專利名稱：一種利用復合菌種發酵豆渣制作蛋白飼料的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用復合菌種發酵豆制品廢棄物制作蛋白飼料的方法，發酵后的飼料同時含有有益于畜禽消化吸收能力、提高免疫及抗寒應激力的多種益生菌、生物酶和生物活性物質，屬于農業產品技術領域。
背景技術：
中國是大豆的故鄉，也是大豆制品的發源地。大豆是我國重要的糧油作物之一，年產量在一千萬以上，其中三分之一作為人民的主食與副食品。迄今為止，中國式的豆制品已有2000多年的生產史。隨著大豆制品營養價值越來越被人們所認識，食用大豆制品的熱潮已風靡世界。有位經濟學家預言，未來十年最具有潛力的商品不是汽車，也不是電子產品，而是大豆制品。
豆渣是生產豆腐、豆奶等豆制品過程中的副產品，一般情況下每10千克大豆，可產干的豆渣7-8千克左右，中國是全球最大的豆制品生產國和消費國，豆渣產量極大，經研究證明，大豆中有一部分營養成分殘留在豆渣中，一般豆腐渣含水份85%，蛋白質3.0%，月旨肪0.5%，碳水化合物(纖維素、多糖等)8.0%，此外，還含有鈣、磷、鐵等礦物質，其營養高于眾多槽渣，具有廣闊的利用前景。目前，國內外各廠家，作坊等在生產制作豆制品時，由于生豆渣具有不易保存，很容易發霉變質，多數則直接作為飼料，其營養和能量的利用率不到20 %，失去了它潛在的營養價值和經濟價值。即使是這一部分直接做飼料用的豆渣，還存在以下問題:生豆渣中含有抗胰蛋白酶、皂素、血凝素等抗營養因子，其中胰蛋白酶抑制因子，它能阻礙豬體內胰蛋白酶對豆類蛋白質的消化吸收，造成腹瀉，影響生長，適口性差，難于消化，飼料效價低。即使經過簡單的蒸煮，這些有害因素依然存在，有句俗語“豆渣喂豬，越喂越縮”就是這個道理，這不僅在經濟上是很大的損失，而且極大地浪費了寶貴的資源，因此如何充分利用產量日益增長的豆渣等豆制品廢棄物成為各國科研工作者關注的問題之一。
蛋白原料不足是當今飼料行業最棘手的一個問題，目前全球面臨著蛋白質資源匱乏的現實，目前國內、國外資料蛋白的主要原料豆柏、魚粉的價格居高不下，尋找和開發新的蛋白質資源成為飼料工業急需解決的問題，充分利用現有資源變廢為寶、開發全新的蛋白飼料、無毒害性保護環境，成為將來研究的熱點，如何借助于微生物技術，利用廢棄的蛋白原料，開發高蛋白全價新型飼料，將植物性蛋白質及無機氮轉化為動物能很好吸收的微生物蛋白。是今后飼料工業研究和發展的一個重要課題。發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種采用現代微生物發酵技術，利用霉菌、真菌復合菌種對豆渣進行發酵，生產一種富含單細胞蛋白和各種生物代謝酶的蛋白飼料，以滿足不斷增長的蛋白飼料需要，是一種變廢為寶，大幅減少農業及食品加工中廢棄物對環境污染的新農業技術。
為了解決上述問題，本發明的技術方案是這樣的:
—種利用復合菌種發酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農業或食品殘渣，進行復合發酵；發酵后的產物中豐富的單細胞蛋白，其消化能和代謝能提高，粗纖維含量降低。并含有大量的益生菌和豐富的酶類、生物活性物質，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等；其特征在于，步驟如下:
第一步:豆渣處理和消毒
將新鮮豆渣，經壓榨(板框或者紗布)脫水至70%含水量，配以干麩皮，質量比豆渣:麩皮=I 10: I 5混合均勻，然在0.1MPa蒸汽壓力下滅菌35_40min
第二步:基料的配比:
處理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸桿粉占5 — 30%，豆渣占60-70%，玉米粉或米糠占5-10%，要求配比后的基料含水量在50-60%左右，將拌好的發酵物料緊抓一把，指縫見水印但不滴水，松開落地即能散開為適宜。
第三步:復合菌種懸液的制備:
將PDA培養基消毒后制成斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的木霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養72h。將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用；
.將PDA培養基消毒后制成斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養72h ;將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用；
將麥芽汁培養基消毒后斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的啤酒酵母菌，均勻接種到斜面上，26°C培養72h。將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用；
第四步菌種復合發酵
木霉菌、米曲霉菌一次發酵:將配比后的基料裝入結晶的雙層塑料袋、淺盤、發酵池或者其他發酵容器中，按照3-5%添加上述兩者霉菌懸浮液，兩者霉菌的比例為，木霉菌:米曲霉菌為1:4。發酵溫度26-28°C，時間36h，培養過程中根據水分狀況進行灑水，保持培養基表面濕潤；
