饲用纳豆芽孢杆菌浓缩菌粉生产工艺研究

论文摘要

纳豆芽孢杆菌是农业部批准的可用于饲料的微生物添加剂之一，本文以纳豆芽孢杆菌AJ318为材料，优化了纳豆芽孢杆菌的高密度培养工艺、促芽孢化工艺以及芽孢的高活力回收工艺。优化纳豆芽孢杆菌AJ318最佳培养基配方为葡萄糖15g/L、大豆饼粉10g/L、（NH4）2SO45g/L、 Na2HPO41g/L、 NaH2PO41g/L、 NaCl5g/L、MnSO4·H2O0.02%、CaCl20.02%、FeCl20.02g/L、MgSO40.015%；最佳发酵条件为初始pH7.0、培养温度37℃、接种量4%、装液量50%、转速220rpm。在50L发酵罐放大培养中，从20h采用流加金属离子及分段控温、控制溶氧等方式促进芽孢形成。放罐时活菌数3.05×109cfu/mL，芽孢数为2.98×109cfu/mL，芽孢率为97.7%。采用三效降膜浓缩和喷雾干燥相耦合方法对芽孢菌粉进行制备，设定出料浓度为20%，优化浓缩系统工艺参数为一效加热温度85℃、蒸发温度70℃、浓缩液温度75℃、蒸发量300kg/h；二效加热温度75℃、蒸发温度60℃、浓缩液温度70℃、蒸发量90kg/h；三效加热温度65℃、蒸发温度50℃、浓缩液温度60℃、蒸发量120kg/h。喷雾干燥系统工艺参数为加料流量恒定35L/h、压力2MPa、进口温度180℃、出口温度80℃、喷头转速12000rpm、喷雾干燥时间为25s，采取淀粉作为喷雾干燥保护剂。在此工艺条件下，纳豆芽孢杆菌芽孢菌粉颗粒均匀无杂质，含水量5%，菌粉芽孢数达到6.1×1010cfu/g。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 饲料安全与动物性食品安全
• 1.1.1 我国的动物性食品安全概况
• 1.1.2 传统饲养存在的问题
• 1.1.3 传统饲料所造成的危害
• 1.2 绿色饲料
• 1.2.1 绿色饲料概念
• 1.2.2 微生物饲料添加剂
• 1.2.3 微生物饲料的优点
• 1.2.4 微生物饲料的作用机制
• 1.2.5 微生物饲料的国内外发展状况与存在问题
• 1.3 饲用纳豆芽孢杆菌
• 1.3.1 纳豆芽孢杆菌简介
• 1.3.2 饲用纳豆芽孢杆菌芽孢的功能与加工特性
• 1.3.3 国内外研究进展
• 1.3.4 本课题的研究意义
• 1.3.5 本课题的主要研究内容
• 第2章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 主要实验仪器
• 2.1.3 主要试剂及化学药品
• 2.1.4 试剂及培养基
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 平板制作
• 2.2.2 菌种活化
• 2.2.3 种子液的制备
• 2.2.4 发酵液的制备
• 2.2.55 0L 发酵罐放大培养
• 2.2.6 发酵液的浓缩干燥
• 2.2.7 活菌计数
• 2.2.8 芽孢计数
• 2.2.9 残糖测定
• 第3章 结果与分析
• 3.1 纳豆芽孢杆菌液体发酵工艺条件优化
• 3.1.1 接种量对纳豆芽孢杆菌 AJ318 生长的影响
• 3.1.2 转速对纳豆芽孢杆菌 AJ318 生长的影响
• 3.1.3 装液量对纳豆芽孢杆菌 AJ318 生长的影响
• 3.1.4 温度对纳豆芽孢杆菌 AJ318 生长的影响
• 3.1.5 碳源的优化
• 3.1.6 氮源的优化
• 3.2 金属离子对纳豆芽孢杆菌 AJ318 生长影响及促芽孢化作用
• 3.2.1 金属离子的选择
• 2+的影响'>3.2.2 Fe²⁺的影响
• 2+的影响'>3.2.3 Mg²⁺的影响
• 2+的影响'>3.2.4 Mn²⁺的影响
• 2+的影响'>3.2.5 Ca²⁺的影响
• 3.2.6 正交试验
• 3.3 中试试验
• 3.3.1 50L 发酵罐放大培养
• 3.3.2 发酵液的浓缩与干燥
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果