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1、发酵豆粕综述（李同立1徐鲁州2徐丽萍3 450045 ）【主要内容】 发酵目的 工艺特点 发酵机理 豆粕发酵的质量评判营养成分饲喂方法饲喂效果一、豆粕发酵的目的（豆粕为什么要发酵？为什么选用发酵豆粕？）1、破坏豆粕中抗营养因子豆粕中含有胰蛋白酶抑制因子、低聚糖、凝集素、植酸、脲酶等抗营养因子,外源植酸脲酶固醇大豆 抗原球蛋白 抗原脂肪 化酶黄酮.I蛋白 制因致肿状腺使得抗营养因子被降解或者钝化，从而得到破坏。2、消除豆粕蛋白的抗原性豆粕蛋白具有很强的抗原性，在发酵过程中,主要是通过将其降解而使其失去抗原性。大量研究表明，豆粕中存在的抗原物质能引起仔猪等幼龄动物的肠道过敏一一损伤，进而引起腹泻。
2、发酵过程中通过微生物、酶及发酵产生的有机酸的作用,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B一一伴大豆球蛋白。3、降解大分子蛋白质豆粕中11S和7S是大分子蛋白，分子量分别为350K D和180K D，通过发酵酶解，被 降解为可溶于水的小分子氨基酸及小肽，利于动物的吸收利用。注：S是蛋白质超速离心机组份分离时的单位,1S=1/1013秒。豆粕蛋白应用超速离心分 离方法进行分离分析，按照沉降模式,可分为2S、7S、11S和15S共4个主要的组份，它们 的比例成分为9.4%,43%,43.6%和4.6%。4、形成各种有益发酵产物目前豆粕发酵均采用枯草芽抱杆菌、酵母菌和乳酸菌等农业部批准
3、安全菌株，产品发酵 后往往含有较高数量的有益菌、有机酸、酶、维生素等代谢产物。5、发酵的生化反应产生有机微矿复合发酵在一定条件下，可产生有机钙、有机铁、有机锌等有机微矿，利于动物吸收。二、豆粕抗营养因子的危害1、胰蛋白酶抑制因子IT,抑制生长。大豆中最重要蛋白类抗营养因子，约占大豆蛋白6%, IT通过对胰蛋白酶的抑制，引起胰 腺肥大和增生，甚至产生腺瘤，对动物引起生长抑制。2、大豆凝集素（SBA）：脱脂豆粕中约含3%,难以完整吸收进入血液，引起红细胞凝集，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
4、长。3、低聚糖，胃肠胀气因子，弓|起腹泻：豆粕富含棉子糖与水苏糖，人和动物不能消化这些低聚糖，结果它们进入结肠被细菌发 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。4、脲 酶：影响蛋白吸收利用。5、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。6、非淀粉多糖（NSP），抑制营养吸收：是植物细胞壁物质主要成分，难以被单胃动物自身分泌的消化酶水解，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。7、酚类化合物，影响蛋白利用：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。三
5、、豆粕发酵工艺特点1、原料组成：46%蛋白豆粕；酵母菌、乳酸菌、枯草芽抱杆菌；牛肉膏、蛋白胨、酵母 膏、单糖；微矿（铁、钙、锌）。2、发酵工艺流程岌酵工艺发酵工艺流程四、豆粕发酵机理及功效1、蛋白高，吸收率高：豆粕发酵，无机氮的生物转化，蛋白质含量提高，且大部分蛋白已被降解为小肽，吸收速 度快，消化率高，提高饲料报酬。小肽含量占总蛋白的70%。研究表明蛋白质在消化道的吸收大部分是以小肽被吸收，因而在日粮中添加本品可以 提咼蛋白消化吸收利用率达95%以上。蛋白发酵分解为小肽蛋白，可以通过肠道粘膜直接吸收，转运速度快、吸收速率快、不 易饱和；不存在与氨基酸吸收竞争，还能促进游离氨基酸的转运；小肽吸
