A protease melhora os principais indicadores do farelo de soja fermentado
O farelo de soja é um subproduto obtido após a extração do óleo de soja dos grãos de soja. Tem um alto teor de proteína e aminoácidos essenciais, e sua composição é razoável e equilibrada. É uma matéria-prima de proteína vegetal de alta qualidade para a criação de animais. No entanto, como o farelo de soja contém vários fatores antinutricionais, ele reduz a digestão, a absorção e a utilização de nutrientes pelo gado e até mesmo tem um impacto negativo sobre o crescimento, o desenvolvimento e a saúde dos animais. O farelo de soja fermentado é produzido com farelo de soja de alta qualidade como matéria-prima. Ele usa uma combinação de fermentação microbiana e hidrólise de enzimas proteolíticas para remover muitos dos fatores antinutricionais do farelo de soja. Ao mesmo tempo, o processo de fermentação produz algumas substâncias aromatizantes, como o ácido lático e o mel, que melhoram o valor nutricional e a palatabilidade do farelo de soja.
1 Efeito da proporção de ingredientes em relação à água, temperatura e tempo de fermentação no conteúdo de pequenos peptídeos no farelo de soja fermentado
O farelo de soja fermentado utiliza técnicas biológicas, como a fermentação microbiana e a engenharia de enzimas. Ele usa o farelo de soja como matéria-prima e adiciona levedura, bactérias do ácido láctico, Bacillus subtilis e protease durante o processo de fermentação em estado sólido para reduzir o conteúdo de fibra bruta, polissacarídeos não amiláceos e proteínas antigênicas no farelo de soja, melhorando assim a qualidade do farelo de soja[6]. Neste experimento, os efeitos da relação material/água, da temperatura e do tempo de fermentação na fermentação do farelo de soja foram estudados usando um sistema de 33 experimento ortogonal.
Tabela 1: Tabela de nível de fator de teste ortogonal
| Número do teste: | Proporção de água em relação ao material (A) | Temperatura (B) | Tempo de fermentação (C) |
| 1 | 01:00.4 | 33℃ | 48h |
| 2 | 01:00.6 | 37℃ | 60h |
| 3 | 01:00.8 | 41℃ | 72h |
| Número do teste: | Proporção de água em relação ao material (A) | Temperatura (B) | Tempo de fermentação (C) | Conteúdo de peptídeos pequenos (%) |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 11.194 |
| 2 | 2 | 2 | 2 | 18.261 |
| 3 | 3 | 3 | 3 | 16.048 |
| 4 | 1 | 2 | 3 | 15.967 |
| 5 | 2 | 3 | 1 | 12.935 |
| 6 | 3 | 1 | 2 | 19.571 |
| 7 | 1 | 3 | 2 | 12.898 |
| 8 | 2 | 1 | 3 | 18.565 |
| 9 | 3 | 2 | 1 | 15.968 |
| K1 | 40.059 | 49.33 | 40.097 | |
| K2 | 49.761 | 50.169 | 50.73 | |
| K3 | 51.587 | 41.881 | 50.58 | |
| R | 11.528 | 8.288 | 10.483 | |
| k1 | 13.353 | 16.443 | 13.366 | |
| k2 | 16.587 | 16.722 | 16.91 | |
| k3 | 17.196 | 13.96 | 16.86 | |
| r | 3.84 | 2.763 | 3.494 | |
| nível ideal | A3 | B2 | C2 | |
| fatores de influência | A>C>B | |||
Os resultados mostraram que a combinação ideal foi A3B2C2, e a influência dos três fatores no produto da fermentação foi: proporção de ingredientes para água > tempo de fermentação > temperatura. Como os resultados não mostraram um efeito significativo das proporções de água para material de 1:0,6 e 1:0,8, não houve diferença significativa entre as temperaturas de fermentação de 33 °C e 37 °C e os tempos de fermentação de 60 h e 72 h, as condições A2B2C2 foram adotadas como econômicas e adequadas para o controle de produção em larga escala, ou seja, uma proporção de água para material de 1:0,6, uma temperatura de fermentação de 37 °C e um tempo de fermentação de 60 h.
2Aplicação de protease na fermentação do farelo de soja
Os fatores antinutricionais no farelo de soja são divididos em duas categorias: fatores antinutricionais estáveis ao calor, incluindo principalmente proteínas antigênicas da soja (globulina e β-conglicinina) e oligossacarídeos da soja (principalmente rafinose e estaquiose); e fatores antinutricionais sensíveis ao calor, incluindo inibidor de tripsina, urease e lectinas[7]. Os fatores antinutricionais sensíveis ao calor podem ser inativados pelo aquecimento, mas os fatores antinutricionais estáveis ao calor, como globulinas, β-conglicinina, rafinose e estaquiose, não são facilmente destruídos durante o processamento geral da ração[8]. Nesse experimento, a aplicação da protease ácida AP-10 da Anji, da protease alcalina AP-20 e de suas combinações na farinha de soja fermentada foi estudada sob as condições de uma proporção de ração para água de 1:0,6, uma temperatura de reação de 37°C e um tempo de fermentação de 60h.
