利用米曲霉和em菌混合发酵生产发酵豆粕的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发酵豆柏生产工艺，具体地说是一种利用米曲霉和EM菌混合发 酵生产发酵豆柏的工艺，属于发酵豆柏生产工艺领域。
【背景技术】
[0002] 豆柏是大豆提取豆油后所得的一种副产品，是一种营养丰富、营养成分种类齐全、 营养物质含量均衡的植物性蛋白饲料源。豆柏蛋白质含量高，特别是水溶性蛋白质占了豆 柏中蛋白质的大部分，由于这些水溶性蛋白质分子量大、结构复杂，如果直接将豆柏用于饲 养动物，豆柏中的蛋白质被吸收利用的百分率不高，这样就造成豆柏资源的大量浪费，从而 提高了饲养成本。根据多年来利用酶解法制备豆柏饲料的实际生产情况可知，酶解法存在 的限制因素也很多，用于酶解法的酶的种类少，这样就大大限制了豆柏饲料业的发展。另 外，用于水解反应的蛋白酶的种类少，这样就不能很好的降解大豆蛋白，制取的大豆肽苦味 不能从根本脱除，从而影响饲料口感，在进行动物饲养时，会导致被饲养动物摄食量大大 降低。与酶解法相比，微生物发酵法具有缩短发酵周期，降低豆柏饲料的生产成本等优点， 具有广阔的发展前景。固态发酵法可以实现更大规模生产，制备豆柏饲料的生产成本明显 降低，固态发酵过程中基本无对环境造成污染的废物产生。因此，固态发酵法在饲料加工业 中将占据越来越重要的位置。
[0003] 目前发酵豆柏的研宄还存在一些问题，主要包括以下几个方面： (1) 发酵豆柏营养特性的研宄还不够全面； (2) 发酵豆柏对动物产生积极作用的机理还不清楚； (3) 不同发酵菌种和发酵条件下产生的发酵豆柏质量差异很大，因此，优良的发酵菌种 和适宜的发酵条件还有待进一步研宄和探讨； (4) 发酵豆柏的工业化生产需要具备较高的技术水准、严格的工艺规范、优良的菌种以 及完善的工艺设备和配套设施，以保证产品的质量和稳定性； (5) 发酵豆柏是以植物蛋白为原料的产品，其氨基酸组成和含量与优质进口鱼粉仍有 一定的差距，其代替鱼粉的比例还不能过高。在以后的研宄中，应从改善工艺、调整饲料配 方等方面提高产品品质、降低饲料成本。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明设计了一种利用米曲霉和EM菌混合发酵生产发酵豆 柏的工艺，以豆柏为主要原料，以米曲霉、EM菌混合发酵，通过微生物的发酵最大限度地消 除豆柏中的抗营养因子，有效地降解大豆蛋白为优质小肽蛋白源，并可产生益生菌、寡肽、 谷氨酸、乳酸、维生素、UGF (未知生长因子）等活性物质，具有提高适口性，改善营养物质消 化吸收，促进生长、减少腹泻的功效。
[0005] 本发明的技术方案为： 利用米曲霉和EM菌混合发酵生产发酵豆柏的工艺，包括以下工艺步骤：米曲霉制曲、 混合接种、发酵和酶解、烘干和粉碎，具体操作如下： (1)米曲霉制曲：将豆柏、小麦粉和水按照重量比4 : 1 : 5的比例混合均匀，装到旋 转式蒸锅中，于〇. 2MPa压力下通蒸汽蒸煮15-20min，蒸完后物料达到熟而不黏、内无生心 为佳；蒸料后物料温度降到40°C时，水分含量为47%-51%，在物料温度30°C -35°C之间接种 米曲霉UE336-2孢子粉，接种量为5%。，将接种后的物料运至通风曲池进行厚层通风制曲培 养，得到米曲霉成品曲； 具体培养步骤如下： 根据霉菌在曲料上的生长变化，掌握温度、风量、时间和湿度，以提供适合霉菌生长繁 殖条件，保证曲霉菌充分发育繁殖，分泌酿造必需的各种需要。
[0006] (a)孢子发芽阶段：要严格掌握接种温度和前期培养温度，同时还要保持室内湿度 和曲料含水量，使孢子尽快吸水发芽。发芽温度控制在30~32°C，促使曲霉发芽，并尽量缩 短曲霉发芽时问，使之迅速生长繁殖，造成生长优势，对杂菌可起抑制作用； (b)菌丝生长阶段：菌丝生长期的前期，霉菌刚刚生成幼嫩菌丝，呼吸不旺，产热量少， 要注意用室内循环风，以防温差过大，用小风量、时间长、均匀吹透，待曲池上、中、下品温一 致后再停风，并保持曲池各处温度平衡，品温降到31°C左右既停止； 随着品温上升速率加快通风量逐渐增大，在接种后11~12h，由于米曲霉菌丝生长量 增加，曲料开始接块。通风阻力增加，品温上升很快，随着时间推移，出现上层高下层低现 象，虽然连续通风，品温仍有上升趋势，此时进行第一次翻曲。翻曲的目的是使曲料疏松，减 少通风阻力，保持正常品温，补充新鲜氧气。
