发酵豆粕生产工艺的最新研究进展

高产多肽发酵豆粕的制备工艺研究摘要通过菌种、接种量选择和发酵条件优化，研究了高产多肽发酵豆粕的制备工艺，得出一套最佳发酵工艺参数。

各菌种的最佳接种量为：枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）X2、X3、X4均接种0.6%，啤酒酵母（Saccharomyces crevisiae）Y和乳酸杆菌（Lactobacillus）Z均接种1%；最佳发酵基本条件为：豆粕粒度40目、发酵起始温度40℃、料水比1∶1、初始pH值为7、糖蜜添加1%、物料厚3.5cm、发酵时间48h。

关键词豆粕；发酵；制备工艺；多肽随着畜牧业的迅速发展，蛋白质需求量越来越大，但由于食品安全性问题，鱼粉等动物性蛋白质源的使用逐渐受到限制，因此，找到优质植物性蛋白质源已成为全世界科技研发的重点。

豆粕是我国乃至全世界应用最为广泛的植物性饲料蛋白质原料，但随着科技的进步和研究的深入，人们发现80%左右的大豆蛋白质相对分子质量都在100kDa以上，且大多数分子内部呈反平行β-helix非有序结构，分子高度压缩、折叠，使得豆粕蛋白质的消化性和生物学功能远不及鱼粉等动物性蛋白质饲料。

此外，豆粕中存在多种抗营养因子，对动物有毒害作用，严重影响了豆粕在动物生产上的应用价值等[1，2]。

目前，大量研究表明，微生物发酵可以消除豆粕中的各种抗营养因子[3，4]，大豆蛋白质多肽也具有优良的营养生理特性[5，6]。

因此，本研究拟采用多菌种混合固体发酵技术，制备高产多肽发酵豆粕，为解决我国畜牧业发展中优质蛋白质资源紧缺的问题提供一定的理论依据和技术支持。

1 材料与方法1.1发酵原料试验所用的去皮豆粕购于东莞中谷油脂有限公司。

1.2菌种试验初始选择的菌种有：4株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）（X1、X2、X3、X4，其中X4为航空诱变菌株）、啤酒酵母（Saccharomyces crevisiae）（Y）和乳酸杆菌（Lactobacillus）（Z），均为广东省农科院农业生物技术研究所保藏菌种。

发酵豆粕在仔猪生产中应用的研究现状摘要：发酵豆粕能降低抗营养因子水平，提高豆粕的利用率，因而作为一种新型蛋白源在断奶仔猪生产中进行应用，就发酵豆粕在仔猪生产中应用的研究现状进行简单介绍，为发酵豆粕在仔猪生产中的合理应用提供参考。

1 大豆中抗营养因子概述豆粕是畜禽最重要的植物性蛋白源，其粗蛋白含量高，并有较平衡的氨基酸组成，但由于豆粕中存在多种抗营养因子，尤其是近年来动物营养学研究显示，豆粕中的抗原蛋白，限制了幼年动物对蛋白质的有效吸收，影响了豆粕在饲料工业中的应用。

去除豆粕中的抗营养因子，提高豆粕的利用价值，一直是动物营养学者的研究焦点。

日粮中胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素和大豆抗原对动物的不良影响较大，因此，主要研究的是对这三种抗营养因子的去除效果。

主要处理方法有物理、化学和生物学处理，就目前研究状况看，从去除的有效性和实用性出发，热处理是应用最广泛的方法，其中，膨化处理是最理想的方法。

适当加热能使胰蛋白酶抑制因子等抗营养因子活性丧失；加热不足对胰蛋白酶抑制因子等抗营养因子破坏不充分；加热过度又会破坏热敏氨基酸，特别是会使赖氨酸和精氨酸变性，从而降低大豆蛋白质品质。

从去除抗营养因子的效果看，对豆粕进行发酵是效果最好的方法，微生物发酵法对豆粕处理的特点：1）经济、成本低，不需要加热或添加化学试剂，无化学残留，应用比较安全；2）对饲料营养成分的影响与破坏较小，不会造成营养价值降低。

