飼料生物技術教案Chapter 8 發(fā)酵豆粕與卵黃抗體

1第十章發(fā)酵豆粕的開發(fā)與應用2目錄

中國畜牧業(yè)和飼料工業(yè)現(xiàn)狀—速度快，規(guī)模大;飼料工業(yè)發(fā)展面臨關鍵問題－飼料原料日益短缺;我國飼料蛋白原料的市場分析;全球大豆消費分布;豆粕在飼養(yǎng)業(yè)中的利用比例;豆粕營養(yǎng)特性;豆粕抗營養(yǎng)因子;豆粕發(fā)酵與發(fā)酵豆粕;豆粕發(fā)酵復雜性問題與前瞻。3中國畜牧業(yè)和飼料工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2005年全國肉類總產量為7650萬噸，2015年增長到8625萬噸；世界第一位，全球肉類1/3產自中國；中國生豬飼養(yǎng)量和豬肉消費量約占世界總量的二分之一。2005年全國飼料工業(yè)總產量1.03億噸，2015年總產量突破2億大關，世界第一；目前我國飼料蛋白占工業(yè)化飼料總產值約1/3，其中約2/3靠進口。41980－2005中國工業(yè)飼料產品及肉、蛋、奶類產量走勢

（單位:百萬噸）

從我國肉類產量的增長趨勢看，對飼料的需求將繼續(xù)增加。5飼料工業(yè)發(fā)展面臨關鍵問題—飼料蛋白原料日益短缺我國是世界上最大的養(yǎng)殖生產國之一，同時也是世界上飼料原料特別是蛋白質原料的需求大國。飼料糧主要是玉米原料再加魚粉、豆粕及各種微量元素配制而成。占飼料比重很大的蛋白質、能量飼料接近或超過70%，我國飼料工業(yè)生產中蛋白質飼料資源的嚴重不足已成為事實。飼料蛋白作為第一大和第一重要原料是制約中國畜牧業(yè)發(fā)展的第一大權重因子，主控權受制于國外，因此飼料蛋白成為我國畜牧業(yè)發(fā)展的第一大原料供給瓶頸，和食物供給安全瓶頸，具有重要的國計民生和國民經濟意義和重要的國家安全意義。67我國飼料蛋白原料的市場分析動物性蛋白原料：魚粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉及其它動物性蛋白資源。（1）全球性魚類資源短缺。魚粉在飼料中的使用比例下降；（2）動物營養(yǎng)基礎科學的進步與發(fā)展。氨基酸平衡等實用技術的應用替代動物性蛋白，緩解動物性蛋白飼料的需求；（3）生產技術進步。原來不能被動物吸收利用的畜產品下腳料，變成有效吸收的動物性蛋白原料資源，如血漿蛋白粉、水解羽毛粉等。8我國飼料工業(yè)的發(fā)展，對植物性蛋白原料需求不斷增加，飼料中豆粕的消費一直是餅粕消費的主體，造成豆粕消費快速增長的主要因素有以下幾個方面：

（1）飼料生產總量持續(xù)增長的需求；（2）豆粕生產工藝的不斷改進，豆粕的營養(yǎng)研究和配套

使用技術日趨完善；（3）動物性蛋白資源日益短缺，價格居高不下，使其使

用量受限，促使植物性蛋白原料需求的擴大；（4）雜粕的供應不足，供應總量有限。我國植物性飼料蛋白原料市場需求9世界大豆產量一直上升，當前全球大豆主產區(qū)為美國、巴西、阿根廷和中國，據USDA數(shù)據2005/06年度全球大豆總產2.21億噸，這四個國家總產達1.92億噸，占全球92％。從2000年1.76億噸增到2005年2.21億噸，增幅達25.8%。與全球平均5%的年增長率相當。（數(shù)據來源：USDA）10

