豆粕植酸降解菌的筛选及发酵优化

为研究红树林中的菌株对豆粕中抗营养因子植酸的降解效果，本试验从红树林根系土壤中分离筛选到一株可降解植酸的菌株，编号为a A8，经形态、生理生化和16S rDNA基因序列检测分析确定该菌株为右旋乳酸芽孢乳杆菌(Sporolactobacillus laevolacticus)。对菌株a A8的产酶能力进行探讨，并将aA8接种于以豆粕为唯一氮源培养基中，采用L₁₆(4⁵)正交试验，对a A8植酸降解率进行优化。结果表明：植酸降解率由15.3%提高到89.1%；其最佳发酵条件为发酵碳源蔗糖，37℃发酵24 h，接种量10%(V/m)，料水比1:1.2。结果显示，aA8可高效降解豆粕中的植酸，有利于提高豆粕的营养效价及饲用价值，为活体养殖中以豆粕为原料进行饲喂提供了理论基础。     

3种发酵增效剂提高发酵豆粕肽产量能力的研究

文章研究了3种发酵增效剂对发酵豆粕肽含量的影响。在复合菌剂接种量为0.5%,无氧发酵48 h后有氧发酵24 h条件下,以正交试验的方式对发酵增效剂在发酵豆粕基质中添加量、发酵温度、料水比进行优化。分别得到3种发酵增效剂最适宜的添加条件。发酵豆粕肽含量随3种发酵增效剂添加量增大而提高(P<0.01)。发酵增效剂Ⅰ组中,发酵温度为41℃时最佳,料水比4:6最适宜,最优条件组合发酵豆粕肽含量观测值为18.99%;发酵增效剂Ⅱ组中,发酵温度39℃或41℃时最佳,料水比3:7最适宜,优化后发酵豆粕产肽量观测值为17.57%;发酵增效剂Ⅲ组中,料水比3.5:6.5或3:7时最适宜,优化后发酵豆粕肽含量观测值为19.67%。通过抗原蛋白抽提及SDS-PAGE分析可知,在发酵基质中添加发酵增效剂可以改善豆粕中抗原蛋白降解程度。比较最适宜添加条件下3种发酵增效剂对肽含量的提高效果可知,发酵增效剂Ⅲ对发酵豆粕肽含量提高效果最佳,在39℃、3:7料水比、5kg/t添加量条件下可使发酵豆粕肽含量提高208.31%。     

黑曲霉发酵豆粕的研究

以发酵豆粕蛋白含量作为指标,从5株真菌中筛选出一株有较强分解能力,能显著提高发酵豆粕蛋白质含量的黑曲霉菌株。通过正交实验对影响其发酵豆粕的因素:发酵时间、接种量、料水比、起始温度和发酵量进行优化,得到最佳的发酵工艺条件:接种量0.5%、料水比1:1、发酵时间3d、温度35℃、发酵量20g(直径7cm×高8cm罐头瓶中)。发酵后豆粕中粗蛋白从发酵前43.5%提高到60.13%,增加了38.23%(P<0.01)。氨基酸含量比发酵前提高了35.76%。同时经黑曲霉发酵后豆粕中的主要抗营养因子也得到很大程度的降解。发酵前后胰蛋白酶抑制剂含量从1720TIU/mg下降到480TIU/mg;植酸含量从9.513mg/g下降到0.535mg/g;脲酶活性由0.136到完全被分解;大豆凝血素(效价)由10240下降到80。     

外加酶提高发酵豆粕蛋白质水解度的研究

在枯草芽孢杆菌发酵豆粕的工艺基础上添加外源蛋白酶进行优化,以蛋白质水解度为指标,试验得到酶添加量、接种量、料水比、温度、时间5个单因素的最佳条件为:加酶量120U/g,接种量1%、料水比1:1.2、温度35℃、发酵时间48h。对5个因素进行正交优化试验,得到优化发酵方案为:加酶量50U/g、接种量1.5%、料水比1:1.2、温度35℃、发酵时间48h,发酵豆粕水解度从对照的16.25%提高到37.29%,提高了1.3倍。     

