发酵大豆粕及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种发酵大豆粕及其制备方法，更具体地，涉及一种使用兼性厌氧大豆粕发酵微生物制备发酵大豆粕的方法、由其制备的发酵大豆粕和含有该发酵大豆粕的饲料组合物。所述发酵大豆粕的制备方法包括：通过用提取溶剂提取生大豆粕来获得大豆粕提取物溶液和残余大豆粕的步骤，和通过使用发酵大豆粕的微生物对包含选自由生大豆粕和残余大豆粕组成的组中的一种或多种的发酵原料进行固体培养的步骤。此外，本发明专利技术涉及一种新的肠球菌属菌株，更具体地，涉及屎肠球菌菌株。

【技术实现步骤摘要】
发酵大豆粕及其制备方法
本专利技术涉及发酵大豆粕、制备发酵大豆粕的方法和包含发酵大豆粕的饲料组合物。此外，本专利技术涉及一种新的肠球菌属(Enterococcussp.)菌株、使用该菌株制备发酵大豆粕的方法、由该方法制备的发酵大豆粕和包含该发酵大豆粕的饲料组合物。
技术介绍
脱脂大豆粕在生产基础上占世界植物蛋白饲料原料的60％。由于近来动物蛋白来源由牛海绵状脑病爆发等而导致的负面前景已经增加，预计未来对脱脂大豆粕的需求将持续增加。为了提高家畜的生产率，可以使用活化剂、抗生素、抗菌剂、生长激素药物等，但是由于抗生素等导致病原菌的抗性增加或留在畜产品等中的问题，最近益生菌等微生物制剂的使用增加。这些微生物制剂可用于促进动物体内酶分泌，提高难消化纤维蛋白的消化率，和减少抗营养因子等的目的。在大豆成分中，胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子在加热下不稳定，因此大多数在大豆粕的生产过程中失活，但对于在加热下稳定的难消化的低聚糖如棉子糖和水苏糖，通常使用微生物发酵或酶来分解的方法。固体基质发酵方法通常在世界范围内用于发酵大豆粕，并且使用需氧微生物的需氧发酵方法成为主流，所述需氧微生物通常使用以曲霉属(Aspergillussp.)为代表的真菌和以芽孢杆菌属(Bacillussp.)为代表的细菌作为微生物并强制供氧。这种需氧固体基质发酵方法存在必然需要供氧的问题，因此污染的可能性高，并且需要大量的设备投资例如制曲机等，并且工厂规模不容易扩大。因此，使用厌氧细菌的固体基质发酵方法被认为是可以克服需氧过程的这些问题的替代方案。厌氧细菌乳酸菌将作为代表性抗营养因子之一的难消化低聚糖转化为有益物质如乳酸等，并且由于氨基酸代谢活跃而可以用于家畜，并且还制备各种生物活性物质。特别是，由于乳酸菌发酵过程中分泌的乳酸可以抑制其他微生物的增殖，因此具有使污染最小化的优点。然而，传统的厌氧大豆粕发酵过程通常使用乳杆菌属(Lactobacillussp.)的乳酸菌，由于乳酸菌在生长发育和发酵过程中比需氧细菌速度慢而具有花费时间长并且为确保厌氧条件而需要过多设备的缺点。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供一种使用包含在大豆粕中的糖类和一些蛋白质的大豆粕以及发酵大豆粕的微生物制备发酵大豆粕的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种控制发酵大豆粕中的粗蛋白质含量的方法，该方法通过使用提取溶剂制备大豆粕提取物溶液和残余大豆粕并使用它们作为发酵原料来进行。此外，本专利技术提供了具有根据目标家畜种类和家畜的生长部分适当的粗蛋白质含量的发酵大豆粕，以及包含发酵大豆粕的饲料组合物。此外，本专利技术制备包含大豆粕中的糖类和一些蛋白质的大豆粕提取物溶液，并选择在用作培养基时显示出高的比生长速率的新菌株，从而基于该新的菌株创建大豆粕的提取和发酵过程。技术方案大豆粕本身用作饲料等，但也可以被制成通过使用酶或微生物处理生大豆粕的大豆粕，或用提取溶剂除去不需要的成分的残余大豆粕，以用于促进动物体内酶分泌，通过发酵过程改善难消化纤维蛋白的消化率和降低抗营养因子等。使用提取溶剂制备发酵原料是为了除去大豆粕的抗营养因子，并通过选择性地提取除蛋白质之外的组分来除去蛋白质，以浓缩粗蛋白质含量。