固态发酵豆粕在饲料中的研究应用(1)

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1、万方数据蛋白原料应用新技术固态发酵豆粕在饲料中的研究应用一山东轻工业学院食品与生物工程学院／卫琳宋俊梅黄永锋摘要近几年来，大豆的副产物豆粕的深加工和综合利用越来越受到人们的关注。此文从豆粕的组成、营养成份、抗营养因子等方面入手，着重介绍了豆粕的特点以及近年来发酵豆粕的发展及研究成果。概括了发酵豆粕的用途、工艺流程和优缺点，并对固态发酵豆粕在饲料中的应用前景进行了展望。关键词豆粕；固态发酵；大豆肽；发展前景豆粕大部分用作饲料，少部分用于发酵食品生产，以豆粕为原料进行深加工和综合利用的研究相对薄弱。常见的加工豆粕方法是酶解豆粕和发酵豆粕，即利用现代生

2、物技术将大豆蛋白通过蛋白酶酶解或微生物发酵降解为可溶性蛋白和小分子多肽的混合物。经过酶解或发酵处理的蛋白由于比传统大豆中蛋白质更易于吸收、低抗原等特点，被认为是幼龄动物饲料的理想植物蛋白。酶解豆粕主要用于大豆肽的液态生产。它存在一系列的限制因素，首先蛋白质水解过程中产生的苦味、臭味无法完全抑制，尤其是大规模生产中，降低和脱除水解过程中的苦味和臭味需要很高的成本。较高的价格是限制大豆肽进入市场的主要原因。其次用于水解的酶制剂仅限于食品工业中的常用几种，单一或混合使用均无法彻底消除水解过程中产生的苦味和臭味。寻找克服水解过程中的苦味的蛋白酶，任务非常

3、艰巨，且水解度难以控制。随着固态发酵技术的改进和完善，固态发酵不仅可以应用于液态生产不能实现的过程，而且可以弥补液态生产的不足与缺陷。应用现代固体发酵技术能实现大规模生产，而且其投资规模和生产成本往往要比液态法低，更重要的是现代固态发酵往往没12HF田200808有影响环境的污染废物产生，在食品加工业中将发挥越来越重要的作用。固态发酵其中一个重要应用领域就是利用微生物转化农作物及其副产物，以提高它们的营养价值，减少对环境的污染。经研究表明，豆粕经固态发酵可有效提高蛋白质的生物转化率。豆粕中的大豆蛋白含量很高，在43．0％～55．0％之间，而且其圜

4、目_昏kg～30mg／kg、胆碱2200mg／kg～2800mg／l【g。1固态发酵豆粕的工艺流程微生物发酵豆粕采用生物发酵工程技术，通过发酵过程中微生物分泌的酶将豆粕中的部分蛋白酶解为分子量3000以上的大豆肽。发酵豆粕的生产工艺如图1。口圆圃I◆墨圈I◆哥团■圈上墨圜中80．0％以上都是水溶性蛋白。其中赖氨酸2．5％～3．毗、色氨酸0．6％～O．7％、蛋氨酸O．5％～0．7％、胱氨酸0．5％～0．8％、胡萝h素0．2mg／kg一0．4mg／kg、硫胺素3mg／kg～6mg／kg、核黄素3mg／kg一6mg／kg、烟酸15mg／2发酵选用菌种微

5、生物发酵豆粕常用菌种：乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌等。季伟等利用产Nisin的乳酸链球菌发酵豆粕。豆粕经乳酸菌发酵后有酸甜芳香的气味，pH值下降，能有万方数据效改善豆粕的适口性，促进畜禽生长，同时可以降低抗生素、酸化剂的添加量，降低饲料成本。除此之外，霉菌也经常被研究人员用于固态发酵豆粕的生产，且常常与其他菌种混合发酵。莫重文等人采用米曲霉和啤酒酵母混合菌株固态发酵法生产发酵豆粕，利用霉菌产生的多种酶系，降解其中的纤维素及蛋白质等物质，利用酵母菌合成菌体蛋白。得到的发酵豆粕中粗蛋白含量可达49．10％，比原料中增加12．1％。而刘超等用米曲霉菌和酵母

6、菌以麸皮和豆饼粉为主要底物，30℃混合固态发酵36h。获得了酸性蛋白酶活力达1440U／g、酵母菌数6．29×109个／g、粗蛋白质高达70．56％(其中小肽10．12％)、还原糖8％的新型蛋白饲料。从而获得一条富含小肽的新型蛋白饲料生产工艺。由此可知，用于固态发酵的菌种范围广泛、常见、易于获得。3固态发酵生产豆粕过程发酵过程分为好氧发酵和厌氧发酵。在发酵前期采用好氧发酵，促使芽孢杆菌、酵母菌等好氧微生物繁殖生长，同时芽孢杆菌、酵母菌分泌产生大量酶类、维生素等活性产物促进乳酸菌的生长。后期的厌氧发酵，促进乳酸菌的增殖，并产生大量乳酸。微生物在无氧

7、条件下发生强制自溶，细胞中的胞内酶及其他生物活性成分分泌出来。厌氧发酵时蛋白酶发生酶解反应，并产生香味物质。综合好氧发酵和厌氧发酵的优缺点，将两者结合起来用于发酵豆粕基本可以达到以下指标：发酵酶解产生的小肽占豆粕中粗蛋白含量的3嘶，占成品的10％。发酵豆粕与酶解相比风味得到极大改善，且产生大量生物活性成分，但分子量多在5000～10000Da之间，属于多肽7曲畴，离大豆寡肽、小肽的生理活性、易吸收：性距离很大，所以成本相对也较低。因此越来越多的学者及研究人员研究固态发酵法发酵豆粕。4固态发酵豆粕的现状及应用前景将豆粕通过生物发酵处理后，使豆粕中的

8、各种抗原成分、抗营养因子被有效降低去除，豆粕中的蛋白质被分解成大量的植物小肽。这种无抗原的植物小肽吸收率高，可作为断奶仔猪、幼禽、虾蟹，