并且能使营养物质更易被动物吸收；3）与添加单一的酶制剂相比，可同时去除多种抗营养因子；4）豆粕细胞壁破坏更加彻底；5）增加了微生物活的菌体，有利于动物肠道菌群的平衡；6）发酵过程中水解大豆蛋白为氨基酸、多肽及寡肽等小分子物质。

2 发酵豆粕在养猪生产中的应用断奶仔猪由于其消化道生理功能发育不完善，内源酶分泌不足，所以对饲料营养源质量要求高，蛋白质营养是断奶仔猪营养的核心，对仔猪的生长发育起着举足轻重的作用。

适宜的蛋白质供给可显著提高仔猪抗病力和成活率，促进其生长发育。

今日畜牧兽医５５饲料天地为了减轻养殖中对抗生素、血浆蛋白等动物蛋白原料的依赖，国内外的科研人员经过大量研究：运用现代生物工程、代谢调控发酵技术、动物营养平衡吸收理论等一系列高新技术生产出富含生物活性多肽、蛋白酶以及大量益生菌的绿色生物饲料。

酶解豆粕和发酵豆粕即是利用现代生物技术将大豆蛋白通过蛋白酶酶解或微生物发酵降解为可溶性蛋白和小分子多肽的混合物。

经过酶解或发酵处理的蛋白由于比传统大豆中蛋白质更易于吸收、低抗原等特点，被认为是幼龄动物饲料的理想植物蛋白。

近几年酶解豆粕和发酵豆粕产品的研究开发酶解豆粕和发酵豆粕的研究进展范彦令，张士辉（石家庄依欣饲料有限公司，河北石家庄０５００００）３苜蓿的青贮与利用苜蓿青贮或半干青贮，养分损失小，具有青绿饲料的营养特点，适口性好，消化率高，能长期保存，目前畜牧业发达国家大都以干草为重点的调制方式向青贮利用方式转变。

主要采用以下几种青贮方式。

３．１半干青贮国外普遍采用青贮塔进行半干青贮保存苜蓿，青贮塔造价较高，我国一般采用青贮窑贮存苜蓿，无论采用哪种方式，关键首先使苜蓿迅速风干使含水量降到４０％～５０％再进行青贮。

这种青贮料兼有干草和青贮的优点。

３．２加甲酸青贮这是近年来国外推广的一种是每吨青贮原料加８５％～９０％甲酸２．８～３千克，分层喷晒。

甲酸在青贮和瘤胃消化过程中，能分解成对家畜无毒的ＣＯ２和ＣＨ４，并且甲酸本身也可被家畜吸收利用，用这种青贮料饲喂乳用犊牛，平均日增重达０．７５７～０．８１７千克，比普通青贮料增重提高近１倍。

