【文章內(nèi)容簡介】 中養(yǎng)分的利用情況。而對于仔豬來說 其抗?fàn)I養(yǎng)作用更為顯3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 １５ １５ 著，添加量過大會造成仔豬腹瀉，影響仔豬的生長速度。因此，限制了豆粕在仔豬日糧中的添加量，研究表明，自主日糧中豆粕添加量超過 18％，就會使仔豬產(chǎn)生不良反應(yīng)。然而，此階段仔豬的雜粕類蛋白源的使用更受限制，動物性蛋白源價格又太高，所以通過對大豆進(jìn)行高溫膨化一方面可以使這些蛋白類抗?fàn)I養(yǎng)因子失去活性，另一方面提高飼料的適口性。膨化大豆目前市場價格為 7500 元 /噸，我國平均年產(chǎn)量近 100 萬噸。 功能性大豆蛋白肽是大豆蛋白通過有益微生物發(fā)酵而來，其不僅降低了大豆蛋白中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，而且，經(jīng)過乳酸桿菌發(fā)酵提高了原料的適口性和消化率。功能性大豆蛋白肽無論從價格還是效果上替代仔豬日糧中的膨化大豆均有明顯的優(yōu)勢。 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 １６ １６ 第四章 技術(shù)來源 一、技術(shù)來源 本項目技術(shù)來源于 XXXX 科技有限公司 “一種用來進(jìn)行植物蛋白發(fā)酵的乳酸桿菌、篩選方法及其在固體發(fā)酵中的應(yīng)用”發(fā)明專利 （專利 申請?zhí)枮椋?）， 現(xiàn)已 授 權(quán)吉林 巨潤生物科技有限公司 使用此項專利 。 二、已完成的研究開發(fā)工作 項目課題組自成立以來一直致力于動物消化道有益菌的分離篩選以及生產(chǎn)加工和應(yīng)用推廣工作，目前已有的乳酸桿菌、芽孢桿菌和酵母 菌等有益微生物的專利和鑒定成果多項，并多次成功申請國家級和省部級項目支持。其中，合生素（芽孢桿菌）產(chǎn)品已經(jīng)由 XXXX 科技有限公司于 20xx 年生產(chǎn)，目前為全國最大的益生菌制劑生產(chǎn)商；高效酵母菌制劑已于 20xx 年由集團(tuán)生產(chǎn)。針對于功能性大豆蛋白肽產(chǎn)品，項目組已經(jīng)完成如下工作。 有益菌的篩選 針對于動物消化道微生態(tài)和水體微生態(tài)，已篩選出具有益生功能的芽孢桿菌和乳酸桿菌，且已申請國家發(fā)明專利。所篩選的菌種具有 對 動物 和人體安全； 能夠有 效降解 大豆蛋白 中抗?fàn)I養(yǎng)因子，尤其是蛋白酶抑制因子、致過敏因子和致腸脹氣因子；無脫氨作用 ，有固氮作用 ；生長速度快，對溫度、 pH 等抗逆作用強(qiáng)；蛋白酶產(chǎn)量高、乳酸產(chǎn)量高 ；對革蘭氏陰性和革蘭氏陽性致病菌有明顯的抑制作用為基本 原則 。 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 １７ １７ 項目所用芽孢桿菌為多粘芽孢桿菌。該菌種能夠在乏氧狀態(tài)下生長和繁殖；具有分泌胞外蛋白酶、淀粉酶、纖維素和半纖維素酶的特點；具有抗革蘭氏陰性菌的功能；另外，由于該菌可以固氮，能夠利用水體中無機(jī)氮來合成自身的含氮物質(zhì)，已經(jīng)被看做是最有前途的水產(chǎn)益生菌。 項目所用乳酸桿菌為嗜酸乳酸桿菌。該菌種可以利用葡萄糖轉(zhuǎn)化為乳酸，不僅使原料的適口性提高，而且有利于動物消化道健康；具有在 動物消化道上皮定植作用，從而保護(hù)動物腸壁健康，免受損傷；具有抗菌作用，尤其是革蘭氏陽性菌，對仔豬腹瀉有一定的治療作用。 有益菌的發(fā)酵工藝 有益芽孢桿菌和乳酸桿菌采用液體深層發(fā)酵，工藝參數(shù)已確定。發(fā)酵培養(yǎng)基主要以玉米和豆粕及其深加工產(chǎn)品為主，價格低廉，原料易獲得。 