全球大豆需求：隨著全球經濟的發(fā)隨著全球經濟的發(fā)展、人口的增長以及畜牧業(yè)、榨油業(yè)、加工業(yè)等發(fā)展，近年來的消費需求獲得了迅猛的增長，從最近十年的全球大豆消費情況來看，全球消費量年平均呈5％的幅度遞增。全球大豆消費（04/05年度）11我國養(yǎng)殖業(yè)消費豆粕的比重：豬料用豆粕比例約29%；肉禽料約30%；蛋禽料約22%。豆粕在飼養(yǎng)業(yè)中的利用比例：12豆粕的營養(yǎng)特性大豆粕是大豆經浸提脫油后的碎片狀或粗粉狀的副產品，是目前使用最多、最廣泛的植物性蛋白質飼料原料。豆粕是一種優(yōu)質植物蛋白源，含粗蛋白約43%，必需AA含量高、組成合理。Lys2.5－3.0％（是生長肥育豬營養(yǎng)需要量的2倍，是蛋雞營養(yǎng)需要量的4倍）；蛋氨酸+胱氨酸是蛋雞營養(yǎng)需要量1倍以上；Lys+Arg比例恰當（100:130），與大量玉米和少量魚粉配伍，特別適于家禽營養(yǎng)需要；其他如組氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸等含量也都在畜禽營養(yǎng)需要量之上。

豆粕的營養(yǎng)特性

粗纖維主要來自豆皮，無氮浸出物主要是二糖、三糖、四糖，淀粉含量低。1314生物活性物質：除了豐富的蛋白質，豆粕中還含有許多能產生生物效應的活性物質，其種類及功能見上表。豆粕的營養(yǎng)特性15豆粕抗營養(yǎng)因子蛋白類抗營養(yǎng)因子：胰蛋白酶抑制因子(TI):大豆中最重要蛋白類抗營養(yǎng)因子。主要存在于大豆籽實的子葉中，尤其以子葉外側部分含量豐富，約占大豆蛋白6%。Kunitz(庫尼茲)抑制因子（KTI):由181個AA組成，含有2個二硫鍵，對胰蛋白酶有特異性的抑制作用，每克分子KTI能夠鈍化1分子的胰蛋白酶。KTI對熱、酸和胃酶不穩(wěn)定。鮑曼－伯克抑制劑(Bowman－irk,BBI):BBI分子量為8000，由71個AA組成，含7個亞硫鍵。對胰蛋白酶和糜蛋白酶均能產身抑制作用。對熱、酸、堿都比較穩(wěn)定。大豆粉中KTI含量高于BBI，分別為1.4％和0.6％。TI對多數(shù)動物均可引起生長抑制胰腺肥大和胰腺增生，甚至產生腺瘤。1617一是TI在腸道與胰蛋白酶和糜蛋白酶結合成穩(wěn)定的復合物而使酶失活，導致蛋白質消化率下降，外源氮損失。二是腸道中胰蛋白酶和糜蛋白酶含量下降，反饋性刺激胰腺合成和分泌這兩種酶，而這些酶蛋白含有豐富的含硫氨基酸，當其在腸道中與TI形成復合物而從糞中排除時，導致內源氮和含硫氨基酸大量流失。大豆蛋白本來就缺乏含硫氨基酸，所以就更加劇了飼糧中氨基酸的不平衡，從而阻礙動物生長。TI抑制生長的機制普遍認為兩種：TI引起胰腺肥大機理:胰腺分泌亢進引起胰腺代償性腫大。18豆粕抗營養(yǎng)因子

