复合蛋白饲料固态发酵工艺参数及其营养价值评定研究

论文摘要

本研究的目的在于利用微生物发酵技术对复合蛋白饲料（CPF）进行加工处理得到发酵复合蛋白饲料（FCPF）,确定其最适菌种配伍和发酵参数,并通过生长猪代谢试验评定发酵产物的营养价值,为其合理利用饼粕酒糟类饲料原料和开发蛋白质饲料资源积累资料。本研究包括两个试验部分:试验一CPF固态发酵适宜菌种筛选及发酵参数的确定本试验的目的是建立生产CPF的适宜菌种组合及发酵工艺参数。试验以多种饼粕酒糟类饲料原料（如豆粕（SBM）、菜籽饼粕、棉籽饼粕、玉米蛋白粉和DDGS等）为发酵原料,以发酵产物粗蛋白（CP）含量为指标,进行了混菌筛选,并研究了灭菌或不灭菌方式对产物营养成分的影响,最后采用4因素3水平正交试验研究了适宜的发酵时间、加水量、接种量和接种比例等4个发酵参数。试验共选用了4株微生物:产朊假丝酵母、白地霉、枯草芽孢杆菌和乳酸杆菌。试验发现,菌种和配伍显著影响了发酵产物的蛋白质含量（P＜0.05）,综合考虑菌种特性和生长情况,确定BCL为最适发酵组合,即枯草芽孢杆菌+产朊假丝酵母+植物乳酸杆菌;菌和未灭菌对发酵效果影响不大,从节约成本和减少工艺程序的角度出发,采用未灭菌发酵方式更适合;适宜的发酵参数为:发酵时间2.5d,加水量65%,接种量10%,接种比例1:1:1。试验二FCPF的制备及其在生长猪上的营养价值评定本试验采用试验一确定的菌种组合工艺参数对CPF进行发酵制备FCPF,旨在研究固态发酵对CPF营养成分和养分利用效率的改善效果。将产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌和乳酸杆菌接种到CPF后发酵2.5d,干燥制得FCPF。试验选用SBM作为参比蛋白,选择体重为（24.36±1.78）kg的DLY生长猪24头,在测定SBM、CPF、FCPF常规养分和氨基酸（AA）含量基础上进行消化代谢试验。采用单因子试验设计,以SBM、CPF和FCPF分别作为唯一蛋白源配制半纯合日粮,采用无氮日粮法测定三者对生长猪的蛋白能量消化利用率以及AA回肠末端消化率。固态发酵极显著提高了FCPF的CP、真蛋白（TP）、钙磷等常规养分和AA的含量以及蛋白能量消化利用率和AA消化率;FCPF的CP和TP含量分别为47.80%和41.00%,CP表观和真消化率分别为82.57%和84.94%,钙和总磷含量为0.46%和0.49%;总能和消化能分别为19.07MJ/kg和16.80 MJ/kg,能量消化率为88.05%;总AA含量40.46%,Lys和Met含量分别为1.59%和0.66%,AA表观和真消化率分别在67.78%～85.60%和85.21%～102.90%之间,总可消化AA含量为35.72%;与CPF相比,FCPF的CP和TP增加了11%以上,蛋白质能量消化利用率和AA表观消化率的增长幅度分别在15.90%～22.66%和11.26%～154.97之间,FCPF大部分营养特性接近或优于SBM。通过本试验研究建立了CPF固态发酵的菌种组合和工艺参数,并在此条件下生产FCPF,其营养价值显著改善,接近或优于SBM。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 前言
• 2. 文献综述
• 2.1 固态发酵技术
• 2.1.1 固态发酵的概念及特点
• 2.1.2 固态发酵的主要工艺指标
• 2.1.3 灭菌条件的研究
• 2.2 固态发酵的菌种筛选
• 2.2.1 酵母菌
• 2.2.2 芽孢杆菌
• 2.2.3 植物乳杆菌
• 2.3 饲料原料固态发酵的研究进展
• 2.3.1 豆粕的营养价值及其研究进展
• 2.3.2 菜籽饼粕的营养价值及其研究进展
• 2.3.3 棉籽饼粕的营养价值及其研究进展
• 2.3.4 玉米蛋白粉的营养特性及其研究进展
• 2.3.5 玉米干酒糟及其可溶物（DDGS）的研究进展
• 2.3.6 其他
• 2.4 发酵饲料的作用功能和应用价值
• 3. 存在的问题及本研究的目的、意义
• 3.1 存在问题
• 3.2 目的和意义
• 3.3 研究内容
• 3.4 技术路线
• 试验一 CPF固态发酵适宜菌种筛选及发酵参数的确定
• 1 试验材料
• 1.1 主要试验材料
• 1.2 试验菌种及其培养基
• 2 试验过程
• 3 试验设计
• 3.1 菌种复配筛选
• 3.2 灭菌条件研究
• 3.3 发酵工艺参数的确定
• 4 试验方法
• 4.1 种子培养
• 4.2 活化培养
• 4.3 固态发酵
• 4.4 干燥及粉碎
• 5 检测指标
• 6 数据统计
• 7 试验结果及分析
• 7.1 菌种复配筛选试验结果
• 7.2 灭菌条件对发酵效果的影响
• 7.3 最适发酵工艺参数试验结果
• 8 小结
• 试验二 FCPF的制备及其在生长猪上的营养价值评定
• 1 试验材料
• 1.1 主要试验材料
• 1.2 试验菌种及其培养基
• 2 发酵条件和方法
• 3 发酵前后产品营养成分测定及比较
• 4 FCPF在生长猪上的营养价值评定
• 4.1 试验设计和饲养管理
• 4.2 试验日粮及营养水平
• 4.3 样品采集与处理
• 4.4 测定指标及计算方法
• 5 数据处理与统计
• 6 结果与分析
• 6.1 FCPF感官评价
• 6.2 FCPF的常规养分和能量含量及与CPF和SBM的比较
• 6.3 FCPF的AA含量及与CPF、SBM的比较
• 6.4 FCPF中AA模式及化学分
• 6.5 FCPF在生长猪上的CP和能量消化利用率及与FCPF、SBM的比较
• 6.6 FCPF的回肠AA表观消化率及与CPF、SBM的比较
• 6.7 FCPF回肠AA真消化率及真可消化AA含量
• 7 讨论
• 7.1 固态发酵对FCPF化学成分含量的影响
• 7.2 FCPF在生长猪上的养分消化利用效率
• 8 小结
• 有待进一步研究的问题
• 全文结论
• 参考文献
• 致谢