专利名称：微量元素豆粕发酵复合肽螯合物及其生产方法
技术领域：
本发明涉及新型生物饲料与新型饲料添加剂领域，具体是指豆粕发酵饲料与发酵 豆粕氨基酸微量元素螯合物及其生产方法。本发明通过利用发酵工艺处理豆粕，使其富含 微量元素螯合物，意义深远，不仅能改善饲料行业豆粕使用的效果，还将有助于缓解由于过 量使用无机微量元素添加剂所引发的资源浪费和环境污染问题。很好的解决了目前氨基酸 微量元素螯合物生产费用高，成本高的问题。背景技术：
豆粕是一种优异的植物蛋白饲料。蛋白含量高，且氨基酸组成合理，营养成份齐 全、均衡，是优良的植物性蛋白饲料源。近年来又发现大豆中含有丰富的提高动物免疫力 的大豆异黄酮等物质，更是受到人们的欢迎。但豆粕中还存在胰蛋白酶抑制剂、植酸、大豆 凝血素、低聚糖、脂肪氧化酶、大豆抗原蛋白(致敏因子)及致甲状腺肿素等多种抗营养因 子。这些抗营养因子会对营养成分的消化、吸收、代谢以及动物的健康和生产性能产生不良 影响，如果大量使用，就必须使大豆的抗营养因子失活、钝化。豆粕是饲料工业中应用最为 广泛的植物性蛋白原料，但其中存在的多种抗营养因子，降低了动物对豆粕营养物质的吸 收和利用。豆粕中的豆粕蛋白含量很高，在43. 0 55. 0%之间，而且其中80. 0%以上都 是水溶性蛋白。其中赖氨酸2. 5 3. 0%、色氨酸0. 6 0. 7%、蛋氨酸0. 5 0. 7%、胱氨 酸0. 5 0. 8%、胡萝卜素每千克0. 2 0. %ig、硫胺素每千克3 6mg、核黄素每千克3 6mg、烟酸每千克15 30mg、胆碱每千克2200 ^OOmg。用微生物发酵法处理豆粕可以有 效地去除豆粕中抗营养因子，并降解大分子蛋白质生成小肽，同时还可生成多种益生菌、积 累有益的微生物代谢产物，最终得到具有多种功能的优质蛋白饲料-发酵豆粕。氨基酸微量元素螯合物是二十世纪70年代由美国首先研制的第三代微量元素饲 料添加剂。它集氨基酸和微量元素为一体，是微量元素同氨基酸羟基经配位反应形成-类 具有独特螯环结构，且类似体内吸收形式和生物功能形式的一种新型的微量元素添加剂。 它与第一代无机盐和第二代简单有机盐相比，由于具有化学性质稳定、生物学效价较高、溶 解性高、易消化吸收、抗干扰、无刺激等特点，在国外许多国家逐渐被推广使用，是目前最理 想的微量元素添加剂。目前滥用微量元素添加剂造成的资源浪费和环境染问题也是饲料养殖行业亟待 解决的难题。微量元素氨基酸螯合物是新一代营养制剂，它可以取代现在广泛使用的无机 盐以解决过量使用无机盐添加剂引发的资源浪费和环境污染问题。但是，由于价格原因，其 在饲料养殖行业上的应用还非常有限。如果以发酵豆粕为原料(其中的小肽和游离氨基 酸可作为螯合剂)，就可以大幅度降低微量元素螯合物的生产成本，使微量元素螯合物这种 优良的微量元素添加剂更容易推广。所以，利用发酵工艺处理豆粕，使其富含微量元素螯合物的研究工作意义深远，不 仅能改善饲料行业豆粕使用的效果，还将有助于缓解由于过量使用无机微量元素添加剂所 引发的资源浪费和环境污染问题。
国内外在生物豆粕发酵生产新产品方面都已经有了一定的研究，最近的相关进 展的报道有丹麦的哈姆雷特公司的HP300和HP400为鱼粉替代蛋白饲料；台湾惠胜实业 公司生产的P0PUP(比多福/饱素健)，为生物发酵零抗原寡糖黄豆蛋白西安汉堡生物科 技公司生产的酶蛋白-5000 (MDS-5000)，为高效能酶蛋白饲料；浙江义乌华统饲料公司的 宝乳康，为脱脂奶粉与乳清粉的替代品；美国的酵哺素-Fermsoya，为植物性高蛋白发酵产 物；美国ADM公司的SoycomilK，为豆粕蛋白浓缩饲料；还有比利时和荷兰等一些公司也在 做这方面的研究。由于商业的关系，国内外在这类产品方面的研究方法与技术都是保密的。 技术产权大多为国外公司掌控；即使国内的产品，也大多引入国外的技术，缺乏自己的知识 产权，因此价格也相对较高，急需国内有自主知识产权产品的出现。但是，目前市场上的产 品由于技术限制只是以螯合铜、螯合锌、螯合锰、螯合铁等单一的氨基酸微量元素螯合物出 现，需要将各螯合物混合后再进行使用，造成了工序烦琐，混合度不均勻、原料浪费等情况。 