豆粕发酵制备氨基酸的中试初报
发酵豆粕标准
发酵豆粕标准
一、原料要求
1.1 豆粕应符合国家豆粕标准的规定。
1.2 生产发酵豆粕的原料应符合国家饲料卫生标准。
1.3 豆粕应保持新鲜、无霉变、无虫害。
二、感官指标
2.1 颜色:发酵豆粕应为浅褐色或黄褐色,具有光泽。
2.2 气味:具有特有的发酵豆粕香味,无异味。
2.3 质地:发酵豆粕应质地松散,无结块现象。
三、理化指标
3.1 水分:发酵豆粕的水分应不高于14%。
3.2 蛋白质:发酵豆粕的蛋白质含量应不低于40%。
3.3 脂肪:发酵豆粕的脂肪含量应不高于4%。
3.4 酸度:发酵豆粕的酸度应不高于30。
四、卫生指标
4.1 微生物:发酵豆粕的微生物指标应符合国家饲料卫生标准的规定。
4.2 毒素:发酵豆粕的毒素指标应符合国家饲料卫生标准的规定。
五、微生物指标
5.1 大肠菌群数:每克发酵豆粕中大肠菌群数应不大于100个。
5.2 细菌总数:每克发酵豆粕中细菌总数应不大于10万个。
六、加工质量
6.1 生产设备:发酵豆粕的生产设备应符合国家有关规定。
6.2 生产工艺:发酵豆粕的生产工艺应符合国家有关规定。
七、运输要求
7.1 运输工具:发酵豆粕应使用清洁、干燥、无异味的运输工具。
7.2 包装:发酵豆粕应使用清洁、干燥、无异味的包装材料。
八、贮存要求
8.1 贮存环境:发酵豆粕应贮存在干燥、通风良好、无污染的环境中。
一种固态发酵豆粕生产氨基酸肥料的方法[发明专利]
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201310542149.8(22)申请日 2013.10.29C05C 11/00(2006.01)(71)申请人中国海洋大学地址266100 山东省青岛市崂山区松岭路238号(72)发明人牟海津 王建磊 王岳(54)发明名称一种固态发酵豆粕生产氨基酸肥料的方法(57)摘要本发明涉及一种固态发酵豆粕生产氨基酸肥料的方法。
其工艺过程为:将豆粕与营养补充剂按照1:0.8-1.5的比例混匀,初始pH7.0-7.5;灭菌后接种芽孢杆菌和放线菌构成的复合菌剂进行固态发酵,接种量分别为5-10%和4-10%,发酵过程中每天翻动1-2次;发酵8-12天后终止发酵,发酵物用水浸提,浸提料水比为1:10-15,浸提0.5-1h ;浸提结束后用200目筛绢过滤分离不溶物;将过滤的液体进行浓缩,浓缩到一定浓度进行喷雾干燥,然后分装。
本发明采用微生物发酵豆粕制备氨基酸肥料,具有反应条件温和,降解彻底,无污染,能耗低,生产成本低并可产生抗病物质等优点,制备的氨基酸肥料为全溶肥料。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号CN 104557154 A (43)申请公布日2015.04.29C N 104557154A1/1页1.一种固态发酵豆粕生产氨基酸肥料的方法,包括配制豆粕固态发酵基料,混入营养补充剂,制成固体发酵培养基,向固体发酵培养基中接种芽孢杆菌和放线菌构成的复合菌剂进行固态发酵后,水浸提后获得氨基酸肥料。
2.根据权利要求1所述的豆粕固体发酵基料的配制方法是将豆粕、秸秆粉碎后,按照8-10:0-2的重量比例混合均匀;所述的营养补充剂是由葡萄糖、牛肉膏、KH 2PO 4、NaCl 、MgSO 4、FeSO 4和水所组成,它们的重量千分浓度依次分别为5-10‰、2-5‰、0.5-1‰、0.5-1‰、0.5-1‰、0.05-0.1‰,其余为水,pH7.0-7.5。
益生菌发酵豆粕制备生物活性饲料的研究
益生菌发酵豆粕制备生物活性饲料的研究一、引言随着养殖业的迅速发展,对于优质饲料的需求日益增长。
传统的豆粕饲料在营养成分和消化吸收方面存在一定的局限性,而益生菌发酵豆粕制备的生物活性饲料则为解决这些问题提供了新的途径。
二、益生菌发酵豆粕的原理益生菌发酵豆粕是利用特定的有益微生物,如芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌等,对豆粕进行发酵处理。
在发酵过程中,益生菌通过自身的代谢活动,分泌多种酶类,如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等,将豆粕中的大分子蛋白质、淀粉和纤维素等分解为小分子的多肽、氨基酸、寡糖等易于动物消化吸收的物质。
同时,益生菌在发酵过程中还能产生一些有益的代谢产物,如有机酸、维生素、抗菌物质等。
这些代谢产物不仅可以改善饲料的营养价值和风味,还能调节动物肠道微生态平衡,增强动物的免疫力和抗病能力。
三、益生菌的选择与作用(一)芽孢杆菌芽孢杆菌具有较强的蛋白酶和淀粉酶活性,能够有效地分解豆粕中的蛋白质和淀粉。
同时,芽孢杆菌还能产生芽孢,具有良好的耐热性和稳定性,在饲料加工和储存过程中不易失活。
(二)乳酸菌乳酸菌能够产生乳酸,降低发酵体系的 pH 值,抑制有害微生物的生长繁殖。
此外,乳酸菌还能产生细菌素等抗菌物质,增强动物肠道的屏障功能,预防肠道疾病的发生。
(三)酵母菌酵母菌富含蛋白质、维生素和矿物质等营养成分,能够提高发酵豆粕的营养价值。
同时,酵母菌还能产生醇类、酯类等风味物质,改善饲料的适口性。
四、发酵工艺的优化(一)发酵条件发酵温度、湿度、时间和通气量等条件对发酵效果有着重要的影响。
一般来说,适宜的发酵温度为 30-40℃,湿度为 60%-70%,发酵时间为 3-5 天,通气量根据发酵设备和益生菌的种类进行调整。
(二)接种量益生菌的接种量直接关系到发酵的速度和效果。
接种量过少,发酵启动缓慢;接种量过多,可能会导致益生菌之间的竞争和资源浪费。
一般来说,接种量为 5%-10%较为适宜。
(三)底物组成豆粕的粒度、含水量和营养成分等也会影响发酵效果。
发酵豆粕各项指标检测方法与实用实用标准
发酵豆粕各项指标检测方法与标准发酵工艺2010-12-31 15:16:17 阅读86 评论0 字号:大中小订阅1、水份、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰份、钙和磷的分析方法全部采用国标法。