[0007] (c)菌丝繁殖阶段：菌丝繁殖期菌丝发育更加旺盛，品温上升极为迅速。此时必须 连续通风，必要时打开冷风口，严格控制品温在34~35°C左右，加大通风量，供给足够的氧 气。至接种后17h左右，曲料面层产生裂缝迹象，品温控制不住，此时应进行第二次翻曲，再 次翻松曲料，消除裂缝，防止漏风，降低品温； (d)孢子着生阶段：此阶段品温开始下降，随着时间推移，孢子逐渐成熟，使曲料呈现淡 黄色直至嫩黄绿色。此时仍需连续通风，维持品温在30~34°C。此条件下继续培养至36h， 此时制曲完毕。
[0008] 最终得到的成品曲呈灰绿色、水分含量35%-38%之间，将成品曲运至通风阴凉干 燥的车间进行降温、排潮，使成品曲水分含量13%以下时装包备用。
[0009] (2)混合接种：将豆柏、米曲霉成品曲、EM菌、水四种物料按照重量比20 : I : 1 : 20的比例混合均匀； (3) 发酵：将步骤（2)混合后的物料运至室温控制在35°C -40°C之间的发酵车间的发酵 池内进行发酵，发酵时间为120h ; (4) 烘干：将步骤（3)发酵完成后运至履带烘干设备进行烘干，要求进风口温度160°C， 出风口控制温度80°C，烘干后物料水分控制在11%_12%之间； (5) 粉碎：将步骤（4)烘干后的发酵豆柏进入微粉磨进行粉碎得到发酵豆柏成品。
[0010] 其中，米曲霉（Asp. oryzae) UE336-2广泛分布于粮食、发酵食品、腐败有机物和土 壤等处。初呈白色、黄色，后转黄褐色至淡绿褐色，背面无色，是我国传统酿造食品酱和酱油 的生产菌种，也可生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和曲酸等。
[0011] EM菌（EffectiveMicroorganisms)为有效微生物群的英文缩写，也被称作EM技 术。它是由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌七大类微生物中 的10属80种微生物共生共荣，这些微生物能非常有效地分解有机物。EM是目前世界上应 用范围最大的一项生物工程技术，只要使用恰当，它就会与所到之处的良性力量迅速结合， 产生抗氧化物质，消除氧化物质，消除腐败，抑制病原菌，形成良好的生态环境。
[0012] 发酵前期米曲霉充分利用物料中的氧气进行好氧发酵，米曲霉生长繁殖过程中分 泌产生丰富的中性蛋白酶、碱性蛋白酶、植酸酶、淀粉酶、果胶酶等酶系；发酵后期EM菌在 兼性厌氧环境下生产繁殖过程中分泌产生纤维素酶、菌体蛋白和乳酸等有机酸；在发酵过 程中各种酶作用于豆柏，将豆柏中的长链蛋白质酶解为1000道尔顿以下的短链小肽类和 游离氨基酸，同时纤维素酶能降解豆柏中的纤维素，在生产过程中先对米曲霉进行制曲培 养后再使用。
[0013] 发酵豆柏从动物营养学角度具有较均匀衡的氨基酸分布，去除多种抗营养因子， 同时产生微生物蛋白质，丰富并平衡豆柏中的蛋白质营养水平。因富含益生菌、酶制剂、肽 等成分，丰富的生物酶系，富含多种消化酶和维生素，易吸收，促生长等特点。增加肠道内不 能生存的微生物种群，将动物不能利用的物质转化为动物能利用的营养素，提高营养素的 处理效率，使原来有限的肠道内部处理能力在体外人工条件控制下大幅度提高，增加微生 物源性营养素，最终改善豆柏的营养品质，提高饲料效率。是取代鱼粉、血浆蛋白粉、乳清粉 等昂贵蛋白质饲料原料，有效降低饲料成本，提升饲料质量品质的新型蛋白质饲料原料。饲 喂经验证明发酵豆柏具有催乳、促生长、抗应激等多重功效，是高档乳猪料、水产料、畜禽料 的首选优质理想植物蛋白源饲料。采用复合微生物发酵法处理生豆柏，相对物理、化学、作 物育种等方法具有成本低、无化学残留、应用较安全，对饲料营养成分的影响较小，且能使 营养物质更易被动物吸收等优点，是目前减少抗营养因子的影响、提高豆柏蛋白质的消化 作用率的有效方法。
[0014] (1)无抗原和抗营养因子经微生物发酵处理后，原有的脲酶、胰蛋白酶抑制因子、 凝血素、大豆球蛋白、e -伴球蛋白、植酸等抗营养因子被充分净化，有利于维持肠道组织 结构，促进免疫功能，提高动物生产性能； (2) 酸溶蛋白和游离氨基酸含量高，小肽（MWlOOODalton以下）含量占总蛋白的40%以 上；研宄表明蛋白质在消化道的降解产物大部分是以小肽被吸收，因而在日粮中添加本品 可以提高蛋白消化吸收利用率达95%以上，大大促进氮以肽的形式吸收，提高饲料氮在体 内沉积，小肽在肠道中容易和矿物元素结合成可溶性的螯合物而促进Ca、P、Cu、Zn、Fe、Mn、 I、Se、Co等的吸收，促进动物生长； (3) 丰