【技术讨论】发酵豆粕提高蛋白含量的原理

　　wsms 1楼

　　请教：用酵母发酵豆粕真能提高蛋白含量吗？原理是什么？

　　Hl43802960 2楼

　　该产品是利用日本现代生物工程发酵菌种技术，以东北优质豆粕为主要原料，通过最大限度地消除大豆蛋白中的脲酶、胰蛋白酶抑制因子、凝血素、大豆球蛋白、β－伴球蛋白、植酸等抗营养因子，有效地降低蛋白质的分子量为小分子蛋白和小肽的无抗原优质小肽蛋白源，并可产生大量益生菌、寡肽、谷氨酸、乳酸、维生素、UGF（未知生长因子）等物质。具有提高适口性、消化吸收率，促生长减少拉稀的功效。

　　wsms 3楼

　　发酵后能否提高蛋白质的总量呢？我听说可以提高3个百分点左右，但不知道原理是什么?

　　Carlcar 4楼

　　我也觉着奇怪，根据元素守恒定律，含氮量也不会增加啊，除非额外添加了氮源。

　　Renato 5楼

　　是不是因为发酵中消耗了一些营养，豆粕的总重量降低了，蛋白含量就上升了。

　　料绿杰 18楼

　　微生物发酵本身并不会增加蛋白含量，这点很多人都知道物质守恒定律，不再累叙。发酵过程中微生物是可以把豆粕中的氨基酸利用微生物消化进行重组，因此有些发酵后的豆粕赖氨酸含量会比常规豆粕高出一到两个百分点，但是其他的非必须氨基酸会相应减少，总蛋白含量并没有显着改变。如果大家在意蛋白含量的话请大家做个试验，去皮豆粕蛋白含量12%左右；蛋白46%，请大家回去把水分干燥到7~8%后再去测蛋白，然后再来讨论。

　　wujunyongt 20楼

　　如果把原料和成品的水分都以12%为基准，发酵豆粕蛋白增加的原因主要是因为产品得率，如果产品得率为92%，那46%的原料蛋白能做到成品蛋白50%。

　　叶赫娜兰.孤城 21楼

　　发酵豆粕，按我做过的数据，如果是孰料发酵，损耗是20-25%，这是很稳定的工艺。

　　近来，孤城试了一下生料发酵，如果严格控制工艺，追求成功的发酵效果，则损耗是18%左右----如果损耗太低，就是发酵失败----你不能想象微生物生长良好却没有消耗能量，就像不能想象猪长到200多斤却没有吃一口日粮一样！

　　损耗是什么？发酵过程完成的是菌体的积累，也就是植物蛋白向微生物蛋白的转化，所以，蛋白损耗很少----由于植物蛋白氨基酸构成不合理而以氨气形式损耗的蛋白也很少，所以，主要损耗构成是能量，也就是碳源。

　　在这个过程中，碳源损耗，总重量降低，而氮源几乎不损耗----主要是转化----则，蛋白被浓缩。

　　所以，一般，发酵后，豆粕粗蛋白由42升到49左右----算账还是不够，还是有一部分蛋白因为氨基酸构成不合理和微生物早期代谢原因被转化为自由氨基，以氨气形式损失。

　　在这个过程中，也有微量氨基酸以硝酸和亚硝酸形式挥发，但很少----如果量大，就是典型的发酵失败----蛋白损耗会较大，还有可能产生毒素。

　　sunfei05 22楼

　　据了解应该是在发酵过程中有一部分损耗 例：1T豆粕经过发酵出来成品0.92T，那么自身含N量不会减少，所以会由原来的43%浓缩成46.7%再加上发酵会有少量菌体蛋白产生，所以使发酵豆粕的蛋白要高出几个点。 前提是纯豆粕在发酵，不加其他物质。

　　shaoming 23楼

　　1.我们是用去皮豆粕发酵的，不明白42 43 是什么吉祥数字？

　　2.豆粕水分多少？我们的成品水分在9左右，其他同类产品会稍高一点。

　　吕娜 24楼

　　蛋白不会增加，发酵的酵母是很少的，蛋白可以忽略不计，至于说发酵豆粕蛋白提高的那几个百分点，只是因为水分减少了。

　　李业明 26楼

　　请问发酵豆粕成品的水分一般是多少？8%？

　　孤城的帖子，让我联想到发酵是一个大量消耗能量的过程，微生物或者细胞发育是以能量为第一必须因素的，在这个前提之下它们可以把部分的氮源转化成动物蛋白，但是在这个过程中，发酵损失的部分如何得到更好的利用恩？发酵后的产品是否有它的使用价值呢？毕竟它是一个耗能的过程。