2、总有机酸测定采用氢氧化钠滴定的方法和乳酸测定采用气象色谱。
3、pH的测定采用玻璃电极pHS-3C型pH计测定。
4、可溶蛋白的测定方法5、小肽含量的测定水份的测定水份测定直接参见国标测定完水分后的样品需要测定其中的总有机酸的含量,其数值为A,并计算有机酸的挥发量。
水份含量的计算时应当扣除这部分有机酸的挥发量,否则会出现水分超标现象。
总有机酸检测试剂:NaOH标准溶液(邻苯二甲酸氢钾标定),酚酞指示剂仪器:磁力搅拌器离心机方法:(1)取发酵后鲜样品15g 置于150ml烧杯中加入溶于100ml去离子水,在磁力搅拌器上浸提30min。
(2)取部分浸提样离心10min(3000r/min)。
(3)取上清液15ml, 加30ml去离子水稀释(以消除底色的影响),加酚酞指示剂四滴,用0.1molNaOH 标准溶液滴定,并记录到终点消耗NaOH体积。
(终点到溶液呈现粉红)计算乳酸(%)=N(NaOH)×V(NaOH) ×0.09008/15×115/15gN(NaOH):NaOH标准溶液的浓度;V(NaOH) :消耗NaOH标准溶液体积;0.09008:乳酸的毫克当量。
0.1mol氢氧化钠的配制与标定1、配制:称取9.6g氢氧化钠,溶于100ml水中,摇匀,注入聚乙烯容器中,密闭放置至溶液清亮。
用塑料管虹吸5ml的上清液,注入2000ml无二氧化碳水中(将去离子水煮沸5分后冷却),摇匀。
2、标定称取0.67g于105~110℃烘至恒重的基准的邻苯二甲酸氢钾,准确至0.0001g,溶于50ml的无二氧化碳水中,加4滴酚酞指示剂(0.1%),用配制好的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈粉红色,同时作空白试验。
发酵豆粕(湿料)生产工艺及相关指标
收酵豆粕(干料)死产工艺之阳早格格创做及相关指标目录目录2收酵豆粕死产脚册3产品指标4混同及收酵设备5收酵车间安排6收酵豆粕干料应用7收酵料储躲时间9附件(部分检测要收):13收酵豆粕死产脚册本料:豆粕、酵源、火、糖蜜(非必选)本料配比:酵源5kg +火500Kg+豆粕1000Kg(+糖蜜20Kg,非必选)工艺:上述本料混匀,转进收酵桶、盖宽、室温48~120 小时.检测pH 值≤5.5即为合格.收酵容器可选内膜袋、呼吸膜袋、收酵桶、收酵箱等,以能稀关不进气为佳.增加程序:酵源+火充分混匀,再加进豆粕中.酵源与火混匀时间不小于2分钟,混同液增加至豆粕时间不超出2分钟,混同液与豆粕搅拌混同不超出2分钟.温度需要:火温30~40°C最宜,不克不迭下于40°C,矮于15°C思量用热火;环境温度 20~40°C,矮于15°C思量保温大概延少收酵时间.火量央供:一般自去火及以上级别均可.加工设备:材量央供不锈钢(防腐蚀).本料称量:决定电子秤准确后按配圆央供程序称与百般本料,最大缺面:大宗本料脆持正在0.5Kg 以内、小料脆持正在100g 以内.本料混同:非连绝死产时,混同前后浑理搅拌机,包管本料的混同匀称度.宽禁出现结块,半搞半干局里.产品指标以46%蛋黑豆粕预计,搞料以60°C烘搞预计混同及收酵设备混同设备:修议采与戴投料斗笔曲提下绞龙卧式混同机交种混同系统正在所有安排中比较关键,果此必须要谦脚一下几个条件:1.对付于火分较下的料具备较下的混同匀称度,不会出现成团大概成球;2.效用下,占大天里积小,运止费用矮;3.收酵前要尽管预防戴进纯菌,果此菌种混同系统要易于浑理.收酵设备:修议采与呼吸袋大概者薄一面一般稀启塑料袋子,不妨沉复利用.混同完后拆袋收酵,包管袋心稀启,杜绝气氛中的纯菌加进效用产品本量.根据每个饲料厂的情况采用合理收酵办法,当前用的比较多的收酵模式有:槽式收酵,堆式收酵,箱式收酵,塔式收酵,罐式收酵,袋式收酵.由于咱们那个规划是针对付末端,收酵规模相对付较小,支配需简朴,加进小等特性,所以咱们修议用袋式收酵,易于统制温度,夏天把袋子铺开去收酵,不妨较佳的集热,冬天把袋子堆起去收酵,不妨较佳提下收酵的保温,易于使用,每个袋子的收酵料皆定量,用的时间不必称量,易于统制产品的本量,每个袋子皆是独力的单元,互不效用,不妨预防正在使用历程中的二次收酵,不用完的废品需稀启储躲,预防气氛中的纯菌传染.收酵车间安排收酵车间不妨修正在修正在尽管离投料心距离近,干料收酵用空间为每3m2/吨干料/批;车间尽管搞到启关,有好处统制收酵条件;收酵车间要脆持浑净,需要时需定期消毒;须有保温设备,修议拆天温大概温气片,恒温收酵是决断收酵产品宁静的至关果素.简曲不妨由基础团队提供安排规划.收酵豆粕干料应用齐价料中使用规划饲料配圆中增加干料,采与先预混同后粉碎→配料→制粒的办法,增加要收:预混同粉碎收酵豆粕(干料)与豆粕按1:3比率预混同(火分18%安排),收酵豆粕(干料)与膨化玉米按1:2比率预混同(火分17%安排).脚段分别、降矮火分,预混后用1.2mm的筛片举止粉碎后,加进仄常工序制粒混同粉碎后的收酵豆粕(干)+豆粕、玉米曲交加进配料混同、制粒工序.二次制粒及先混同后粉碎工艺模式不妨曲交增加,省去上述步调.加料办法小料心曲交加到混同机与配圆物料曲交混同,果收酵后产品火份矮,黏度小,震动性佳,便宜:可支配性强,俭朴成本.(预混同工艺、先配料后粉碎工艺、二次制粒工艺中正在一次制粒时)增加比率×5%=6%,代替收酵豆粕搞料依照1.3:1增加.本量死产中火分矮于上表,但是果各天气候环境分歧,需搞对付比真验,去决定本量提下量收酵料储躲时间收酵中断本料正在本包拆稀关条件下,储躲大于6个月混同后收酵干料拆正在仄常使用的饲料袋中保存(常温保存),15天破包情况/开心保存(常温储躲),5天.曲交经济价格1.促进畜禽健壮:包管动物营养周到,巩固动物体量,缩小健壮问题,降矮死淘率,降矮药物成本,降矮养殖成本,使养殖动物食用更仄安,.2.普及饲料利用率:产品中富含的多种消化酶、有机酸等可普及动物对付饲料蛋黑、能量、矿物量的消化利用率,并正在收酵历程中将收酵物料提前预消化,收会成小分子物量,更好处吸支利用,表示为粪便变少、变细、过料变少.