抗营养因子包括胰蛋白酶抑制剂、难消化的低聚糖如棉子糖和水苏糖等本专利技术的一个实施例涉及制备发酵大豆粕的方法，该方法通过使用提取溶剂制备大豆提取物溶液和残余大豆粕，并且通过使用它们作为发酵原料并使用发酵大豆粕的微生物发酵来进行。大豆粕发酵微生物可以是屎肠球菌(Enterococcusfaecium)SLB130。另外，通过用提取溶剂提取生大豆粕而获得的残余大豆粕具有高的粗蛋白质含量，并且可以通过调节粗蛋白质含量以适合于使用目的来使用。因此，大豆粕发酵产物的粗蛋白质含量可以通过降低粗蛋白质含量来控制，降低粗蛋白质含量通过使用提取后获得的残余大豆粕或将生大豆粕混合到残余大豆粕中来进行。例如，仅将残余大豆粕作为发酵原料进行的固体培养适合于生产相对高浓度的粗蛋白质产物，并且它可以用作鱼饲料中所使用的鱼粉的替代品。饲料组合物可以根据粗蛋白质含量而用作成年家畜、小猪或孵化鱼的饲料组合物。此外，取决于家畜的所需抗营养因子水平和粗蛋白质含量各自不同，要制备每种目标家畜所需的质量的发酵大豆粕，重要的是要达到适当的抗营养因子水平和粗蛋白质含量。因此，本专利技术的另一个实例涉及一种控制残余大豆粕和生大豆粕的混合比的方法，这要考虑使用的家畜所需的抗营养因子和粗蛋白质的水平并以每种目标家畜所需的质量制备发酵大豆粕。例如，对于适合于孵化鱼如虾、鲍鱼或鲑鱼等的发酵大豆粕，可以通过使用残余大豆粕作为发酵原料来制备发酵大豆粕。换句话说，固体培养提取后的残余大豆粕适合于生产高浓度的粗蛋白质产品，并且它可以用作孵化鱼的鱼粉的替代品。具体而言，发酵大豆粕的抗营养因子的含量优选在难消化的低聚糖的情况下为小于0.03％，在β-伴大豆球蛋白的情况下为低至200ppm，并且在粗蛋白质含量的情况下为高至58％或更高。具体而言，在适用于鱼或孵化鱼的发酵大豆粕中，粗蛋白质含量可为53至65％(w/w)、高于53至65％(w/w)、54至65％(w)/w)、55至65％(w/w)、56至65％(w/w)、高于56至65％(w/w)、57至65％(w/w)、58至65％(w/w)、59至65％(w/w)、或60至65％(w/w)。例如，由于母猪、生长猪或家养牛等成年家畜的消化器官发育良好，发酵大豆粕中的抗营养因子浓度相对较高是无关紧要的，氨基酸的吸收率高于一般大豆粕且粗蛋白质含量为50％或更高也是无关紧要的。因此，可以通过使用生大豆粕制备用于成年家畜的发酵大豆粕。具体地，在适合于成年家畜如母猪、生长猪或家养牛等的发酵大豆粕中，粗蛋白质含量可以是48至53％(w/w)、高于48至低于51％(w/w)、高于48％至50％(w/w)、49至53％(w/w)、49至51％(w/w)、49至低于51％(w/w)、49％至50％(w/w)、高于49％至低于53％(w/w)、高于49％至51％(w/w)、或高于49％至低于51％(w/w)。例如，在小猪、小鸡等幼畜的情况下，抗营养因子的影响小于孵化鱼的情况，但它受到抗营养因子的影响比成年家畜大。因此，在用于幼畜的发酵大豆粕中，抗营养因子的含量在不可消化的低聚糖的情况下小于0.05％，在β-伴大豆球蛋白的情况下小于500ppm。因此，可以通过混合残余大豆粕和生大豆粕，并且其混合比可以是1∶1至1∶1.4来制备用于幼畜的发酵大豆粕。具体而言，在用于小猪、幼雏等幼畜的发酵大豆粕中，粗蛋白质含量可以是高于50至低于60％(w/w)、高于50至59％(w/w)、高于50至58％(w/w)、高于50至57％(w/w)、高于50至56％(w/w)、高于50至低于56％(w/w)、高于50至55％(w/w)、高于50至54％(w/w)、高于50至53％(w/w)、51至低于60％(w/w)、51至59％(w/w)、51至58％(w/w)、51至57％(w/w本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发酵大豆粕的制备方法，包括：/n通过用提取溶剂提取生大豆粕来获得大豆粕提取物溶液和残余大豆粕的步骤，和/n通过使用发酵大豆粕的微生物对包含选自由生大豆粕和残余大豆粕组成的组中的一种或多种的发酵原料进行固体培养的步骤。/n

