发酵豆粕

豆粕发酵的两个阶段
好氧发酵:在发酵前期采用好氧发酵,促使芽孢杆菌、 酵母菌等好氧微生物繁殖生长,同时芽孢杆菌、酵母菌 分泌产生大量酶类、维生素等活性产物促进乳酸菌的 生长。 厌氧发酵:后期的厌氧发酵,促进乳酸菌的增殖,由于乳 酸菌属厌氧菌,在无氧条件下产生大量乳酸。微生物在 无氧条件下发生强制自溶,细胞中的胞内酶及其他生物 活性成分分泌出来。厌氧发酵时蛋白酶发生酶解反应, 并产生香味物质。
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 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。
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。

发酵容器质地对发酵豆粕质量的影响
发酵豆粕的研究基本是在实验里用玻璃瓶小批量（50— 500g)进行，发酵温度靠恒温箱提供，发酵过程中的容器、 物料和环境温度一一致，不会产生水蒸气将信将疑现象， 不会积温，对发酵物的水分均匀度没有影响。 一般生产企业的发酵容器为直接建在地面上的水泥地面或 地池。一年四季温差较大而无法控制。物料的体积大，体 系温度呈一定的梯度，即中心高（55-60℃）四周和表面 低，接近环境温度。导致发酵不均匀。
发酵容器质地对发酵豆粕质量的影响
生产中物料的温度和湿度都高于环境。热量的扩散使水分 凝结在非吸水性材料的容器壁上，形成液态水，并吸附于 四周的发酵物料中，造成与发酵容器接触的物料水分含量 远高于内部物料，引起局部发酵异常，进而影响发酵豆粕 品质均匀性，有些甚至腐败霉烂，影响质量。
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。
碱性 小肠 金属 矿物质 酸性 胃 溶解成 金属离子 水溶性 小肽
金属离子 重新沉淀 碱性 小肠
不吸收
排泄
水溶性 鳌合物
不沉淀
消化道 吸收
发酵工艺流程
豆粕
除杂、除铁 原料仓 计量秤 水 微生物制剂 其他物料 检验
翻料、混合
一次发酵
发酵容器
混合机
二次发酵
气流烘干
粉碎
打包
成品
影响发酵豆粕的三个因素
豆粕的抗营养因子—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β－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。
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一批次的发酵物发酵时间不 一样，引起品质差异。

发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响
如果采用小批量生产，接种批量等于发酵批量，等于翻动 批量，等于干燥批量。同批次物料生产周期基本相同，则 可以保证产品品质的一致性。 但这种生产方式会影响产量，生产企业要投入大量的生产 设备和生产用场地。
豆粕的抗营养因子—非蛋白类
大豆抗原：大豆蛋白中的抗原有四种：大豆球蛋白、
α －、 β －和γ －伴大豆球蛋白伴大豆球蛋白。其中 大豆球蛋白占40%，β －伴大豆球蛋白占30%，α －伴 大豆球蛋白占15%，而γ －伴大豆球蛋白仅占3%。作为 大豆的主要球蛋白，大豆球蛋白和γ －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β －伴 大豆球蛋白。
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， 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： 蛋白胨 多肽 小肽 氨基酸 蛋白质 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：
前言
豆粕为什么要发酵？ 豆粕发酵后会有什么样的变化？ 发酵豆粕对猪有哪些好处？ 发酵豆粕的技术要点和工艺流程 发酵豆粕如何在我们公司开展
豆粕中的抗营养因子
球蛋白 抗原 外源 植酸 凝集素 异黄酮 致甲状腺 肿素 皂角 皂甙 大豆 抗原 胰蛋白酶 抑制因子 脂肪 氧化酶 脲酶 固醇
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。
发酵工艺与品质的关系
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。

发酵批量大小对发酵豆粕质量稳定性的影响
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 能成分。 生物发酵法处理生豆粕， 相对物理、化学、作物育种 等方法具有成本低、无化学残留， 应用较安全； 对 饲料营养成分的影响较小， 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 为豆粕开发生产的热点。
发酵豆粕的生产几乎都是不经过“熟化”处理的“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。
豆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的抗营养因子—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。
豆粕的抗营养因子—非蛋白类

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)。
所采用的发酵剂。就是用来发酵的微生物菌种。使用不同 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)
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 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。
豆粕的抗营养因子—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。
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）营养目的：降解蛋白质，增加有益AA和肽类物质；平衡AA；减少抗营养因子；提 高原料利用率 （2）安全目的：饲料用抗生素替代技术的物质基础 （3）安全+营养目的：多功能添加剂——益生菌/复合酶/抗氧化成分/酵母培养物/发酵 混合物/未知生长因子 （4）原料目的：优质乳猪料蛋白原料/替代鱼粉
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。
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)。