啤酒酵母的二次發酵:將一次發酵結束后的發酵料按照3-5%比例添加啤酒酵母菌懸液，在同一發酵袋或盤中繼續發酵，發酵溫度26-28°C，時間24-36h，等到發酵料顏色變深、顆粒變軟、散發出香、甜、酒氣時，發酵結束。
第五步干燥包裝
將步驟四發酵完全的產品按時間先后放入培養箱干燥，溫度控制在40 - 45°C，時間14 - 16小時，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;發酵產物烘干后色澤為深棕黃色或褐色，顏色均勻，并具有發酵豆渣特有的香味。干燥后的產品進行包裝存儲。
本發明所述的方法，工藝精良，其產品通過菌種復合發酵前后主要營養成分檢測，發現發酵后的豆渣比未發酵的豆渣蛋白質含量增加8%左右，氨基酸態氮增加了 4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一種非常理想的蛋白質飼料，可代替部分魚粉和豆柏在飼料中應用。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體示例，進一步闡述本發明。
隨著微生物工程技術的迅猛發展，微生物在生態農業、物種改良、環境治理等方面的應用越來越廣，在飼料資源的開發這一方面為節省飼料成本緩解資源緊張作出了很重要的貢獻，由于微生物種類和代謝途徑眾多，因此高產能的菌種選配和發酵工藝制定非常重要，傳統的螬渣、秸桿、畜禽糞便等農業或食品廢棄物是采用自然的厭氧發酵，主要利用原料或自然界中野生菌，發酵時間長、占地面積大，衛生條件差、發酵產物無法控制，而采用優選的復合菌種，通過對發酵工藝和條件控制，可以大大提高發酵效率，縮短發酵時間，同時發酵產物得到控制。本發明的技術路線就是優選具有分解豆渣中大量纖維素和蛋白質的霉菌，和一種通過代謝能產生大量優質單細胞蛋白的酵母菌，將豆渣中蛋白質有效降解，從而使豆渣中氨基酸態氮的含量得以大量提高，可同時達到改良口感、細化顆粒、純化營養、阻礙因子等效果。利用發酵處理后的豆渣養豬，比正常喂養提前I個月左右出欄，節省了飼料成本，提高了養殖戶的經濟效益。
一種利用復合菌種發酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農業或食品殘渣，進行復合發酵。發酵后的產物中豐富的單細胞蛋白，其消化能和代謝能提高，粗纖維含量降低。并含有大量的益生菌和豐富的酶類、生物活性物質，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等。
本發明的生產包括如下幾個過程:
第一步:豆渣處理和消毒
將新鮮豆渣，經壓榨(板框或者紗布)脫水至70%含水量，配以干麩皮，質量比豆渣:麩皮=I 10: I 5混合均勻，然在0.1MPa蒸汽壓力下滅菌35_40min
第二步:基料的配比:
處理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸桿粉占5 — 30%，豆渣占60-70%，玉米粉或米糠占5-10%，要求配比后的基料含水量在50-60%左右，將拌好的發酵物料緊抓一把，指縫見水印但不滴水，松開落地即能散開為適宜。
第三步:復合菌種懸液的制備:
3.1將PDA培養基消毒后制成斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的木霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養72h。將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在I X 107cfu/ml，備用
3.2將PDA培養基消毒后制成斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養72h。將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在I X 107cfu/ml，備用
3.3將麥芽汁培養基消毒后斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的啤酒酵母菌，均勻接種到斜面上，26°C培養72h。將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在I X 107cfu/ml，備用
第四步菌種復合發酵
4.1木霉菌、米曲霉菌一次發酵:將配比后的基料裝入結晶的雙層塑料袋、淺盤、發酵池或者其他發酵容器中，按照3-5%添加上述兩者霉菌懸浮液，兩者霉菌的比例為，木霉菌:米曲霉菌為1:4。發酵溫度26-28°C，時間36h，培養過程中根據水分狀況進行灑水，保持培養基表面濕潤。
4.2啤酒酵母的二次發酵:將一次發酵結束后的發酵料按照3-5%比例添加啤酒酵母菌懸液，在同一發酵袋或盤中繼續發酵，發酵溫度26-28°C，時間24-36h，等到發酵料顏色變深、顆粒變軟、散發出香、甜、酒氣時，發酵結束。
第五步干燥包裝
將步驟四發酵完全的產品按時間先后放入培養箱干燥，溫度控制在40 - 45°C，時間14 - 16小時，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;發酵產物烘干后色澤為深棕黃色或褐色，顏色均勻，并具有發酵豆渣特有的香味。干燥后的產品進行包裝存儲。
