发酵豆粕技术应用资料

1、发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 1 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 蛋白饲料的来源蛋白饲料的来源 饲料蛋白来源动物源性因其蛋白结构及氨基酸组成优于植物源性， 所以动物蛋白优于植物蛋白。 但动物源性蛋白来源有限制性 1、饲用的安全性。 饲料的变质、霉变、脂肪的氧化酸败；易受细菌感染；加工过程 导致的有毒有害物质超标；同源性动物蛋白的隐患等 2、货源受国外控制，价格居高不下，使其使用量受限 随着养殖的不断发展，植物性蛋白原料的开发利用越来越迫切。 2 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕的使用豆粕的使用 猪料用豆粕比例约29%，

2、肉禽料约30%，蛋禽料约22%，合计52。 豆粕因其蛋白质含量丰富、氨基酸较平衡，成为植物蛋白的首选原料。 其货源保障也优于其他饼粕。 3 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 大豆的抗营养因子大豆的抗营养因子 4 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕的抗营养因子豆粕的抗营养因子蛋白类蛋白类 发胰蛋白酶抑制因子(TI): 大豆中最重要蛋白类抗营养因子。主要 存在于大豆籽实的子叶中，尤其以子叶外侧部分含量丰富，约占大 豆蛋白6%，对胰蛋白酶有特异性的抑制作用，每克分子TI能够钝化1 分子的胰蛋白酶。TI对多数动物均可引起生长抑制胰腺肥大和胰腺

3、 增生，甚至产生腺瘤。 KTI对热、酸和胃酶不稳定。 大豆凝集素（SBA）SBA是一种能够凝集动物和人红细胞的蛋白质。 含4.5甘露糖和1%氨基葡萄糖的糖蛋白，脱脂大豆粕中约含 3%SBA。难以完整吸收进入血液，引起红细胞凝集，能凝集细胞、 多糖或糖复合物的糖蛋白。在消化道中损坏小肠壁粘膜结构，影响 多种酶的分泌，对肠道的消化和吸收功能有严重的抑制作用，凝集 素也对动物的免疫系统产生不良影响，抑制动物生长。对热不稳定。 5 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕的抗营养因子豆粕的抗营养因子非蛋白类非蛋白类 非淀粉多糖(NSP)是植物细胞壁物质主要成分。NSP是植物组

4、织中除 了淀粉以外所有碳水化合物的总称，由纤维素、半纤维素、果胶类 物质和抗性淀粉四部分组成；前三者由多种单糖和糖醛酸经糖苷键 连接而成，大多数有分支结构，常与蛋白质和无机离子等结合，是 植物细胞壁主要成分，一般难以被单胃动物自身分泌的消化酶水解。 其中一些NSP(主要是葡聚糖、阿拉伯木聚糖、果胶、甘露聚糖等） 以氢键松散地和纤维素、木质素及蛋白结合，溶于水，称水溶性非 淀粉多糖（SNSP)； SNSP具有明显抗营养作用，能在消化道形成粘性食糜，降低饲料脂 肪、淀粉和蛋白等养分营养价值； 豆类原料中的非淀粉多糖主要是果胶、甘露聚糖和纤维素。玉米 豆粕型日粮中的主要抗营养因子是非淀粉多糖。 6

5、发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕的抗营养因子豆粕的抗营养因子非蛋白类非蛋白类 植酸：与饲料原料中的磷结合,形成难于被动物消化吸收的植酸磷，降低动 物对磷的消化吸收。 酚类化合物：酚类化合物是一族结构中含有酚的化合物，广泛存在 于植物食品中，大豆中酚类化合物如单宁可以与蛋白质如赖氨酸、 甲硫氨酸相结合，使蛋白质的利用率降低。 7 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕的抗营养因子豆粕的抗营养因子非蛋白类非蛋白类 胃肠胀气因子：豆类种子容易产生肠胃胀气，这是由于存在棉子糖 与水苏糖的缘故。由于肠道中缺乏半乳糖苷酶，人和动物不能消化 这些

6、低聚糖，结果这些半乳糖苷进入结肠被细菌发酵产生大量二氧 化碳和氢，少量甲烷，从而引起肠道胀气，并导致腹痛、腹泻、肠 鸣等。胃肠胀气因子耐高温，但可溶于水和80%的酒精。 脲酶：生大豆中脲酶活性很高。一般说来，脲酶对动物生产性能无 影响。但若和尿素等非蛋白氮同时使用，用于饲喂反刍家畜，则可 能加速尿素分解而引起氮中毒。脲酶不耐热。 8 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕的抗营养因子豆粕的抗营养因子非蛋白类非蛋白类 大豆抗原：大豆蛋白中的抗原有四种：大豆球蛋白、 和 伴大豆球蛋白伴大豆球蛋白。其中大豆球蛋白占40%，伴大 豆球蛋白占30%，伴大豆球蛋白占15%，而伴

