陳敬幫，戴晉軍，徐智鵬，龔阿瓊，胡駿鵬

（安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443000）

豆粕是大豆榨油后的副產(chǎn)物，其植物蛋白含量高，必需氨基酸組成平衡，是良好的蛋白質(zhì)飼料原料，在畜禽飼料中被廣泛使用。但是，豆粕中存在大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子（楊玉娟等，2016），如致敏性抗原蛋白（李旺等，2019；蔡冬梅，2013）、脹氣因子水蘇糖和棉籽糖（陳磊等，2019）、胰蛋白酶抑制因子（宋鵬，2014）等，限制了豆粕的應(yīng)用效果。為了消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，進(jìn)一步提升豆粕的使用效果，學(xué)者們對(duì)豆粕深加工進(jìn)行了廣泛的嘗試研究，包括物理方法、化學(xué)方法、微生物發(fā)酵處理（姜丹，2011）、酶制劑酶解處理等。魏曼琳等（2017）研究乳酸菌對(duì)發(fā)酵豆粕中脲酶的消除情況發(fā)現(xiàn)，不同接種量的乳酸菌均可顯著降低豆粕中脲酶活性。王章存等（2013）通過(guò)研究酶解對(duì)豆粕中抗原蛋白的降解發(fā)現(xiàn)，7S伴球蛋白和11S球蛋白的酸性亞基等主要抗原成分在不同酶解時(shí)間下可被完全水解。付弘贇等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，不同微生物對(duì)胰蛋白酶抑制因子的去除效果不一，其中枯草芽孢桿菌去除率達(dá)60%。劉迎春等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)枯草芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌組合發(fā)酵豆粕，可顯著降低豆粕中水蘇糖和棉籽糖，緩解動(dòng)物食用后的脹氣問(wèn)題。不同微生物和酶對(duì)豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的消除能力不一，本文旨在對(duì)不同微生物和酶在固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中消除豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的差異進(jìn)行研究，通過(guò)組合微生物和酶，可同時(shí)有效的消除多種抗?fàn)I養(yǎng)因子。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 豆粕，粗蛋白質(zhì)≥43%，購(gòu)自中糧東海糧油工業(yè)有限公司；釀酒酵母，安琪酵母股份有限公司；枯草芽孢桿菌，安琪酵母股份有限公司；干酪乳桿菌，安琪酵母股份有限公司；蛋白酶，安琪酵母股份有限公司；其他試劑均為工業(yè)級(jí)。

1.2 發(fā)酵豆粕制備方法 （1）配制500 mL 1%葡萄糖溶液，準(zhǔn)確稱(chēng)取并加入微生物或酶，充分?jǐn)嚢璨⑷芙猓玫?00 mL菌懸液或酶液，靜置30 min后備用；（2）稱(chēng)取1000 g豆粕，與（1）中制備的菌懸液或酶液充分混合，轉(zhuǎn)入呼吸袋內(nèi)，封口；（3）將呼吸袋放入恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，37℃條件下發(fā)酵72 h，結(jié)束發(fā)酵；（4）將發(fā)酵結(jié)束的豆粕樣品在托盤(pán)中均勻打散，轉(zhuǎn)移至鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，60℃干燥12 h；（5）將干燥后的發(fā)酵豆粕樣品粉碎，60目過(guò)篩后，檢測(cè)大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子、水蘇糖、棉籽糖、尿素酶。

1.3 指標(biāo)檢測(cè)及方法

1.3.1 大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子檢測(cè) 大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子通過(guò)試劑盒檢測(cè)，試劑盒購(gòu)自北京龍科方舟生物有限公司，具體步驟參照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.3.2 水蘇糖、棉籽糖檢測(cè) 參照GB/T 22491-2008《大豆低聚糖》中棉籽糖、水蘇糖的方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.3 尿素酶檢測(cè) 參照GB/T 8622-2006《飼料用大豆制品中尿素酶活性的測(cè)定》中尿素酶的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.4 其他理化指標(biāo)檢測(cè) 肽含量采用GB/T 22942-2008《大豆肽粉》中附錄B肽含量的測(cè)定方法；乳酸采用GB/T 23877-2009《飼料酸化劑中檸檬酸、富馬酸和乳酸的測(cè)定》。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同微生物或酶發(fā)酵豆粕抗原蛋白的差異化分析 分別檢測(cè)原始豆粕、空白處理組和試驗(yàn)組豆粕中大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量，檢測(cè)結(jié)果如圖1所示。