正在收酵历程中合成的中氨基酸、维死素、不鼓战脂肪酸,可促进动物营养更均衡.3.促进死少收育:补充功能性益死菌及代开产品,保护菌群仄稳,促进胃肠消化、吸支功能更强,普及死少速度,普及畜禽死产大概繁殖本能,减少养殖效用.4.革新内中环境:收酵历程中爆收的益死菌对付动物消化讲爆收益死保健效用,革新动物体内环境,缩小消化讲问题,共时缩小粪便氨气、硫化氢等有害气体爆收,革新圈舍环境,缩小刺激气味,使养殖现场更环保.5.抗应激:分泌抗氧化物量,减小免疫、转群、输送、惊吓、换料、天气剧烈变更等制成的应激反应,降矮应激益坏.成本对付比根据暂时的收酵豆粕死产成本举止成本对付比(以规模化死产核算):基础死产技能服务基础集团自有益死菌应用研收、死产体系,可包管产品的持绝革新换代,脆持止业的超过性,有持绝革新本收,可提供收酵豆粕以中的收酵技能支援;修坐了一支由营销、死产战技能组成的团队,共共为合做伙陪服务;其中死产博家不妨为合做伙陪提供过程劣化战死产指挥等一系列服务,技能博家不妨给合做伙陪提供菌种配圆劣化、产品本量统制、收酵工艺指挥等服务,分享体味;对付本名目工程控制末身追踪服务.附件(部分检测要收):固体pH 值丈量与半废品1g(收会天仄),加进5ml 蒸馏火混匀,静置5min,与上浑液测pH.乳酸菌菌量检测要收脚段:检测产品中乳酸菌的菌量,以监测产品本量.设备及仪器:1ml移液器及枪头,灭菌空仄板,MRS培植基,超净处事台,无菌火,振荡器,无菌试管,10ml移液管,酒细灯,培植箱.培植基(MRS):蛋黑胨10g,牛肉膏10g,酵母膏5g,K2HP04 2g,柠檬酸三铵2g,乙酸钠5g,葡萄糖20g,吐温80 1mL,硫酸镁 0.58g,硫酸锰 0.25g,碳酸钙5g,琼脂粉 18g,蒸馏火1L.116℃ 30min灭菌备用.检测要收:1、每只试管用10ml刻度吸管加进9ml无菌火,按所需梯度去定所需的试管数2、用1ml移液器吸与菌液1ml(润洗3次)加进第一根试管中即得10-1稀释液3、调换枪头,共样支配制成10倍梯度稀释的样品液,曲至末尾的稀释度4、用1ml移液器吸与1ml菌液正在酒细灯旁加到无菌空仄板内(3块),倒进温度相宜的MRS培植基,约20ml安排,沉沉摇摆仄皿混匀培植基战菌液.注:如果样品为固体,先称与1g到含玻璃珠的三角瓶中,加灭菌火100ml,37℃震荡活化0.5h.而后再按上述要收稀释.5、待培植基凝固后,倒置搁进37℃培植箱内培植48h后即可计数(若有纯菌需要厌氧拆置).6、以出现20~300个菌降数的稀释度的仄板为计数尺度,统计灵验活菌数目.灵验菌数(亿/ml)=灵验菌降总数(3块板的仄稳数)×稀释倍数芽孢杆菌检测要收1 准备处事1.1 培植皿:培植皿用洗净细洗涤,而后浑火反复浑洗搞净,保证无洗净细残留;晾搞,用单层报纸包佳121 °C/30min下压灭菌,热却搞燥后备用.1.2 蒸馏火、刻度吸管(10 ml )、eppendorf移液枪(1000ul、100ul)、15×180试管、涂布器等所需东西报纸包佳后121 ℃/30min 灭菌备用.1.3 培植基配制(北京陆桥营养琼脂)1.3.1 保证配制时容器荡涤搞净1.3.2 培植基各组分称量准确无误1.3.3 培植基摆设日期、称呼,配制人员等标示收会1.3.4 121 ℃/30min 灭菌1.4 倒仄板1.4.1 超净处事台,火焰呵护,保证无菌支配1.4.2 每个仄皿中培植基的量约为20ml(即一降培植基倒约50个)1.4.3仄板倒完后置于超净台上,开风机30min(克制开开紫中灯),待仄板凝固后用灭菌报纸包佳倒置于恒温培植箱中37°C空培24小时1.4.4 空培中断后,将仄板置于冰箱内保存,待用2 仄板计数2.1 样品制备:2.1.1 收酵液样品制备:与100ml收酵液于250ml 三角瓶中,置于磁力搅拌器上搅拌2min, 搅拌状态下,与博用的10ml刻度吸管沿三角瓶壁拔出,润洗3遍后吸与收酵液10ml置于衰有90ml无菌火的500ml三角瓶中(含玻璃珠100粒),自然流下,转动式摇床上200r/min室温振荡30min即得10-1稀释液2.1.2 固体菌剂样品制备:依照统计教央供,多面采样,采样量很多于500g.准确称与待测样品1g,搁进拆有100ml无菌火的500ml三角瓶中(含玻璃珠100粒),正在转动式摇床上200r/min室温振荡60min即得10-2稀释液2.2 支配步调2.2.1 根据样品浓度采用符合的稀释度,决定稀释用试管数量.2.2.2 每只试管用10ml刻度吸管加进9ml无菌火2.2.3 将制备佳的样品置于漩涡震荡器震荡2min(准确计时),振荡完毕后坐将要1ml移液器(戴枪头)拔出试管底部,润洗3次后吸与稀释液1ml 于9ml 无菌火试管中,即得10-2稀释液(固体菌剂样品为10-3稀释液)2.2.4 调换枪头,共样支配制成10倍梯度稀释的样品液,曲至末尾的稀释度2.2.5 涂布:与末尾稀释度样品开初涂布,样品沉新震荡1min(准确计时)坐时用0.1ml移液器(戴枪头)拔出试管底部,润洗3次后吸与稀释液0.1ml,正在火焰呵护下将枪头尖部靠于挨开的培植基上挨出菌液,与涂布器匀称涂布30秒安排,至样品真足渗透进培植基(涂布历程中培植基有涩感),连绝搞3个仄止.2.2.6 共样支配共搞3个连绝的稀释度(稀释度由下到矮),分歧稀释度调换枪头战涂布器2.2.7 涂布完的培植皿搞佳标示(样品称呼、稀释度、支配人)3 样品培植将上述培植皿用报纸包佳(缩小火分挥收,并预防传染),倒置于37℃恒温培植箱中培植24h不妨计数(分歧芽孢杆菌样品所需的培植温度战时间会有好别).4 菌降计数4.1 通过菌降辨别分离镜检,决定灵验菌.4.2以出现20~300个菌降数的稀释度的仄板为计数尺度,统计灵验活菌数目.当惟有一个稀释度,其灵验菌仄稳菌降数正在20~300之间时,则以该菌降数预计.若有二个稀释度,其灵验菌仄稳菌降数均正在20~300之间时,应按二者菌降总数之比值(稀释度大的菌降总数×10与稀释度小的菌降总数之比)决断,若其比值小于等于2应预计二者的仄稳数;若大于2则以稀释度小的菌降仄稳数预计.