大豆凝集素（SBA）：SBA是一種能夠凝集動物和人紅細胞的蛋白質。1951年發(fā)現(xiàn)，含4.5％甘露糖和1%氨基葡萄糖的糖蛋白，分子量110000，不耐熱，脫脂大豆粕中約含3%SBA。SBA分子量大，難以完整吸收進入血液，能引起紅細胞凝集，抑制動物生長，甚至產生其他副作用。Mcallister等發(fā)現(xiàn)，口服凝集素產生的副作用可能是由于它與小腸上皮細胞表面的特異受體結合而干擾其正常的防御系統(tǒng)。19豆粕非蛋白類抗營養(yǎng)因子非淀粉多糖(NSP)是植物細胞壁物質主要成分。NSP是植物組織中除了淀粉以外所有CHO的總稱，由纖維素、半纖維素、果膠類物質和抗性淀粉四部分組成；豆粕非淀粉多糖（SNSP）具有明顯抗營養(yǎng)作用（Choct等，1990），能在消化道形成粘性食糜，降低飼料脂肪、淀粉和蛋白等養(yǎng)分營養(yǎng)價值。（Annison等，1991）；豆類原料中的非淀粉多糖主要是果膠、甘露聚糖和纖維素。玉米－豆粕型日糧中的主要抗營養(yǎng)因子是非淀粉多糖。20植酸：植酸是豆類種子的主要含磷化合物，易與人體所需的微量礦質元素相結合生成難溶的復雜結構，降低人體對礦物質的利用，降低小腸對它的吸收與消化，同時植酸也會使一些酶失去活性。酚類化合物：酚類化合物是一族結構中含有酚的化合物，廣泛存在于植物食品中，大豆中酚類化合物如單寧可以與蛋白質如賴氨酸、甲硫氨酸相結合，使蛋白質的利用率降低。豆粕非蛋白類抗營養(yǎng)因子21胃腸脹氣因子：豆類種子容易產生腸胃脹氣，這是由于存在棉子糖與水蘇糖的緣故。由于腸道中缺乏半乳糖苷酶，人和動物不能消化這些低聚糖，結果這些半乳糖苷進入結腸被細菌發(fā)酵產生大量二氧化碳和氫，少量甲烷，從而引起腸道脹氣，并導致腹痛、腹瀉、腸鳴等。胃腸脹氣因子耐高溫，但可溶于水和80%的酒精。脲酶：生大豆中脲酶活性很高。一般說來，脲酶對動物生產性能無影響。但若和尿素等非蛋白氮同時使用，用于飼喂反芻家畜，則可能加速尿素分解而引起氮中毒。脲酶不耐熱。豆粕非蛋白類抗營養(yǎng)因子22大豆抗原：大豆蛋白中的抗原有四種：大豆球蛋白（glycinin）、α－、β－和γ－伴大豆球蛋白（conglycinin）。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－伴大豆球蛋白僅占3%。作為大豆的主要球蛋白，glycinin和conglycinin

提供大豆飼料中65%-80%的蛋白質。大量的研究表明，斷奶仔豬飼糧中的抗原引起腸道的短暫過敏反應是斷奶后腹瀉的決定因素。已證實，引起斷奶仔豬過敏反應的主要抗原是大豆球蛋白和β－伴大豆球蛋白。豆粕非蛋白類抗營養(yǎng)因子231)它們的作用方式不同:TI主要抑制胰蛋白酶活性；而大豆抗原

主要導致血漿蛋白質漏入腸腔、絨毛萎縮和腺窩增生等腸

道損傷。2)兩者作用的持續(xù)時間不同:TI作用時間是持續(xù)性的，而抗原的

過敏反應是短暫的。3)在作用對象的年齡上有差異:TI可作用于不同年齡的動物，而成

年動物和人一般不對抗原產生過敏反應。4)經加熱處理破壞了TI的全脂大豆仍具有較強的抗原活性。大豆抗

原蛋白的水解變性與甲硫氨酸的富集能降低過敏反應的程度，提高大豆的營養(yǎng)價值。大豆抗原引起的過敏反應與TI引起的毒害作用不同：24發(fā)酵豆粕概念；豆粕發(fā)酵技術；發(fā)酵豆粕營養(yǎng)價值與應用效果。豆粕發(fā)酵與發(fā)酵豆粕發(fā)酵豆粕的概念發(fā)酵豆粕指利用有益微生物發(fā)酵低值豆粕，去除多種抗營養(yǎng)因子，同時產生微生物蛋白質，豐富并平衡豆粕中的蛋白質營養(yǎng)水平，最終改善豆粕的營養(yǎng)品質，提高飼料效率。發(fā)酵豆粕含益生菌、酶制劑、肽等功能成分。生物發(fā)酵法處理生豆粕，相對物理、化學、作物育種等方法具有成本低、無化學殘留，應用較安全；對飼料營養(yǎng)成分的影響較小，且能使營養(yǎng)物質更易被動物吸收等優(yōu)點。是目前減少抗營養(yǎng)因子的影響，提高豆粕蛋白質的消化利用率的有效方法。發(fā)酵豆粕已成為豆粕開發(fā)生產的熱點。25豆粕發(fā)酵技術發(fā)酵方式：固態(tài)；復合；聯(lián)合；混菌；多菌發(fā)酵菌種：霉菌；酵母；細菌發(fā)酵目的：（1）營養(yǎng)目的：降解蛋白質，增加有益AA和肽類物質；平衡

