[发明专利]富含限制性氨基酸的发酵豆粕的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种发酵豆粕的生产工艺。

背景技术

赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸中的第一必需氨基酸，其必须由食物中摄取。赖氨酸是生长牛的第一限制性氨基酸，并且它对提高奶牛奶产量及改善乳成分方面也有重要作用。赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的，蛋白质水解法一般以动物血粉为原料，此法特点是工艺简单，但原料来源有限，仅适合小规模生产。后又出现了化学合成法、酶法，此法最大缺点是使用剧毒原料光气，可能残留催化剂，产品安全性差，存在严重的环保问题。1960年，日木首先采用微生物发酵法生产，微生物发酵生产较化学合成的工艺更简单、快捷。使用微生物发酵赖氨酸有方便、快捷和高效等特点，具有广泛的市场空间和经济前景。

蛋氨酸是奶牛泌乳和乳蛋白合成的主要限制性氨基酸。国内外研究表明，增加小肠可代谢蛋氨酸的供应，可提高蛋白质的利用效率，提高泌乳牛的产奶量，因此将它加入饲料中，可以促进奶牛的生长、提高饲料转化率，因而提高奶牛的生产性能以及乳品质。

发酵豆粕是利用现代生物工程发酵菌种技术与中国传统的固体发酵技术相结合，以豆粕为主要原料，通过最大限度地消除大豆蛋白中的脲酶、胰蛋白酶抑制因子、凝血素、大豆球蛋白、β-伴球蛋白、植酸等抗营养因子，有效地降低蛋白质的分子量为小分子蛋白和小肽的无抗原优质小肽蛋白源，具有提高适口性、消化吸收率，促生长等功效。现有发酵豆粕的生产工艺生产的发酵豆粕中限制性氨基(赖氨酸和蛋氨酸)的含量低，用其饲喂奶牛后，奶牛的产奶量偏低。

发明内容

本发明是要解决现有的工艺生产的发酵豆粕中限制性氨基-赖氨酸和蛋氨酸的含量低，用其饲喂奶牛后，奶牛的产奶量偏低的问题，提供一种富含限制性氨基酸的发酵豆粕的生产工艺。

本发明富含限制性氨基酸的发酵豆粕的生产工艺，按以下步骤进行：一、将豆粕粉碎得豆粕粉末，将豆粕粉末和玉米蛋白粉按质量比15∶4～6进行混合，得混合物粉末，将混合物粉末与40～60℃蒸馏水混合，得混合溶液，混合溶液中蛋白质的质量百分比浓度为4％～6％，搅拌均匀并调节pH为7.5～7.7，然后于50～60℃水浴1h，得浸提后的混合溶液；二、按质量百分比浓度向步骤一得到的浸提后的混合溶液中加入1.5％的葡萄糖、1.5％的大豆蛋白胨、0.5％的酵母浸粉、0.1％的硫酸镁、1％的尿素和0.5％硫酸钠，制成发酵培养基；三、然后将发酵培养基于88～92℃反应10min，再调节pH值至9.0～9.2，然后将发酵培养基置于39～40℃恒温水浴中，加入蛋白酶和胰蛋白酶，酶解4.5h，酶解过程中使发酵培养基的pH值控制在6.5～7.0；四、酶解后将发酵培养基加热到80～85℃保持5min，然后于115～121℃湿热灭菌15～20min；五、然后将浓度为10⁸个/mL的纳豆芽孢杆菌菌液接种到步骤四处理后的发酵培养基中，接种量为3％～5％，在温度37～39℃、pH值为6.5～6.8的条件下，培养30～34h，然后于115～121℃湿热灭菌15～20min，得纳豆芽孢杆菌发酵液；六、向步骤五得到纳豆芽孢杆菌发酵液中添加K₂SO₄，然后将浓度为10⁸个/mL的肠膜明串球菌菌液接种到纳豆芽孢杆菌发酵液中，接种量为4％～6％，在温度26～29℃、pH值为6.7～6.9的条件下，培养时间30～34h，得发酵产物，发酵产物进行干燥，即得到富含限制性氨基酸的发酵豆粕；其中步骤三中加入的蛋白酶的质量为发酵培养基中蛋白底物的0.5％，加入的胰蛋白酶的质量为发酵培养基中蛋白底物的1.5％；步骤六中添加的K₂SO₄的质量为纳豆芽孢杆菌发酵液质量的0.2％。

本发明以豆粕、玉米蛋白粉为原料，通过以纳豆芽孢杆菌发酵液为培养基接种肠膜明串球菌发酵豆粕，并用HPLC技术检测其发酵液中赖氨酸和蛋氨酸含量，总蛋白含量可达到55.2％％～56.8％，蛋氨酸含量为42.83～43.56mg/g，比原料提高227.92％～229.20％，赖氨酸含量73.58～74.872mg/g，比原料提高206.85％～208.51％。

用本发明制备发酵豆粕饲喂奶牛，可显著提高奶牛的泌乳能力，使奶牛的营养调控从生物化学的角度得以满足，奶牛的产奶量提高了10％，解决现今我国奶牛产奶量普遍偏低的问题，并为今后在奶牛不同饲养阶段添加饲料源赖氨酸和蛋氨酸产品提供实验依据和相应产品。

附图说明