首先由斜面菌種轉(zhuǎn)接，進(jìn)行搖瓶發(fā)酵 15 小時，乳酸桿菌發(fā)酵溫度控制在 36℃，芽孢桿菌發(fā)酵溫度控制在 35℃，乳酸桿菌和芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基以葡萄糖和大豆蛋白胨為主；然后將菌液接入種子罐繼續(xù)發(fā)酵 15 小時，此時乳酸桿菌發(fā)酵溫度控制在35℃，芽孢桿菌發(fā)酵溫 度控制在 33℃，乳酸桿菌發(fā)酵所用培養(yǎng)基以葡萄糖和大豆蛋白胨為主，芽孢桿菌發(fā)酵所用培養(yǎng)基以葡萄糖、玉米粉和豆粕粉為主；最后將種子罐內(nèi)的發(fā)酵液接入生產(chǎn)罐發(fā)酵20 小時，乳酸桿菌發(fā)酵以葡萄糖、葡萄糖漿，酵母粉和大豆蛋白3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 １８ １８ 胨為主，芽孢桿菌發(fā)酵以玉米粉和豆粕粉為主。每一階段菌液的接種量為 5％，接種前觀察是否染菌。 發(fā)酵到終點時，乳酸桿菌含量為 1012/ml 發(fā)酵液；芽孢桿菌含量為 1010/ml 發(fā)酵液。 功能性大豆蛋白肽的發(fā)酵工藝 功能性大豆蛋白肽的發(fā)酵采用固體發(fā)酵，發(fā)酵設(shè)備可采用耙式、滾筒或堆貯方式均可。其中，堆貯式投 資少，易操作，溫度控制在 30℃～ 35℃，當(dāng)溫度較高時可采用冷風(fēng)或涼水法降溫，溫度過低時用暖氣或空調(diào)升溫；其它方式投資大，但是產(chǎn)品質(zhì)量容易控制。 功能性大豆蛋白肽固體發(fā)酵過程中有益菌接種量分別為10％，固液比為 1:，將混合物的 pH 值調(diào)到 ，用混合機(jī)混勻后，放入堆貯池中加蓋遮塵布，發(fā)酵時間為 72 小時，發(fā)酵終點時水分含量為 40％～ 45％。 功能性大豆蛋白肽的干燥工藝 固體發(fā)酵后可采用管束式干燥機(jī)或氣流干燥機(jī)進(jìn)行干燥，其中氣流干燥投資少，生產(chǎn)成本較低。干燥時，可采用熱風(fēng)或蒸汽干燥，物料溫度可控制在 60℃～ 80℃，這樣有利于有益菌的存活，物料也不會因發(fā)生美拉德反應(yīng)，而使顏色變成暗黃色或棕褐色。 成品中粗蛋白含量 50％，小肽含量不低于 35％，產(chǎn)品中有益菌的含量為 107CFU/g，產(chǎn)品為黃色或深黃色，有酸香味。 功能性大豆蛋白肽的動物應(yīng)用試驗 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 １９ １９ 斷奶仔豬應(yīng)用試驗表明，當(dāng)功能性大豆蛋白肽添加量為 5％，替代豆粕，可以顯著提高仔豬的生產(chǎn)性能，蛋白肽可以使斷奶仔豬平均日增重提高 ％，仔豬的腹瀉率下降了 50％以上；蛋白肽在斷奶仔豬料中替代魚粉的試驗表明， 11kg 左右的斷奶仔豬料中添加 5%的蛋白肽可以全部替代日糧 中的魚粉（ 5％），而不影響仔豬的生產(chǎn)性能，同時，添加蛋白肽的仔豬腹瀉率比魚粉組下降了 80％以上。 屠宰試驗表明，功能性大豆蛋白肽可以顯著提高斷奶仔豬消化道內(nèi)有益菌的數(shù)量，乳酸桿菌為 vs ，大腸桿菌為 vs ；同時，功能性大豆蛋白肽可以改善腸道不同部位上皮結(jié)構(gòu)，如空腸絨毛高度為 387 um vs 320um，隱窩深度為 195 um vs 178 um，絨毛高度 /隱窩深度 vs ；回腸絨毛高度為 367 um vs 289um，隱窩深度為 184 um vs 160 um，絨毛高度 /隱窩深度 vs 。 功能性大豆蛋白肽的中試試驗 20xx 年 12 月于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地進(jìn)行功能性大豆蛋白肽中試試驗。 試驗規(guī)模為連續(xù) 5 個批次， 10 噸功能性大豆蛋白肽生產(chǎn)。 