AA；減少抗營養(yǎng)因子；提高原料利用率；（2）安全目的：飼料用抗生素替代技術的物質基礎；（3）安全+營養(yǎng)目的：多功能添加劑——益生菌/復合酶/抗氧

化成分/酵母培養(yǎng)物/發(fā)酵混合物/未知生長因子；（4）原料目的：優(yōu)質乳豬料蛋白原料/替代魚粉。26豆粕發(fā)酵的兩個階段好氧發(fā)酵:在發(fā)酵前期采用好氧發(fā)酵,促使芽孢桿菌、酵母菌等好氧微生物繁殖生長,同時芽孢桿菌、酵母菌分泌產生大量酶類、維生素等活性產物促進乳酸菌的生長。厭氧發(fā)酵:后期的厭氧發(fā)酵,促進乳酸菌的增殖,由于乳酸菌屬厭氧菌,在無氧條件下產生大量乳酸。微生物在無氧條件下發(fā)生強制自溶,細胞中的胞內酶及其他生物活性成分分泌出來。厭氧發(fā)酵時蛋白酶發(fā)生酶解反應,并產生香味物質。27豆粕發(fā)酵技術豆粕發(fā)酵主要功能：增加腸道內不能生存的微生物種群，將動物不能利用的物質轉化為動物能利用的營養(yǎng)素；提高抗營養(yǎng)素的處理效率，使原來有限的腸道內部處理能力在體外人工條件控制下大幅度提高；增加微生物源性營養(yǎng)素。28豆粕發(fā)酵技術微生物發(fā)酵法是降解豆粕中抗營養(yǎng)因子的主要途徑;發(fā)酵過程微生物的大量繁殖消耗利用非蛋白類抗營養(yǎng)因子(如植酸、低聚糖、致甲狀腺腫素等);微生物會分泌一些蛋白酶對豆粕中的蛋白類抗營養(yǎng)因子進行降解(如大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制劑、大豆凝集素、脲酶、脂肪氧化酶)。此外:29肽營養(yǎng)學理論小肽的水溶性原理：蛋白質酶解后由一較長的鏈分解成許多短鏈的肽類物質，使游離出親水的氨基酸結構的數(shù)量大大增多，促進了肽的水溶性。小肽的產生及營養(yǎng)作用：動物體內的蛋白質消化酶對蛋白質分解：其中小肽能直接由消化道吸收，并重新合成機體組織蛋白。其中小肽能直接由消化道吸收，并重新合成機體組織蛋白。

30蛋白胨氨基酸小肽多肽蛋白質肽營養(yǎng)學理論小肽能促進礦物質微量元素在動物消化道中的消化吸收作用。金屬礦物質元素在動物胃酸作用下溶解成離子，與水溶性的小肽、氨基酸結合，形成水溶性的、動物易吸收的金屬-有機物的鰲合物，在堿性的小腸環(huán)境中不會形成金屬沉淀物，易在消化道內吸收：金屬礦物質胃酸溶解成金屬離子酸性胃堿性小腸水溶性小肽水溶性鰲合物消化道吸收不沉淀堿性小腸金屬離子重新沉淀排泄不吸收31發(fā)酵豆粕的生產32成品計量秤混合機發(fā)酵容器一次發(fā)酵翻料、混合二次發(fā)酵氣流烘干粉碎打包檢驗豆粕除雜、除鐵原料倉水微生物制劑其他物料發(fā)酵工藝流程33影響發(fā)酵豆粕的三個因素所采用的發(fā)酵劑。就是用來發(fā)酵的微生物菌種。使用不同的微生物發(fā)酵，其代謝功能不同，產品的質量也必然有所不同。發(fā)酵工藝，如淺層發(fā)酵、深層發(fā)酵、批次式發(fā)酵或連續(xù)式發(fā)酵。發(fā)酵容器(發(fā)酵容器與發(fā)酵工藝相適應)。34發(fā)酵劑的種類和劑型發(fā)酵劑的種類：包括細菌類和真菌類：細菌類主要有芽孢桿菌、乳酸菌；真菌類主要有酵母菌和霉菌。以上采用的發(fā)酵劑都是純培養(yǎng)菌種，或單一菌種和復合菌種。此外，還有一類非純培養(yǎng)發(fā)酵劑——曲種，該發(fā)酵劑的制作是采用傳統(tǒng)制曲技術制作的。35發(fā)酵劑的種類和劑型