３．３拉伸膜青贮技术这是近年来国外采用的一种新方法，全部机械化作业。

操作程序为：割草－打捆－出草捆－缠绕拉伸膜。

其优点主要是不受天气变化影响，保存时间长，一般可存放３～５年，使用方便。

４紫花苜蓿叶蛋白的利用紫花苜蓿叶蛋白（ＡＬＰ）是将适时收割的苜蓿粉碎，压榨、凝固、析出和干燥而形成的蛋白质浓缩物。

一般粗蛋白５０％～６０％，粗纤维０．５％～２％，并含有丰富的维生素、矿物质等。

发酵豆粕发展现状
发酵豆粕作为一种新兴的饲料原料，近年来在养殖业中逐渐受到关注。

发酵豆粕是指将大豆粕通过微生物发酵处理，使其蛋白质更易于消化吸收，提高其营养价值。

目前，发酵豆粕的发展态势呈现出以下几个方面的现状：
1. 市场需求增加：随着养殖业规模的扩大和技术水平的提高，对饲料品质的要求也越来越高。

发酵豆粕以其较高的蛋白质含量、优良的消化性能和营养均衡的特点，成为许多养殖户的首选。

2. 技术不断创新：在发酵豆粕的生产过程中，需要选择适宜的微生物菌种、控制发酵条件和时间等因素。

目前，研发机构和企业不断加大研究力度，不断优化生产工艺，提高产品品质和稳定性。

3. 产品推广和应用拓展：随着发酵豆粕的优点逐渐被认知和接受，其推广应用范围也在不断扩大。

除了在饲料中的添加外，发酵豆粕还可以用于饲料配方的调整和改良，以满足不同种类动物的需求。

4. 品牌竞争加剧：随着市场上发酵豆粕产品种类的增多，行业内的竞争也日益激烈。

各大养殖企业开始对发酵豆粕进行深度合作或自主生产，争取在市场上占据一席之地。

总的来说，发酵豆粕作为一种新型的饲料原料，其发展现状表
现出了市场需求增加、技术不断创新、产品推广和应用范围拓展以及品牌竞争加剧等特点。

随着科技的进步和养殖业的发展，相信发酵豆粕在未来会有更广阔的市场前景。

2009,No.6　饲料资源开发及利用31　收稿日期:2009-05-05;修回日期:2009-05-13作者简介:李　建(1957-),男,高级工程师,主要从事粮食、饲料工程的研究及管理工作。

发酵豆粕研究进展李　建(中粮科学研究院,北京　100005)摘　要:豆粕是饲料工业中应用最为广泛的植物性蛋白原料,但其中存在的多种抗营养因子,降低了动物对豆粕营养物质的吸收和利用。

用微生物发酵法处理豆粕可以有效地去除豆粕中抗营养因子,并降解大分子蛋白质生成小肽,同时还可生成多种益生菌、积累有益的微生物代谢产物,最终得到具有多种功能的优质蛋白饲料———发酵豆粕。

结合多年来国内外对发酵豆粕的研究成果,阐述了发酵豆粕的特点、生产方法、应用效果,以及对今后研究工作的看法。

关键词:发酵豆粕;抗营养因子;营养价值;饲料中图分类号:S816.43;S816.6 文献标识码:A 文章编号:1003-6202(2009)06-0031-05Research and D evelop m en t Progress of Fer m en ted Soybean M ea lABSTRACT:Soybean meal is the most widely used ra w material with vegetable p r otein in feed industry,but the inherent anti 2nutri 2ti onal fact ors i m pede its abs or p ti on and utilizati on in ani m als .W hen s oybean meal is fer mented by m icr oorganis m s,s o the anti 2nutri 2ti onal fact ors can be effectively eli m inated and macr o molecule p r otein can be degraded int o s mall pep tide .A t the sa me ti m e,it is pos 2sible t o p r oduce many p r obi otics,t o accu mulate useful m icr oorganis m metabolic p r oducts,finally,a high 2quality p r otein feed with mul 2ti p le functi ons 2fer mented s oybean meal can be obtained .The characteristics,p r oducti on methods and app licati on effects of fer mented s oybean meal were expatiated in combinati on with research results at home and aboard,and the op ini on f or further research work was intr oduced .KE YWO R D S:fer mented s oybean meal;anti 2nutriti onal fact ors,nutriti onal value;feed 豆粕是大豆经提取豆油后得到的副产品。

[摘要]豆粕是一种优质植物性蛋白质饲料,但其含有如胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白以及植酸盐等抗营养因子。

微生物发酵可以改善豆粕的营养价值,发酵后各种抗营养因子降解,小肽含量增加,赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸含量提高。

本文综述了豆粕中的主要抗营养因子对反刍动物的危害,并就发酵豆粕在反刍动物生产中的应用进行概述,以期为今后深入的研究豆粕提供参考。

[关键词]发酵豆粕;抗营养因子;反刍动物;牛饲料;羊饲料[中图分类号]S816.7[文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2020)15-0107-05郁元年1,张彬1,张佩华1,沈维军1,万发春1,汤少勋2,王祚1*(1.湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙410128;2.中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙410125)基金项目:湖南省重大科技专项(2017NK1020)*通讯作者豆粕是大豆制油的副产物,粗蛋白质含量高,氨基酸组成丰富且平衡,赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸含量较高(杨小佳等,2013),但豆粕中含有的多种抗营养因子限制了其在动物饲料中的应用。

