本发明属于饲料、酶制剂和微生物技术领域，具体涉及一种喷射熟化液化豆谷酵解饲料的制备方法。
背景技术：
中国是人口大国，也是世界第一养猪大国。2017年，中国畜牧业产值达3.6万亿元，生猪出栏6.89亿头，其中母猪存栏4200万头，猪肉产量5487万吨。根据农业部统计数据，2017年全国商业饲料产量达到2.05亿吨。其中，全价饲料1.79亿吨，浓缩饲料2151万吨，预混料690万吨，包括猪料产量8974万吨，禽料产量9000万吨，水产饲料5300万吨，牛羊饲料850万吨，兔貉宠物等饲料350万吨，全国仔猪饲料600多万吨。预计到2020年全国配合饲料产量将达到2.2亿吨以上，其中仔猪饲料将达到950多万吨以上。
众所周知，饲料产品的开发、研制的难点在于幼龄畜禽饲料，如何提高幼龄畜禽饲料消化率和降低或减少抗营养因子成为近年来动物营养学家积极探讨的课题。就幼龄畜禽特别是乳仔猪而言，其代谢机能旺盛，相对生长迅速，对日粮营养物质的要求高。因此，乳仔猪饲料要复合二大条件：一是既要营养高、适口性好和喜欢吃，又要容易消化吸收；二是既不会导致乳仔猪消化不良和营养性腹泻，影响生长发育，又要生物安全性非常高，不会传染疾病。目前，符合上述二大条件的动物源蛋白质饲料主要有鱼粉、肠摸蛋白、血浆蛋白、乳清粉、牛奶粉和鸡蛋粉等，符合上述二大条件的植物源饲料主要有大豆、大米蛋白粉、小麦蛋白等。
血浆蛋白是指血浆中的蛋白部分，血浆蛋白是多种蛋白质的总称，血浆蛋白可分为清蛋白、球蛋白和纤维蛋白原等几种成分。血浆蛋白能有效防止仔猪腹泻、下痢等疾病，缓解应激，促进生长，促进仔猪采食。
肠膜蛋白粉是以猪小肠为单一来源，经一系列蛋白酶长时间水解与特殊酶解处理，而后经高温灭菌和特殊条件下干燥等过程制造出来的新型动物蛋白质原料。肠膜蛋白粉可以部分或全部代替血浆蛋白粉、乳清粉和脱脂奶粉等较昂贵的动物蛋白原料，大大节约饲料成本。
大豆是重要的植物蛋白质和油脂来源，具有极高的营养价值，在畜禽饲料中得到广泛应用。全脂大豆的营养学特点有:高热能、高蛋白、高消化率，含有丰富的维生素e和卵磷脂。大豆一般成分为：水分≤12％，粗脂肪：17－19％，粗蛋白质：35－39％，粗纤维：5.0－6.0％，粗灰粉：5.0－6.0％，钙0.24％，磷0.58％。但大豆中的抗营养因子限制了大豆及其制品在畜禽饲料中的利用水平。根据对饲料营养价值和动物生物学反应，将大豆中抗营养因子分为以下六类：(1)降低蛋白质消化率和利用率的因子，如蛋白酶抑制因子、糜蛋白酶抑制因子、凝集素等；(2)降低碳水化合物消化率因子，如酚类化合物如单宁和寡糖等；(3)影响矿物质利用率的因子，如植酸；(4)影响维生素活性或增加动物维生素需求量的因子，包括抗维生素a、维生素d、维生素e和维生素b12等因子；(5)刺激免疫体系的因子以及其它一些抗营养因子，如抗原蛋白、致甲状腺肿因子、皂甙、异黄酮和生氰糖甙等；(6)饲料中具有毒素作用的因子，如凝集素。因此，大豆中抗营养因子是影响大豆蛋白源在饲料中使用的主要因素，要提高大豆蛋白源在饲料中的使用量，必须采取合适的措施进行处理，使大豆抗营养因子失活、钝化。目前，世界范围内对降低或消除大豆蛋白抗营养因子问题的研究在不断完善，通常采用物理、化学和生物学等方法进行钝化处理。其中，热处理是消除大豆抗营养因子的最有效方法之一。
实际上，自1917年，osborne和mendel报道蒸煮大豆可以改善小鼠的生长性能以来，人们对大豆营养因子的热稳定性进行了大量研究，结果表明：胰蛋白酶抑制因子、糜蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶、致甲状腺肿因子及抗维生素因子具有对热敏感的特性，而皂甙、单宁、异黄酮、寡糖、致过敏反应蛋白及植酸等对热较稳定(李德发，2003)。所以热处理技术对蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶等热敏性抗营养因子有很好的钝化效果，也是目前研究最为深入、应用最为广泛的钝化技术。热处理主要分为湿热法和干热法(郑爱娟等，2002)。
研究表明：大豆热处理时，必须保证热处理的强度适宜。加热不足则抗营养因子破坏不够；加热过度则氨基酸利用率下降，会降低蛋白质的生物学效率。实际生产中多以测定脲酶活性判断胰蛋白因子的钝化程度，反应加热不足；采用蛋白溶解度作为判断大豆或豆粕加热过度的指标。
自上一个世纪九十年代开始，谷物淀粉液化逐步开始采用喷射液化技术。相比蒸煮液化技术来说，喷射液化具有能耗低、液化彻底、效果更好和适合规模化生产等优点。液化喷射器是喷射液化的关键设备，其结构主要由料液进口、蒸汽进口、气液混合室、扩散管和缓冲管构成。操作时，先用蒸汽将喷射系统顶热至90-95℃，再用泵将预热的淀粉浆泵入液化喷射器。将压力达0.4-0.6mpa的饱和蒸汽连续射入淀粉浆薄层，此时喷射机械剪切作用能够促进淀粉液化。液化醪进入液化罐后，在85-90℃保温45分钟即完成液化过程。但是，谷物淀粉喷射液化技术和装备能否应用于豆类产品的熟化和去除抗营养因子尚不得而知，急需进一步探讨研究。
饲料发酵是以微生物、复合酶为生物饲料发酵剂菌种，将饲料原料转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌、复合酶制剂为一体生物发酵饲料。微生物在发酵过程中可产生水解酶、发酵酶和呼吸酶，可以消除植物蛋白原料中的抗营养物质，有利于动物的消化吸收。发酵处理可明显提高大豆的适口性，有一定的诱食效果。采用独特的菌种和发酵工艺，微生物发酵过程中分泌的蛋白酶使大豆蛋白被分解成小分子蛋白和小肽分子。生物发酵过程中，微生物大量增殖，其结果不仅提高了发酵大豆蛋白基料的蛋白质水平，而且部分大豆蛋白质发酵时转化为菌体蛋白，这本身也改变了大豆蛋白质的营养品质。
技术实现要素：
本发明旨在克服上述血浆蛋白和肠膜蛋白的生物不安全性、大豆抗营养因子的不良营养作用、幼龄畜禽消化道的功能不健全及其饲料蛋白质消化不良容易引起腹泻等难题，提供一种富含大豆蛋白、短链糊精、葡萄糖、低聚糖、小肽、乳酸和益生菌等营养，既具备氨基酸平衡、营养高、易消化、适口性好和抗营养因子含量低等特点，又具有仔猪喜欢吃，采食量大和不腹泻等功效的喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
本发明所采用的技术方案是：
一种喷射熟化液化豆谷酵解饲料的制备方法，步骤如下：
1)将大豆和含淀粉物质粉碎混合、加干净水搅拌调浆，制得大豆谷物淀粉浆；
2)将a-淀粉酶加入到大豆谷物淀粉浆中后，泵入喷射液化器液化酶解，再将液化酶解液泵入保温灌保温后，加入糖化酶和复合酶酶解，制得熟化液化大豆谷物糖浆；
3)将熟化液化大豆谷物糖浆固液分离，制得大豆谷物糖稀液和大豆谷物渣湿基。
4)将大豆谷物糖稀液蒸发浓缩，制得大豆谷物糖浓缩液。
5)将大豆谷物渣湿基、豆粕、混合菌种液和复合酶混合后酶解发酵，制得酵解渣粕。
6)将大豆谷物糖浓缩液和酵解渣粕分别干燥后混合，制得喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
优选的，步骤1)中，大豆、含淀粉物质和干净水的重量比为100：1～500：100～2000，大豆粉碎细度为8-160目，含淀粉物质粉碎细度为3-120目。
