微生物固态发酵菜籽粕的研究

论文摘要

随着人们生活水平的提高,对肉、蛋、奶、禽、鱼的需求量成倍的增长,造成了饲料原料资源特别是蛋白质饲料资源的紧张。如何把现有的蛋白质资源充分合理地利用,如何进一步开发新的蛋白质资源,成为我国饲料行业迫切需要解决的问题。本研究以我国资源丰富且蛋白质含量较高的菜籽粕为原料,通过微生物的固态发酵,研究发酵对菜籽粕各抗营养因子和营养价值的影响。试验一:单菌发酵对菜籽粕各抗营养因子含量的影响。以普通菜籽粕为原料,选择植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌进行单菌固态发酵,研究其对菜籽粕中硫甙、植酸、单宁含量的影响。试验采用3因素3水平2重复的3×3×3的多因素试验设计,研究接种量、水料比、发酵时间对各菌种发酵菜籽粕效果的影响。结果表明,植物乳酸菌对硫甙的去除显著优于其他菌种（p＜0.05）,接种量水平与发酵时间对植物乳酸菌发酵效果有极显著影响（p＜0.01）,水料比对植物乳酸菌发酵效果有显著影响（p＜0.05）;枯草芽孢杆菌对植酸的去除效果优于其他菌种（p＜0.05）,接种量水平对枯草芽孢杆菌去除植酸有极显著影响（p＜0.01）,水料比与发酵时间对其有显著影响（p＜0.05）;植物乳酸菌对单宁的去除效果优于其他菌种,接种量对植物乳酸菌降解单宁有极显著的影响（p＜0.01）,发酵时间对其有显著影响（p＜0.05）,水料比影响不显著（p＞0.05）。结果认为:植物乳酸菌和枯草芽孢杆菌分别是去除硫甙和植酸的最有效菌种,提高接种量水平及适当延长发酵时间能有效提高菜籽粕的脱毒效果。试验二:混菌发酵不同接种量组合对菜籽粕抗营养因子及粗蛋白、小肽含量的影响。以普通菜籽粕为原料,选择植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌通过L27(313)正交试验设计,研究不同混菌接种量组合发酵对菜籽粕中各抗营养因子以及小肽和粗蛋白含量的影响,确定混菌发酵的最佳接种量组合。结果表明,混菌发酵接种量最佳组合为植物乳酸菌∶蜡样芽孢杆菌∶酪酸羧状芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌=6%∶6%∶2%∶6%,能最大程度的去除菜籽粕中硫甙、植酸和单宁。植物乳酸菌对混菌组合去除硫甙的影响极显著（p＜0.01）,蜡样芽孢杆菌的影响显著（p＜0.05）,植物乳酸菌和酪酸羧状芽孢杆菌存在显著协同作用（p＜0.05）,当两者接种量水平为6%∶2%时效果最好;枯草芽孢杆菌对混菌去除植酸有极显著的影响（p＜0.01）,对发酵菜籽粕小肽含量的变化有显著影响（p＜0.05）;各菌种对单宁和粗蛋白的影响均不显著（p＞0.05）。试验三:不同发酵条件对混菌发酵去除菜籽粕抗营养因子的影响。以普通菜籽粕为原料,选择混菌组合植物乳酸菌∶蜡样芽孢杆菌∶酪酸羧状芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌=6%∶6%∶2%∶6%,研究发酵条件对混菌最佳接种量组合发酵效果的影响。试验采用5个5水平单因素试验设计分别研究发酵起始pH值、水料比、温度、麸皮添加量、发酵时间对混菌发酵效果的影响。结果表明,混菌最佳接种量组合发酵最优条件为温度34℃、水料比1.5∶1、起始pH值6.0、麸皮添加量10%,发酵48h菜籽粕硫甙降解率达到85.19%,硫甙含量降为15.959umol/g,植酸含量为0.221%,降解率达90.15%,单宁降解率达98.17%,粗蛋白含量为41.91%,提高4.37个百分点（干基）,小肽含量为5.01%,提高2.91%（干基）。试验四:发酵菜籽粕等量替代普通菜籽粕对鲫鱼生产性能的影响。选用体重相近的健康鲫鱼随机分成6组,每组35尾,每组重约1010克,研究日粮中添加10%的发酵菜籽粕和普通菜籽粕对鲫鱼生产性能的影响。试验采用单因素2水平3重复设计,试验组与对照组各三组,分别饲喂10%的发酵菜籽粕和10%的普通菜籽粕。结果表明:试验组相对于对照组鲫鱼日增重提高0.829g（p＜0.01）,同时鲫鱼的存活率、肥满度分别提高0.953%、0.264,饵料系数降低2.32,因此饲喂发酵菜籽粕提高了鲫鱼的生产性能。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 文献综述