2.1 Pesquisa sobre a aplicação de protease ácida em farinha de soja fermentada
Este documento estuda a aplicação de Protease ácida AP-10 da Anji em farinha de soja fermentada em diferentes gradientes de concentração. Os resultados mostram que, com o aumento da adição de enzimas, o conteúdo de pequenos peptídeos no farelo de soja fermentado aumenta gradualmente, e seu conteúdo de pequenos peptídeos é maior que 12%, o conteúdo de proteína bruta é maior que 50% e a proteína solúvel em álcali é de cerca de 70%. Todos os indicadores atendem e excedem os indicadores médios do setor para o farelo de soja fermentado.
| Adição de enzimas | Conteúdo de peptídeos pequenos | Proteína bruta | Proteína alcalina |
| 0 | 3. 75% | 46. 38% | 57.58% |
| 0.50% | 12. 42% | 50.04% | 68. 73% |
| 0.80% | 12. 74% | 50.55% | 69.09% |
| 1.00% | 13.36% | 50.86% | 70.43% |
| 1.20% | 13. 93% | 51.33% | 71.54% |
| 1. 5% | 14.01% | 51.55% | 72.02% |
Figura 1: Aplicação da protease ácida AP-10 no índice de farinha de soja fermentada
2.2 Estudo sobre a aplicação de protease alcalina na farinha de soja fermentada
Este documento estuda a aplicação de Anji Alkaline Protease AP-20 em farinha de soja fermentada em diferentes gradientes de concentração. Os resultados mostram que, com o aumento da adição de enzimas, o conteúdo de peptídeos pequenos na farinha de soja fermentada aumenta gradualmente, e seu conteúdo de peptídeos pequenos é maior que 16%, o conteúdo de proteína bruta é maior que 50% e a proteína solúvel em álcali é maior que 70%. É adequado para produzir farinha de soja fermentada com alto teor de peptídeos pequenos e alto teor de proteína solúvel em ácido.
| Adição de enzimas | Conteúdo de peptídeos pequenos | Proteína bruta | proteína alcalina |
| 0.00% | 3. 75% | 46.38% | 57.58% |
| 0. 5% | 16.20% | 51.13% | 70.93% |
| 0. 8% | 17.11% | 52.47% | 75.53% |
| 1. 0% | 18. 26% | 52.71% | 77.88% |
| 1. 2% | 20.43% | 53.05% | 78.06% |
| 1. 5% 6 | 20.93% | 52.58% | 78.52% |
Figura 2: Aplicação da protease alcalina AP-20 no índice de farinha de soja fermentada
2.3 Pesquisa de aplicação da composição de protease no farelo de soja fermentado
Após a enzimólise com a protease ácida AP-10, a viscosidade do material do farelo de soja fermentado é baixa, o que facilita a secagem. O produto tem boa palatabilidade e um pequeno teor de peptídeo de 12-15%, o que pode atender aos requisitos de produção em massa de farinha de soja fermentada. Após a hidrólise enzimática com a protease alcalina AP-20 da Anqi, o farelo de soja fermentado tem um teor de peptídeos pequenos de até 16-21%, o que é adequado para a produção e aplicação de farelo de soja fermentado de alta qualidade com alto teor de peptídeos pequenos. Este documento combina as características do produto AP-10 e AP-20 e as aplica em conjunto à preparação de farinha de soja fermentada. Sob os mesmos requisitos de índice de produto, a quantidade de preparação de enzimas pode ser reduzida, o que pode efetivamente reduzir o custo de produção do farelo de soja fermentado.
| AP-10+AP-20 | Conteúdo de peptídeos pequenos | Proteína bruta | Proteína alcalina |
| 0.8%+0 | 9.00% | 49.31% | 74.62% |
| 0.7%+0.1% | 10.70% | 50.19% | 72.234 |
| 0.6%+0.2% | 12. 394 | 50.76% | 71.94% |
| 0.5%+0.3% | 13.19% | 51.28% | 71.82% |
| 0.4%+0.4% | 13.75% | 51.72% | 88. 99% |
| 0.3%+0.5% | 14.77% | 51.83% | 79.21% |
| 0.2%+0. 6% | 0. 1518 | 0. 5206 | 0. 7545 |
| 0.1%+0.7% | 16.08% | 52.90% | 75.57% |
| 0+0.8% | 16.47% | 53.02% | 76.00% |
Figura 3: Indicadores da composição de protease no farelo de soja fermentado
3, Discussão do efeito da aplicação da protease no farelo de soja fermentado
3.1 Discussão sobre a distribuição de proteínas solúveis em ácido e peptídeos de proteínas solúveis em álcali na farinha de soja fermentada após a aplicação de protease
O farelo de soja fermentado após a enzimólise com a protease ácida AP-10 tem um teor adequado de pequenos peptídeos, com mais de 95% da proteína solúvel em ácido ≤180Da, e a proteína solúvel em álcali distribuída entre 5000-10000Da e abaixo de 180Da. O farelo de soja fermentado após a hidrólise enzimática com a protease alcalina AP-20 tem um alto teor de peptídeos pequenos, com mais de 95% de proteínas solúveis em ácido ≤180Da e pouquíssimas proteínas solúveis em álcali maiores que 5000Da, que são basicamente distribuídas de maneira uniforme abaixo de 2000Da.
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| Composto Glucoamilase | 9032-08-0 |
| Pullulanase | 9075-68-7 |
| Xilanase | 37278-89-0 |
| Celulase | 9012-54-8 |
| Naringinase | 9068-31-9 |
| β-Amilase | 9000-91-3 |
| Glucose oxidase | 9001-37-0 |
| alfa-Amilase | 9000-90-2 |
| Pectinase | 9032-75-1 |
| Peroxidase | 9003-99-0 |
| Lipase | 9001-62-1 |
| Catalase | 9001-05-2 |
| TANNASE | 9025-71-2 |
| Elastase | 39445-21-1 |
| Urease | 9002-13-5 |
| DEXTRANASE | 9025-70-1 |
| L-Láctico desidrogenase | 9001-60-9 |
| Malato desidrogenase | 9001-64-3 |
| Colesterol oxidase | 9028-76-6 |