從圖1種可以看出，相較原始豆粕，空白處理組和試驗(yàn)組中大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量均有明顯下降，其中堿性蛋白酶處理組下降幅度最大，大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白消除率分別達(dá)68.99%和64.22%。空白處理組中大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白消除率分別達(dá)24.07%和27.71%，推測(cè)可能是由于生料發(fā)酵過(guò)程中原料自身攜帶的微生物發(fā)酵，消除了一部分抗原蛋白。

圖1 不同處理組發(fā)酵豆粕的抗原蛋白含量

2.2 不同微生物或酶發(fā)酵豆粕胰蛋白酶抑制因子的差異化分析 分別檢測(cè)原始豆粕、空白處理組和實(shí)驗(yàn)組豆粕中胰蛋白酶抑制因子的含量，檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同處理組發(fā)酵豆粕的胰蛋白酶抑制因子含量

從圖2中可以看出，相較于原始豆粕和空白處理組，試驗(yàn)組發(fā)酵豆粕中胰蛋白酶抑制因子的含量明顯降低，其中釀酒酵母和枯草芽孢桿菌對(duì)胰蛋白酶抑制因子的消除作用最明顯，分別達(dá)91.53%和94.31%。

2.3 不同微生物或酶發(fā)酵豆粕尿素酶的差異化分析 分別檢測(cè)原始豆粕、空白處理組和試驗(yàn)組豆粕中尿素酶的含量，檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。

從圖3中可以看出，豆粕中的尿素酶含量較低，經(jīng)發(fā)酵處理后豆粕中的尿素酶基本降解，說(shuō)明豆粕中的尿素酶容易消除。

圖3 不同處理組發(fā)酵豆粕的尿素酶含量

2.4 不同微生物或酶發(fā)酵豆粕水蘇糖、棉籽糖的差異化分析 分別檢測(cè)原始豆粕、空白處理組和實(shí)驗(yàn)組豆粕中水蘇糖、棉籽糖的含量，檢測(cè)結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同處理組發(fā)酵豆粕的水蘇糖、棉籽糖含量

從圖4中可以看出，與原始豆粕樣品相比，處理組豆粕中水蘇糖、棉籽糖含量明顯降低，其中釀酒酵母處理組水蘇糖、棉籽糖降解率達(dá)到最大，分別降解97.46%和78.17%。棉籽糖含量低于水蘇糖，但降解效率低于水蘇糖。

2.5 菌酶組合條件下發(fā)酵豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子差異與指標(biāo)分析 按照釀酒酵母：枯草芽孢桿菌：干酪乳桿菌：堿性蛋白酶=2:1:1:1的比例制備菌酶混合液，與豆粕在充分混合后轉(zhuǎn)入呼吸發(fā)酵袋中，封口。發(fā)酵結(jié)束檢測(cè)發(fā)酵豆粕樣品中的大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白含量、胰蛋白酶抑制因子、尿素酶、水蘇糖和棉籽糖結(jié)果如圖5、圖6所示。

圖5 菌酶組合發(fā)酵前后豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的變化

圖6 菌酶組合發(fā)酵前后豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子的變化

從圖中可以看出，菌酶組合發(fā)酵豆粕對(duì)豆粕中大部分抗?fàn)I養(yǎng)因子消除效果明顯，其中大豆球蛋白消除率達(dá)69.93%，β-伴大豆球蛋白消除率達(dá)59.57%，胰蛋白酶抑制因子消除率達(dá)98.03%，尿素酶完全消除，水蘇糖消除率達(dá)99.54%，棉籽糖消除率達(dá)83.24%，綜合消除效果明顯。

3 結(jié)論

微生物發(fā)酵和酶解是消除豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的有效手段，但是不同種類(lèi)的微生物在豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子消除效果上存在差異，此外，酶對(duì)部分抗?fàn)I養(yǎng)因子的消除也有明顯效果。發(fā)酵豆粕制備過(guò)程中，合理搭配使用不同微生物和酶，可以有效去除豆粕中多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。