7、大豆球蛋白仅 占3%。作为大豆的主要球蛋白，大豆球蛋白和伴大豆球蛋白提 供大豆饲料中65%-80%的蛋白质。大量的研究表明，断奶仔猪饲粮中 的抗原引起肠道的短暂过敏反应是断奶后腹泻的决定因素。大豆中 存在的抗原物质能引起仔猪肠道过敏损伤，进而引起腹泻。已证 实，引起断奶仔猪过敏反应的主要抗原是大豆球蛋白和伴大豆 球蛋白。 9 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 技术研究技术研究 10 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵豆粕的概念发酵豆粕的概念 发酵豆粕指利用有益微生物发酵低值豆粕，去除多种抗营养因子，同时发酵豆粕指利用有益微生物发酵低值

8、豆粕，去除多种抗营养因子，同时 产生微生物蛋白质，丰富并平衡豆粕中的蛋白质营养水平，最终改善豆产生微生物蛋白质，丰富并平衡豆粕中的蛋白质营养水平，最终改善豆 粕的营养品质，提高饲料效率。发酵豆粕含益生菌、酶制剂、肽等功能粕的营养品质，提高饲料效率。发酵豆粕含益生菌、酶制剂、肽等功能 成分。成分。 生物发酵法处理生豆粕，生物发酵法处理生豆粕， 相对物理、化学、作物育种等方法具有成本相对物理、化学、作物育种等方法具有成本 低、无化学残留，低、无化学残留， 应用较安全；应用较安全； 对饲料营养成分的影响较小，对饲料营养成分的影响较小， 且能且能 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

9、影响，提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 高豆粕蛋白质的消化利用率的有效方法。发酵豆粕已成为豆粕开发生产高豆粕蛋白质的消化利用率的有效方法。发酵豆粕已成为豆粕开发生产 的热点。的热点。 11 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕发酵技术豆粕发酵技术 发酵方式：固态；复合；联合；混菌；多菌 发酵菌种：霉菌；酵母；细菌 发酵目的： （1 1）营养目的：降解蛋白质，增加有益营养目的：降解蛋白质，增加有益AAAA和肽类物质；平衡和肽类物质；平衡AAAA； 减少抗营养因子；提高原料利用率减少抗营养因子；提高原料利用率 （2 2）安全目的：饲料用

10、抗生素替代技术的物质基础）安全目的：饲料用抗生素替代技术的物质基础 （3 3）安全）安全+ +营养目的：多功能添加剂营养目的：多功能添加剂益生菌益生菌/ /复合酶复合酶/ /抗氧化抗氧化 成分成分/ /酵母培养物酵母培养物/ /发酵混合物发酵混合物/ /未知生长因子未知生长因子 （4 4）原料目的：优质乳猪料蛋白原料）原料目的：优质乳猪料蛋白原料/ /替代鱼粉替代鱼粉 12 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕发酵技术豆粕发酵技术 豆粕发酵主要功能： 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； 提高抗营养素的处理效率，使原来有

11、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。 13 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 豆粕发酵技术豆粕发酵技术 微生物发酵法是降解豆粕中抗营养因子的主要途径 发酵过程微生物的大量繁殖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)， 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(如大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂、大豆凝集 素、脲酶、脂肪氧化酶)。 14 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 肽营养学理论肽营养学理论 小肽的水溶性原理：蛋白质酶解后由一较长的链分解成许多短链的肽类物 质

12、，使游离出亲水的氨基酸结构的数量大大增多，促进了肽的水溶性。 小肽的产生及营养作用：动物体内的蛋白质消化酶对蛋白质分解： 其中小肽能直接由消化道吸收，并重新合成机体组织蛋白。 小肽能促进矿物质微量元素在动物消化道中的消化吸收作用。金属矿物质 元素在动物胃酸作用下溶解成离子，与水溶性的小肽、氨基酸结合，形成 水溶性的、动物易吸收的金属-有机物的鳌合物，在碱性的小肠环境中不 会形成金属沉淀物，易在消化道内吸收： 蛋白胨蛋白胨氨基酸氨基酸小肽小肽多肽多肽蛋白质蛋白质 金属 矿物质 胃酸 溶解成 金属离子 酸性 胃 碱性 小肠 水溶性 小肽 水溶性 鳌合物 消化道 吸收 不沉淀 碱性 小肠 金属离子

13、重新沉淀 排泄不吸收 15 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 生产应用生产应用 16 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵工艺流程发酵工艺流程 成品成品 计量秤计量秤 混合机混合机发酵容器发酵容器一次发酵一次发酵翻料、混合翻料、混合 二次发酵二次发酵气流烘干气流烘干粉碎粉碎打包打包检验检验 豆粕豆粕除杂、除铁除杂、除铁原料仓原料仓 水水 微生物制剂微生物制剂 其他物料其他物料 17 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 影响发酵豆粕的三个因素影响发酵豆粕的三个因素 所采用的发酵剂。就是用来发酵的微生物菌种。使用不