准确计数灵验菌降数战纯菌总数,每个稀释度3个培植皿菌降数之战的仄稳数为该稀释度灵验菌降总数4.3 预计灵验菌数(亿/ml,克)=灵验菌降总数×10×稀释倍数酵母活菌总数的检测1 仪器、设备、试剂战培植基1.1温箱:30±1℃.1.2超净处事台1.3收会天仄,感量为0.01g.1.4灭菌吸管:1ml(具0.01刻度)、10ml(具0.1刻度).1.5干热灭菌锅.1.6灭菌仄皿:曲径为90mm.1.70.85%的无菌死理盐火.1.8 震荡器‰,琼脂1.8-2%,116℃,20min蒸汽灭菌后备用.孟加推黑培植基,废品,121℃,15min灭菌备用.YPD培植基战孟加推黑培植基任选其一均可.正在超净处事台上将灭佳菌的培植基倒仄皿,每个约莫20ml,搁正在紫中灯下吹风1小时,而后搁正在处事台里过夜,第二天备用(倒佳的仄板一次用不完的,可搁进冰箱热躲,支躲时间不得超出一周).2 支配步调2.1 以无菌支配要收称与1.00克待检样品,注进衰有99ml 死理盐火的戴有玻璃珠的三角瓶中,30℃充分振荡30min.2.2 吸与1:100的稀释液1ml注进衰有9ml无菌死理盐火的试管中,混匀成1:1000的稀释液,按共法依次10倍递加稀释成1:10000、1:100000稀释液等备用,吸与分歧浓度的稀释液时必须调换吸管.2.3 根据待检样中酵母情况的预计,采用2~3个相宜稀释液,分别正在做10倍递加稀释的共时,即以吸与该稀释度的吸管移0.1ml于已经倒佳的仄板,用涂布棒匀称涂布.每个稀释度搞三个仄皿.2.4 涂布佳后,静置半小时,翻转仄皿,置30℃温箱内培植约48小时后与出,预计仄板内菌降数目,乘以10再乘以稀释倍数,即为每克样品中的酵母活菌的总数.。
发酵豆粕的各项能量数据
发酵豆粕的各项能量数据
猪消化能(DE) 3985kcal/kg 猪代谢能(ME) 3595kcal/kg 猪净能(NE) 2305kcal/kg 禽代谢能(ME) 2575kcal/kg 肉牛消化能(DE) 3510kcal/kg 奶牛净能(NE) 1085kcal/kg 羊消化能(DE) 3520kcal/kg 总能≥4300kcal/kg 能量数据中暂缺鸭代谢能的数据,希望有坛友接着补充。
至于发酵豆粕的氨基酸消化率数据,我七月份曾于潘军老师专版发了一个帖子,询问这方面的问题,惜至今未有应答。
我也关注这个问题很久了,但是有关发酵豆粕可消化氨基酸这方面的资料少见报道,究其原因可能是测定可消化氨基酸数据需要做相关动物试验,工作量太大了罢。
可参看。
豆粕发酵制备氨基酸的中试初报
养箱 ,Z — H Q Q振荡 器 , 国丽 BO 一 00型 5L发 中 I F 20 酵罐 , 中国丽 BO 一 10 IF 60 A SBA型 10L发 酵 罐 , 0 T 一 80紫 外 可见 分光光 度 计等 。 U 11
13 方 法 .
豆 粕 160万 t 0 以上『 l 1 。大豆粕 是 以大 豆为 原料 , 经 浸 提法 取 油 后 的副产 物 圆 ,大 豆 粕 蛋 白含量 高 达 4 %~ 7 利用 前 景 广 阔 。但 是 , 0 4 %, 由于 大 分 子特 性 与 共存 抗 营 养 因子 会 影 响 大 豆粕 的利 用 , 其 所 将 含 蛋 白降 解 成游 离 氨 基 酸 及 小 肽是 实 现 豆粕 高 效
K e r s o b a a; mioais KL ;e e tt nsaeu i t et y wo d :sy e nme la n cd ; a fr nai c l ppl s m o ot
我 国是 世界 上 大 豆生产 加 工 大 国 , 产大 豆均 年
超 过 15 0万 t进 口大 豆 10 0万 t 0 , 0 以上 , 产 大 年
利用 的重要 途 径 。为此 , 验 室开 展 了Fra bibliotek 酵 降解 实
1 . 5L发 酵罐培 养 条件 优 化 .1 3
在 实 验室 前期 发
酵 条件 摸 索工 作 的基 础 上 , 索在 5L发 酵罐 中发 摸
酵降解大豆粕的最佳控制条件嘲 。种子液培养基为 L B培 养基 , 酵 培 养基 为 30 0mL水 、1 豆 发 0 20g大
摘 要: 采用 实验 室 自行选育出 的高产蛋 白酶 菌种 , 以豆粕为原料发 酵制备氨基酸 , 采用 51 小罐探 索发酵控制参数 , 以体积溶
发酵豆粕生产工艺三篇
发酵豆粕生产工艺三篇篇一:发酵豆粕生产工艺原料:豆粕、酵源、水、糖蜜(非必选)原料配比:酵源5kg+水500Kg+豆粕1000Kg(+糖蜜20Kg,非必选)工艺:上述原料混匀,转入发酵桶、盖严、室温48~120小时。
检测pH值≤5.5即为合格。
发酵容器可选内膜袋、呼吸膜袋、发酵桶、发酵箱等,以能密闭不进气为好。
添加顺序:酵源+水充分混匀,再加入豆粕中。
酵源与水混匀时间不小于2分钟,混合液添加至豆粕时间不超过2分钟,混合液与豆粕搅拌混合不超过2分钟。
温度需求:水温30~40°C最宜,不能高于40°C,低于15°C考虑用热水;环境温度20~40°C,低于15°C考虑保温或延长发酵时间。
水质要求:普通自来水及以上级别均可。
加工设备:材质要求不锈钢(防腐蚀)。
原料称量:确定电子秤准确后按配方要求顺序称取各种原料,最大误差:大宗原料保持在0.5Kg以内、小料保持在100g以内。
原料混合:非连续生产时,混合前后清理搅拌机,保证原料的混合均匀度。
严禁出现结块,半干半湿现象。
产品指标以46%蛋白豆粕计算,干料以60°C烘干计算混合设备:建议采用带投料斗垂直提升绞龙卧式混合机接种混合系统在整个设计中比较关键,因此必须要满足一下几个条件:1.对于水分较高的料具有较高的混合均匀度,不会出现成团或成球;2.效率高,占地面面积小,运行费用低;3.发酵前要尽量避免带入杂菌,因此菌种混合系统要易于清理。
发酵设备:建议采用呼吸袋或者厚一点普通密封塑料袋子,可以重复利用。
混合完后装袋发酵,保证袋口密封,杜绝空气中的杂菌进入影响产品质量。
根据每个饲料厂的情况选择合理发酵方式,现在用的比较多的发酵模式有:槽式发酵,堆式发酵,箱式发酵,塔式发酵,罐式发酵,袋式发酵。