6、收耗能低，节省能 量，提咼蛋白利用率。2、发酵产生丰富的乳酸、醋酸。乳酸含量高达3%以上，有利于维持和改善动物肠道健康，促进消化吸收，有助于控制 腹泻。具有独特的发酵醇香酸味，诱食性极佳，改善饲料风味，增加动物食欲，长期使用养成 嗜好，提高动物采食量，促进生长。提供天然的酸化剂一乳酸、醋酸，饲粮不必另行添加饲料酸化剂，降低饲料成本。3、豆粕抗原和抗营养因子的酵解，解决动物的营养性腹泻问题。4、发酵产生大量活性益生菌。益生菌抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的生长，增强有益微生物的生长繁殖，改善肠 道的微生态平衡，减少疾病的发生。5、提高动物机体的免疫功能。减少抗生素的用量或替代部分抗生素，具有营养
7、和提高免疫力的双重作用。6、改善肉蛋品质：畜禽体内减少抗生素药物，不仅促进畜禽生长，而且由于体内大量有益的微生物活化作 用，促进了肉蛋品质的改善。7、清除粪尿恶臭，改善环境：光合菌可清除粪尿中的有害物质和排出臭源，而且乳酸菌可 防止废液腐败放出臭味。五、豆粕发酵的质量评判：（一）需要检测的指标如下（可以按四个步骤进行）1、感官评判包括细度、色泽、气味、粘度。2、常规理化分析包括蛋白含量、水分、TCA-N、灰分、酸度。3、非常规理化分析包括有益活菌数、SDS-PAGE电泳、挥发性盐基氮、胰蛋白酶抑制因子、脲酶活性。4、深度分析包括低聚糖（水苏糖和棉籽糖）、抗原定量、大豆凝集素、全氨基酸组成分析、
8、蛋白酶 活性、尿素氮等。（二）检测指标与质量标准评判:1、色、香、味和粘度色：豆粕在一定温度下经过发酵、脱水、干燥后颜色变深，国内外优质的发酵豆粕应为 棕黄色。如果颜色浅而与豆粕一致，有可能发酵不彻底或掺入其他浅色蛋白原料。香、味：发酵豆粕（干燥的发酵豆粕加适量的水煮开后）有很强且愉快的酒醇酸香气， 无氨臭；口尝略有酸涩味。粘度：豆粕发酵越彻底粘度越大。粘度过大影响干燥效率，干燥的发酵豆粕按1 : 12 加水调和后亦粘手。2、酸度豆粕发酵产生乳酸、醋酸，酸度应大于2%,过低则可能发酵程度不足或者发酵控制不 当而产氨。采用滴定法测定，简单快速。3、酸溶蛋白-小肽（TCA-N肽氮）即可溶性小分子蛋
9、白质含量，可采用三氯乙酸法测定。发酵豆粕中T C A - N含量大概 在8%12% （相对于所含蛋白质的比例）。含量过低则发酵降解程度不够，如果含量大于 15%，粘度过高，产品干燥困难。4、蛋白酵解度（SDS-PAGE电泳检测7S和11S蛋白）在保证提取液蛋白质浓度一致的条件下，可以定性检查发酵豆粕中7S和11S蛋白的 降解情况。7S和11S蛋白是豆粕中免疫原性最强的大豆抗原蛋白，占大豆籽实总蛋白的65% 80%，因此也是大豆中主要的抗原蛋白。注：很多厂家宣称其发酵豆粕是“零抗原”或者“无抗原”标称抗原含量低于1mg/kg， 这不符合实际情况。低量抗原蛋白的存在所产生的刺激作用对动物的健康成长
10、是有好处的， 毕竟发酵豆粕的使用还是以动物的幼龄阶段为主，在以后的生长阶段还是以豆粕作为主要的 蛋白原料。所以发酵豆粕应该以“低抗原”更为合适。5、有益发酵副产物（干燥影响）干燥后的发酵豆粕，主要存活的是枯草芽抱杆菌，乳酸菌和酵母耐热、耐干燥能力差， 基本无活菌存在。发酵较好、干燥温度适当的发酵豆粕，其芽抱杆菌数量超过106CFU/g， 商品生产的干燥温度较高，干燥的发酵豆粕因其商品性能（外观、储运）表观好，主要适用 于商品饲料。未完全干燥（适度脱水）的发酵豆粕，实为富含菌液发酵豆粕，枯草芽抱杆菌、乳酸菌和 酵母菌活菌均可较长时间存活，含量较多，实际饲喂效果优于干燥发酵豆粕。蛋白酶以及VA、V