14、 同的微生物发酵，其代谢功能不同，产品的质量也必然 有所不同。 发酵工艺，如浅层发酵、深层发酵、批次式发酵或连续 式发酵； 发酵容器(发酵容器与发酵工艺相适应) 18 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵剂的种类和剂型发酵剂的种类和剂型 发酵剂的种类：包括细菌类和真菌类：细菌类主要有芽孢 杆菌、乳酸菌；真菌类主要有酵母菌和霉菌。以上采用的 发酵剂都是纯培养菌种，或单一菌种和复合菌种。此外， 还有一类非纯培养发酵剂 曲种，该发酵剂的制作是 采用传统制曲技术制作的。 发酵剂的剂型：主要有液体和固体两种。一般来说，大多 数纯培养的发酵剂采用液体剂型，菌种的生产是从保存斜

15、 面，菌种活化、三角瓶、小型种子罐到大型种子罐，然后 用于生产性接种。液体剂型的发酵剂比较适用于批量式生 产。固体剂型的发酵剂主要是曲种，按传统固体制曲技术 制作。固体剂型的发酵剂适用于连续发酵生产线使用。 19 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵工艺发酵工艺 浅层发酵: 浅层发酵的发酵物料厚度一般在5 cm以下，适 用于纯好氧发酵。由于物料的厚度对物料的通气性能有影 响，物料厚度高不利于氧气的扩散。由于浅层发酵需要大 量发酵面积，只能采用浅盘架式生产，因此，难以机械化 生产，大多数采用手工操作。 深层发酵: 深层发酵的物料一般在3Ocm以上，有的高达 100

16、cm以上，主要适用前期好氧、中后期兼性厌氧发酵， 因此适用于复合菌种、曲种发酵。 20 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵容器发酵容器 发酵容器本质上与发酵工艺相适应。 一般来说，豆粕发酵目前使用的发酵容器主要有：地板 (堆式发酵)、水泥池槽(池式或槽式)以及箱式。箱式发 酵也可以是手工式、半机械化和机械化加自动化。 由于容器的质地不同，对发酵过程有一定的影响。但有关 发酵容器的质地对发酵物的影响未见任何研究报道。 21 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵工艺与品质的关系发酵工艺与品质的关系 发酵豆粕的生产几乎都是不经过“熟化”处

17、理的“生料发 酵”，没有消毒灭菌。因此，在发酵过程中，物料自身携带的 微生物、环境中的微生物都会在一定程度上起作用。自然微生 物的贡献越大，发酵系统的可控性、稳定性也就越小， 固体发酵不能随时搅拌，发本地体系内部温度、pH值、水 分、氧气压都分布不均匀，无法随时调控；另外，大多数固体 发酵都采用批次发酵而不是连续发酵，因而批次之间存在着种 种差异，导致产品的稳定性难以控制。 作为商品，品质的稳定性比品质本身更重要。 22 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵剂对发酵豆粕质量的影响发酵剂对发酵豆粕质量的影响 发酵剂微生物种类对发酵豆粕质的影响 不同微生物对物料的各种

18、理化因子要求不同，而发酵过程 中又难以维持某一个理化条件，因此，决定了豆粕发酵是 由多种微生物共同协同或按顺序进行的。例如，当低温好 氧微生物繁殖起来后，导致温度的上升和氧气的减少，使 嗜温兼性厌氧微生物有机会大量繁殖，兼性厌氧微生物往 往产酸，发酵物料的pH值下降，又引起嗜酸性微生物生长。 所以，发酵豆粕产品质量，单菌不如多菌，纯培养(多菌种 的纯培养物之间的相容性不一定协调)不如曲种(曲种中的 微生物是天然组合的，相互之间互补性强)。 23 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵剂对发酵豆粕质量的影响发酵剂对发酵豆粕质量的影响 发酵剂微生物剂型对发酵豆粕质量的影

19、响 液体发酵剂往往是一次性制作的，当发酵剂培养到微生物 适用于接种时(对数生长期)，开始接种，如果发酵批量大 (如一个批量为20 t)，则开始接种到接种完毕至少需要5 h， 造成菌种的种龄不一致，影响发酵效果。但固体发酵剂由 于其中的微生物处于休眠状态，只有接种后才活化，因此， 接种时间对发酵剂的种龄没有影响。 24 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响 发酵批量与搅拌批量不一致对发酵豆粕品质的影响。 在实际生产中，生产一批次发酵往往要分多次搅拌。由于 搅拌时间的不一致，造成一个发酵批次中的物料发酵时间 不一致。 在发酵中间翻料过程中，批量过大，无法完全混合，也是 物料发酵不均匀的一个问题。 25 发酵豆粕技术应用资料发酵豆粕技术应用资料 2021-7-14 发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响 发酵批量与干燥速度不一致对发酵豆粕品质的影响。 干燥是终止发酵的唯一办法。发酵豆粕一般采用烘干机。 如果一个批次的发酵批量过大，同一个批次的物料干燥时 间过长，就完全有可能造成同