益生菌发酵豆粕营养分析及应用

论文摘要

本论文利用纳豆芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌对豆粕进行固态发酵,确定了豆粕固态发酵的工艺参数,并分析了原料豆粕和发酵豆粕中主要营养成分和短肽分布,分析了几种主要抗营养因子的变化情况,并对酶解豆粕和微生物发酵豆粕效果进行了比较分析。为开发出一种含有大量益生菌、蛋白酶、乳酸等生物活性物质,有利于动物消化吸收和生长发育等功效的豆粕发酵生物活性饲料奠定了基础。论文研究内容和结果如下：1.采用纳豆芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌对豆粕进行单菌、混菌发酵试验,最终确定了豆粕固态发酵的最适菌株是纳豆芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌,两菌按1：1比例混合：接种方式先接纳豆芽孢杆菌,发酵12h后再接凝结芽孢杆菌；接种量为10%；豆粕与麸皮质量比为7：3；发酵基质初始含水量为40%：初始pH为自然（6.5）,发酵温度为37℃,发酵周期为48h。发酵豆粕中含有乳酸2.13%,纳豆芽孢杆菌活菌数为1.0×109cfu／g,凝结芽孢杆菌活菌数为9.2x 107cfu／g。在单因素试验的基础上,应用响应面分析法进行发酵条件优化,结果为：豆粕与麸皮质量比为7：3,含水量为40%,pH为6.6,发酵温度为38℃,发酵周期为48h,发酵豆粕中的纳豆芽孢杆菌活菌数为1.1×109cfu／g,凝结芽孢杆菌活菌数为9.8×107cfu／g,豆粕蛋白水解度达到20.24%。2.对原料豆粕和发酵豆粕的主要营养成分和生物活性物质进行了分析,其结果为：发酵豆粕中粗蛋白增加了4.70%,粗脂肪降低了8.69%,粗灰分降低了4.83%,粗纤维降低了10.6%,乳酸含量达到2.13%,益生菌含量为1.1x109cfu／g,其中芽孢形成为95%。发酵豆粕具有蛋白酶活性,发酵40h时酶活为2083U／g。豆粕大分子蛋白大部分被降解为短肽和氨基酸,采用Sephadex G-25凝胶层析方法确定了发酵豆粕的短肽的相对分子质量在617～1235之间。3.对发酵豆粕中主要的抗营养因子含量进行了测定,其中脲酶活性为0.010mgN/g·min,比原料豆粕下降了96.53%：胰蛋白酶抑制因子含量为50 U／g,比原料豆粕下降了97.35%；植酸含量为7.42 mg／g,比原料豆粕下降了28.65%b4.对酶法和微生物发酵法处理豆粕的结果进行了比较,结果显示：酶法处理后豆粕的蛋白水解度较高,为27.1%,水解条件易控制,作用时间短,但是成本较高,’水解物有苦味。微生物发酵法处理豆粕,能达到较高的水解度（20.2%）,产品中还增加了益生菌、乳酸、蛋白酶等生物活性物质。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 豆粕的概述
• 1.2 豆粕中的抗营养因子
• 1.2.1 胰蛋白酶抑制剂
• 1.2.2 大豆抗原蛋白
• 1.2.3 脲酶
• 1.2.4 植酸
• 1.2.5 大豆凝血素
• 1.2.6 致甲状腺肿素
• 1.2.7 脂肪氧化酶
• 1.2.8 大豆低聚糖
• 1.3 豆粕的处理方法
• 1.4 发酵豆粕的研究概况
• 1.5 大豆肽
• 1.5.1 大豆肽的功能
• 1.5.2 大豆肽的应用
• 1.5.3 大豆肽的发展前景
• 1.6 麸皮
• 1.7 益生菌
• 1.7.1 纳豆芽孢杆菌
• 1.7.2 凝结芽孢杆菌TQ33
• 1.8 本论文研究的目的意义
• 1.9 本论文的研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 主要原料
• 2.1.3 培养基
• 2.1.4 主要试剂
• 2.1.5 主要仪器设备
• 2.1.6 主要溶液的配制
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 分析方法
• 2.2.2 水解物浸提工艺
• 2.2.3 发酵剂的制备
• 2.2.4 豆粕固态发酵最适菌株的确定
• 2.2.5 豆粕固态发酵条件研究
• 2.2.6 最适工艺下豆粕发酵过程曲线
• 2.2.7 发酵产物干燥方法的确定
• 2.2.8 发酵豆粕的产品质量分析
• 2.2.9 酶解法与发酵法处理豆粕效果的比较
• 3 结果与讨论
• 3.1 发酵剂的制备
• 3.1.1 纳豆芽孢杆菌
• 3.1.2 凝结芽孢杆菌
• 3.2 豆粕固态发酵最适菌株的确定
• 3.3 豆粕固态发酵条件的研究
• 3.3.1 接种方式
• 3.3.2 豆粕与麸皮质量比的确定
• 3.3.3 接种量的确定
• 3.3.4 初始含水量的确定
• 3.3.5 初始pH的确定
• 3.3.6 培养温度的确定
• 3.3.7 响应面法优化发酵工艺
• 3.4 最适工艺下豆粕发酵过程曲线
• 3.5 发酵产物干燥方法的确定
• 3.6 发酵豆粕的产品质量分析
• 3.6.1 发酵豆粕多肽分子量分布测定及其分析
• 3.6.2 发酵豆粕营养成分的分析
• 3.6.3 消除抗营养因子的测定及分析
• 3.7 酶解法与发酵法处理豆粕效果的比较
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