饲料中抗营养因子含量超过畜禽耐受水平时,将影响畜禽的生产性能和机体健康,对幼畜的伤害尤为显著,易导致幼畜消化道功能发育不良,影响其生长发育(R o ..he 等,2017;Ts 等,1990)。

发酵豆粕是普通豆粕在可控条件下通过微生物(如芽孢杆菌、酿酒酵母等)或酶制剂进行发酵,并经干燥制成的蛋白质饲料原料。

发酵能减少抗营养因子,将大分子蛋白质和碳水化合物降解成多肽类和糖类,并且富含益生菌、有机酸、消化酶等多种有益产物,有利于动物的消化吸收,减少豆粕营养损失(Shi 等,2017;Mukherjee 等,2015)。

此外,发酵豆粕所含的益生菌对于改善动物肠道功能以及减少畜禽生产中抗生素的使用等均有积极意义(彭辉才,2008)。

发酵豆粕在未来饲料产业发展中具有广阔应用前景,本文就发酵豆粕的种类、作用机理及其在反刍动物生产中的应用和面临的问题进行综述,旨在为相关研究和生产提供理论依据。

【新提醒】发酵豆粕的生产工艺及其应用豆粕是大豆提取豆油后得到的副产品。

豆粕的营养成分主要有蛋白质（40%～44%）、脂肪（1%～2%）、碳水化合物（10%～15%）以及多种矿物质、维生素和必需氨基酸，营养成分比较齐全且均衡；此外，豆粕中还含有大豆异黄酮、磷脂等生物活性物质，是饲料业中应用最为广泛的植物性蛋白原料。

然而豆粕中也存在多种抗营养因子（胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白、脲酶、植酸等），它们的存在一方面对动物体内某些消化酶起抑制作用，与营养物质结合成不易消化的成分，使得豆粕的消化率和动物的吸收率下降；另一方面对动物体内的某些器官造成损伤，给动物生理、生长、健康造成不良影响。

发酵豆粕是在人工控制条件下，利用微生物在豆粕中的生长繁殖和新陈代谢，积累有用的菌体、酶和中间代谢产物，经生产加工、调制而成的产品，又称为微生物发酵豆粕。

研究表明，经微生物发酵处理的发酵豆粕抗营养因子含量少，富含小分子大豆肽、消化酶、维生素和未知生长因子，是优于其他大豆产品的多功能优质蛋白质饲料。

1 发酵豆粕的营养特性1.1 抗营养因子降低或完全消除利用微生物发酵豆粕，一方面微生物的大量繁殖将消耗利用非蛋白类抗营养因子（如植酸、低聚糖、致甲状腺肿素等），另一方面微生物会分泌一些蛋白酶对豆粕中的蛋白类抗营养因子进行降解。

胥九兵用混合菌种固态发酵豆粕，发酵后大豆抗原蛋白全部被降解。

发酵后豆粕胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、大豆凝血素和致甲状腺肿素都能较完全地被降解。

在适宜条件下发酵后，豆粕中的脲酶活性降低93%。

M．Hirabayashi等使用宇佐美曲霉发酵大豆粕，结果发酵后植酸全部被降解。

1.2 蛋白质和氨基酸的含量提高发酵能够提高豆粕中的蛋白质含量。

豆粕在发酵处理过程中微生物大量增殖，将豆粕培养基中的非蛋白氮、培养基无机氮（尿素）及抗营养因子等各种物质分解利用转化为营养价值高的菌体蛋白。

菌体蛋白一方面增加了豆粕中的蛋白质水平；另一方面由于它优于植物蛋白，改善了大豆蛋白质的营养品质。