一种厌氧发酵的方法、发酵产物以及包含该产物的动物饲料技术

技术编号:15783624 阅读:243 留言:0更新日期:2017-07-09 05:38
本发明专利技术涉及一种厌氧发酵的方法、发酵产物以及包含该产物的动物饲料。本发明专利技术在厌氧发酵中,利用了生物技术改进了原料,特别是植物粕类的饲用价值,所述方法包括将植物粕类与烃类化合物、酶混合的步骤,通过本发明专利技术的厌氧发酵方法,有效地缩短了工业生产中的发酵时间,提高了产品的营养价值。

An anaerobic fermentation method, a fermentation product and an animal feed containing the same

The present invention relates to an anaerobic fermentation method, a fermentation product and an animal feed containing the same. The present invention in anaerobic fermentation, using biological technology to improve the feeding value of raw materials, especially vegetable meal, the method includes plant meal with hydrocarbons, enzyme mixture by anaerobic fermentation steps, the method of the invention can effectively shorten the fermentation time in industrial production, improve the nutritional value product.

【技术实现步骤摘要】
一种厌氧发酵的方法、发酵产物以及包含该产物的动物饲料
本专利技术涉及一种厌氧发酵的方法、发酵产物以及包含该产物的动物饲料。利用了生物技术改进发酵产品的饲用价值,属于饲料生产领域。
技术介绍
我国是世界上最大的养殖生产国之一,同时也是世界上饲料原料,特别是蛋白质原料的需求大国,我国饲料工业生产中蛋白质饲料资源严重不足,鱼粉、肉骨粉以及血浆蛋白粉等高品质动物蛋白原料主要依赖国际进口,而动物性蛋白原料也面临资源匮乏和饲料产品的安全性问题。豆粕,又称“大豆粕”,是大豆提取豆油后得到的一种副产品,其蛋白质含量高达43-48%。按照提取的方法不同,可以分为一浸豆粕和二浸豆粕两种,同时由于一浸豆粕的蛋白质的含量更高,因此,其用途更广。同时,豆粕作为一种质量稳定的植物蛋白原料,成为一种取代动物蛋白的优质植物蛋白资源。我国有着丰富的豆粕资源,价格便宜,在中国豆粕年产约1000万吨。但由于豆粕中的抗营养因子如抗原蛋白、植酸、脲酶等的存在,尤其是胰蛋白酶抑制因子,它能阻碍猪体内胰蛋白酶对豆类蛋白的消化吸收造成腹泻,影响生长,适口性差,难于消化,饲料利用率低等,严重限制了豆粕的应用范围和应用价值。目前,应用发酵技术处理豆粕,可有效降解豆粕中抗营养因子,提高其营养价值。发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。豆类植物原料的发酵过程通常可以分为有氧发酵以及无氧发酵两种,发酵豆粕的制备包括厌氧发酵和好氧发酵,由于耗氧发酵耗能大产能低等缺点,将逐渐被淘汰。通常的厌氧发酵,利用蛋白酶对豆粕的大分子蛋白进行降解,而得到小分子的肽,因为发酵豆粕的生产需要控制成本,所以蛋白酶的添加需控制在合理的范围内,这就需要延长发酵时间以使酶有足够的作用时间来降解大分子蛋白,故厌氧发酵生产发酵豆粕需要72h左右,或者时间更长。文献[1]中公开了一种利用微生物发酵生产高蛋白豆粕的方法,以豆粕为主要原料,辅以玉米和麦麸,粉碎混合后接入酿酒酵母和枯草芽孢杆菌进行固态发酵。该发酵过程使用混合菌类之间的协同作用,但增加了不同菌液培养和混合工序。文献[2]公开了一种发酵豆粕的生产工艺:经过粉碎过35目筛的豆粕与经过粉碎过30目筛的甘草、野菊花、银杏叶和青皮混合后,与发酵菌液按照一定的比例混合,混合后于发酵罐中密封发酵66-72h。其发酵工艺的原料、菌液的组成和制备工艺复杂,且发酵时间长。文献[3]公开了菌酶协同作用发酵豆粕用于取代鱼粉,其中发酵豆粕的生产工艺为:使用菌株和菠萝蛋白酶菌酶协同作用进行发酵豆粕的生产。文献[4]公开了一种分解特定β-伴大豆球蛋白成分的方法,其使用正己烷为提取溶剂预先提取获得低变性脱脂大豆。文献[5]公开了一种水酶法提取花生四烯酸油脂的工艺,使用乙醇和正己烷进行油脂萃取。以上文献[1]-[3]中豆粕发酵过程工艺较为复杂,或者对于发酵时间的缩短也不能说是充分。对于文献[4]和[5],过程中使用了大量的正己烷作为有机溶剂提取相关组分,且正己烷并没有参与发酵过程。文献[6]公开了利用发酵性丝孢酵母制备脂肪酶,对脂肪酶的部分发酵条件和性质,以及同源蛋白酶对脂肪酶合成的影响进行研究,以提高脂肪酶的生成能力和催化活性,研究结果表明,正己烷对脂肪酶具有明显的激活作用,但完全抑制蛋白酶。参考文献文献[1]:CN101692867B文献[2]:CN103385360A文献[3]:Livestockscience163(2014)94-101文献[4]:CN1183915A文献[5]:CN101870915A文献[6]:大连工业大学硕士论文,2012,发酵性丝孢酵母脂肪酶与蛋白酶发酵及性质的比较可见,目前对于源自于豆类植物原料的发酵,其工艺控制的节省,发酵时间的缩短并不能说是充分的。
技术实现思路
专利技术要解决的问题鉴于以上的技术问题,本专利技术的目的在于提供一种厌氧发酵的方法,对源自于植物粕类,特别是豆粕的原料进行发酵,简化目前的发酵工艺,并有效地缩短发酵工艺的时间,有效降低植物粕类原料中的抗营养因子,提高其营养价值。进一步,本专利技术提供一种经较短时间发酵后所得到的发酵植物粕类产品,特别是通过本专利技术的发酵方法得到的发酵豆粕产品。继而,本专利技术也提供一种包含本专利技术发酵植物粕类,特别是发酵豆粕的动物饲料,特别是适用于幼小动物的饲料产品。用于解决问题的方案如前所述,本领域中一般认为烃类化合物,尤其是正己烷,如文献[6]中所公开的那样,将会对蛋白酶的活性起到抑制作用。由于在植物粕类发酵时使用蛋白酶,因此,对于烃类化合物,特别是正己烷应当尽可能避免在发酵组分中出现或使用。然而根据本专利技术的专利技术人研究,出人意料地发现了,如果在植物粕类的发酵过程中添加微量的烃类化合物,特别是正己烷,能够促进发酵的过程,提高发酵的效率,从而节省发酵的时间,更加经济地获得所需高营养价值的发酵产品。更直接的说,经过本专利技术人的研究,意外地发现原本认为将阻碍发酵过程中蛋白酶活化的烃类化合物,在特定的用量范围以内,实际上能够促进发酵的进行。具体而言,本专利技术以源自植物粕类作为发酵植物原料,尤其是以豆粕为发酵原料,通过将其与微量的烃类化合物,特别是正己烷,进行均匀混合,然后将得到的混合体系进行发酵处理,能够有效的缩短厌氧发酵的发酵时间。更具体而言,本专利技术的技术方案为:[1].一种厌氧发酵的方法,其特征在于,所述方法包括:a)形成包含发酵植物原料与烃类化合物的混合物的步骤,以及b)将包含发酵植物原料与烃类化合物的混合物的混合体系发酵的步骤,所述烃类化合物为C4-C8的烷烃。[2].根据[1]所述的方法,其特征在于,所述发酵植物原料源自于粕类,优选源自豆粕,和/或烃类化合物为C5-C6的烷烃,特别优选正己烷。[3].根据[1]或[2]所述的方法,其特征在于,所述a)步骤中的混合物还包括酶,所述酶的用量为发酵植物原料的至少100U/g,优选至少200U/g,特别优选至少300U/g,最优选至少400U/g。[4].根据[3]所述的方法,其特征在于,所述a)步骤包括:(i)将发酵植物原料与酶进行混合的步骤以及再加入烃类化合物进行混合的步骤;或者,(ii)将发酵植物原料与烃类化合物进行混合的步骤以及再加入酶进行混合的步骤。[5].根据[4]所述的方法,其特征在于,在所述(ii)步骤中,将发酵植物原料与烃类化合物进行混合后,进行加热处理,然后再加入酶,所述加热温度为40℃-65℃,优选为50℃-65℃,更优选为55℃-65℃,所述加热时间为5-20min,优选为10-15min。[6].根据[1]-[5]任意一项所述的方法,其特征在于,所述烃类化合物的用量为发酵植物原料的0.1-0.8重量‰,优选0.1-0.4重量‰,更优选0.2-0.3重量‰。[7].根据[1]-[6]任意一项所述的方法,其特征在于,所述b)步骤之前还包括向a)步骤所得到的混合物加入水的步骤,所述水的用量为发酵植物原料的至少10重量%,优选为25重量%,特别优选为至少30重量%。[8].根据[1]-[7]任意一项所述的方法,其特征在于,所述b)步骤中所述发酵的温度为20℃-60℃,优选为30℃-55℃,和/或所述发酵的时间为18-72h,优选为24-60h,更优本文档来自技高网
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一种厌氧发酵的方法、发酵产物以及包含该产物的动物饲料