本發明具有以下優點:
1、保存時間長。不發酵的黃豆渣最多能存放3天，經過該技術發酵后的豆渣一般可存放一個月以上，如果能做到嚴格密封，壓緊壓實或烘干，則可以保存半年以上甚至一年；
2、飼料的適口性大大提高，粗蛋白、纖維被分解為適口性好的氨基酸、多糖或短肽，并有特色的酒香味，畜禽采食量增加20-30%。
3、營養成分大幅提高:經試驗，該發明產品烘干后干物質中消化能提高13.17%，代謝能提高16%，可消化蛋白提高29.59%，粗纖維降低30%左右。并是一種益生菌的載體，含有大量的有益微生物、酶和生物活性物質。
4、降解了抗營養因子，提高抗病力，發酵后蛋白飼料能顯著增加其消化吸收率和降解抗營養因子，并含大量有益因子提高了抗病性能。
效果分析:通過菌種復合發酵前后主要營養成分檢測，發現發酵后的豆渣比未發酵的豆渣蛋白質含量增加8%左右，氨基酸態氮增加了 4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一種非常理想的蛋白質飼料，可代替部分魚粉和豆柏在飼料中應用。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實例的限制，上述實例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種利用復合菌種發酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農業或食品殘渣，進行復合發酵，其特征在于，步驟如下: 第一步:豆渣處理和消毒 將新鮮豆渣，經壓榨脫水至70%含水量，配以干麩皮；質量比豆渣:麩皮=I 10:1 5混合均勻，然在0.1MPa蒸汽壓力下滅菌35_40min 第~■步:基料的配比: 處理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸桿粉占5 — 30%，豆渣占60-70%，玉米粉或米糠占5-10%，要求配比后的基料含水量在50-60%左右； 第三步:復合菌種懸液的制備: [3.1將PDA培養基消毒后制成斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的木霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養72h;將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用； [3.2將PDA培養基消毒后制成斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養72h ;將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用； [ 3.3將麥芽汁培養基消毒后斜面培養基于茄子瓶中，用接種環挑取少量的啤酒酵母菌，均勻接種到斜面上，26°C培養72h ;將培養好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用； 第四步菌種復合發酵 [ 4.1木霉菌、米曲霉菌一次發酵:將配比后的基料裝入結晶的雙層塑料袋、淺盤、發酵池或者其他發酵容器中，按照3-5%添加上述兩者霉菌懸浮液；發酵溫度26-28°C，時間36h，培[養過程中根據水分狀況進行灑水，保持培養基表面濕潤； [4.2啤酒酵母的二次發酵:將一次發酵結束后的發酵料添加啤酒酵母菌懸液，在同一發酵袋或盤中繼續發酵，發酵溫度26-28°C，時間24-36h，等到發酵料顏色變深、顆粒變軟、散發出香、甜、酒氣時，發酵結束； 第五步干燥包裝 將步驟四發酵完全的產品按時間先后放入培養箱干燥，溫度控制在40 — 45°C，時間14 - 16小時，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;發酵產物烘干后色澤為深棕黃色或褐色，顏色均勻，并具有發酵豆渣特有的香味；干燥后的產品進行包裝存儲。
2.根據權利要求1所述的一種利用復合菌種發酵豆渣制作蛋白飼料的方法，其特征在于，4.1步驟中，兩者霉囷的質量比例為，木霉囷:米曲霉囷為1:4。
3.根據權利要求1所述的一種利用復合菌種發酵豆渣制作蛋白飼料的方法，其特征在于，4.2步驟中，按照3-5%質量比例添加啤酒酵母菌懸液。
全文摘要
本發明提供一種利用復合菌種發酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農業或食品殘渣，進行復合發酵。發酵后的產物中豐富的單細胞蛋白，其消化能和代謝能提高，粗纖維含量降低。并含有大量的益生菌和豐富的酶類、生物活性物質。通過菌種復合發酵前后主要營養成分檢測，發現發酵后的豆渣比未發酵的豆渣蛋白質含量增加8%左右，氨基酸態氮增加了4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一種非常理想的蛋白質飼料。
文檔編號A23K1/00GK103156051SQ20131001663
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月16日 優先權日2013年1月16日
發明者沈建華, 李立, 袁輝 申請人:上海清美綠色食品有限公司