由于我们这个方案是针对终端,发酵规模相对较小,操作需简单,投入小等特点,所以我们建议用袋式发酵,易于控制温度,夏天把袋子铺开来发酵,可以较好的散热,冬天把袋子堆起来发酵,可以较好提升发酵的保温,易于使用,每个袋子的发酵料都定量,用的时候不用称量,易于控制产品的质量,每个袋子都是独立的单元,互不影响,可以避免在使用过程中的二次发酵,没有用完的成品需密封储存,避免空气中的杂菌污染。
发酵豆粕常见指标检测方法
发酵豆粕常见指标检测方法本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March粗蛋白含量检测(GB/T6432)一、原理:凯氏法测定样中的含氮量、即在催化剂作用下,用硫酸破坏有机物,使含氮物转化成硫酸铵。
参加强碱进展蒸馏使氨逸出,用硼酸吸取后,再用酸滴定,测出氮含量,将结果乘以换算系数,计算出粗蛋白含量。
二、仪器设备:1.高速粉碎机,粉碎时间1分钟。
2.分样筛;、40 目3.分析天平;感量4.消化炉5.滴定管;酸式50mL6.锥形瓶;250mL7.定氮仪;以凯氏原理制造的半自动蛋白测定仪三、试剂1.硫酸:含量98%2.氢氧化钠:40%水溶液〔m/V〕3.硼酸:2%水溶液〔m/V〕4.混合催化剂:硫酸铜(5 个结晶水),6g 硫酸钾或硫酸钠,磨碎混匀。
5.混合指示剂:甲基红%乙醇溶液,溴甲酚绿%乙醇溶液,两溶液等体积混合,在阴凉处保存期为三个月。
6.L 盐酸标准溶液:mL 盐酸注入1000 mL 蒸馏水中。
标定:减量法称取左右在270-300℃灼烧2h 的无水NaCO3,加水50mL 溶解,加10 滴混合指示剂,用配好的盐酸滴定成暗红色,煮沸2min,冷却(水中)后再滴至暗红色,同时作空白试验(不加Na2C03)。
计算:m×1000C=(V1-V2)M1 式中: C ——硫代硫酸钠标准溶液之物质的量浓度〔mol/L 〕m ——无水碳酸钠的质量,gV 1 ——盐酸溶液的用量,mL V 2——空白试验盐酸溶液的用量,mL M ——无水碳酸钠的摩尔质量数值,单位为克每摩尔〔g/mol 〕〔M(1/2NaCO 3)=〕7. 蔗糖8. 硫酸铵:分析纯,枯燥四、分析步骤:〔国标推举法〕1. 试样的消煮2. 称取试〔含氮量 5~80mg 〕准确至,放入消化管中,参加混合催化剂,与试样混合均匀,再参加 12mL 硫酸,于 420℃消化炉中消化 3 小时。
反相高效液相法测定发酵豆粕中的17种氨基酸含量
发 酵 豆粕是 代替 鱼粉 的较 好物 质 。氨基 酸含 量 是 发 酵豆粕 营 养成 分 的 重 要 指标 , 也 是饲 料 等 产 品
品质 监控 的重 要指 标 , 因 此 需 要 建 立 快 速 准 确 的 定
2 , 4 - 二 硝 基氟 苯 和 6 一 氨 基 奎 啉一 N一 羟 基 琥 珀 酰 亚 胺 碳 酸盐 [ 。 等 。在 Ko o p等 和 B i d l i n g me y e r L 4 ] 证明
m at og r aphy
Gu o Z i h a o ,F a n g Hu a,Xi a Zh i s h e n g,Li Wa n g j u n ,Z h u J i a o s h i ,S u n Z h o n g c h a o,Yu Ha n l i , Xi a J i a j i
De t e r mi n a t i o n o f 1 7 k i n d s o f a mi n o a c i d s i n f e r me nt e d s o y b e a n me a l b y r e v e r s e d - 。 p h a s e h i g h p e r f o r ma n c e l i qu i d c h r o ‘ _
之 间的线性关 系较好 , 加标回收率较高 。试验结果表 明本方 法操 作 简单、 灵敏度 高, 适 用于豆粕和发 酵豆粕 中氨
基酸的测定 。
关键词 : 豆粕 ; 发酵豆粕 ; 氨基酸 ; 液 相 色谱 ; 柱 前衍 生 中图分类号 : ¥ 8 1 6 . 1 7 文献标志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 3 —6 2 0 2 ( 2 O 1 3 ) 1 2 —0 0 5 9 —0 4
酶法制备豆粕水解液应用于谷氨酸发酵的研究
1 . 总 蛋 白质 测 定 , 据 G /5 0 .— 0 3 采 .1 3 根 BT 0 93 2 0 ,
些致癌 物质【 而酶水 解法具有条 件缓和 、 句 。 环境友
好 和 不破 坏营 养等好 处 ,其 水解 液质 量能 得 以保 证, 更有利 于被谷氨 酸产 生菌消化 吸收 。 随着 酶制 剂工业 的快速发 展 ,采用 酶 水解 法 的研究 日益 增 多 , 目前所 报道 的酶法水 解 多采用 单 一 或 复合 酶 『]由于 不 同种 类 的 酶对 同一 底 物 3, - 7 的水解 程度 有所 不 同 , 此 , 文 系统 的研究 了多 为 本 酶 联合 水解 豆粕 的工 艺 ,并在 谷 氨酸发 酵 中进行 应 用验 证 , 以期 为工业 化 提供参 考依 据 。
粕粉 的质 量百 分数 计 )分别 为 01 0 %、.%、 .%、. 03 2 04 水解 6 .%, h后 , 测氨 基态 氮 含量 , 果见 表 1 检 结
所示 :
水 解 对 氨 基 酸 有 破 坏 作 用 和变 旋 作 用 『 其 水 解 3 _ ,
液 质量 较差 。 酶法水 解条 件温 和 , 而 制备 的水解 液 质 量能 得 以保 证 ,更 有利 于被谷 氨 酸产生 菌 消化
定;
1 材 料 与 方 法
11 材料 与试 剂 . 脱脂 豆粕 : 粉碎 过 4 0目筛 , 蛋 白 :35 粗 粗 4. %, 纤 维 :. , 分 :0 % ; 制 剂 :l o ry 35 水 % 1. 酶 8 Fa uzme风 v
1 . 水 解产 物得 率计 算[ .5 3 4 1
对 水解得 率的 影响 由图 1可 知 , 添加 复合 多糖 酶 , 糖 被水 解 , 多
氨基酸是这样做成的!
氨基酸是这样做成的!很多农业资源经过⼀定⼯艺可以提取氨基酸,并可制备成肥料,具有提⾼作物品质、抗逆性、增产等作⽤,经济效益和社会效益显著。
蛋⽩经过分解后形成氨基酸,蛋⽩分为植物性蛋⽩和动物性蛋⽩,也就是我们说的植物源氨基酸和动物源氨基酸。
植物源氨基酸常见的来源有⼤⾖、⼩麦、燕麦、⽟⽶等,动物源蛋⽩来源相对⽐较⼴泛,动物⽑发(⽻⽑、猪鬃等)、蚕蛹、动物⾎液、内脏、⽪⾻、低值鱼等都可被⽔解成可利⽤的氨基酸,⽽同样是植物源所含的氨基酸⽐例也⼤不相同,动物源的亦是如此。
⽐如,⽔解动物⽑发中含胱氨酸、丝氨酸较⾼,⽔解动物⽪⾻中含⽢氨酸、脯氨酸较⾼,动物⾎液⾥含亮氨酸、苯丙氨酸较⾼,⽟⽶、⼩麦中则含⾕氨酸较⾼。
01植物源氨基酸来源制备氨基酸肥料,⾸先要解决的问题是找到合适的制备氨基酸的原料来源。
肥料对蛋⽩品质的要求远低于饲料及⾷品,国内许多研究机构都以废弃蛋⽩(主要为动物⽑发、⽻⽑等)作为原料。
但⽬前国内专门针对动物⽑发进⾏收集的企业较少,产量不⾼,难以提供充⾜的现货资源。
⽬前国内⼤宗的⾼蛋⽩质原料⼀般是油料作物榨油后的饼粕。
⽬前我国市场销售的氨基酸肥多为⾖粕、棉粕或其他含氨农副产品。
⾖粕⾖粕是⼤⾖榨油后的加⼯副产物,含有丰富的蛋⽩质,饲料⽤⾖粕蛋⽩含量⾼达46%。
曾有研究专门以⾖粕为原料制备了⼀种黄⽠专⽤的氨基酸叶⾯肥,在选⽤合适的原料,科学的配⽐情况下,可以使黄⽠均衡⽣长,增产明显,黄⽠⼝感佳。
棉粕我国每年产棉籽1000万吨以上,提取棉油后的棉籽达600万吨,资源量全球第⼀。
棉粕是棉籽经过压榨、浸出等⼯艺提取油脂后得到的⼀种微红或黄⾊颗粒状物质,含粗蛋⽩质35%,粗纤维15%,且富含矿物质和维⽣素。
⽬前主要被⽤作动物饲料,因棉粕中的棉酚有⼀定的毒性,限制了其产品的应⽤。
曾有研究证明棉粕型氨基酸肥料对⼩麦⽣长发育有显著促进作⽤,能有效提⾼⼩麦株⾼、叶⾯积、叶绿素含量、⼲物质等指标。
02动物源氨基酸来源当下,研究⽐较热门的动物源氨基酸来源主要有⽑发、⾎液、鱼蛋⽩等。
发酵豆粕过程中氨基酸和小肽的含量变化
发酵豆粕过程中氨基酸和小肽的含量变化豆粕价格一路上涨,现已达到4800元/吨价位,而且呈上涨趋势,这与豆粕的营养价值是相关的,豆粕相对其他饲料蛋白质来说,具体蛋白质含量高,蛋白质中氨基酸比例好,赖氨酸含量高,适口性好,蛋白消化吸收率高达82%左右,如何发挥豆粕的最大功效,并带动配方中其他饲料的消化吸收,增强猪只的健康和生产性能,成为不得不考虑的问题,必竟它涨得太贵了,必须好好利用好它。
发酵豆粕不失为一种好的方法,发酵豆粕最早在欧洲研究并进入实践,后在台湾有了更好的发展,并传入大陆,当初研究开发发酵豆粕的初衷只是因为鱼粉太贵,来代替鱼粉的,不过,在养殖实践中,养殖场发现发酵豆粕不仅仅有替代鱼粉的功能,不仅其粗蛋白消化吸收提高到了95%以上,而且增加了猪的抗病能力,增强了植物饲料中微量元素的利用效率和生物效价,最后终于把产生这些功能的物质锁定在小肽这种物质上,业已证明,小肽可以直接被动物肠道所吸收,其消化吸收率比氨基酸还要高,同时,小肽与微量元素的结合,可以显著促进微量元素的生物效价,从而减少微量元素和矿物质元素的添加量,降低成本和环境污染;小肽还具体增强动物免疫功能的作用,目前早已用于人食用的有:胸腺肽、干扰素、免疫球蛋白等肽类产品,不仅效果突出,而且没有副作用,这对于目前规模化养猪业来说,是一个好消息,养猪技术的发展,造成的一个最大的弊端就是猪只容易应激,而小肽在解决断奶仔猪应激方面有独到的功效;发酵还产生益生菌,酸化剂,香味剂,多维等等,上面已讲述很清楚,这里不再累述,总之,高企的价格,迫使我们不得不尽其所能,提高其饲喂效率。
为了确定最佳发酵时间和发酵加水量,我们做了大量的发酵试验,试验方案中包括料水比的确定,最终确定料水比为1比2,在这种料水比情况下,发酵料中空气更少,同时有利于厌氧发酵进行,另外,发酵产热量少,即使有产热,也由于加入的水比较多,而水的蓄热性能极好(比热高),可以大大缓解温度的上升,而料水比为1比1时,往往发热量比较大,可能对发酵不利,实践证明,料水比在1比2时,在夏天,料内温度也最多在32度左右(需要避免放置于太阳底下发酵)。
发酵豆粕评判标准
蛋白源饲料新研究利用现代生物技术将豆粕转化为优质蛋白质饲料原料,是国际研究开发热点,产品问世不到十年,技术和产业化水平在国际上以丹麦最为突出。
我国在这方面的研究始于上世纪九十年代末,目前国内仍处于大规模产业化的初期,已有几十家企业生产发酵豆粕,但品质参差不齐,也没有统一标准,饲料企业在选择产品上缺乏科学的依据,因此制定发酵豆粕行业标准已成为必要。
1 豆粕发酵的目的明确豆粕发酵的目的,才能够确定评判发酵豆粕质量的主要指标。
豆粕经过发酵其主要目的有以下四个方面:1.1 破坏豆粕中抗营养因子豆粕中含有胰蛋白酶抑制因子、低聚糖、凝集素、植酸、脲酶等抗营养因子,发酵过程中通过微生物、酶及发酵产生的有机酸的作用,使得抗营养因子被降解或者钝化,从而得到破坏。
1.2 消除豆粕蛋白的抗原性豆粕中含有的7S和11S蛋白具有很强的抗原性,幼龄动物对其尤为敏感。
在发酵过程中,主要是通过将其降解而使其失去抗原性。
1.3 降解大分子蛋白质豆粕中11S和7S蛋白分子量分别为350KD和180KD,通过发酵酶解,被降解为氨基酸及各种多肽,有利于动物的吸收利用。
1.4 形成各种有益发酵产物目前豆粕发酵均采用枯草芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌等安全菌株,产品发酵后往往含有较高数量的有益菌和有机酸、蛋白酶等代谢产物。
2 发酵豆粕评判程序对发酵豆粕的评判,可以按四个步骤进行,需要检测的指标如下:2.1 感官评判包括细度、色泽、粘度、气味。
2.2 常规理化分析包括蛋白含量、水分、灰分、酸度、TCA-N。
2.3 非常规理化分析包括SDS-PAGE电泳、挥发性盐基氮、胰蛋白酶抑制因子、脲酶活性、有益活菌数。
2.4 深度分析包括抗原定量、低聚糖(棉籽糖和水苏糖)、大豆凝集素、全氨基酸组成分析、蛋白酶活性、尿素氮等。
3 发酵豆粕评判指标的检测和判定3.1 色、香、味和粘度豆粕维持一定的温度经过发酵、干燥后颜色变深,国内外优质的发酵豆粕皆为棕黄色,如果颜色浅而与豆粕一致,有可能发酵程度不够或掺入其他浅色蛋白原料。
微生物发酵提高玉米_豆粕型日粮营养价值的初步研究
微生物发酵提高玉米-豆粕型日粮营养价值的初步研究摘要: 对玉米-豆粕型日粮进行混菌固态发酵,以去除其中的抗营养因子。
研究结果表明,发酵饲料的抗原蛋白发生了大幅的降解,发酵后蛋白质相对分子质量主要集中在 18 kDa 以下,小于5 kDa的小分子肽含量从发酵前的 1. 35%提高到了 3. 60%,蛋白质的体外消化率提高了 4. 0 个百分点。
发酵饲料的棉子糖家族寡糖被彻底降解,其淀粉含量降低了 3. 5 个百分点,直链淀粉含量提高了4. 13 个百分点,有益的代谢产物乳酸等有机酸的含量达到 2. 78% ,pH 下降至 4. 43。