复合益生菌发酵豆粕生产工艺参数的优化及酶菌联合发酵对豆粕品质的影响

本试验旨在优化复合益生菌(酿酒酵母∶米曲霉∶枯草芽孢杆菌=5∶1∶2)发酵豆粕的生产工艺参数,并考察外源添加蛋白酶对发酵豆粕品质的影响。通过模拟工厂化规模生产,测定4个料水比水平(1∶0.3、1∶0.4、1∶0.5、1∶0.6)在发酵0、24、48、72 h时的发酵温度、pH以及初水分、粗蛋白质、真蛋白质和挥发性盐基氮含量,选择复合益生菌发酵的最优生产参数,而后在该最优参数下设计加酶试验组和无酶对照组,比较添加外源蛋白酶对发酵豆粕品质的影响。结果表明:1)不同料水比条件下发酵72 h,底物温度先升高后下降,pH缓慢下降,初水分含量逐渐提高,粗蛋白质含量在1∶0.6料水比发酵48 h时有最高值47.29%,真蛋白质含量在1∶0.4料水比发酵48 h时有最高值43.34%,挥发性盐基氮含量在1∶0.6料水比发酵48 h时有最高值38.10×10-2mg/g。2)加入蛋白酶后发酵豆粕真蛋白质和干物质含量较对照组分别降低了2.59和4.11个百分点(P<0.05),游离氨基酸含量提高了0.36个百分点(P<0.05),豆粕大分子蛋白质降解程度显著升高(P<0.05)。由此可知,复合益生菌可实现对豆粕低料水比发酵,添加蛋白酶可进一步改善发酵豆粕的品质。推荐发酵参数为复合益生菌(酿酒酵母∶米曲霉∶枯草芽孢杆菌=5∶1∶2)总添加量0.5%,蛋白酶添加量为0.01%,料水比1∶0.4,发酵48 h。酶菌协同作用可进一步提高发酵豆粕中可利用氮的质量。     

耐酸产蛋白酶芽孢杆菌菌株的筛选及其生料固体发酵豆粕效果评价

以酸性脱脂牛奶培养基为限制性培养基,结合透明圈法进行初筛,以酸性蛋白酶活力为指标进行复筛;通过菌落及菌体形态观察、生理生化特性测定、16S r DNA序列系统发育分析相结合的方法鉴定供试菌株种属;通过室温18℃下固体发酵豆粕试验,探索供试菌株降解大分子抗营养因子、提高酸溶蛋白相对含量的可行性,并以酸溶蛋白相对含量为指标,采用正交试验设计考察料水比、玉米粉含量、硫酸铵含量、菌株接种量4个因素,优化固体发酵豆粕的条件。试验共获得133株初筛菌株,以其中透明圈直径2.00 cm的菌株SD47、SD48、SD56和SD62进行复筛,筛选出SD48菌株,其酸性蛋白酶活力为75.40 U/ml。SD48菌株被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。SD48菌株固体发酵豆粕30 d时,发酵豆粕色泽金黄,具有浓郁酸香味,无结块现象;发酵豆粕p H值降低,酸溶蛋白相对含量和抗氧化活性提高,β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白接近完全降解。最优的发酵条件为:料水比11、玉米粉含量10.0%、硫酸铵含量6.0%、菌株接种量8.0%、发酵时间30 d。与基础发酵条件下发酵30 d的结果相比,在最优条件下,酸溶蛋白相对含量提高了127.6%,抗氧化活性提高了185.8%。SD48菌株耐受酸性环境,可在胞外产生蛋白酶,极大地提高发酵豆粕的营养价值,是一株性能优良的发酵豆粕用菌株。     