【技术特征摘要】
20180717 KR 10-2018-0083163;20180830 KR 10-2018-011.一种发酵大豆粕的制备方法，包括：
通过用提取溶剂提取生大豆粕来获得大豆粕提取物溶液和残余大豆粕的步骤，和
通过使用发酵大豆粕的微生物对包含选自由生大豆粕和残余大豆粕组成的组中的一种或多种的发酵原料进行固体培养的步骤。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述发酵大豆粕的微生物是兼性厌氧乳酸菌，所述固体培养的步骤不包括需氧过程。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述发酵大豆粕的微生物作为种子培养液添加，所述种子培养液通过将所述微生物以基于100wt％的大豆粕提取物溶液计0.000001至10wt％的量接种到发酵原料中来获得并且在温度为20至50℃的液体中培养。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述提取溶剂是选自由水和1至6个碳原子的醇组成的组中的一种或多种，并且以生大豆粕的1至10倍的重量比使用。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述提取溶剂的温度为20至70℃，pH为2至8。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，通过用提取溶剂提取所述生大豆粕，然后通过离心过程分离来获得水分含量为80w/w％或更低的残余大豆粕。


7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述发酵原料是残余大豆粕和生大豆粕的混合物，并且通过调节混合比来控制发酵大豆粕的粗蛋白质含量或抗营养因子含量。


8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述抗营养因子是选自由胰蛋白酶抑制剂、β-伴大豆球蛋白、难消化的低聚糖、血凝素(凝集素)、皂苷和丹宁酸组成的组中的一种或多种。


9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述发酵原料是所述生大豆粕和残余大豆粕以1∶10至10∶1的重量比混合的混合物。


10.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述发酵原料获得自大豆粕，并且包含20至48％(w/w)的粗蛋白质含量和0.6至1.7(w/w％)的难消化的低聚糖含量。


11.根据权利要求1所述的制备方法，包括：
通过用提取溶剂提取生大豆粕来获得大豆粕提取物溶液和残余大豆粕的步骤；
通过混合所述生大豆粕和残余大豆粕制备其中粗蛋白质含量为20至48％(w/w)且难消化的低聚糖含量为0.6至1.7(w/w％)的发酵原料的步骤，和
通过使用发酵大豆粕的微生物对所述发酵原料进行固体培养的步骤。


12.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述发酵大豆粕的微生物是选自由肠球菌属(Enterococcussp.)菌株、魏斯氏菌(Weissellasp.)菌株、乳杆菌属(Lactobacillussp.)菌株组成的组中的一种或多种。


13.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述发酵大豆粕的微生物是选自由以下组成的组中的一种或多种：屎肠球菌(Enterococcusfaecium)、粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)、高丽魏斯氏菌(Weissellakoreensis)、戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、乳酸乳杆菌(Lactobacilluslactis)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)、短乳杆菌(Lactobacillusbrevis)、发酵乳杆菌(Lactobacillusfermentum)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)。


14.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述发酵大豆粕的粗蛋白质含量为高于46％(w/w)至低于80％(w/w)。


15.一种大豆粕发酵产物，其通过使用兼性厌氧大豆粕发酵微生物对包含选自由生大豆粕和残余大豆粕组成的组中的一种或多种的发酵原料进行发酵而获得，
其中，胰蛋白酶抑制剂含量为0.0001至8(mg/g)，β-伴大豆球蛋白含量为0至70000(ppm)，或难消化的低聚糖含量为0.0001至1.7(w/w％)，粗蛋白质含量为高于46％至80％(w/w)。


16.根据权利要求15所述的大豆粕发酵产物，其中，所述发酵原料包含选自由生大豆粕和残余大豆粕组成的组中的一种或多种，所述残余大豆粕是通过在大豆粕的溶剂提取物中去除大豆粕提取物溶液而获得的固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钟和，李赫基，
申请(专利权)人：费德阿普有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR