专利名称：一种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用复合菌种发酵豆制品废弃物制作蛋白饲料的方法，发酵后的饲料同时含有有益于畜禽消化吸收能力、提高免疫及抗寒应激力的多种益生菌、生物酶和生物活性物质，属于农业产品技术领域。
背景技术：
中国是大豆的故乡，也是大豆制品的发源地。大豆是我国重要的粮油作物之一，年产量在一千万以上，其中三分之一作为人民的主食与副食品。迄今为止，中国式的豆制品已有2000多年的生产史。随着大豆制品营养价值越来越被人们所认识，食用大豆制品的热潮已风靡世界。有位经济学家预言，未来十年最具有潜力的商品不是汽车，也不是电子产品，而是大豆制品。
豆渣是生产豆腐、豆奶等豆制品过程中的副产品，一般情况下每10千克大豆，可产干的豆渣7-8千克左右，中国是全球最大的豆制品生产国和消费国，豆渣产量极大，经研究证明，大豆中有一部分营养成分残留在豆渣中，一般豆腐渣含水份85%，蛋白质3.0%，月旨肪0.5%，碳水化合物(纤维素、多糖等)8.0%，此外，还含有钙、磷、铁等矿物质，其营养高于众多槽渣，具有广阔的利用前景。目前，国内外各厂家，作坊等在生产制作豆制品时，由于生豆渣具有不易保存，很容易发霉变质，多数则直接作为饲料，其营养和能量的利用率不到20 %，失去了它潜在的营养价值和经济价值。即使是这一部分直接做饲料用的豆渣，还存在以下问题:生豆渣中含有抗胰蛋白酶、皂素、血凝素等抗营养因子，其中胰蛋白酶抑制因子，它能阻碍猪体内胰蛋白酶对豆类蛋白质的消化吸收，造成腹泻，影响生长，适口性差，难于消化，饲料效价低。即使经过简单的蒸煮，这些有害因素依然存在，有句俗语“豆渣喂猪，越喂越缩”就是这个道理，这不仅在经济上是很大的损失，而且极大地浪费了宝贵的资源，因此如何充分利用产量日益增长的豆渣等豆制品废弃物成为各国科研工作者关注的问题之一。
蛋白原料不足是当今饲料行业最棘手的一个问题，目前全球面临着蛋白质资源匮乏的现实，目前国内、国外资料蛋白的主要原料豆柏、鱼粉的价格居高不下，寻找和开发新的蛋白质资源成为饲料工业急需解决的问题，充分利用现有资源变废为宝、开发全新的蛋白饲料、无毒害性保护环境，成为将来研究的热点，如何借助于微生物技术，利用废弃的蛋白原料，开发高蛋白全价新型饲料，将植物性蛋白质及无机氮转化为动物能很好吸收的微生物蛋白。是今后饲料工业研究和发展的一个重要课题。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种采用现代微生物发酵技术，利用霉菌、真菌复合菌种对豆渣进行发酵，生产一种富含单细胞蛋白和各种生物代谢酶的蛋白饲料，以满足不断增长的蛋白饲料需要，是一种变废为宝，大幅减少农业及食品加工中废弃物对环境污染的新农业技术。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样的:
—种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法，所述的复合菌种由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌组成，通过在基料中添加豆渣类农业或食品残渣，进行复合发酵；发酵后的产物中丰富的单细胞蛋白，其消化能和代谢能提高，粗纤维含量降低。并含有大量的益生菌和丰富的酶类、生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等；其特征在于，步骤如下:
第一步:豆渣处理和消毒
将新鲜豆渣，经压榨(板框或者纱布)脱水至70%含水量，配以干麸皮，质量比豆渣:麸皮=I 10: I 5混合均匀，然在0.1MPa蒸汽压力下灭菌35_40min
第二步:基料的配比:
处理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸杆粉占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，将拌好的发酵物料紧抓一把，指缝见水印但不滴水，松开落地即能散开为适宜。
第三步:复合菌种悬液的制备:
将PDA培养基消毒后制成斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的木霉菌孢子少量，均匀接种到斜面上，26°C培养72h。将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在lX107cfu/ml，备用；
.将PDA培养基消毒后制成斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均匀接种到斜面上，26°C培养72h ;将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在lX107cfu/ml，备用；
将麦芽汁培养基消毒后斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的啤酒酵母菌，均匀接种到斜面上，26°C培养72h。将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在lX107cfu/ml，备用；
第四步菌种复合发酵
木霉菌、米曲霉菌一次发酵:将配比后的基料装入结晶的双层塑料袋、浅盘、发酵池或者其他发酵容器中，按照3-5%添加上述两者霉菌悬浮液，两者霉菌的比例为，木霉菌:米曲霉菌为1:4。发酵温度26-28°C，时间36h，培养过程中根据水分状况进行洒水，保持培养基表面湿润；
啤酒酵母的二次发酵:将一次发酵结束后的发酵料按照3-5%比例添加啤酒酵母菌悬液，在同一发酵袋或盘中继续发酵，发酵温度26-28°C，时间24-36h，等到发酵料颜色变深、颗粒变软、散发出香、甜、酒气时，发酵结束。
第五步干燥包装
将步骤四发酵完全的产品按时间先后放入培养箱干燥，温度控制在40 - 45°C，时间14 - 16小时，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;发酵产物烘干后色泽为深棕黄色或褐色，颜色均匀，并具有发酵豆渣特有的香味。干燥后的产品进行包装存储。
本发明所述的方法，工艺精良，其产品通过菌种复合发酵前后主要营养成分检测，发现发酵后的豆渣比未发酵的豆渣蛋白质含量增加8%左右，氨基酸态氮增加了 4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一种非常理想的蛋白质饲料，可代替部分鱼粉和豆柏在饲料中应用。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体示例，进一步阐述本发明。
随着微生物工程技术的迅猛发展，微生物在生态农业、物种改良、环境治理等方面的应用越来越广，在饲料资源的开发这一方面为节省饲料成本缓解资源紧张作出了很重要的贡献，由于微生物种类和代谢途径众多，因此高产能的菌种选配和发酵工艺制定非常重要，传统的螬渣、秸杆、畜禽粪便等农业或食品废弃物是采用自然的厌氧发酵，主要利用原料或自然界中野生菌，发酵时间长、占地面积大，卫生条件差、发酵产物无法控制，而采用优选的复合菌种，通过对发酵工艺和条件控制，可以大大提高发酵效率，缩短发酵时间，同时发酵产物得到控制。本发明的技术路线就是优选具有分解豆渣中大量纤维素和蛋白质的霉菌，和一种通过代谢能产生大量优质单细胞蛋白的酵母菌，将豆渣中蛋白质有效降解，从而使豆渣中氨基酸态氮的含量得以大量提高，可同时达到改良口感、细化颗粒、纯化营养、阻碍因子等效果。利用发酵处理后的豆渣养猪，比正常喂养提前I个月左右出栏，节省了饲料成本，提高了养殖户的经济效益。
一种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法，所述的复合菌种由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌组成，通过在基料中添加豆渣类农业或食品残渣，进行复合发酵。发酵后的产物中丰富的单细胞蛋白，其消化能和代谢能提高，粗纤维含量降低。并含有大量的益生菌和丰富的酶类、生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。
本发明的生产包括如下几个过程:
第一步:豆渣处理和消毒
将新鲜豆渣，经压榨(板框或者纱布)脱水至70%含水量，配以干麸皮，质量比豆渣:麸皮=I 10: I 5混合均匀，然在0.1MPa蒸汽压力下灭菌35_40min
第二步:基料的配比:
处理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸杆粉占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，将拌好的发酵物料紧抓一把，指缝见水印但不滴水，松开落地即能散开为适宜。
第三步:复合菌种悬液的制备:
3.1将PDA培养基消毒后制成斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的木霉菌孢子少量，均匀接种到斜面上，26°C培养72h。将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在I X 107cfu/ml，备用
3.2将PDA培养基消毒后制成斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均匀接种到斜面上，26°C培养72h。将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在I X 107cfu/ml，备用
3.3将麦芽汁培养基消毒后斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的啤酒酵母菌，均匀接种到斜面上，26°C培养72h。将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在I X 107cfu/ml，备用
第四步菌种复合发酵
4.1木霉菌、米曲霉菌一次发酵:将配比后的基料装入结晶的双层塑料袋、浅盘、发酵池或者其他发酵容器中，按照3-5%添加上述两者霉菌悬浮液，两者霉菌的比例为，木霉菌:米曲霉菌为1:4。发酵温度26-28°C，时间36h，培养过程中根据水分状况进行洒水，保持培养基表面湿润。
4.2啤酒酵母的二次发酵:将一次发酵结束后的发酵料按照3-5%比例添加啤酒酵母菌悬液，在同一发酵袋或盘中继续发酵，发酵温度26-28°C，时间24-36h，等到发酵料颜色变深、颗粒变软、散发出香、甜、酒气时，发酵结束。
第五步干燥包装
将步骤四发酵完全的产品按时间先后放入培养箱干燥，温度控制在40 - 45°C，时间14 - 16小时，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;发酵产物烘干后色泽为深棕黄色或褐色，颜色均匀，并具有发酵豆渣特有的香味。干燥后的产品进行包装存储。