发酵对豆粕中营养物质和抗营养因子的影响

利用3种酵母菌A-1、B-1、C-1和木霉S-1对豆粕进行单菌发酵。采用正交试验设计,研究豆粕在不同的菌种和发酵条件下,粗蛋白、粗纤维、胰蛋白酶抑制因子和植酸含量的变化。结果表明:发酵适宜条件为接种量6%,料水比为1∶1,发酵时间为48h,其中酵母菌A-1、B-1、C-1对提高粗蛋白和降低胰蛋白酶抑制因子和植酸效果显著,粗蛋白提高了15.84%,胰蛋白酶抑制因子降低了58.27%,植酸降低了80.11%。木霉S-1能显著降低豆粕中粗纤维含量,降低了54.74%。     

菌酶协同发酵玉米副产品型饲料的参数优化研究

本研究采用菌酶协同发酵玉米副产品型饲料,以pH、还原糖含量作为指标验证发酵质量,设计单因素试验、正交试验优化发酵参数,包括菌种、酶制剂及发酵条件。通过单菌和混合菌发酵试验确定菌种最佳添加比例。结果表明：酿酒酵母、植物乳杆菌混合发酵效果最好,添加比例为1∶1。试验添加单酶和多酶发酵玉米副产物饲料结果显示,纤维素酶和葡聚糖酶混合发酵效果最佳,比例为1∶1,最佳添加总量为200 U/g。采用3因子（发酵温度、料水比、接菌量）3水平设计正交试验优化发酵条件。最终确定最佳发酵条件为：发酵温度30℃,料水比1∶1.2(g/mL),接菌量12%,此条件下,可使饲料中粗蛋白质、粗纤维及粗脂肪含量发生大幅变化。     

蜡样芽孢杆菌与粪肠球菌协同发酵豆粕工艺条件优化

试验研究了不同发酵条件对发酵豆粕品质的影响,采用单因素优化,逐级递进法,对豆粕发酵条件进行了优化。以豆粕为原料,以益生蜡样芽孢杆菌和粪肠球菌作为发酵菌种进行固态发酵试验研究,主要考察其对发酵产物酸溶蛋白和总有机酸的影响。结果表明,豆粕固体发酵最优工艺条件为:发酵菌种比2:1(蜡样芽孢杆菌菌液:粪肠球菌菌液=2:1)、发酵初始含水量45%,发酵时间54 h、好氧与厌氧时间比2:1,在此发酵条件下酸溶蛋白达到14.95%、总有机酸2.47%、抗原蛋白降解率在90%以上。     

植物乳杆菌发酵豆粕产L-乳酸的最佳条件优化

研究综合运用单因素试验与正交试验,对植物乳杆菌固态发酵豆粕产L-乳酸的条件进行了优化。通过单因素试验,确定了植物乳杆菌固态发酵豆粕产L-乳酸,可在培养基内添加2.0%的糖蜜作为碳源,发酵培养64 h时L-乳酸的产量达到平衡。在此基础上,进一步采用L9(34)正交试验设计,优选其他固态发酵工艺条件,最终确定影响植物乳杆菌发酵豆粕产L-乳酸各因素的主次顺序为:料水比发酵温度初始p H值接种量,最优发酵工艺条件为:乳酸菌接种量2%,料水比1:0.6,发酵温度42℃,初始p H值6。在最佳优化条件下,植物乳杆菌发酵豆粕具有良好的重复性与稳定性,L-乳酸产量最高可达32.1 mg/g,比单因素试验中最高值(20.8 mg/g)提高54.33%,同时比正交试验最高值(30.0 mg/g)提高7%。研究确定了豆粕经植物乳杆菌固态发酵产L-乳酸的最佳条件,显著提高了L-乳酸的产量,为进一步探讨L-乳酸的固态发酵工艺奠定了基础。     