11、C、生物素及B组各种维生素也是发酵过程中产生有益副产物，干燥 影响其含量。6、抗营养因子胰蛋白酶抑制因子是豆粕中的主要抗营养因子，可以降低胰蛋白酶活性，导致胰腺增生 和肿大，影响生长。对于豆粕中的胰蛋白酶抑制因子目前普遍采用酶化学方法检测，国内豆 粕中胰蛋白酶抑制因子活性大概在2000T I U / g左右，发酵豆粕可以达到400TIU/g以下。低聚糖（胀气因子）主要是棉籽糖和水苏糖，能够导致动物胀气、腹泻，影响养分消化吸收。 发酵豆粕中的低聚糖检测采用薄层层析进行定性分析，定量检测可以采用高效液相色谱。大豆凝集素能够引起免疫反应，导致肠壁损伤。大豆凝集素可以采用红细胞凝集反应进 行定性比较分
12、析。7、挥发性盐基氮-氨发酵豆粕中挥发性盐基氮的产生主要是由于发酵温度过高，氧气供给不足，蛋白质分解 过度而产生氨。挥发性盐基氮过高往往导致发酵豆粕产品产生氨臭味、酸度较低、适口性变 差，严重时会导致动物中毒。发酵豆粕中挥发性盐基氮含量小于50mg /100g。六、发酵豆粕质量标准1、发酵豆粕营养成分含量测定（上海绿萌生物科技有限公司供样）粗蛋白三50%小肽（1000d以下）210%乳酸三3.5%水分10%钙 0.5-0.54%总磷三0.74%枯草芽抱杆菌20.2亿/克蛋白酶2150粗脂肪5.0%粗纤维3.0%无氮浸出物28%粗灰分6.0%猪消化能（kcal/kg） 3980猪代谢能(kcal
13、/kg) 3600猪净能(kcal/kg) 2320禽代谢能(kcal/kg) 2570鱼消化能（kcal/kg） 3200奶牛净能(kcal/kg) 10902、发酵豆粕氨基酸组分分析项目含量项目含量天门冬氨酸Asp5.42%赖氨酸Lys3.03%蛋氨酸Met0.65%苏氨酸Thr2.05%精氨酸Arg3.50%甘氨酸Gly2.25%丝氨酸Ser2.43%异亮氨酸Ile2.21%苯内氨酸Phe2.37%缬氨酸Val2.36%组氨酸His1.24%谷氨酸Glu9.84%丙氨酸Ala2.30%脯氨酸Pro2.04%色氨酸Trp0.50%亮氨酸Leu3.76%3、发酵豆粕与普通豆粕、膨化大豆粉比较
14、（郑州普凡饲料科技有限公司供样检测）项目/种类豆粕膨化大豆发酵豆粕（干基）工艺压榨/浸提热加工发酵粗蛋白443650粗纤维6-755粗灰分6.556酸碱度7.07.04.0-4.8细胞壁破裂没有破壁部分破壁100%破壁小分子蛋白11.09.022胰蛋白酶抑制剂5-10mg/Kg5-20mg/Kglmg/Kg脲酶mg/Kg0.4/0.02棉子糖水苏四糖12-159-120.05大豆球蛋白ppm高高10半球蛋白ppm高高1七、发酵产品包装要求（塑编覆膜及PA/PE高强度呼吸膜双层包装）1、pa/pe高强度呼吸膜。是一种专用发酵袋，其关键技术在于应用了一种保证微生物高活 性的生命呼吸装置一一“呼吸膜”一一单项排气阀，它能使微生态活菌在包装袋内能长期保 持其生长代谢高活性。原料发酵后就密封包装，发酵过程可在包装袋内继续进行。在发酵过 程中产生的气体达到设定压力以后通过发酵袋呼吸膜排出，但是外界的空气始终不能进入包 装袋内。发酵袋的单向的排气装置确保了包装袋内的无氧和无杂菌污染的环境，不仅保证了 微生物的活性，同时也保证了产品能长期储运。发酵袋袋体由坚韧耐穿刺PA/PE七层共挤复合膜制成，加装独特单向排气装置，既可解 决发酵产品在储运过程中涨袋、破袋等技术难题，又可解决杂菌污染问题。2、覆膜塑编外包装，耐磨、避光、防划损，解决储运过程包装破损问题。3、规格