关键词: 玉米; 豆粕; 微生物; 发酵Abstract: Corn - soybean meal diet was fermented by mixed strains via solid state fermentation to removethe anti - nutrient factor. The results showed that antigen proteins in fermented feed were degraded sharp-ly. The relative molecular weight of proteins after fermentation were gathered below 18 kDa,and peptidesbelow 5 kDa were increased from 1. 35% to 3. 60% ,accordingly the protein digestibility in vitro was in-creased 4. 0% . Besides,raffinose family oligosaccharides were degraded thoroughly,while the starch con-tent decreased 3. 5% ,the amylose increased 4. 13% ,organic acids content including lactic acid reached to2. 78% ,and the pH decreased to 4. 43.Key words: corn; soybean meal; microbe; fermentation目前,国内饲料主要以玉米-豆粕型为主,其中玉米作为主要的能量饲料,常常占到日粮组成的60% 左右,而豆粕是动物日粮中蛋白质的主要来源,提供饲料工业 75% 的饲用蛋白[1]。
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2:菌株 M1 生长从 16 h 开始进入对数增长期,24 h 时达到最高点,之后进入稳定期,并逐渐衰亡;而酶
活力随着发酵的进行持续缓慢增长,24 h 后增长速 度迅速提高,40 h 后酶活力达到最高点,之后趋于 稳定,并呈现缓慢下降趋势。由于蛋白酶活力的变 化趋势明显滞后于菌种的生长,在菌株进入稳定期
第7期
曾 炽等:豆粕发酵制备氨基酸的中试初报
87
解,其含量急速下降;而发酵液中氨基态氮含量的 变化情况滞后于可溶性蛋白含量变化,于可溶性蛋 白含量达到顶峰后 15 h 左右,氨基态氮含量达到顶 峰,为 1 051 μg/mL,之后由于发酵底物消耗殆尽,菌 种自身生长需要消耗,氨基态氮含量出现缓慢降低 情况。3 类物质随发酵时间的变化情况表明,发酵体 系中可溶性蛋白含量与氨基酸产率密切相关。
并参考实际工作经验数据进行由 5 L 试验罐到 100
86
湖南农业科学
第7期
L 罐的发酵试验。5 L 试验罐直径 D=15 cm,2 组搅 拌叶轮直径 Di=6.5 cm,高径比 H/D=2,液深 H=21 cm,4 挡板 W/D=0.1;100 L罐直径 D=40 cm,2 组搅 拌叶轮直径 Di=16 cm,高径比 H/D=2,液深 H=50 cm,4 挡板 W/D=0.1。发酵液为牛顿型流体,黏度 u= 1.78×10-3 Pa·s,密度 L=1 050 kg/m3。以 60 L 水、4.2 kg 大豆粕、120 g KH2PO4、30 g CaCl2 为发酵 培 养 基,灭菌前使用 NaOH 调节 pH 至 7.2。依据公式 (1)搅拌雷诺准数:Re=ωDi2PL/μ;(2)不通气搅拌功 率:P0=2NPω3PLDi5;(3) 通气搅拌功率:Pg=2.25×10-3 (P02ωDi3/Q0.08)0.39;(4)空截面气速:vs=V(G π/4)D2;(5) 体 积 溶 氧 系 数 :Kd=(2.36 +3.3 ×2)(Pg/VL)0.56vs0.7ω0.7× 10-9 计算放大后的发酵控制条件[7]。 1.3.3 检测方法 (1)转速、温度、罐压、空气流量、 发酵体系 pH 值等发酵的实时监测数据从控制电 脑直接读取。(2)每 8 h 取样一次进行生化指标检 测。还原糖含量测量:3,5-二硝基水杨酸法[8];可溶 性蛋白含量测定:考马斯亮蓝 G-250 法[9];氨基酸 含量测定:茚三酮法[9];活菌数测定:平皿培养单菌
150
485
8
9
35
150
250
654
9
9
38
200
50
345
k1 616.7 472.3 534.7
368.0
k2 485.3 547.3 502.0
554.7
k3 494.7 577.0 560.0
674.0
R
131.3 104.7
58.0
306.0
根据正交试验结果,以发酵液中氨基态氮浓度 最高为目标,得到实验室自筛菌 M1 在 5 L 试验罐
吸光度
1.8
还原糖含量(稀释 10 倍)
1.6
可溶性蛋白含量(稀释 10 倍)
1.4
氨基态氮含量(稀释 100 倍)
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
00
10 20 30 40 50 60 70 80
发酵时间(h)
图 1 还原糖、可溶性蛋白、氨基态氮的含量
随发酵时间的变化
蛋白酶活性和生物量随发酵时间的变化见图
Key words: soybean meal; amino acids; KLa; fermentation scale up pilot test
我国是世界上大豆生产加工大国,年产大豆均 超过 1 500 万 t,进口大豆 1 000 万 t 以上,年产大 豆粕 1 600 万 t 以上[1]。大豆粕是以大豆为原料,经 浸提法取油后的副产物 [2],大豆粕蛋白含量高达 40%~47%,利用前景广阔。但是,由于大分子特性 与共存抗营养因子会影响大豆粕的利用[3],将其所 含蛋白降解成游离氨基酸及小肽是实现豆粕高效 利用的重要途径[4-5]。为此,实验室开展了发酵降解 豆粕制备氨基酸的系统研究,现将自选菌种进行豆 粕发酵的中试研究结果报告如下。
图 2 蛋白酶活性和生物量随发酵时间的变化
表 1 L(9 34)正交试验设计
因素 水平
接种量(%) 培养温度(℃) 搅拌转速(r/min) 通气量(L/h)
1
5
32
2
7
35
3
9
38
150
50
200
150
250
250
1.3.2 放大中试方法 试验菌种 M1 为好氧菌,发 酵过程为高好氧发酵过程,所以以体积溶氧系数相
等为基准,结合单位体积发酵液的搅拌功耗相等,
acids. The control parameters of fermentation were optimized with 5 L of fermenter. Then scale up pilot test was conducted with 100 L of fermenter according to KLa equal principle and actual work experience. After being fermented, the degradation rate of crude protein in soybean meal reached 88.57% , amino nitrogen content reached 1.05 mg/mL. Trial-production can be performed.