混菌固态发酵法生产大豆多肽饲料的研究

采用枯草芽孢杆菌、米曲霉和酿酒酵母混合菌株固态发酵法生产大豆多肽饲料。利用枯草芽孢杆菌和米曲霉分泌蛋白酶降解基料中的蛋白质,使其分解成小肽;利用米曲霉将淀粉和纤维素降解为简单糖类物质;利用酿酒酵母分解糖类,产生醇香味,增加多肽饲料的适口性。以高温豆粕为原料,研究了发酵培养基组成、接种菌配比、接种量、发酵温度和发酵时间对发酵豆粕中多肽得率的影响,得到了最佳工艺条件:豆麸比为8:1(m:m),加蜜量为2%,混菌菌种比(枯草芽孢杆菌、米曲霉、酿酒酵母)为5:1:1(V:V:V),加水量为120%,接种量为25%,发酵温度为34℃,发酵时间为96 h。最终发酵物中多肽得率达54.89%,发酵产物中多肽含量为21.47%(干基)。     

Optimization of 0-8 Aspergillus oryzae Solid State Fermentation Conditions and the Effect of Fermented Product on Nutrient Digestion of Broiler

The high-yield protease was obtained by screening high-yield protease Aspergillus oryzae and optimizing its solid-state fermentation conditions, and then the effect of fermented product on nutrient digestion in broiler was studied. After the screening and re-screening of 8 different Aspergillus oryzae spores, a new Aspergillus oryzae strain 0-8 with high acid protease was obtained. The fermentation conditions of acid protease were optimized by single factor and orthogonal test experiment. The results showed that the optimum temperature was 30℃, the most suitable fermentation time was 66 h, the initial water content was 47.40%, the inoculation quantity was 1.5×10⁷ spores/mL, the content of bran was 80%, C/N was 1/3, the optimized vigor of acid protease reached 14 416.64 U/g, which was 157.02% higher than that before optimization. 500 mg/kg Aspergillus oryzae 0-8 fermented product was added in the broiler diet, and the mutrient digestibility of broiler were measured after 10 d of adaptation and 5 d of test period. The results of the nutrient digestion of broilers showed that feeding Aspergillus oryzae 0-8 fermentation increased the CP and energy digestibility of broiler in a certain degree compared to control group, but there's no significant difference (P>0.05). Dietary supplementation of Aspergillus oryzae fermentation was beneficial to the production of broilers, but its additive dose or feeding pattern should be further studied.     

米曲霉0-8固态发酵条件优化及其发酵产物对肉仔鸡日粮养分消化的影响

试验通过筛选高产蛋白酶米曲霉及其固态发酵条件优化,获得高酶活固态发酵物,并应用于肉仔鸡日粮,以期为提高肉仔鸡日粮蛋白质等养分利用提供技术手段。经过对8种不同米曲霉孢子产品进行初筛、复筛后获得一株产酸性蛋白酶较高的米曲霉菌株0-8,采用单因素和正交试验设计,对其产酸性蛋白酶发酵条件进行优化。结果表明：米曲霉菌株0-8产酸性蛋白酶培养的最适温度30℃、发酵时间66 h、初始水分47.40%、接种量1.5×107个/mL、麸皮含量80%、碳氮比（C/N）为1/3,优化后酸性蛋白酶活力达14 416.64 U/g,比优化前提高了157.02%。在肉仔鸡日粮中添加米曲霉0-8发酵物500 mg/kg,经过适应期10 d、正试期5 d的饲养试验,结果表明：与对照组相比,添加米曲霉0-8发酵物对粗蛋白质及能量消化率均有一定提高,但差异不显著（P>0.05）。日粮添加米曲霉发酵物有益于肉仔鸡的生产,但其添加水平及方式有待进一步研究。     

混菌固态发酵豆渣生产菌体蛋白饲料生产工艺的研究

豆渣是加工大豆制品的副产物,具有丰富的营养价值。以豆渣为原料,通过对混菌菌株(黑曲霉、产朊假丝酵母、酿酒酵母)发酵的最佳温度、接种量、发酵时间以及瓶装量这些因素的研究,探讨混菌发酵豆渣生产菌体蛋白饲料的最佳生产工艺条件。试验结果表明:其最佳的发酵温度为30℃、接种量是10%、瓶装量为30g/瓶、发酵时间是3d。     