發(fā)酵劑的劑型：主要有液體和固體兩種。一般來說，大多數(shù)純培養(yǎng)的發(fā)酵劑采用液體劑型，菌種的生產是從保存斜面，菌種活化、三角瓶、小型種子罐到大型種子罐，然后用于生產性接種。液體劑型的發(fā)酵劑比較適用于批量式生產。固體劑型的發(fā)酵劑主要是曲種，按傳統(tǒng)固體制曲技術制作。固體劑型的發(fā)酵劑適用于連續(xù)發(fā)酵生產線使用。36發(fā)酵工藝淺層發(fā)酵:淺層發(fā)酵的發(fā)酵物料厚度一般在5cm以下，適用于純好氧發(fā)酵。由于物料的厚度對物料的通氣性能有影響，物料厚度高不利于氧氣的擴散。由于淺層發(fā)酵需要大量發(fā)酵面積，只能采用淺盤架式生產，因此，難以機械化生產，大多數(shù)采用手工操作。深層發(fā)酵:深層發(fā)酵的物料一般在30cm以上，有的高達100cm以上，主要適用前期好氧、中后期兼性厭氧發(fā)酵，因此適用于復合菌種、曲種發(fā)酵。37發(fā)酵容器發(fā)酵容器本質上與發(fā)酵工藝相適應。一般來說，豆粕發(fā)酵目前使用的發(fā)酵容器主要有：地板(堆式發(fā)酵)、水泥池／槽(池式或槽式)以及箱式。箱式發(fā)酵也可以是手工式、半機械化和機械化加自動化。由于容器的質地不同，對發(fā)酵過程有一定的影響。但有關發(fā)酵容器的質地對發(fā)酵物的影響未見任何研究報道。38發(fā)酵工藝與品質的關系發(fā)酵豆粕的生產幾乎都是不經過“熟化”處理的“生料發(fā)酵”，沒有消毒滅菌。因此，在發(fā)酵過程中，物料自身攜帶的微生物、環(huán)境中的微生物都會在一定程度上起作用。自然微生物的貢獻越大，發(fā)酵系統(tǒng)的可控性、穩(wěn)定性也就越小。固體發(fā)酵不能隨時攪拌，發(fā)本地體系內部溫度、pH值、水分、氧氣壓都分布不均勻，無法隨時調控；另外，大多數(shù)固體發(fā)酵都采用批次發(fā)酵而不是連續(xù)發(fā)酵，因而批次之間存在著種種差異，導致產品的穩(wěn)定性難以控制。作為商品，品質的穩(wěn)定性比品質本身更重要。

