微生物发酵蛋白饲料项目概述

微生物发酵蛋白饲料

项目概述

（一）微生物发酵蛋白产品：

发酵蛋白饲料是以微生物、复合酶为生物饲料发酵剂菌种，将饲料原料转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌和复合酶制剂为一体的生物发酵蛋白饲料。

（二）微生物发酵蛋白产品生产背景：

生物技术特别是微生物发酵技术来开发新型蛋白饲料资源，具有广泛的应用前景。利用微生物生产的饲料蛋白、酶制剂、氨基酸、维生素、抗生素和益生菌等相关产品，可以弥补常规饲料中容易缺乏的氨基酸等物质，而且能使其他粗饲料原料营养成分迅速转化，达到增强消化吸收利用效果。

饲料和粮食生产一直是我国国民经济的薄弱环节。由于受人口增长、耕地减少和肉食品消费增加的影响，我国粮食供需平衡十分脆弱。我国人均占有粮食一直在400k以下其中粮食总产量的40%左右用于饲料生产。在耕地和水资源长期紧缺的情况下，我国粮食产量已很难提高。饲料资源短缺的问题长期制约着我国农牧业的发展，尤其是蛋白质饲料的严重不足已经成为全球性问题。发展高效饲料工业，提高粮食向畜牧产品的转化效率和饲料利用率、开发新型蛋白饲料是满足人民对肉、禽、鱼、蛋越来越大的需求量的最佳途径。

（三）微生物发酵的分类：

微生物发酵根据获得产品的不同可分为微生物酶发酵、微生物菌体发酵、微生物代谢产物发酵、微生物的转化发酵、生物工程细胞的发酵。根据微生物

的种类不同可分为厌氧发酵和好氧发酵，厌氧发酵在发酵时不需要供给空气，如利用乳酸杆菌进行的丙酮、丁醇发酵等；好氧发酵需要在发酵过程中不断的通入一定量的空气，如利用黑曲霉进的柠檬酸发酵，利用棒状杆菌进行的谷氨酸发酵利用黄单胞菌进行的多糖发酵等。根据培养基的同可分为固体发酵和液体发酵，根据设备不同可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。

（四）微生物发酵的优越性

4.1发酵脱毒

多数情况下微生物的代谢产物可以降低饲料毒素含量，甘露聚糖可以有效地降解黄曲霉B 1 等。有研究表明，曲霉属，串珠霉属等 5个菌株能效的降低发酵棉籽粕中游离棉酚的含量。

4.2改变蛋白质的品质

微生物可以分解品质较差的植物性或动物性蛋白质，合成品质较好的微生物蛋白质，例如活性肽、寡肽等。微生物能把15%以上的糖、半纤维粗纤维3%及以上的粗脂肪转化为30%以上的粗蛋白、赖氨酸和蛋氨酸，有利于畜禽的消化吸收。

4.3 产生促生长因子

不同的菌种发酵饲料后所产生的促生长因子量不同，这些促生长因子主要有有机酸族维B素和未知生长因子等。

4.4降低粗纤维

一般发酵水平可使发酵基料的粗纤维含量降低12%～16%，增加适口性和消化率等研究。Carlson报道，发酵后饲料中的植酸磷或无机磷酸盐被降解或析出，变成了易被动物吸收的游离磷。

（五）微生物发酵蛋白产品的开发和利用：

微生物发酵蛋白产品的开发和利用，为饲料资源的充分利用，为提高蛋白资源的利用率找到了一条新的途径。生产原料极为广泛如:豆粕、棉粕、秸杆、各种酿造厂和食品加工厂的各种糟渣资源等。微生物发酵蛋白中纤维素酶等能提高饲料原料中纤维物质的降解和转化，从而被动物吸收利用，对提高饲料的转化率起着十分重要的作用。发酵蛋白产品为现代农牧企业，提高饲料品质、降低饲料成本，增强市场竞争能力的最佳需要，是取得最佳经济和社会效益不可多得的新产品。

发酵蛋白的几个相关产品：

5.1发酵豆粕

豆粕中的大豆蛋白含量很高，在43.0%～55.0%之间，而且其中80.0%以上都是水溶性蛋白。其中赖氨酸2.5%～3.0%、色氨酸0.6%～0.7%、蛋氨酸0.5%～0.7%、胱氨酸0.5%～0.8%、胡萝卜素每千克0.2毫克～0.4毫克、硫胺素每千克3毫克～6毫克、核黄素每千克3毫克～6毫克、烟酸每千克15毫克～30毫克、胆碱每千克2200毫克～2800毫克。

5.1.1固态发酵豆粕的工艺流程

微生物发酵豆粕采用生物发酵工程技术，通过发酵过程中微生物分泌的酶将豆粕中的部分蛋白酶解为分子量3000以上的大豆肽。

5.1.2发酵选用菌种：乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌等。

研究者利用乳酸链球菌发酵豆粕。豆粕经乳酸菌发酵后有酸甜芳香的气味，pH值下降，能有效改善豆粕的适口性，促进畜禽生长，同时可以降低抗生素、酸化剂的添加量，降低饲料成本。除此之外，霉菌也经常被研究人员用于固态

发酵豆粕的生产，且常常与其他菌种混合发酵。研究者采用米曲霉和啤酒酵母混合菌株固态发酵法生产发酵豆粕，利用霉菌产生的多种酶系，降解其中的纤维素及蛋白质等物质，利用酵母菌合成菌体蛋白。得到的发酵豆粕中粗蛋白含量可达49.10%，比原料中增加12.1%。而用米曲霉菌和酵母菌以麸皮和豆饼粉为主要底物，30℃混合固态发酵36小时。获得了酸性蛋白酶活力达 l440U/克、酵母菌数6.29×109个/克、粗蛋白质高达70.56%（其中小肽10.12%）、还原糖8%的新型蛋白饲料。从而获得一项富含小肽的新型蛋白饲料生产工艺。

5.1.3固态发酵生产豆粕过程

发酵过程中分为好氧发酵和厌氧发酵。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。后期的厌氧发酵，促进乳酸菌的增殖，并产生大量乳酸。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。综合好氧发酵和厌氧发酵的优缺点，将两者结合起来用于发酵豆粕基本可以达到以下指标：发酵酶解产生的小肽占豆粕中粗蛋白含量的30%，占成品的10%。发酵豆粕与酶解相比风味得到极大改善，且产生大量生物活性成分，但分子量多在5000～1万之间，属于多肽范畴，离大豆寡肽、小肽的生理活性、易吸收性距离很大，所以成本相对也比较低。固态发酵豆粕的现状及应用前景将豆粕通过生物发酵处理后，使豆粕中的各种抗原成分、抗营养因子被有效降低去除，豆粕中的蛋白质被分解成大量的植物小肽。这种无抗原的植物小肽吸收率高，可作为断奶子猪、幼禽，尤其是许多高档经济动物的优良蛋白质来源。

5.1.4发酵前后营养物质的变化

豆粕经过微生物发酵脱毒，可将其中的多种抗原进行降解，使各种抗营养