复合菌固态发酵对杂粕营养价值的影响

本试验以我国产量高且价格低廉的棉籽粕和菜籽粕为原料,按1:1的比例混合作为杂粕,采用黑曲霉、米曲霉和枯草芽孢杆菌混合固态发酵,分析发酵前后常规营养成分、氨基酸、酶活性、抗营养因子和霉菌毒素含量的变化,探索微生物固态发酵对杂粕营养价值的改善作用。结果表明:(1)与发酵前相比,发酵后粗蛋白质、粗灰分、钙、磷含量分别提高了15.19%、11.67%、18.18%、22.43%,中性洗涤纤维含量降低了15.47%,干物质、酸性洗涤纤维和总能无显著变化。(2)在氨基酸组成中,赖氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和总必需氨基酸含量分别提高了30.93%、23.97%、22.07%、20.56%和21.36%。(3)发酵后,杂粕中黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、游离棉酚、单宁和植酸的含量分别降低了21.25%、28.56%、51.51%、21.21%和23.22%。(4)与发酵前相比,发酵后蛋白酶活性提高了115.21%,脂肪酶活性有提高的趋势,而淀粉酶活性差异不显著。上述结果表明,经复合菌固态发酵后,杂粕的营养组成、氨基酸含量及蛋白酶活性显著改善,抗营养因子和霉菌毒素含量显著降低。     

复合菌固态发酵棉籽粕工艺的初步研究

文章以枯草芽孢杆菌属、酵母菌属和乳酸菌属的6株菌为出发菌株,通过单因素试验和正交试验,确定了6株菌复合培养的最佳培养基配方为:糖蜜40 g/l、蛋白胨10 g/l、葡萄糖1 g/l、磷酸氢二钾0.5 g/l;并对复合菌固态发酵棉籽粕工艺条件进行了研究,确定了复合菌固态发酵棉籽粕的最适工艺条件为:料水比1:0.8,接种量为3%,发酵温度为30℃p,H值自然,发酵时间为48 h。在以上条件下,棉籽粕经过复合菌固态发酵后,物料的pH值降低到4.5以下,有益菌总数达到6.2×108 cfu/g,粗蛋白含量提高了1.76%,游离棉酚含量从618.52 mg/kg降低到274.16 mg/kg,降低了55.7%。     

固态发酵生产豆粕多肽饲料的温度分段调控研究

试验研究温度分段控制对豆粕固态发酵生产豆粕多肽饲料的影响。选用普通饲料豆粕为原料,米曲霉作为发酵菌种,在对菌株生长性质和蛋白酶学性质研究的基础上,以豆粕蛋白水解度为测定指标,对影响菌株发酵豆粕制备大豆肽的温度因素进行了分段研究,并运用混料设计法对不同温度的不同时间段进行了优化预测及验证。结果表明:在用米曲霉固态发酵豆粕的过程中,通过温度分段控制,可以达到生产多肽饲料的目的(豆粕蛋白水解度10%以上),并得到了最优发酵条件:0～33.5 h、26℃;33.5～50 h、23℃;50～65 h、45℃,在此条件下,豆粕蛋白的水解度为19.5%。温度分段控制对固态发酵生产豆粕多肽饲料影响明显,可大幅度提高豆粕蛋白的水解度(比原有工艺提高了140%)。     