　　叶赫娜兰.孤城 27楼回复23楼

　　浓缩的蛋白和菌体产生的蛋白是重复的。浓缩的蛋白包括菌体。另外，微生物才吃掉不到10%的豆粕，能否算是长得好呢？

　　scauwangyong 28楼

　　我们公司生产发酵豆粕。发酵豆粕在发酵过程中消耗大量的糖类，产生大量的热量，致使总重量减少（如果是真正的全发酵的话一般损耗在8～10%，包括水份从13%降到11%），而氮的总量损耗较少，从而蛋白含量相对提高8%左右，如果用48%的去皮豆粕发酵的话：48%*8%=3.84%；48%+3.84%=51.84%。

　　wmz 33楼

　　大家不要在蛋白上多纠缠，蛋白提高主要有两个原因。一是豆粕总量减少蛋白浓缩，二是发酵前添加尿素或硫酸铵。九零年我在北京国家农科院学过豆粕发酵技术，其实关键看使用效果。我可以负责任地说，如果发酵正常，产品绝对物有所值。91年我搞过大批实验，肉鸡料中进口鱼粉由7-4%（前期7后期4）减到3-1%，缺口用发酵豆粕代替。不但成本下降，料肉比由2.2 ：1降到1.8 ：1。我现在服务的饲料公司中有些就是我当年的客户。

　　hanfei633 34楼

　　意义在于可以增加蛋白含量，改善蛋白及氨基酸组成，降低抗营养因子，攺良二级糖等，提高适口性及消化利用率。改善程度与所用原料，菌株组合，发酵工艺等有关。

　　linsen 40楼

　　消除大豆蛋白中的脲酶、胰蛋白酶抑制因子、凝血素、大豆球蛋白、β－伴球蛋白、植酸等抗营养因子，有效地降低蛋白质的分子量为小分子蛋白，这是结果，好的发酵豆粕是有这么多优点！

　　了解其过程，就可以回答楼主的问题了！

　　豆粕发酵是通过微生物（如枯草芽孢杆菌）产酸性蛋白酶，再由乳酸菌把发酵物料酸化，酸性蛋白酶在特定的PH值、温度和水活度下来降解大豆抗原蛋白（大豆球蛋白、β－伴球蛋白等），产生小分子蛋白或小肽；豆粕里面的胀气因子不良寡糖类物质，是通过微生物（酵母菌）产生α-半乳糖甘酶降解，这些难以消化棉籽糖或水苏四糖类物质，发酵过程会产生一些气体等挥发性物质挥发掉，另外加上水分的降低，所以普通豆粕变成发酵豆粕损耗在8－－10％。因此46％蛋白豆粕除去得率90％到92％，发酵豆粕成品的蛋白在50％多一点了。

　　叶赫娜兰.孤城 43楼

　　至于厌氧或好氧，我本人的偏好，只要好氧工艺走得通，就不会选用厌氧。

　　原因一：代谢速率决定培养时间，完成相同的工艺要求，时间越短，稳定性越高或意外的可能性越低----一个发生概率100%的事件，如果在0时间短上考虑，它的概率，很可能是0。