試驗條件為：液體發(fā)酵首先由斜面菌種轉(zhuǎn)接，進(jìn)行搖瓶發(fā)酵15 小時，乳酸桿菌發(fā)酵溫度控制在 36℃，芽孢桿菌發(fā)酵溫度控制在 35℃，然后將菌液接入種子罐繼續(xù)發(fā)酵 15 小時，此時乳酸桿菌發(fā)酵溫度控制在 35℃，芽孢桿菌發(fā)酵溫度控制在 33℃，最后將3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 ２０ ２０ 種子罐內(nèi)的發(fā)酵液接入生產(chǎn)罐發(fā)酵 20 小時。每一階段菌液的接種量為 5％ ，接種前觀察是否染菌；固體發(fā)酵采用堆貯式發(fā)酵，溫度控制在 30℃～ 32℃。固體發(fā)酵過程中有益菌接種量分別為10％，固液比為 1:，將混合物的 pH 值調(diào)到 ，用混合機(jī)混勻后，放入堆貯池中加蓋遮塵布，發(fā)酵時間為 72 小時；干燥工藝采用氣流干燥機(jī)進(jìn)行干燥，物料溫度可控制在 72℃。 中試結(jié)果為：液體發(fā)酵到終點時，乳酸桿菌含量為 3Χ 1012/ml發(fā)酵液；芽孢桿菌含量為 6Χ 1010/ml 發(fā)酵液；固體發(fā)酵終點時水分含量為 41％；成品中粗蛋白含量 ％，小肽含量 ％，產(chǎn)品中有益菌的含量為 3Χ 107CFU/g，產(chǎn) 品為黃色或深黃色，有酸香味。推廣應(yīng)用試驗表明，功能性大豆蛋白肽可以在斷奶仔豬料中替代全部魚粉，提高仔豬的生產(chǎn)性能（ 3％），仔豬的腹瀉率明顯低于魚粉組（ 63％），每噸飼料可節(jié)約生產(chǎn)成本 125 元。 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 ２１ ２１ 第五章 建設(shè) 方案 一、項目 組成 新建發(fā)酵車間建筑面積為 5000 平方米； 新建混合車間建筑面積為 5000 平方米； 新建固體發(fā)酵車間建筑面積為 5000 平方米； 新建干燥車間建筑面積為 5000 平方米； 新建原料庫建筑面積 20xx0 平方米； 新建成品庫建筑面積 20xx0 平方米； 新建鍋爐房建筑 面積 300 平方米； 新建水泵房建筑面積 30 平方米； 新建配電室建筑面積為 80 平方米； 二 、 技術(shù)方案 技術(shù)先進(jìn)性 1）功能性大豆蛋白肽的優(yōu)勢 功能性大豆蛋白是利用大豆深加工所獲得的大豆蛋白經(jīng)有益微生物固態(tài)發(fā)酵技術(shù)加工而成。作為飼料蛋白質(zhì)原料其具有如下特點： ? 提高動物生產(chǎn)性能 ? 降低配方成本 ? 提高動物抗病力 ? 降低水體的含氮量 2） 功能性大豆蛋白肽的作用機(jī)理 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 ２２ ２２ 功能性大豆蛋白肽 獨特的 發(fā)酵過程 決定了其消化吸收快、利用率高的特點，作用一種優(yōu)質(zhì)的、新型的 大豆蛋白 深加工產(chǎn)品，在飼料 和 畜牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域中的開發(fā)和應(yīng)用前 景 十分廣闊 。 動物應(yīng)用試驗表明，該產(chǎn)品可以應(yīng)用于斷奶仔豬飼料中替代魚粉，而不影響仔豬的生產(chǎn)性能。其作用機(jī)理總結(jié)如下： 功能性大豆蛋白肽營養(yǎng)成分 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 ２３ ２３ 檢測指標(biāo) 粗蛋白(%) 粗纖維 (%) 鈣(%) 磷(%) 粗灰分(%) 鹽分(%) 59.62 8.04 賴氨酸 蛋氨酸 胱氨酸 組氨酸 色氨酸 天冬氨酸 3.84 0.56 蘇氨酸 絲氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 纈氨酸 1.77 2.68 異亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 精氨酸 1.98 3.70 