本发明具有以下优点:
1、保存时间长。不发酵的黄豆渣最多能存放3天，经过该技术发酵后的豆渣一般可存放一个月以上，如果能做到严格密封，压紧压实或烘干，则可以保存半年以上甚至一年；
2、饲料的适口性大大提高，粗蛋白、纤维被分解为适口性好的氨基酸、多糖或短肽，并有特色的酒香味，畜禽采食量增加20-30%。
3、营养成分大幅提高:经试验，该发明产品烘干后干物质中消化能提高13.17%，代谢能提高16%，可消化蛋白提高29.59%，粗纤维降低30%左右。并是一种益生菌的载体，含有大量的有益微生物、酶和生物活性物质。
4、降解了抗营养因子，提高抗病力，发酵后蛋白饲料能显著增加其消化吸收率和降解抗营养因子，并含大量有益因子提高了抗病性能。
效果分析:通过菌种复合发酵前后主要营养成分检测，发现发酵后的豆渣比未发酵的豆渣蛋白质含量增加8%左右，氨基酸态氮增加了 4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一种非常理想的蛋白质饲料，可代替部分鱼粉和豆柏在饲料中应用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法，所述的复合菌种由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌组成，通过在基料中添加豆渣类农业或食品残渣，进行复合发酵，其特征在于，步骤如下: 第一步:豆渣处理和消毒 将新鲜豆渣，经压榨脱水至70%含水量，配以干麸皮；质量比豆渣:麸皮=I 10:1 5混合均勻，然在0.1MPa蒸汽压力下灭菌35_40min 第~■步:基料的配比: 处理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸杆粉占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:复合菌种悬液的制备: [3.1将PDA培养基消毒后制成斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的木霉菌孢子少量，均匀接种到斜面上，26°C培养72h;将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在lX107cfu/ml，备用； [3.2将PDA培养基消毒后制成斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均匀接种到斜面上，26°C培养72h ;将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在lX107cfu/ml，备用； [ 3.3将麦芽汁培养基消毒后斜面培养基于茄子瓶中，用接种环挑取少量的啤酒酵母菌，均匀接种到斜面上，26°C培养72h ;将培养好的木霉菌接种到适量的无菌水中，使菌悬液含菌量在lX107cfu/ml，备用； 第四步菌种复合发酵 [ 4.1木霉菌、米曲霉菌一次发酵:将配比后的基料装入结晶的双层塑料袋、浅盘、发酵池或者其他发酵容器中，按照3-5%添加上述两者霉菌悬浮液；发酵温度26-28°C，时间36h，培[养过程中根据水分状况进行洒水，保持培养基表面湿润； [4.2啤酒酵母的二次发酵:将一次发酵结束后的发酵料添加啤酒酵母菌悬液，在同一发酵袋或盘中继续发酵，发酵温度26-28°C，时间24-36h，等到发酵料颜色变深、颗粒变软、散发出香、甜、酒气时，发酵结束； 第五步干燥包装 将步骤四发酵完全的产品按时间先后放入培养箱干燥，温度控制在40 — 45°C，时间14 - 16小时，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;发酵产物烘干后色泽为深棕黄色或褐色，颜色均匀，并具有发酵豆渣特有的香味；干燥后的产品进行包装存储。
2.根据权利要求1所述的一种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法，其特征在于，4.1步骤中，两者霉囷的质量比例为，木霉囷:米曲霉囷为1:4。
3.根据权利要求1所述的一种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法，其特征在于，4.2步骤中，按照3-5%质量比例添加啤酒酵母菌悬液。
全文摘要
本发明提供一种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法，所述的复合菌种由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌组成，通过在基料中添加豆渣类农业或食品残渣，进行复合发酵。发酵后的产物中丰富的单细胞蛋白，其消化能和代谢能提高，粗纤维含量降低。并含有大量的益生菌和丰富的酶类、生物活性物质。通过菌种复合发酵前后主要营养成分检测，发现发酵后的豆渣比未发酵的豆渣蛋白质含量增加8%左右，氨基酸态氮增加了4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一种非常理想的蛋白质饲料。
文档编号A23K1/00GK103156051SQ20131001663
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者沈建华, 李立, 袁辉 申请人:上海清美绿色食品有限公司