菌酶协同发酵对辣木茎秆粉的营养成分和植酸含量的影响

试验以植酸酶(A)和枯草芽孢杆菌(B)、黑曲霉(D)、酿酒酵母菌(E)为发酵菌种进行固态厌氧发酵。在相同条件下比较不同菌的菌酶协同发酵辣木茎秆粉对发酵品质、营养成分以及抗营养因子植酸的影响。结果显示:A+D+E组、A+B+E组、A+B+D+E组对提高乳酸、降低pH值和氨态氮含量均有显著影响(P<0.05)。A+B+E组与A+B+D+E组显著提高组蛋白(CP)含量(P<0.05),A+D+E组与A+B+D+E组能显著降低中性洗涤纤维(NDF)与酸性洗涤纤维(ADF)含量(P<0.05)。A+B+D组、A+D+E组与A+B+D+E组显著降低植酸含量(P<0.05)。试验表明,混菌加酶发酵会比单菌加酶发酵具有更优的效果。选用枯草芽孢杆菌、黑曲霉、酿酒酵母与植酸酶混合发酵改善辣木茎秆粉的营养品质,降低抗营养因子植酸的效果最佳。     

乳酸菌固态发酵酶解对豆粕、棉籽粕和菜籽粕粗蛋白质、pH、酸度及抗营养因子含量的影响

本试验旨在研究乳酸菌和酸性蛋白酶复合固态发酵对豆粕、棉籽粕和菜籽粕粗蛋白质、pH、酸度及抗营养因子含量的影响。以乳酸菌和酸性蛋白酶为发酵剂,对豆粕、棉籽粕和菜籽粕进行固态厌氧发酵,每隔12 h采样1次(其中粗蛋白质测定为每隔24 h采样1次),共发酵72 h。结果表明,乳酸菌固态发酵酶解豆粕、棉籽粕和菜籽粕均能有效提高粗蛋白质含量,降低pH,使酸度增加;乳酸菌固态发酵酶解能有效降解豆粕中胰蛋白酶抑制剂、水苏糖和棉籽糖含量,棉籽粕中单宁及菜籽粕中异硫氰酸酯和唑烷硫酮,而对游离棉酚及植酸的降解能力有限。由此可知,乳酸菌固态发酵酶解能通过提高豆粕、棉籽粕和菜籽粕中粗蛋白质含量、降低pH及对抗营养因子的降解,从而达到改善饲料品质的目的。     

香蕉茎叶粉固态发酵条件优化及鹅对其养分利用率的研究

本试验旨在研究应用固态发酵技术改善香蕉茎叶粉养分组成的工艺参数及鹅对其养分的利用率。选择米曲霉和产朊假丝酵母作为发酵菌种,逐步探究5个因素(单菌种发酵、硫酸铵添加量、米曲霉和产朊假丝酵母接种比例、混合菌液接种量)对发酵后香蕉茎叶粉蛋白质含量的影响。利用正交设计筛选最优发酵温度、底物水分和发酵时间的组合。结果显示:米曲霉和产朊假丝酵母单独发酵均能显著或极显著提高发酵后香蕉茎叶粉的粗蛋白质含量(P0.05或P0.01)。添加硫酸铵能显著或极显著提高发酵后香蕉茎叶粉的真蛋白质含量(P0.05或P0.01),其中添加2%硫酸铵组的真蛋白质含量最高。米曲霉∶产朊假丝酵母接种比例为2∶1的处理发酵后香蕉茎叶粉的蛋白质净增加量显著或极显著高于比例为1∶1、1∶3和3∶2的处理(P0.05或P0.01)。正交试验结果显示,以4%的接种量、接种比例为2∶1(米曲霉∶产朊假丝酵母)、2%的硫酸铵添加量,在基质水分为50%,30℃的环境下发酵4 d效果最佳。经过该工艺发酵后的香蕉茎叶粉粗蛋白质含量提高了33.82%,氨基酸分析结果显示,除赖氨酸和精氨酸外其余的15种氨基酸含量均有不同程度的提高。马冈鹅的代谢试验结果显示,发酵后香蕉茎叶粉中的粗蛋白质利用率提高了52.66%,极显著高于发酵前(P0.01);此外,代谢能和能量利用率也都略有提高(P0.05)。由此可见,经过该发酵工艺发酵后的香蕉茎叶粉营养价值不仅得到了改善,也促进了鹅对其养分的消化吸收。