39發(fā)酵劑對發(fā)酵豆粕質量的影響

發(fā)酵劑微生物種類對發(fā)酵豆粕質的影響:決定豆粕發(fā)酵是由多種微生物共同協(xié)同或按順序進行的。例如，當?shù)蜏睾醚跷⑸锓敝称饋砗?，導致溫度的上升和氧氣的減少，使嗜溫兼性厭氧微生物有機會大量繁殖，兼性厭氧微生物往往產酸，發(fā)酵物料的pH值下降，又引起嗜酸性微生物生長。所以，發(fā)酵豆粕產品質量，單菌不如多菌，純培養(yǎng)(多菌種的純培養(yǎng)物之間的相容性不一定協(xié)調)不如曲種(曲種中的微生物是天然組合的，相互之間互補性強)。40發(fā)酵劑對發(fā)酵豆粕質量的影響發(fā)酵劑微生物劑型對發(fā)酵豆粕質量的影響:液體發(fā)酵劑往往是一次性制作的，當發(fā)酵劑培養(yǎng)到微生物適用于接種時(對數(shù)生長期)，開始接種，如果發(fā)酵批量大(如一個批量為20t)，則開始接種到接種完畢至少需要5h，造成菌種的種齡不一致，影響發(fā)酵效果。固體發(fā)酵劑由于其中的微生物處于休眠狀態(tài)，只有接種后才活化，因此，接種時間對發(fā)酵劑的種齡沒有影響。41發(fā)酵批量大小對發(fā)酵豆粕質量穩(wěn)定性的影響發(fā)酵批量與攪拌批量不一致對發(fā)酵豆粕品質的影響:在實際生產中，生產一批次發(fā)酵往往要分多次攪拌。由于攪拌時間的不一致，造成一個發(fā)酵批次中的物料發(fā)酵時間不一致。在發(fā)酵中間翻料過程中，批量過大，無法完全混合，也是物料發(fā)酵不均勻的一個問題。42發(fā)酵批量大小對發(fā)酵豆粕質量穩(wěn)定性的影響發(fā)酵批量與干燥速度不一致對發(fā)酵豆粕品質的影響:干燥是終止發(fā)酵的唯一辦法。發(fā)酵豆粕一般采用烘干機。如果一個批次的發(fā)酵批量過大，同一個批次的物料干燥時間過長，就完全有可能造成同一批次的發(fā)酵物發(fā)酵時間不一樣，引起品質差異。如果采用小批量生產，接種批量等于發(fā)酵批量，等于翻動批量，等于干燥批量。同批次物料生產周期基本相同，則可以保證產品品質的一致性。但這種生產方式會影響產量。43發(fā)酵容器質地對發(fā)酵豆粕質量的影響發(fā)酵豆粕的研究基本是在實驗里用玻璃瓶小批量（50—500g)進行，發(fā)酵溫度靠恒溫箱提供，發(fā)酵過程中的容器、物料和環(huán)境溫度一一致，不會產生水蒸氣將信將疑現(xiàn)象，不會積溫，對發(fā)酵物的水分均勻度沒有影響。一般生產企業(yè)的發(fā)酵容器為直接建在地面上的水泥地面或地池。一年四季溫差較大而無法控制。物料的體積大，體系溫度呈一定的梯度，即中心高（55-60℃）四周和表面低，接近環(huán)境溫度。導致發(fā)酵不均勻。44發(fā)酵容器質地對發(fā)酵豆粕質量的影響生產中物料的溫度和濕度都高于環(huán)境。熱量的擴散使水分凝結在非吸水性材料的容器壁上，形成液態(tài)水，并吸附于四周的發(fā)酵物料中，造成與發(fā)酵容器接觸的物料水分含量遠高于內部物料，引起局部發(fā)酵異常，進而影響發(fā)酵豆粕品質均勻性，有些甚至腐敗霉爛，影響質量。45發(fā)酵體系水分含量對發(fā)酵豆粕質量的影響生產中，豆粕不經過滅菌處理，其自身及環(huán)境中，有大量不確定的微生物。在開放體系下，如果原料配制的水分與所使用的發(fā)酵劑微生物類型不協(xié)調，必然造成發(fā)酵物中大量繁殖的不是目標微生物，而是豆粕自身的微生物。生產中，水分含量對后烘干工序影響很大。高水分增加物料粘性，在烘干機內難以分散，因結塊而影響干燥均勻度。高水分也會增加干燥成本。所以廠家會盡量降低發(fā)酵物料水分，從而使目標微生物和自然微生物的繁殖生長無法控制。最終影響產品質量。46發(fā)酵案例和參考參數(shù)利用多種微生物混合發(fā)酵法分解破壞豆粕中抗營養(yǎng)因子,對發(fā)酵條件進行探究，得到最佳發(fā)酵條件為：基礎發(fā)酵料為豆粕，料水比為1：0.8～1.0，pH7.0±0.2，溫度25℃±5℃，接種量芽孢桿HO426

