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微生物固态发酵豆粕的研究

2020-11-30阅读(741)

微生物固态发酵豆粕的研究

论文摘要

豆粕来源广泛,营养丰富,是重要的植物性饲料蛋白源。但豆粕中存在的多种抗营养因子,极大地影响了它在幼龄动物饲粮中的大量使用。目前对豆粕中抗营养因子的处理方法多以化学、物理方法为主,有一定的去除作用,但存在安全性、成本高以及对豆粕中营养价值损失大等缺陷。本研究以微生物固态发酵手段对普通生豆粕进行发酵处理,研究微生物发酵对豆粕中抗营养因子及其营养价值的影响。1.菌种和发酵条件对发酵豆粕中抗营养因子的影响。利用枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、植物乳酸菌,酪酸梭状芽孢杆菌四种菌种进行单菌发酵试验,采用多因素试验设计,研究接种量、含水量、发酵时间对各菌去除豆粕中胰蛋白酶抑制因子、植酸、脂肪氧化酶、凝集素等抗营养因子的影响。结果表明,枯草芽孢杆菌在料水比1:1、接种量9%,发酵48h条件下对豆粕中胰蛋白酶抑制因子及植酸的去除率分别达到65.36%和83.45%（P＜0.01）,此条件下脂肪氧化酶（lox1、lox2）也被完全灭活（P＜0.01）。枯草芽孢杆菌在料水比1:1.2、接种量9%,发酵48h条件下对凝集素的去除率达到90%（P＜0.01）。2.混菌发酵对发酵豆粕中抗营养因子的影响。以普通生豆粕为原料,选用用枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、植物乳酸菌和酵母菌进行混菌发酵,采用L27(313)正交试验设计研究混菌接种比例对豆粕各抗营养因子以及对小肽含量的影响,确定混菌发酵作用的主次菌种和最佳菌种接种比例。结果表明:混菌发酵中枯草芽孢杆菌:蜡样芽孢杆菌:植物乳酸菌:酵母菌最佳接种比例分别为6%:4%:4%:4%,在料水比1:1、发酵24h,pH自然条件下对胰蛋白酶抑制因子去除率达到75.89%、植酸去除率达到86.71%、大豆抗原蛋白完全去除（P＜0.01）。在去除胰蛋白酶抑制因子的效应中,枯草芽孢杆菌对胰蛋白酶抑制因子的影响极显著（P＜0.01）,蜡样芽孢杆菌次之,影响显著（P＜0.05）。枯草芽孢杆菌和酵母菌对植酸的去除中均达到显著水平（P＜0.05）,同时枯草芽孢杆菌在对增加小肽含量的效应中也有极显著影响（P＜0.01）。各菌在去除脂肪氧化酶、凝集素的效应中影响差异不显著（P＞0.05）。3.混合发酵去除豆粕中抗营养因子最佳发酵条件研究。以普通豆粕为原料,菌种接种比例为枯草芽孢杆菌:蜡样芽孢杆菌:植物乳酸菌:酵母菌=6%:4%:4%:4%,设定4个5水平的单因素试验,分别研究起始pH值、含水量、温度,发酵时间等因素对混菌发酵效果的影响,确定混菌发酵最佳发酵条件。结果表明,混菌发酵最佳条件为料水比1:1～1:1.2、发酵温度37℃、起始pH自然（6.5）,发酵时间60h,豆粕中胰蛋白酶抑制因子活性为10.21 mg/g,去除率达79.44%,植酸含量为0.07%,去除率为90.62%,凝集素含量为3.216μg/g,去除率达99.69%,脂肪氧化酶lox1活性为0.125,去除率达90%,而脂肪氧化酶lox2则被完全灭活。大豆抗原蛋白去除率达到95%,另外小肽含量也由2.7%增加至11.98%。

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 缓冲液配制
  • 2.1.4 试验原料
  • 2.1.5 试验菌种
  • 2.1.6 培养基
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 发酵菌液的制备
  • 2.2.2 发酵菌株生长曲线的测定方法及接种时间的确定
  • 2.2.3 固态发酵方法
  • 2.2.4 豆粕单菌发酵试验设计
  • 2.2.5 豆粕混菌发酵试验设计
  • 2.2.6 混菌发酵条件优化设计
  • 2.2.7 测定指标和方法
  • 2.3 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 酵母菌生长曲线
  • 3.1.2 枯草芽孢杆菌生长曲线
  • 3.1.3 蜡样芽孢杆菌生长曲线
  • 3.1.4 植物乳酸菌生长曲线
  • 3.1.5 酪酸菌生长曲线
  • 3.1.6 试验菌种的接种时间的确定
  • 3.2 单菌发酵对豆粕中抗营养因子的影响
  • 3.2.1 枯草芽孢杆菌发酵对豆粕各抗营养因子的影响
  • 3.2.2 蜡样芽抱杆菌发酵对豆粕各抗营养因子的影响
  • 3.2.3 植物乳酸菌发酵对豆粕各抗营养因子的影响
  • 3.2.4 酪酸菌发酵对豆粕各抗营养因子的影响
  • 3.3 混菌发酵去除豆粕中抗营养因子的影响
  • 3.3.1 对胰蛋白酶抑制因子的影响
  • 3.3.2 对植酸的影响
  • 3.3.3 对豆粕中lox1活性的影响
  • 3.3.4 对lox2的影响
  • 3.3.5 对凝集素含量的影响
  • 3.3.6 对豆粕小肽含量的影响
  • 3.3.7 对大豆抗原蛋白的影响
  • 3.3.8 混菌发酵各菌种接种量的确定
  • 3.4 混菌发酵条件优化的试验结果
  • 3.4.1 起始pH值对混菌发酵效果的影响
  • 3.4.2 温度对混菌发酵效果的影响
  • 3.4.3 基质料水比对混菌发酵效果的影响
  • 3.4.4 发酵时间对混菌发酵效果的影响
  • 3.4.5 发酵条件对混菌发酵去除大豆抗原蛋白效果的影响
  • 3.4.6 发酵条件对混菌发酵样品小肽含量及物料损耗的影响
  • 4 讨论
  • 4.1 单菌发酵对豆粕中抗营养因子的影响
  • 4.1.1 单菌发酵对豆粕中胰蛋白酶抑制因子的影响
  • 4.1.2 单菌发醉对豆粕中植酸的影响
  • 4.1.3 单菌发酵对豆粕中脂肪氧化酶的影响
  • 4.1.4 单菌发酵对豆粕中凝集素的影响
  • 4.2 混菌发酵对豆粕中抗营养因子及小肽的影响
  • 4.3 发酵条件对混菌发酵豆粕效果的影响
  • 4.3.1 起始pH对混菌发酵效果的影响
  • 4.3.2 基质料水比对混菌发酵效果的影响
  • 4.3.3 温度对混菌发酵效果的影响
  • 4.3.4 发酵时间对混菌发酵效果的影响
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 在读期间发表论文情况

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