　　第二个原因，也是因为以上缘故，绝大部分发酵过程工程师是研究好氧工艺的，思路和经验可以借鉴。

　　至于厌氧，它的好处，体现在当好样工艺不能胜任时，如：

　　1、经典发酵时，某产物由厌氧菌产生。

　　2、分子发酵时代，某产物对氧化还原电势有要求，只能厌氧合成----那也会把工程菌先好氧，然后转入厌氧。

　　除此之外，不容易发现厌氧工艺的用处。

　　qishenghua 48楼

　　当然可以提高蛋白，酵母在发酵过程中，会产生大量的二氧化碳。这样起到了浓缩氮原素的作用。

　　YUZHANXIAN 49楼

　　不会提高那么多，只会提高0.5%蛋白，相信我说的。

　　叶赫娜兰.孤城 50楼

　　与配方有关，与工艺有关。

　　质量损耗18-25%为正常范围，如果粗蛋白42，算上氨化损失的，怎么也能到了49粗蛋白。

　　当然，如果重量损耗全部用配方手段添齐，大概蛋白就没有变化。另，如果工艺很混蛋，根本没有损耗，（发酵不彻底或没有发酵）就不存在蛋白变化了。

　　这事和三方面有关：1、配方。2、工艺水平。3、良心。

　　jiangchangde 60楼

　　叶赫娜兰.孤城 的回复比较全面，氮在发酵过程中基本是守恒的，只有很少一部分变成氨挥发了，由于发酵过程中大部分碳水化合物由于热量的散失而消耗，另外干燥后的发酵豆粕（水份8%-10%）含量一般比豆粕（10%-12%）含量低，将豆粕的总质量浓缩了，因此蛋白质所占发酵豆粕的质量分数提高了，43%升到50%多。至于耗氧与厌氧发酵工艺，主要是由菌种所决定的，耗氧发酵主要是生长产蛋白酶的菌，让发酵豆粕中的蛋白酶解成小分子蛋白（肽），去除抗营养因子等。厌氧发酵一般比较适合产酸的菌的生长，增加动物诱食性。我做的有两种工艺发酵，一个是用曲霉耗氧发酵，此菌主要产蛋白酶，木聚糖酶，纤维素酶，淀粉酶，植酸酶。发酵豆粕性能比较好，产品质量比较好，小肽含量占总蛋白质的50%以上，但豆粕要粉碎且只能用浅盘发酵。

　　另外一种工艺就是耗氧与厌氧两步发酵工艺，选育几种产蛋白酶的枯草杆菌与地衣杆菌先进行耗氧发酵，使其酶解豆粕蛋白质成小分子蛋白。然后再利用乳杆菌与酵母菌厌氧发酵，此工艺发酵产品一般，小肽含量占总蛋白（50%）的20-35%，抗营养因子基本降除，豆粕损耗15-20%，赖氨酸3.15-3.24%,蛋氨酸0.95-1.05%,酸度2%.菌含量20亿左右。

　　amagou 63楼

　　我是康地恩生物原料的技术人员，我原以为每次开会就我们内部的人会讨论为什么市场的发酵豆粕会出现蛋白高低参差不齐，没想到大家也再为同样的问题所困扰，看了大家的讨论，我收获很多。关于这一问题，我们为此做的专门的实验，以46cp的豆粕为基料，当蛋白从46提高到48，提高两个蛋白，物料损耗在8%；如果从46提高到50个，物料损耗在20~25%，仅从成本上来，物料损耗这么高，企业是很难承担的。我们建议公司选择发酵豆粕时，不要单纯的只考虑粗蛋白，要从水溶性蛋白，抗原，寡糖，有机酸综合考虑，为此，我们建立了全新的检测标准，这些新的方法是用以前的方法校正的，准确性很高，而且像抗原，小分子肽，寡糖等这些概念性的指标也能很容易的在实验室进行检测。

　　韩友文 78楼

　　发酵豆粕提高蛋白含量的原理这样的命题要在共同的概念前提下讨论。请看：

　　【蛋白】大概指的是一般意义下的（N*6.25）

　　【含量】原本意义应该是含有的物质量（质量或简成重量）。而我们大多把某种成份的【浓度】% 或 g/kg 当作含量。显然，这里取值涉及两个变量，【成分】和【基数】，在基数变动情况下比较成分浓度的高低，是没有意义的或谬误的！

　　【提高】这里是【增加】的意思。提高蛋白含量，可能说的是成份浓度变高了。但这并不等于其含量提高 ！

　　【原理】如讲豆粕发酵，孤城的帖子已经讲清楚了。假如认为“蛋白含量提高”也有【原理】的话，那就是把“蛋白成份浓度”当作【含量】，因发酵损失（醣、水）基数变小，导致蛋白成分％相对【提高】而已！

　　如果发酵菌种不能固定空气中的N，又不加外源含N物质的话，发酵豆粕中的蛋白含量不会增加和提高，只能有少许的减少和降低！

　　至于蛋白的质量，不过是豆粕的部分蛋白转化为菌体蛋白或某些肽类而已。一般公认，厂家更吹嘘，发酵豆粕蛋白质量有很大提高。但是，要切记这是以发酵损失近20%的豆粕干物质换来的。

　　本刊点评

　　发酵豆粕的蛋白增加是由于两个原因：1、发酵过程中，耗用了碳水化合物，使豆粕总量损耗约10%左右，而蛋白因为损耗很少被浓缩；2、豆粕的水分通常在13左右，但发酵豆粕水分在10%以上时很容易“假结块”，所以通常水分要控制在8%左右，所以蛋白又被浓缩了。

　　需要指出的是，发酵豆粕的营养价值不仅在于蛋白含量的提高，而是在于蛋白和不良寡糖等抗营养因子的消除和营养物质可消化性提高。

　　---- 赵胜军