进一步，步骤1)中，大豆、含淀粉物质和干净水的重量比为的重量比为100：50～60：600～800，大豆粉碎细度为50-60目，含淀粉物质粉碎细度为30-40目。
优选的，步骤2)中，a-淀粉酶添加剂量为0.05～500u/g底物干基，喷射熟化液化温度为50-180℃，喷射熟化液化压力为0.02-6.0mpa，保温温度为30-150℃，保温时间为3-300分钟；
糖化酶添加剂量为0.02～200u/g底物干基，复合酶添加剂量为0.05～400u/g底物干基；
糖化酶解温度为5～80℃，糖化酶解时间为0.05～120h；
复合酶中的果胶酶、木聚糖酶、葡聚糖酶和甘露聚糖酶的活力比为100：0.05～500：0.05～500：0.05～500。
进一步，步骤2)中，a-淀粉酶添加剂量为15～20u/g底物干基；
喷射熟化液化温度为100-120℃，喷射熟化液化压力为0.4-0.6mpa；
喷射熟化液化液保温温度为60-70℃，喷射熟化液化液保温时间为30-50分钟；
糖化酶添加剂量为2～5u/g底物干基，复合酶添加剂量为5～20u/g底物干基；
糖化酶解温度为60～70℃，糖化酶解时间为8～12h；
复合酶中的果胶酶、木聚糖酶、葡聚糖酶和甘露聚糖酶的活力比为100：60～80：40～60：40～60。
优选的，步骤4)中，蒸发浓缩温度为40-80℃，大豆糖浓缩液含水量为40-80％。
进一步，步骤4)中，蒸发浓缩温度为50-70℃，大豆糖浓缩液含水量为55-65％。
优选的，步骤5)中，大豆谷物渣湿基、豆粕、混合菌种液和复合酶的重量比为100：10～1000：5～50：0.00005～5，发酵温度为5～50℃，发酵时间为2～240h；
混合菌种液中的乳酸菌菌种数:枯草芽孢杆菌菌种数:酵母菌菌种数的数量比为100：0～500：0～500。
进一步，步骤5)中，大豆谷物渣湿基、豆粕、混合菌种液和复合酶的重量比为100：20～30：5～15：0.01～0.05，发酵温度为28～30℃，发酵时间为48～60h；
混合菌种液中的乳酸菌菌种数:枯草芽孢杆菌菌种数:酵母菌菌种数的数量比为100：20～30：5～10。
步骤6)中，将大豆谷物糖浓缩液和酵解渣粕混合后干燥，制得喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的喷射熟化液化豆谷酵解饲料，富含大豆蛋白、短链糊精、葡萄糖、低聚糖、小肽、乳酸和益生菌等营养，既具备氨基酸平衡、营养高、易消化、适口性好和抗营养因子含量低等特点，又具有仔猪喜欢吃，采食量大和不腹泻等功效。
本发明发现：谷物淀粉喷射液化技术和装备完全能够应用于豆类产品的熟化和去除抗营养因子。
具体实施方式
以下将结合实施例，对本发明进行较为详细的说明。
实施例1
将100kg大豆去杂粉碎至50目后，将50kg玉米去杂粉碎至30目后，将豆粕粉和玉米粉混合后再加入600kg干净水，调制成750kg大豆谷物淀粉浆。按照5u/g底物干基添加剂量加入5.0×106ua-淀粉酶后，再将750kg大豆谷物淀粉浆中，然后泵入喷射液化器，在温度为105℃和压力为0.5mpa条件下瞬间喷射熟化，然后进入存留保温灌，在温度为70-90℃条件下保温30分钟，制得750kg大豆谷物液化浆。
在750kg大豆谷物液化浆中，按照5u/g底物干基添加剂量加入5.0×105u糖化酶，按照20u/g底物干基添加剂量加入20.0×105u复合酶，在温度为70℃条件下酶解10小时，制得750kg熟化液化大豆谷物糖浆。其中，复合酶中的果胶酶活力为8.0×105u，木聚糖酶活力为5.0×105u，葡聚糖酶活力为4.0×105u，甘露聚糖酶的活力活力为3.0×105u。
