蛋白酶可改善发酵豆粕的关键指标
豆粕是从大豆中提取大豆油后得到的副产品。其蛋白质和必需氨基酸含量高，成分合理均衡，是畜牧业的优质植物蛋白原料。它是畜牧业中一种优质的植物蛋白原料。但是，由于豆粕中含有多种抗营养因子，会降低家畜对营养物质的消化、吸收和利用，甚至对动物的生长发育和健康产生负面影响。发酵豆粕是以优质豆粕为原料制成的。它采用微生物发酵和蛋白水解酶水解相结合的方法，去除豆粕中的许多抗营养因子。同时，发酵过程会产生一些风味物质，如醇酸和乳酸，从而提高豆粕的营养价值和适口性。
1 配料与水、温度和发酵时间的比例对发酵豆粕中小肽含量的影响
发酵豆粕采用微生物发酵和酶工程等生物技术。它以豆粕为原料，在固态发酵过程中加入酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌和蛋白酶，降低豆粕中粗纤维、非淀粉多糖和抗原蛋白的含量，从而提高豆粕的质量。[6].在本实验中，研究了物料与水的比例、温度和发酵时间对豆粕发酵的影响。3 正交实验。
表 1：正交试验因子水平表
| 测试编号： | 水料比 (A) | 温度 (B) | 发酵时间（C） |
| 1 | 01:00.4 | 33℃ | 48h |
| 2 | 01:00.6 | 37℃ | 60h |
| 3 | 01:00.8 | 41℃ | 72h |
| 测试编号： | 水料比 (A) | 温度 (B) | 发酵时间（C） | 小肽含量（%） |
| 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 | |
| 最佳水平 | A3 | B2 | C2 | |
| 影响因素 | A>C>B | |||
结果表明，最佳组合为 A3B2C2，三个因素对发酵产物的影响为：原料与水的比例 > 发酵时间 > 温度。由于结果显示水料比 1:0.6 和 1:0.8 的影响不明显，发酵温度 33 ℃ 和 37 ℃、发酵时间 60 h 和 72 h 的差异不明显，因此采用 A2B2C2 条件具有成本效益，适合大规模生产控制，即水料比 1:0.6、发酵温度 37 ℃、发酵时间 60 h。
2 蛋白酶在豆粕发酵中的应用
豆粕中的抗营养因子分为两类：热稳定抗营养因子，主要包括大豆抗原蛋白（球蛋白和 β-球蛋白）和大豆低聚糖（主要是棉子糖和水苏糖）；热敏感抗营养因子，包括胰蛋白酶抑制剂、脲酶和凝集素。[7].对热敏感的抗营养因子可通过加热失活，但热稳定的抗营养因子，如球蛋白、β-共赖氨酸、棉子糖和水苏糖，在一般饲料加工过程中不易被破坏。[8].本实验研究了安吉酸性蛋白酶 AP-10、碱性蛋白酶 AP-20 及其组合在发酵豆粕中的应用，条件是饲料与水的比例为 1:0.6，反应温度为 37°C，发酵时间为 60 小时。
2.1 酸性蛋白酶在发酵豆粕中的应用研究
本文研究了 发酵豆粕中的安吉酸性蛋白酶 AP-10 在不同的浓度梯度下。结果表明，随着酶添加量的增加，发酵豆粕中的小肽含量逐渐增加，其小肽含量大于12%，粗蛋白含量大于50%，碱溶性蛋白约为70%。各项指标均达到并超过发酵豆粕的行业平均指标。
| 添加酶 | 小肽含量 | 粗蛋白 | 碱性蛋白质 |
| 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% |
图 1：酸性蛋白酶 AP-10 在发酵豆粕中的应用 指数
2.2 碱性蛋白酶在发酵豆粕中的应用研究
本文研究了 发酵豆粕中的安吉碱性蛋白酶 AP-20 在不同的浓度梯度下。结果表明，随着酶添加量的增加，发酵豆粕中的小肽含量逐渐增加，其小肽含量大于 16%，粗蛋白含量大于 50%，碱溶性蛋白大于 70%。适用于生产酸溶性蛋白含量高的高小肽发酵豆粕。
| 添加酶 | 小肽含量 | 粗蛋白 | 碱性蛋白 |
| 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% |
图 2：碱性蛋白酶 AP-20 在发酵豆粕中的应用 指数
2.3 发酵豆粕中蛋白酶成分的应用研究
经酸性蛋白酶 AP-10 酶解后，发酵豆粕原料粘度低，易于干燥。产品适口性好，肽含量小，为 12-15%，可满足发酵豆粕的大规模生产要求。发酵豆粕经安琪碱性蛋白酶 AP-20 酶解后，小肽含量高达 16-21%，适合生产和应用小肽含量高的优质发酵豆粕。本文结合 AP-10 和 AP-20 的产品特性，将其组合应用于发酵豆粕的制备。在相同的产品指标要求下，可减少酶制剂的用量，有效降低发酵豆粕的生产成本。
| AP-10+AP-20 | 小肽含量 | 粗蛋白 | 碱性蛋白质 |
| 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% |
图 3：发酵豆粕中蛋白酶成分的指标
3 讨论蛋白酶在发酵豆粕中的应用效果
3.1 应用蛋白酶后发酵豆粕中酸溶性蛋白和碱溶性蛋白肽的分布讨论
用酸性蛋白酶 AP-10 酶解后的发酵豆粕具有适当的小肽含量，其中≤180Da 的酸溶蛋白含量大于 95%，碱溶蛋白分布在 5000-10000Da 之间，低于 180Da。用碱性蛋白酶 AP-20 酶解后的发酵豆粕小肽含量高，酸溶性蛋白≤180Da 的超过 95%，碱溶性蛋白大于 5000Da 的很少，基本均匀分布在 2000Da 以下。
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| 复合葡萄糖淀粉酶 | 9032-08-0 |
| 普鲁兰酶 | 9075-68-7 |
| 木聚糖酶 | 37278-89-0 |
| 纤维素酶 | 9012-54-8 |
| 柚皮苷酶 | 9068-31-9 |
| β-淀粉酶 | 9000-91-3 |
| 葡萄糖氧化酶 | 9001-37-0 |
| α-淀粉酶 | 9000-90-2 |
| 果胶酶 | 9032-75-1 |
| 过氧化物酶 | 9003-99-0 |
| 脂肪酶 | 9001-62-1 |
| 过氧化氢酶 | 9001-05-2 |
| TANNASE | 9025-71-2 |
| 弹性蛋白酶 | 39445-21-1 |
| 尿素酶 | 9002-13-5 |
| DEXTRANASE | 9025-70-1 |
| L 乳酸脱氢酶 | 9001-60-9 |
| 苹果酸脱氢酶 | 9001-64-3 |
| 胆固醇氧化酶 | 9028-76-6 |