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 试验药品与试剂
• 2.1.2 试验仪器
• 2.1.3 试验菌种
• 2.1.4 试验原料
• 2.1.5 主要的溶液的配制
• 2.1.6 主要培养基的制备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 菌株制备
• 2.2.2 试验菌种生长曲线的测定及接种时间的确定
• 2.2.3 发酵种子液的制备
• 2.2.4 固态发酵方法
• 2.2.5 菜籽粕单菌发酵试验设计
• 2.2.6 菜籽粕混菌发酵菌种接种比例试验设计
• 2.2.7 混菌发酵条件优化的试验设计
• 2.2.8 饲养试验设计
• 2.3 测定指标和分析方法
• 2.3.1 硫甙及其产物的测定方法
• 2.3.2 植酸的测定方法
• 2.3.3 单宁的测定方法
• 2.3.4 样品小肽含量的测定
• 2.3.5 样品粗蛋白含量的测定
• 2.3.6 生长曲线的制作
• 2.3.7 饲养试验指标的测定
• 2.4 数据统计与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 试验菌种的生长曲线的测定结果及接种时间的确定
• 3.1.1 植物乳酸菌的生长曲线
• 3.1.2 酪酸羧状芽孢杆菌的生长曲线
• 3.1.3 蜡样芽孢杆菌的生长曲线
• 3.1.4 枯草芽孢杆菌的生长曲线
• 3.1.5 试验菌种的接种时间的确定
• 3.2 单菌发酵对菜籽粕各抗营养因子的影响
• 3.2.1 植物乳酸菌发酵对菜籽粕各抗营养因子的影响
• 3.2.2 蜡样芽孢杆菌发酵对菜籽粕各抗营养因子的影响
• 3.2.3 酪酸羧状芽孢杆菌发酵对菜籽粕各抗营养因子的影响
• 3.2.4 枯草芽孢杆菌发酵对菜籽粕各抗营养因子的影响
• 3.3 混菌发酵菌种接种比例试验结果
• 3.3.1 混菌发酵正交设计及统计结果
• 3.3.2 混菌发酵菌种接种比例对硫甙降解效果分析
• 3.3.3 混菌发酵菌种接种比例对植酸影响效果分析
• 3.3.4 混菌发酵菌种接种比例对单宁影响效果分析
• 3.3.5 混菌发酵菌种接种比例对粗蛋白含量影响效果分析
• 3.3.6 混菌发酵菌种接种比例对菜籽粕小肽含量影响效果分析
• 3.3.7 混菌发酵菌种接种比例的确定
• 3.4 混菌发酵条件优化的试验结果
• 3.4.1 pH值对混菌发酵效果的影响
• 3.4.2 基质水料比对混菌发酵效果的影响
• 3.4.3 温度对混菌发酵效果的影响
• 3.4.4 麸皮添加量对混菌发酵效果的影响
• 3.4.5 发酵时间对混菌发酵效果的影响
• 3.5 饲养试验结果分析
• 4 讨论
• 4.1 单菌发酵对菜籽粕中各抗营养因子的影响
• 4.1.1 单菌发酵对菜籽粕硫甙含量的影响
• 4.1.2 单菌发酵对菜籽粕植酸含量的影响
• 4.1.3 单菌发酵对菜籽粕单宁含量的影响
• 4.2 混菌发酵菌种接种比例对菜籽粕发酵的影响
• 4.3 发酵条件对混菌发酵菜籽粕效果的影响
• 论文主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表论文情况