将750kg熟化液化大豆谷物糖浆固液分离，制得550kg大豆谷物糖稀液和200kg大豆谷物渣湿基。
将550kg大豆谷物糖稀液在蒸发浓缩温度为60℃条件下蒸发浓缩，制得100kg含水量为55％的大豆谷物糖浓缩液。
将200kg大豆谷物渣湿基、50kg豆粕、15kg混合菌种液和0.05kg复合酶混合后酶解发酵，发酵温度为28～30℃，发酵时间为48～60h，制得262kg酵解渣粕。其中，混合菌种液中的乳酸菌菌种数:枯草芽孢杆菌菌种数:酵母菌菌种数的数量比为100：20：5。
将100kg大豆谷物糖浓缩液和262kg酵解渣粕分别干燥后混合，或混合后干燥，制得194kg喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
实施例2
将500kg大豆去杂粉碎至60目后，将300kg碎米去杂粉碎至30目后，将豆粕粉和碎米粉混合后再加入3000kg干净水，调制成3800kg大豆谷物淀粉浆。按照6u/g底物干基添加剂量加入30.0×106ua-淀粉酶后，再将3800kg大豆谷物淀粉浆中，然后泵入喷射液化器，在温度为120℃和压力为0.6mpa条件下瞬间喷射熟化，然后进入存留保温灌，在温度为80℃条件下保温40分钟，制得3800kg大豆谷物液化浆。
在3800kg大豆谷物液化浆中，按照6u/g底物干基添加剂量加入36×105u糖化酶，按照15u/g底物干基添加剂量加入75.0×105u复合酶，在温度为65℃条件下酶解12小时，制得3800kg熟化液化大豆谷物糖浆。其中，复合酶中的果胶酶活力为40.0×105u，木聚糖酶活力为18.0×105u，葡聚糖酶活力为11.0×105u，甘露聚糖酶的活力活力为6.0×105u。
将3800kg熟化液化大豆谷物糖浆固液分离，制得2810kg大豆谷物糖稀液和990kg大豆谷物渣湿基。
将2810kg大豆谷物糖稀液在蒸发浓缩温度为70℃条件下蒸发浓缩，制得520kg含水量为65％的大豆谷物糖浓缩液。
将990kg大豆谷物渣湿基、300kg豆粕、100kg混合菌种液和0.3kg复合酶混合后酶解发酵，发酵温度为28～30℃，发酵时间为48～60h，制得1380kg酵解渣粕。其中，混合菌种液中的乳酸菌菌种数:枯草芽孢杆菌菌种数:酵母菌菌种数的数量比为100：30：10。
将990kg大豆谷物糖浓缩液和1380kg酵解渣粕分别干燥后混合，或混合后干燥，制得1085kg喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
实施例3
将50kg大豆去杂粉碎至50目后，将25kg小麦去杂粉碎至40目后，将豆粕粉和小麦粉混合后再加入400kg干净水，调制成475kg大豆谷物淀粉浆。按照5u/g底物干基添加剂量加入2.5.0×106ua-淀粉酶后，再将475kg大豆谷物淀粉浆中，然后泵入喷射液化器，在温度为120℃和压力为0.6mpa条件下瞬间喷射熟化，然后进入存留保温灌，在温度为80℃条件下保温30分钟，制得475kg大豆谷物液化浆。
在475kg大豆谷物液化浆中，按照3u/g底物干基添加剂量加入1.8×105u糖化酶，按照25u/g底物干基添加剂量加入1.25.0×106u复合酶，在温度为70℃条件下酶解8小时，制得475kg熟化液化大豆谷物糖浆。其中，复合酶中的果胶酶活力为0.6×105u，木聚糖酶活力为0.3×105u，葡聚糖酶活力为0.15×105u，甘露聚糖酶的活力活力为0.1×105u。
将475kg熟化液化大豆谷物糖浆固液分离，制得370kg大豆谷物糖稀液和105kg大豆谷物渣湿基。
将370kg大豆谷物糖稀液在蒸发浓缩温度为60℃条件下蒸发浓缩，制得80kg含水量为50％的大豆谷物糖浓缩液。