2.5%，酵母菌HC22%、HC52.5%，乳酸菌HZ-132.0%，發(fā)酵48h，翻料1次，終止時間為72h，翻料料溫60℃，在以上條件下發(fā)酵豆粕其抗營養(yǎng)因子被分解去除。47發(fā)酵案例和參考參數(shù)較佳的發(fā)酵工藝是固體密閉無氧靜止發(fā)酵；基質為豆粕；料水比為3:2；起始溫度為40℃，起始pH自然；接種量發(fā)酵菌株1為0.005％；發(fā)酵菌株2為0.5％；發(fā)酵周期為5d，底物中不必添加發(fā)酵助劑G。發(fā)酵后的水解度達5％以上，鮮發(fā)酵物的酸度在4.5以上，燒干后發(fā)酵物的酸度在8％以上。理論最佳發(fā)酵條件：豆粕粒度40目、溫度40、料水比1:1、初始ph值為7、糖蜜添加1%，裝料量：500mL廣口瓶中裝50g（厚度約3.5cm）。4849

以粘紅酵母為發(fā)酵菌株，其最適合發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵坯含水量為50%，厚度為1cm，添加糖蜜量為5%，發(fā)酵時間為40∽44h，發(fā)酵樣品中的小肽含量大約27%，比發(fā)酵前提高了約23%。表1

溫度和水分對發(fā)酵豆粕鮮樣和風干物質pH的影響處理組合鮮樣pH

風干pH未發(fā)酵

6.94±0.00h

6.86±0.00f1(25℃,25%)

6.37±0.05e

6.28±0.03d2(25℃,30%)

6.24±0.05d

6.11±0.04c3(25℃,35%)

5.85±0.02c

6.03±0.01bc4(35℃,25%)

6.52±0.06f

6.16±0.05c5(35℃,30%)

6.27±0.04d

6.04±0.05bc6(35℃,35%)

5.69±0.14b

5.89±0.16a7(45℃,25%)

6.48±0.02f

6.36±0.01d8(45℃,30%)

6.70±0.06g

6.67±0.03e9(45℃,35%)

5.33±0.06a

5.95±0.1150表2溫度和水分對發(fā)酵豆粕粗蛋白含量及豆粕系酸力的影響處理組合

蛋白含量/%

處理組合系酸力未發(fā)酵

51.17±0.03a

未發(fā)酵

2.69±0.01h1(25℃,25%)

51.06±0.33a

1(25℃,25%)2.53±0.02g2(25℃,30%)

54.13±1.22c

2(25℃,30%)2.35±0.02f3(25℃,35%)

53.78±0.30c

3(25℃,35%)2.26±0.02e4(35℃,25%)

54.53±0.53c

4(35℃,25%)2.41±0.04f5(35℃,30%)

57.01±0.35d

5(35℃,30%)2.21±0.05e6(35℃,35%)

53.49±0.68c

6(35℃,35%)2.05±0.09c7(45℃,25%)

51.31±0.27a

7(45℃,25%)1.96±0.02b8(45℃,30%)

52.38±0.70b

8(45℃,30%)13±0.02d9(45℃,35%)

51.46±0.42a

9(45℃,35%)1.59±0.04a

51一、主要難題：針對性（目的性）、科學性與靈活性：發(fā)酵方式/菌種選擇技術復雜性、多樣性、系統(tǒng)性：100-10-1控制程度、質量標準、工藝參數(shù)：結果/效果的模糊性：營養(yǎng)價值缺乏全面精確評價可行性：直接目的（安全？營養(yǎng)？……替代?）應用效果/期望綜合成本/效益：綜合性價比實際參照系豆粕發(fā)酵復雜性問題與前瞻52二、展望營養(yǎng)需求的了解：精細化；精準化；針對性營養(yǎng)供給與配制：科學化；報酬/響應公式化新產品功能評價：及時；全面；系統(tǒng)；可比較替代產品與技術：可行性；邊界性/針對性；有效性大有可為：第一原料瓶頸（量）飼料（食物）安全（質）豆粕發(fā)酵復雜性問題與前瞻53第十一章：卵黃抗體及其應用研究進展54卵黃抗體抗體(免疫球蛋白，Ig)是機體受到外來抗原物質刺激后，機體免疫系統(tǒng)細胞產生的可以特異性地識別和結合外來抗原并使之失活的一類球蛋白。禽類經特定抗原免疫后，可產生相應的特異性抗體，并不斷儲存于卵黃中，這種抗體稱為卵黃抗體(ImmunoglobulinOfYoll，IgY)。它是卵黃中唯一的免疫球蛋白，具有特異性和針對性，無毒副作用，廣泛用于人類和畜禽疾病的診斷與防治。551、IgY的形成禽類的體液免疫系統(tǒng)是由法氏囊控制的。機體受到外界特異抗原刺激后，會產生一系列免疫應答反應，從而激發(fā)B細胞分化為漿細胞，漿細胞則分泌大量特異性抗體進入到體液中。產蛋禽能以類似于哺乳動物的胎盤傳遞抗體的方式選擇性地將血液循環(huán)中的IgY轉移到成熟的卵泡(即卵黃)中。它只允許母源血液中存在的IgY選擇性地向卵泡轉移。產蛋雞(或禽)的卵黃對抗體有濃集作用，因此卵黃中的抗體濃度要高于血清。