并且该技术在国内外出版物中还未见报道也未公开使用过。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种豆粕发酵饲料与微量元素豆粕发酵复合肽螯合 物，采用枯草芽胞杆菌(40 60% )、植物乳酸菌QO 30% )、干酪乳杆菌(10 30% )， 微量元素豆粕发酵复合肽螯合物一次螯合成型，含有多种微量元素，具有混合均勻度好、螯 合充分、氨基酸利用率高、成本低等特点。本发明的目的之二在于提供一种微量元素豆粕发酵复合肽螯合物制备方法易行， 操作简便，易于大规模制备。为了解决上述问题，通过长期的摸索和反复试验研究，终于探 索出了微量元素豆粕发酵复合肽螯合物及其制备方法。本发明包括两部分内容发酵豆粕饲料的生产方法与微量元素豆粕发酵复合肽螯 合物生产方法。(1)发酵豆粕饲料的生产方法发酵豆粕饲料的生产方法采用发酵方式对豆粕进行如下生产工艺流程本发明发酵豆粕饲料所采用的生产原料为豆粕。本发明豆粕饲料的生产方法主要包括如下生产工艺流程1)加水接种加水接种，加水量按以下公式计算加水量=原料量X (41% -加水前原料水分白分比)/0. 59加水后原料温度要求为35 40°C，所接菌种占原料量的0. 3% ；所接菌种为米曲 霉纯种；2)通风菌种培养原料层厚度为30cm，菌种培养室温度为25 38°C，菌种培养时 间为38 48h，菌种培养室温度高，则菌种培养时间短，菌种培养室温度低，则菌种培养时 间长；通风菌种培养中，通风量为1000m3/m2，风压为lOOpa/m2 ；3)制粒隔氧所制颗粒密度为1. 2 1. 3g/mm3 ；制粒隔氧中，所制颗粒直径为4mm， 长为6mm ；4)保温发酵发酵室温度为25 40°C，发酵时间为48h ；发酵所成颗粒曲料的水 分为40%，温度为55 60°C ；5)风干粉碎风干后的成品水分< 12%。风干粉碎中，粉碎后的成品粒度标准如下全部通过20目分析筛，该20目分析筛上的余物小于10% ；6)计量打包选用塑料膜纸袋或带塑料膜的蛇皮袋密闭包装，每包重量为15 25kgo如上所述，通过对豆粕创造性的采用革新后的发酵生产工艺，制得发酵豆粕饲料， 该发酵豆粕饲料因为去除豆粕中的抗营养因子，使多项营养指标得到提升，豆粕利用率得 到提高，同时并使饲料生产效率得以提升，饲料生产成本得以降低。以下就如上每一步生产工艺流程中所涉及的工艺参数、相关设备及注意事项进行 具体说明1)加水接种①加水量加水后原料含水量要求为41%，加水量按以下公式计算加水量原料量X (41% -水前原料水分白分比)/0. 59②水温调节加水后原料温度要求为35 40°C，可以通过调节水温的方法满足原 料温度要求③菌种采用枯草芽胞杆菌(40 60% )、植物乳酸菌QO 30% )、干酪乳杆菌 (10 30%)混合菌种发酵。④接种量菌种用量占原料量的0. 3%⑤接种混合机采用桨叶式不锈钢混合机2)通风菌种培养①料层厚度30cm②通风量1000m3/m2③风压100pa/m2④菌种培养室温度25 38°C，最佳温度为32°C⑤菌种培养时间38 48h，菌种培养室温度高，则菌种培养时间短，菌种培养室 温度低，则菌种培养时间长，待处理料变为淡绿色时即可出曲。3)制粒隔氧①制粒机采用环模制粒机②颗粒大小直径4mm，长6mm③颗粒密度1. 2 1. 3g/mm34)保温发酵①颗粒曲料水分40%，用65°C热水调节②颗粒曲料温度55 60°C③发酵室温度25 40°C④发酵时间48h，待有浓厚豉香时发酵结束5)风干粉碎①成品水分彡12%②粉碎粒度全部通过20目分析筛，20目分析筛上的余物小于10%③干燥将步骤4)发酵完全的产品按时间先后放入培养箱干燥，将干燥后的产品 按1 0.03 0.04比例添加载体，倒入搅拌器中搅拌均勻，然后转入粉碎机进行粉碎，物 料控制在45°C以下，粉碎后的物料过50目筛网，筛后粗料重新粉碎；
