再談發(fā)酵豆粕

      發(fā)酵豆粕指利用有益微生物發(fā)酵低值豆粕，去除多種抗營養(yǎng)因子，同時產(chǎn)生微生物蛋白質(zhì)，豐富并平衡豆粕中的蛋白質(zhì)營養(yǎng)水平，最終改善豆粕的營養(yǎng)品質(zhì)，提高飼料效率。發(fā)酵豆粕含益生菌、酶制劑、肽等功能成分。
　　生物發(fā)酵法處理生豆粕， 相對物理、化學、作物育種等方法具有成本低、無化學殘留， 應用較安全； 對飼料營養(yǎng)成分的影響較小， 且能使營養(yǎng)物質(zhì)更易被動物吸收等優(yōu)點。是目前減少抗營養(yǎng)因子的影響，提高豆粕蛋白質(zhì)的消化利用率的有效方法。發(fā)酵豆粕已成為豆粕開發(fā)生產(chǎn)的熱點。
發(fā)酵工藝

　　豆粕發(fā)酵技術
　　發(fā)酵方式：固態(tài)；復合；聯(lián)合；混菌；多菌
　　發(fā)酵菌種：霉菌；酵母；細菌
　　發(fā)酵目的：
　?。?）營養(yǎng)目的：降解蛋白質(zhì)，增加有益AA和肽類物質(zhì)；平衡AA；減少抗營養(yǎng)因子；提高原料利用率
　?。?）安全目的：飼料用抗生素替代技術的物質(zhì)基礎
　?。?）安全+營養(yǎng)目的：多功能添加劑——益生菌/復合酶/抗氧化成分/酵母培養(yǎng)物/發(fā)酵混合物/未知生長因子
　?。?）原料目的：優(yōu)質(zhì)乳豬料蛋白原料/替代魚粉
　　豆粕發(fā)酵的兩個階段
　　好氧發(fā)酵:在發(fā)酵前期采用好氧發(fā)酵,促使芽孢桿菌、酵母菌等好氧微生物繁殖生長,同時芽孢桿菌、酵母菌分泌產(chǎn)生大量酶類、維生素等活性產(chǎn)物促進乳酸菌的生長。
　　厭氧發(fā)酵:后期的厭氧發(fā)酵,促進乳酸菌的增殖,由于乳酸菌屬厭氧菌,在無氧條件下產(chǎn)生大量乳酸。微生物在無氧條件下發(fā)生強制自溶,細胞中的胞內(nèi)酶及其他生物活性成分分泌出來。厭氧發(fā)酵時蛋白酶發(fā)生酶解反應,并產(chǎn)生香味物質(zhì)。
　　豆粕發(fā)酵主要功能：
　　增加腸道內(nèi)不能生存的微生物種群，將動物不能利用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為動物能利用的營養(yǎng)素；
　　提高抗營養(yǎng)素的處理效率，使原來有限的腸道內(nèi)部處理能力在體外人工條件控制下大幅度提高；
　　增加微生物源性營養(yǎng)素。
　　微生物發(fā)酵法是降解豆粕中抗營養(yǎng)因子的主要途徑
　　發(fā)酵過程微生物的大量繁殖消耗利用非蛋白類抗營養(yǎng)因子(如植酸、低聚糖、致甲狀腺腫素等)，
　　微生物會分泌一些蛋白酶對豆粕中的蛋白類抗營養(yǎng)因子進行降解(如大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制劑、大豆凝集素、脲酶、脂肪氧化酶)。
　　影響發(fā)酵豆粕的三個因素
　　所采用的發(fā)酵劑。就是用來發(fā)酵的微生物菌種。使用不同的微生物發(fā)酵，其代謝功能不同，產(chǎn)品的質(zhì)量也必然有所不同。
　　發(fā)酵工藝，如淺層發(fā)酵、深層發(fā)酵、批次式發(fā)酵或連續(xù)式發(fā)酵；
　　發(fā)酵容器(發(fā)酵容器與發(fā)酵工藝相適應)
　　發(fā)酵工藝
　　淺層發(fā)酵: 淺層發(fā)酵的發(fā)酵物料厚度一般在5 cm以下，適用于純好氧發(fā)酵。由于物料的厚度對物料的通氣性能有影響，物料厚度高不利于氧氣的擴散。由于淺層發(fā)酵需要大量發(fā)酵面積，只能采用淺盤架式生產(chǎn)，因此，難以機械化生產(chǎn)，大多數(shù)采用手工操作。
　　深層發(fā)酵: 深層發(fā)酵的物料一般在3Ocm以上，有的高達100 cm以上，主要適用前期好氧、中后期兼性厭氧發(fā)酵，因此適用于復合菌種、曲種發(fā)酵。
　　發(fā)酵豆粕各項指標檢測方法與標準
　　1、水份、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰份、鈣和磷的分析方法全部采用國標法。
　　2、總有機酸測定采用氫氧化鈉滴定的方法和乳酸測定采用氣象色譜。
　　3、pH的測定采用玻璃電極pHS-3C型pH計測定。
　　4、可溶蛋白的測定方法
　　5、小肽含量的測定
　　水份的測定
　　水份測定直接參見國標
　　測定完水分后的樣品需要測定其中的總有機酸的含量，其數(shù)值為A，并計算有機酸的揮發(fā)量。
　　水份含量的計算時應當扣除這部分有機酸的揮發(fā)量，否則會出現(xiàn)水分超標現(xiàn)象。
　　總有機酸檢測
　　試劑：NaOH標準溶液（鄰苯二甲酸氫鉀標定），酚酞指示劑
　　儀器:磁力攪拌器 離心機
　　方法：