落计数法[10];蛋白酶活力测定:folin 酚法[11];粗蛋白 含量测定:凯式定氮法[12]。
2 结果与分析
2.1 发酵控制参数
正交试验以发酵后发酵液中氨基态氮含量为 参考依据,得到发酵罐培养控制条件中影响菌种 M1 发酵降解大豆粕制备氨基酸的 4 个因素的影响程度 为:通气量>接种量>温度>搅拌速度(表 2)。
养箱,HZQ-Q 振荡器,中国丽 BIOF-2000 型 5 L 发 酵罐,中国丽 BIOF-6100A S B A 型 100 L 发酵罐, TU-1810 紫外可见分光光度计等。
1.3 方 法
1.3.1 5 L 发酵罐培养条件优化 在实验室前期发 酵条件摸索工作的基础上,摸索在 5 L 发酵罐中发 酵降解大豆粕的最佳控制条件[6]。种子液培养基为 LB 培养基,发酵培养基为 3 000 mL 水、210 g 大豆 粕、6 g KH2PO4、1.5 g CaCl2,并以培养温度、接种 量、搅拌转速及通气量 4 个因素为正交试验因子, 选择 4 因素 3 水平的 L(9 34)正交试验,因素水平设 置见表 1。
1 材料与方法
1.1 材 料
大豆粕为湖南金叶肥料公司提供,菌株为湖南 农业大学生物科学技术学院实验室自选菌 M1。
1.2 主要仪器
恒温水浴箱,高压灭菌锅,超净工作台,恒温培
收稿日期:2011-02-07 基金项目:国家烟草专卖局重大项目(08-11AA01) 作者简介:曾 炽(1984-),男,湖南怀化市人,硕士研究生, 主要研究方向为微生物与发酵工程。 通讯作者:吴永尧
2.2 100 L 中试罐放大试验
在 5 L 发酵罐正交试验结果的基础上,根据 1.3.2 中放大公式计算,并结合实际工作中积累的经 验,以实现高效降解大豆粕中蛋白质生产氨基酸和 小分子肽为目标,确定 100 L 发酵罐中试的控制条 件为:通气量 60 L/min,接种量 1%,温度 38℃,搅拌 速度 150 r/min。 2.2.1 发酵过程中发酵情况的监测和控制 由发 酵罐电脑系统实时对发酵情况进行在线监测和控 制,能够保证转速、温度和通气条件稳定在设定值。 发酵罐内部压力通过调整尾气出口阀门进行调节, 在实际发酵中,由于菌种代谢产生大量气体,发酵 罐内部出现泡沫,气压增加。通过调整尾气出口阀 门,内部气压可保持在 1.45×105 Pa 左右,保证内压 大于外压,避免空气中杂菌污染发酵,也能避免罐 内压力增加过快导致发酵液从尾气出口逃出。pH 的高低对菌种生长和产物的合成影响明显,但在发 酵过程中,无需人为地对发酵体系 pH 进行调节,菌 种 M1 在代谢过程中本身具有一定的调节周围 pH 的能力,建成最适 pH 的环境。实际发酵过程中,pH 值从灭菌后的 6.7 逐渐升高到发酵结束时的 7.9,所 以只需在发酵培养基配置时将 pH 调至 7.2,即可实 现发酵的顺利进行。 2.2.2 发酵过程中生化指标的变化 为了适应工 业生产,降低生产成本,发酵培养基中除加必要的 无机盐外,碳源和氮源物质均由大豆粕降解提供, 不另添加其他物质。发酵体系中,降解豆粕中多糖 类物质产生的还原糖为菌种生长产酶提供碳源,多 糖的降解和还原糖的利用基本实现平衡,基本满足 菌种生长产酶。随着发酵的进行,体系中还原糖的 含量呈现缓慢降低的趋势(图 1);大豆粕中的蛋白 质随着菌种的生长,被逐渐降解利用,发酵液中可 溶性蛋白的含量快速提高,发酵进行至 30 h 左右, 发酵液中的可溶性蛋白含量达到顶峰,之后,由于 大豆粕中粗蛋白被降解殆尽,可溶性蛋白被菌种降
湖南农业科学 2011,(7):85~87
Hunan Agricultural Sciences
豆粕发酵制备氨基酸的中试初报
曾 炽 1,王静雅 1,周志成 2,陈思洋 1,娄立起 1,吴永尧 1
(1. 湖南农业大学生物科学技术学院,湖南 长沙 410128; 2. 湖南省烟草公司,湖南 长沙 410007)
中发酵降解大豆粕的最佳条件组合为:通气量 250 L/h,接种量 5%,温度 38℃,搅拌速度 250 r/min。在 此种试验条件下,发酵液中氨基态氮的最高含量可 以达到 831 μg/mL。由试验可知,随着通气量的上 升,产物含量呈现上升趋势,由于试验条件所限,通 气量 250 L/h 已经是在不产生发酵逃液前提下的最 高值。再发酵放大时,由于试验条件的改变,可以尝 试在保持 KLa(计算时取体积溶氧系数 Kd)基本不 变的基础上提高通气量,考察产物含量变化。