562、IgY的結構與性質

IgY的結構特征：IgY最初被認為是免疫球蛋白IgG的類似物，但隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)IgY可能是哺乳動物IgG和IgE的祖先。IgG和IgY在結構上有很多差異(圖1，IgY的重鏈有1個可變區(qū)，4個穩(wěn)定區(qū)（cυ1-cυ4），沒有鉸鏈區(qū)，而哺乳動物IgG只有3個穩(wěn)定區(qū)(cγ1-cγ3)。最近的研究表明，IgY的疏水基團多于IgG。比較IgG和IgY的C端序列發(fā)現(xiàn)，IgG的Cγ2和Cγ3區(qū)與IgY的Cυ3和Cυ4區(qū)十分相似。5758IgY的性質：IgY與一般哺乳動物IgG相比，IgY具有較強的耐熱、耐酸、抗離子強度和一定的抗酶降解能力。在低于75℃條件下，IgY具有良好的熱穩(wěn)定性。高于80℃，大部分IgY失去活性。

IgY在pH4.0-11.0時比較穩(wěn)定，pH3.0-3.5時活性迅速下降，pH12時活性亦有所下降。IgY對胃蛋白酶有較高的抵抗力，但對胰蛋白酶十分敏感。593、IgY的作用機理

主要有以下三方面:①特定病原菌的卵黃抗體能直接粘附于病原菌的細胞壁上，改變病原細胞的完整性，直接抑制病原菌的生長;②卵黃抗體可粘附于細菌的菌毛上，使之不能粘附于腸道粘膜上皮細胞;③降解為可結合片段被腸道吸收進入血液后能與特定的病原菌粘附因子結合，使病原菌不能粘附易感細胞而失去致病性。604、IgY的制備母雞免疫應用傳統(tǒng)的蛋白質抗原免疫

應用基因免疫制備基因專一性IgY

應用基因免疫制備基因專一性IgY:該方法是以攜帶目的基因的基因表達載體作為免疫原免疫產蛋母雞，使目的基因在雞體內高效表達目的抗原，引起雞體液或細胞介導的免疫應答，產生抗目的基因所編碼蛋白質的抗體。61IgY的分離與純化卵黃中的主要成分是蛋白質和脂肪，其比例為1:2。大部分蛋白質是脂蛋白，存在于卵黃顆粒中，不溶于水，只有α、β、γ—卵黃球蛋白是水溶性的，IgY是γ-卵黃球蛋白。因此如何去除高濃度的脂類對于IgY的分離純化是至關重要的。近年來對IgY的提取方法的研究逐漸增多。

62水稀釋法：水稀釋法是將卵黃用10倍水稀釋后，調節(jié)pH值至5.2，4℃靜置6h以上，離心去除顆粒，再用硫酸鹽沉淀濃縮，并經超濾等方法進一步純化、濃縮。水稀釋法提取IgY效率高，純度高，適合卵黃抗體的大規(guī)模制備。鹽析法：鹽析破壞蛋白質的水化層，暴露疏水基團，蛋白質的可溶性隨著鹽濃度的增加呈對數(shù)下降，蛋白質很容易沉淀析出。常用的中性鹽有(NH4)2SO4和Na2SO4兩種。冷乙醇法：乙醇與水有很強的結合力，在蛋白質溶液中加人乙醇，也可以破壞水化層暴露疏水性氨基酸殘基，引起蛋白質沉淀。63氯仿法：將卵黃、生理鹽水、