【技术保护点】
一种厌氧发酵的方法,其特征在于,所述方法包括:a)形成包含发酵植物原料与烃类化合物的混合物的步骤,以及b)将包含发酵植物原料与烃类化合物的混合物的混合体系发酵的步骤,所述烃类化合物为C4‑C8的烷烃。

【技术特征摘要】
1.一种厌氧发酵的方法,其特征在于,所述方法包括:a)形成包含发酵植物原料与烃类化合物的混合物的步骤,以及b)将包含发酵植物原料与烃类化合物的混合物的混合体系发酵的步骤,所述烃类化合物为C4-C8的烷烃。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发酵植物原料源自于粕类,优选源自豆粕,和/或所述烃类化合物为C5-C6的烷烃,特别优选正己烷。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述a)步骤中的混合物还包括酶,优选地所述酶是蛋白酶,所述酶的用量基于所述发酵植物原料为至少100U/g,优选至少200U/g,特别优选至少300U/g,最优选至少400U/g。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述a)步骤包括:(i)将发酵植物原料与酶进行混合的步骤以及再加入烃类化合物进行混合的步骤;或者,(ii)将发酵植物原料与烃类化合物进行混合的步骤以及再加入酶进行混合的步骤。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述(ii)步骤中,将发酵植物原料与烃类化合物进行混合后,进行加热处理,然后再加入酶,所述加热温度为40℃-65℃,优选为50℃-65℃,更优选为55℃-65℃,所述加热时...

【专利技术属性】
技术研发人员:马立周姜翠红常桂芳
申请(专利权)人:丰益上海生物技术研发中心有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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