[发明专利]一种豆粕饲料添加剂的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于豆粕发酵技术领域，具体涉及一种豆粕饲料添加剂的生产方法。

背景技术

二十世纪九十年代以来，在英国疯牛病危机之后，世界各国纷纷禁止动物源蛋白质在饲料中使用。这意味着能够提供优质蛋白质的大豆和大豆蛋白制品必将在今后的畜禽饲料配制中扮演更加重要的角色。

然而，大豆中含有的抗营养因子降低了养分的有效性，限制了其在动物饲料中的使用。目前，人们把对营养物质的消化、吸收和利用产生不利影响以及使人和动物产生不良生理反应的物质，统称为抗营养因子（antinutritional factors，ANFs）。大豆中抗营养因子主要包括抗原蛋白（大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白等）、凝集素、胰蛋白酶抑制因子、异黄酮、不良寡糖（棉籽糖、水苏糖等）、植酸等。这些抗营养因子通过干扰营养物质的消化吸收、破坏正常的新陈代谢和引起不良的生理反应等多种方式危害人和动物尤其是幼龄动物的生长和健康，在很大程度上影响了大豆及其制品的利用。

目前消除大豆抗营养因子的方法主要包括热处理；植物育种与基因改良；微生物发酵等。热处理技术对胰蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶等热敏性抗营养因子有很好的钝化效果，但进行热处理时，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。通过植物育种途径，培育低抗营养因子或无抗营养因子的植物品种以及改善大豆蛋白品质，是降低或消除抗营养因子的根本途径，但转基因大豆的安全性问题还需要进一步的研究证实。此外，抗营养因子是植物用于防御的物质，降低其含量可能对植物本身引起负作用，如产量、抗病能力降低，而且育种周期较长、成功率低，成本较高。

而通过微生物发酵的方法消除大豆抗营养因子就不存在上述问题。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，改变了大豆蛋白质的营养品质。微生物在发酵过程中可产生水解酶、发酵酶和呼吸酶，这些酶能够将大豆蛋白分解成小分子蛋白和小肽分子，游离氨基酸和UGF（未知生长因子）等物质，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。微生物在发酵过程中还将大部分动物不能直接利用的植酸等无机盐转化为细胞中的有机盐，不仅提高了利用率，还可降低饲料中总磷等的含量，减少饲料对养殖环境的污染。

现有通过微生物发酵的方法消除大豆抗营养因子技术中常常是多菌种联合发酵，各种菌种相互影响，所得产品质量不够稳定；有的还需要添加复合酶协助菌种发挥作用，但复合酶本身的耐受性和稳定性的研究和开发还不够完善，另外，添加酶的量要适量，过量会扰乱消化道的正常消化机能而产生不良作用。最终获得的发酵豆粕中，蛋白类抗营养因子的转化率也有待提高。

发明内容

本发明提供了一种豆粕饲料添加剂的生产方法，利用该方法获得的豆粕饲料添加剂中抗营养因子含量显著降低。

一种豆粕饲料添加剂的生产方法，包括：

（1）将枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CGMCC No.7690接入种子培养基中培养，制备种子液；

（2）将所述种子液接入液体发酵培养基中，逐级进行2～4次10倍放大发酵，获得液体发酵菌液；

（3）将所述液体发酵菌液以1～30%接种量接入含水量为30～60%的灭菌豆粕中，置于发酵床上进行固体发酵；

所述发酵床包括依次连接的上料装置、发酵装置和下料装置；发酵装置包括2～5个从上至下错位分布的链带式发酵层间，每一发酵层间的发酵条件控制在：温度为25～60℃，通气量为0.1～10L/min；发酵期间控制翻料在1～5次，总发酵时间控制在24～96h，发酵完成后经烘干获得豆粕饲料添加剂。

本发明采用枯草芽孢杆菌CGMCC No.7690进行单菌种液固联合发酵，且固体发酵在发酵床上进行，该发酵床能自动控温、自动上下料、自动翻料、自动通气，实现对发酵过程中各参数的精确掌控。固体发酵前在发酵罐中进行放大发酵，为大规模的固体发酵提供足够的发酵菌液；逐级放大发酵过程中也较易发现枯草芽孢杆菌含有的杂菌，保证进行固体发酵时发酵菌液纯净，避免杂菌对枯草芽孢杆菌对豆粕的发酵转化产生不必要的影响。

本发明的发酵床能够自动上下料、自动控温、自动调节通气量、自动翻料。其中，利用上料装置和下料装置实现自动上下料，发酵过程在上下错位分布的多个发酵层间上进行，当料堆温度高于设定温度时，上层发酵层间的物料被转至下层上发酵层间，实现翻料。具体地，本发明一种豆粕饲料添加剂的生产方法，包括：