将105kg大豆谷物渣湿基、20kg豆粕、8kg混合菌种液和0.1kg复合酶混合后酶解发酵，发酵温度为28～30℃，发酵时间为48～60h，制得125kg酵解渣粕。其中，混合菌种液中的乳酸菌菌种数:枯草芽孢杆菌菌种数:酵母菌菌种数的数量比为100：25：8。
将80kg大豆谷物糖浓缩液和125kg酵解渣粕分别干燥后混合，或混合后干燥，制得91kg喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
实施例4
将300kg大豆去杂粉碎至50目后，将300kg玉米去杂粉碎至40目后，将豆粕粉和玉米粉混合后再加入2500kg干净水，调制成3100kg大豆谷物淀粉浆。按照8u/g底物干基添加剂量加入24.0×106ua-淀粉酶后，再将3100kg大豆谷物淀粉浆中，然后泵入喷射液化器，在温度为115℃和压力为0.6mpa条件下瞬间喷射熟化，然后进入存留保温灌，在温度为85℃条件下保温40分钟，制得3100kg大豆谷物液化浆。
在3100kg大豆谷物液化浆中，按照8u/g底物干基添加剂量加入48×105u糖化酶，按照15u/g底物干基添加剂量加入90.0×105u复合酶，在温度为65℃条件下酶解10小时，制得3100kg熟化液化大豆谷物糖浆。其中，复合酶中的果胶酶活力为40.0×105u，木聚糖酶活力为25.0×105u，葡聚糖酶活力为15.0×105u，甘露聚糖酶的活力活力为10×105u。
将3100kg熟化液化大豆谷物糖浆固液分离，制得2500kg大豆谷物糖稀液和600kg大豆谷物渣湿基。
将2500kg大豆谷物糖稀液在温度为70℃条件下蒸发浓缩，制得430kg含水量为65％的大豆谷物糖浓缩液。
将600kg大豆谷物渣湿基、250kg豆粕、80kg混合菌种液和0.2kg复合酶混合后酶解发酵，发酵温度为28～30℃，发酵时间为48～60h，制得924kg酵解渣粕。其中，混合菌种液中的乳酸菌菌种数:枯草芽孢杆菌菌种数:酵母菌菌种数的数量比为100：20：5。
将430kg大豆谷物糖浓缩液和924kg酵解渣粕分别干燥后混合，或混合后干燥，制得846kg喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
实施例5
将500kg大豆去杂粉碎至60目后，将200kg玉米和200kg碎米去杂粉碎至30目后，将豆粕粉和玉米粉、碎米粉混合后再加入4000kg干净水，调制成4900kg大豆谷物淀粉浆。按照9u/g底物干基添加剂量加入45.0×106ua-淀粉酶后，再将4900kg大豆谷物淀粉浆中，然后泵入喷射液化器，在温度为120℃和压力为0.6mpa条件下瞬间喷射熟化，然后进入存留保温灌，在温度为80℃条件下保温40分钟，制得4900kg大豆谷物液化浆。
在4900kg大豆谷物液化浆中，按照12u/g底物干基添加剂量加入72×105u糖化酶，按照15u/g底物干基添加剂量加入75.0×105u复合酶，在温度为68℃条件下酶解8小时，制得4900kg熟化液化大豆谷物糖浆。其中，复合酶中的果胶酶活力为35.0×105u，木聚糖酶活力为25.0×105u，葡聚糖酶活力为8.0×105u，甘露聚糖酶的活力活力为7.0×105u。
将4900kg熟化液化大豆谷物糖浆固液分离，制得4020kg大豆谷物糖稀液和880kg大豆谷物渣湿基。
将4220kg大豆谷物糖稀液在温度为60℃条件下蒸发浓缩，制得610kg含水量为55％的大豆谷物糖浓缩液。