　　（1）取發(fā)酵后鮮樣品15g 置于150ml燒杯中加入溶于100ml去離子水，在磁力攪拌器上浸提30min。
　?。?）取部分浸提樣離心10min(3000r/min)。
　?。?）取上清液15ml, 加30ml去離子水稀釋（以消除底色的影響），加酚酞指示劑四滴，用0.1molNaOH標準溶液滴定，并記錄到終點消耗NaOH體積。（終點到溶液呈現(xiàn)粉紅）
　　計算
　　乳酸（％）＝N(NaOH)×V(NaOH) ×0.09008/15×115/15g
　　N(NaOH):NaOH標準溶液的濃度；
　　V(NaOH) ：消耗NaOH標準溶液體積；
　　0.09008：乳酸的毫克當量。
　　0.1mol氫氧化鈉的配制與標定
　　1、配制：稱取9.6g氫氧化鈉，溶于100ml水中，搖勻，注入聚乙烯容器中，密閉放置至溶液清亮。用塑料管虹吸5ml的上清液，注入2000ml無二氧化碳水中(將去離子水煮沸5分后冷卻)，搖勻。
　　2、標定
　　稱取0.67g于105~110℃烘至恒重的基準的鄰苯二甲酸氫鉀，準確至0.0001g，溶于50ml的無二氧化碳水中，加4滴酚酞指示劑（0.1％），用配制好的氫氧化鈉溶液滴定至溶液呈粉紅色，同時作空白試驗。
　　3、計算
　　氫氧化鈉標準溶液的濃度按下式計算
　　c（NaOH）=m/（V1-V2）×0.2042
　　式中          c（NaOH）--氫氧化鈉標準溶液之物質(zhì)的量的濃度，mol/l；
　　V1--滴定用鄰苯二甲酸氫鉀之用量，ml；
　　V0--空白試驗氫氧化鈉溶液之用量，ml；
　　m--鄰苯二甲氫鉀之質(zhì)量，g；
　　       0.2042--與1.00ml氫氧化鈉標準液[c（NaOH）=1.000mol/l]相當?shù)囊钥吮硎镜泥彵蕉讱溻浿昧俊?BR>　　0.1％酚酞指示劑的配制：稱取1.000克酚酞，溶解與100ml95％的試劑酒精中，混勻即得。
　　乳酸測定
　　稱取樣品10g與50ml的燒杯中，移取30ml去離子水，在磁力攪拌器上攪拌30min，在3000r/min離心10min，取上清液利用氣相色譜或液相色譜測定乳酸含量。
　　pH的測定
　　稱取樣品10g與50ml的燒杯中，移取15ml去離子水，攪拌30min，用 pHS-3C型pH計測定溶液的pH值?；蛘哂镁躳H試紙測試。
　　可溶性蛋白的測定
　　根據(jù)AOCSBa11-65測定蛋白質(zhì)溶解指數(shù)的方法
　　稱取20g樣品于300ml的勻漿杯中、量取50ml 37＋1℃的去離子水于勻漿杯中，將勻漿杯放在37℃的水浴中，浸泡攪拌5min，在內(nèi)切式組織勻漿機上勻漿10min，從勻漿杯中取出漿液移入600ml燒杯中，待漿液分層后，移出40ml上清液注入50ml離心管中，并在2700r/min的轉(zhuǎn)速下離心10min，移取15ml上清液于凱氏燒瓶中，測定上清液中蛋白質(zhì)含量和樣品總蛋白含量，計算溶解可溶性蛋白質(zhì)的數(shù)量。
　　小肽含量測定方法
　　三氯乙酸（TCA）法
　　三氯乙酸法的原理是利用大分子的蛋白質(zhì)在TCA溶液中沉淀，除去酸不溶蛋白質(zhì)，然后測定酸溶蛋白含量。國外大量資料表明在蛋白質(zhì)酶水解的研究中測定水解度，通常在酶解液中加入TCA溶液，是為水解的大分子蛋白質(zhì)沉淀，而與小分子的酸溶蛋白成分，即肽類和FAA離開，測定酸溶蛋白占總蛋白的含量，求得水解度，即酸溶蛋白占總蛋白的百分比。
　　粗蛋白≥50％      小肽（1000d以下）≥10％
　　乳酸≥3.5％       水分≤10％
　　鈣 0.5－0.54％    總磷≥0.74％
　　/gm益生菌≥20億/克   蛋白酶≥150
　　粗脂肪≤5.0％     粗纖維≤3.0％
　　無氮浸出物≤28％  粗灰分≤6.0％
　　豬消化能（kcal/kg）3980
　　豬代謝能（kcal/kg）3600
　　豬凈能（kcal/kg）2320
　　禽代謝能（kcal/kg）2570
　　魚消化能（kcal/kg）3200
　　奶牛凈能（kcal/kg）1090
　　項目
　　含量
　　天門冬氨酸Asp   5.42%
　　賴氨酸Lys        3.03%
　　蛋氨酸Met        0.65%
　　蘇氨酸Thr        2.05%
　　精氨酸Arg        3.50%
　　甘氨酸Gly        2.25%
　　絲氨酸Ser        2.43%
　　異亮氨酸Ile        2.21%
　　苯丙氨酸Phe        2.37%
　　纈氨酸Val        2.36%
　　組氨酸His        1.24%
　　谷氨酸Glu        9.84%
　　丙氨酸Ala        2.30%
　　脯氨酸Pro        2.04%
　　色氨酸Trp        0.50%
　　亮氨酸Leu        3.76%

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