④过筛后装入带有内袋的桶或袋中，扎紧口袋，系好标识牌，转入成品库。6)计量打包①选用塑料模密闭包装②每包重量为25kg通过如上生产工艺流程，即可得到本发明豆粕饲料的最终产品，该产品的质量标 准如下1)常规营养成分指标粗蛋白彡40% 粗脂肪彡16. 5% 粗纤维彡6.0%粗灰分彡6.0 赖氨酸彡2. 4% 蛋氨酸彡6.0%2)加工质量指标粒度全部通过20目分析筛，20目分析筛上的余物小于10%外观指标深黄至灰白色粉料，无结块，且有豉香味产品水分含量12%卫生指标应符合饲料卫生标准GB13078的要求通过以上质量标准不难看出，本发明豆粕饲料的营养指标确有提升，此点通过如 下对原材料豆粕的测量数据，可以更进一步的清楚得知表发酵用豆粕部分营养指标(实测值)
权利要求
1.微量元素豆粕发酵复合肽螯合物及其生产方法1本发明发酵豆粕饲料所采用的生产原料为豆粕，豆粕饲料的生产方法主要包括如下 生产工艺流程1.1加水接种加水接种，加水量按以下公式计算加水量=原料量X (41% -加水前原料水分白分比)/0. 59加水后原料温度要求为35 40°C，所接菌种占原料量的0. 3% ；所接菌种为米曲霉纯种；1. 2通风菌种培养原料层厚度为30cm，菌种培养室温度为25 38°C，菌种培养时间 为38 48h，菌种培养室温度高，则菌种培养时间短，菌种培养室温度低，则菌种培养时间 长；通风菌种培养中，通风量为1000m7m2，风压为100pa/m2 ；1. 3制粒隔氧所制颗粒密度为1. 2 1. 3g/mm3 ；制粒隔氧中，所制颗粒直径为4mm，长 为 6mm ；1. 4保温发酵发酵室温度为25 40°C，发酵时间为48h ；发酵所成颗粒曲料的水分为 40%，温度为55 60°C ；1.5风干粉碎风干后的成品水分< 12%。风干粉碎中，粉碎后的成品粒度标准如下 全部通过20目分析筛，该20目分析筛上的余物小于10% ；
2.微量元素豆粕发酵复合肽螯合物预混料产品的制备步骤为2.1将粉碎豆粕、混合菌液(枯草芽胞杆菌(40 60% )、植物乳酸菌(20 30% )、干 酪乳杆菌(10 30%))等按比例加入发酵罐，反应48h，温度40 55°C，发酵反应完成后 冷却放出，获得复合肽和氨基酸溶液。2. 2在复合肽和氨基酸溶液中分别加入5%的氧化铜、7%的氧化锌、4%的碳酸锰，充 分搅拌均勻，用NaOH调溶液pH值为4. 4 5. 2，20 25°C下静置46 Mh，过滤沉淀，收 集滤液。2. 3在滤液中加入7%的硫酸亚铁尔必04)，加热到60 80°C，搅拌反应30 80分钟。2. 4喷雾前根据产品的用途加入0. 1 %的的碘化钾或0. 01 %的亚硒酸钠或0. 01 %的氯 化钴。2. 5在温度为50 300°C，常压条件下喷雾干燥，充分干燥后既得含有多种微量元素的 氨基酸螯合预混料产品。2. 6计量打包选用塑料膜纸袋或带塑料膜的蛇皮袋密闭包装，每包重量为15 25kg。根据权利要求1-2，可溶性金属盐与肽或氨基酸按1 1 1 3(最好为1 2)比 例以共价键结合而成的金属肽氨基酸螯合物投料摩尔比2 1、？!1值6.5、反应温度70 80°C和反应时间lh。并用化学分析和红外光谱对螯合物进行了研究，确证了氨基酸螯合物 的形成。如上所述，通过对豆粕创造性的采用革新后的发酵生产工艺，制得发酵豆粕饲料，该发 酵豆粕饲料因为去除豆粕中的抗营养因子，使多项营养指标得到提升，豆粕利用率得到提 高，同时并使饲料生产效率得以提升，饲料生产成本得以降低。
全文摘要
本发明涉及新型生物饲料与新型饲料添加剂领域，具体是指豆粕发酵饲料与发酵豆粕氨基酸微量元素螯合物及其生产方法。本发明通过利用发酵工艺处理豆粕，通过控制pH值、反应温度和反应时间，使可溶性金属盐与肽或氨基酸按比例以共价键结合而成的金属肽氨基酸螯合物，用化学分析和红外光谱对螯合物进行了研究，确证了氨基酸螯合物的形成。豆粕发酵饲料与发酵豆粕氨基酸微量元素螯合物的生产，意义深远，不仅能改善饲料行业豆粕使用的效果，还将有助于缓解由于过量使用无机微量元素添加剂所引发的资源浪费和环境污染问题，很好的解决了目前氨基酸微量元素螯合物生产费用高，成本高的问题。
文档编号A23K1/16GK102038076SQ20091020822
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者方希修, 朱本康, 朱涛, 王冬梅, 王寿轩 申请人:方希修, 王冬梅, 王寿轩