将880kg大豆谷物渣湿基、300kg豆粕、120kg混合菌种液和0.3kg复合酶混合后酶解发酵，发酵温度为28～30℃，发酵时间为48～60h，制得1291kg酵解渣粕。其中，混合菌种液中的乳酸菌菌种数:枯草芽孢杆菌菌种数:酵母菌菌种数的数量比为100：20：5。
将610kg大豆谷物糖浓缩液和1291kg酵解渣粕分别干燥后混合，或混合后干燥，制得1187kg喷射熟化液化豆谷酵解饲料。
一、实施例1制备的喷射熟化液化豆谷酵解饲料中营养物质含量，如表1所示。
表1实施例1-4制备的喷射熟化液化豆谷酵解饲料中营养物质含量
二、实施例1制备的喷射熟化液化豆谷酵解饲料的饲喂效果
在蚌埠天邦汉世伟育肥猪场选取33日龄断奶仔猪450头，按体重、胎次相近，性别各半的原则随机分成5组，每组6个重复，每个重复15头猪。喷射熟化液化豆谷酵解饲料(以下简称豆谷酵解饲料)按4.0％、6.0％、10.0％和20.0％比例直接与基础日粮混配，额外添加后饲喂，试验期28天，试验结果如表3和4所示。
表3基础日粮组成及营养
注：4％预混料中含有柠檬酸钙、磷酸氢钙、氯化钠、甜味剂、抗氧化剂、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、植酸酶、复合微量元素、胆碱、复合维生素、药物添加剂等。
表4额外添加饲喂试验结果对比
通过表4可以看出：豆谷酵解饲料按4.0％、6.0％、10.0％和20.0％比例直接与基础日粮混配，额外添加后饲喂，仔猪的日增重分别比对照组提高8.23％、13.94％、11.72％和10.21％；采食量分别比对照组提高6.02％、10.18％、11.22％和9.63％；但各组料肉比降低不明显。
腹泻率分别比对照组明显降低了36.75％、56.79％、50.08％和60.50％；
结果表明：豆谷酵解饲料直接与基础日粮混配，额外添加使用量在4.0-20.0％时，可明显改善断奶仔猪的生产性能，促进断奶仔猪生长，提高日增重，增加采食量。
四、实施例3制备的喷射熟化液化豆谷酵解饲料饲喂效果
在安徽安泰农业集团商品猪场一分场选取体况、胎次、体重和预产期相近的健康二元长白母猪60头，随机分成4组，每组15头母猪，以研究豆谷酵解饲料的实际饲喂效果，即对照组、4％豆谷酵解饲料组、6％豆谷酵解饲料组、10％豆谷酵解饲料组。试验从产前一周至仔猪24天断奶时结束。
4组试验乳猪基础日粮组成和营养均相同。对照组不添加豆谷酵解饲料；4％豆谷酵解饲料组添加4％豆谷酵解饲料；6％豆谷酵解饲料组添加6％豆谷酵解饲料；10％豆谷酵解饲料组添加10％豆谷酵解饲料；详见表5。
按照猪场正常免疫与管理。猪舍温度控制到18℃左右，湿度控制在55-60％。尽量做到环境条件一致，同一饮养员管理，自由采食和饮水。
表5试验日粮组成与营养
注：4％预混料含有石粉钙、磷酸氢钙、食盐、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、胆碱、抗氧化剂、植酸酶、复合维生素、复合微量元素等。
表6豆谷酵解饲料对哺乳母猪生产性能的影响
由表5和6可知，哺乳母猪日粮中使用4％豆谷酵解饲料、6％豆谷酵解饲料、8％豆谷酵解饲料饲喂哺乳母猪至仔猪24天断奶，仔猪的日增重分别比对照组提高7.63％、10.40％和9.53％(p＜0.05)，24日龄成活率分别提高了3.50％、4.11％和3.96％(p＜0.05)。
哺乳母猪的采食量分别比对照组提高4.59％、9.04％和8.18％(p＜0.05)，母猪断奶后发情间隔比对照组缩短了14.67％、18.67％和17.33％(p＜0.05)。结果表明：豆谷酵解饲料能够明显提高哺乳母猪的繁殖性能。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。