其中棉酚含量≤ 200ppm；有益菌數(shù)≥ 107CFU/g 功能性大豆蛋白肽對仔豬生產(chǎn)性能的影響 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 ２４ ２４ 項目 對照組 魚粉組(5%) 魚粉（ %）＋功能性大豆蛋白肽（ %） 功能性大豆蛋白肽組(5%) SEM P(處理 ) 平均日增重(g/頭 ) 41 42 42 a 2.68 0.47 日采食量 (g/頭 ) 77 77 a 77 5.35 0.91 料肉比 1.88 a 1.82b 1.81b 0.01 0.12 腹瀉率 (%) 1.65 0.72 0.26 注：同行肩注不同表示差異顯著 (p＜ ),只要有相同字母即差異不顯著 (p＞ ),相間字母表示差異極顯著 (p＜ )， SEM 表示平均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤。 ? 去除抗?fàn)I養(yǎng)因子。研究表明，大豆蛋白中含有一些蛋白類抗?fàn)I養(yǎng)因子，經(jīng)微生物發(fā)酵后這些抗?fàn)I養(yǎng)因子可被蛋白酶有效降解，降低致敏原的不利影響。大豆蛋白經(jīng)有益菌發(fā)酵后，可以降低纖維素和半 纖維素的含量，減少該類物質(zhì)對動物的不良影響。 3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 ２５ ２５ ? 提高養(yǎng)分的消化率。微生物在發(fā)酵過程中可產(chǎn)生大量的蛋白酶類，淀粉酶類以及纖維素和半纖維素酶類，這些酶可以將大豆蛋白中的蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)預(yù)消化，以利于動物的消化和吸收。 ? 維持動物消化道微生態(tài)平衡，避免疾病的發(fā)生。產(chǎn)品中所用菌種為益生菌類菌種，其可以在動物消化道內(nèi)生長和繁殖，避免有害菌的過渡繁殖，抑制疾病的發(fā)生。 ? 提高動物免疫力，增強(qiáng)抗病性能。益生菌在動物消化道內(nèi)可刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答反映，提高動物的體液免疫和細(xì)胞免疫，增強(qiáng)機(jī)體對有害病菌和病毒的抵抗力。 維持水體微 生態(tài)平衡。產(chǎn)品所用菌種為兼氧型有益菌，可以在氧含量較低的水體中生長和繁殖，有效抑制有害病原微生物生長，從而保持養(yǎng)殖環(huán)境的健康。 ? 降低氮含量，避免水體富營養(yǎng)化。水體中無機(jī)氮含量過高，會造成水體富營養(yǎng)化，進(jìn)而引起水華以及氮潮的發(fā)生，這對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是極其不利的。 功能性大豆 蛋白肽產(chǎn)品所用益生菌為固氮菌，可以在水中利用溶解氮，來合成自身的含氮物質(zhì)，降低水體中無機(jī)氮的含量，可以降低上述不利現(xiàn)象的發(fā)生。 3） 產(chǎn)品的創(chuàng)新性和先進(jìn)性分析 功能性大豆蛋白肽生產(chǎn)所用的益生菌種是由動物消化道內(nèi)經(jīng)現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)定向篩選而來，產(chǎn)品中既 有有益菌又有肽類產(chǎn)物，對動物的消化生理和生產(chǎn)性能均產(chǎn)生有利的作用。項目的總體水3000 噸大豆分離蛋白生產(chǎn)線建設(shè)項目可行性研究報告 ２６ ２６ 平達(dá)到國際先進(jìn)水平。 ? 功能性大豆蛋白肽是動物消化道有益微生物和肽的有機(jī)的結(jié)合。大豆蛋白中大分子蛋白被有益微生物降解為肽和氨基酸，有利于動物的消化和吸收；大豆蛋白中抗?fàn)I養(yǎng)因子被有益微生物分解，其毒害作用得到大幅度降低；功能性大豆蛋白