微生物固态发酵法提升冷榨菜籽饼粕营养价值
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Abstract: In order to obtain high-quality forage rapeseed meal, the cold-pressed rapeseed meal was fermented by mixed strains with a proportion of Geotrichum candidum, Candida mycoderma and Lactobacillus plantarum being 2:1:2 and an inoculum of 8% under solid-state formation. And formation temperature, time, pH and water/dry mass were analyzed by single-factor and orthogonal experiments. Results showed that when the fermentation was conducted at 34 ℃ for 64 h, with water/dry mass 2.2:1 and pH of medium water being 2, the degradation rate of glucosinolate in rapeseed meal can be up to 77.29% and the in vitro CP digestibility was raised by 99.91%. So the nutritive value of cold-pressed rapeseed meal was apparently improved. Key words: cold-pressed rapeseed meal; solid-state fermentation; in vitro CP digestibility; glucosinolate
油菜是世界四大油料作物之一，也是我国最 主要的油料作物。随着人们生活水平的提高及自 身保健要求的提升，菜籽制油技术也开始由传统 热榨和有机浸出技术向冷榨转变，以获得优质菜
籽油的同时可以得到蛋白质(35%~40%)丰富的冷 榨饼 [1-2] 。如能将饼粕相关产品替代部分动物饲 料，无疑可以降低养殖成本，给养殖户带来切实 的经济效益。然而，冷榨饼中存在硫甙、植酸、
Improving the nutritive value of cold-pressed rapeseed cake with microbes under solid-state formation
GUO Yan, ZHOU Hong-xiang*, QIU Shu-yi, LIU Lin
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550003)
*通讯作者 收稿日期：2011-11-29 基金项目：贵州省科学技术基金项目(黔科合J字[2011]2068号)。 作者简介：郭艳(1987—)，女，四川宜宾人，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。
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食品科技
年 第 卷 第 期 FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
粮食与油脂
ห้องสมุดไป่ตู้
单宁等抗营养物质，从而限制了其有效利用[3]。 为解决菜籽饼的营养问题，国内外对其进行 理化法、生物法及微生物法等在脱毒方面做了大 量的研究[4-5]，但是以冷榨菜籽饼进行脱毒处理的 研究较少见到报道。在各种脱毒方法中，微生物 法由于具有成本低、操作简单、营养成分损失小 等优点受到了大量研究工作者的关注，这也为冷 榨菜籽饼的脱毒提供了方向。目前对菜籽粕发酵 多采用白地霉菌 [6]、曲霉菌 [7]、乳酸菌 [8]、少孢根 霉[9]等单菌发酵，采用混菌发酵的研究较少。 混菌发酵可以利用多个菌种之间的协同发酵 作用，互相补偿其缺陷，从而在冷榨菜籽饼微生 物脱毒方面具有广阔的应用前景。但是由于各菌 种生长条件不同，发酵工艺各异，不能通用，这 也使微生物发酵法在生产上的应用受到了限制。 针对这一问题，本研究采用了以菜籽粕发酵中常 用的植物乳杆菌、白地霉和产朊假丝酵母按2:1:2 的比例复配而成混合菌种 [10]，主要对发酵温度、 时间、pH、水料比等单因素进行考察，进而采用 正交设计的试验方法对发酵条件进行优化，最后 得到最佳发酵工艺。 1 1.1 材料与方法 材料 菜籽饼粕：冷榨提油后用石油醚浸泡脱除部 分残油；麸皮：市售；GIMCC AS1.3植物乳杆菌： 广东省微生物菌种保藏中心，使用前先进行复 壮，复壮后保存在4 ℃冰箱中；白地霉、产朊假 丝酵母取自本实验室保藏菌种。 培养基为MRS培养基和PDA培养基。 1.2 方法 1.2.1 菌种活化与扩培 将处于保藏状态的乳酸菌 接种到MRS液体培养基中，产朊假丝酵母、白地 霉分别接种到PDA液体培养基中，培养2~3 d，制 得发酵菌株种子液，其菌体浓度约为107 cfu/mL， 备用。 1.2.2 菜籽粕固体发酵 称取18 g烘干粉粹后过40 目筛的干菜籽饼粕粉和2 g麸皮加到250 mL三角瓶 中，加入40 mL蒸馏水，随后在121 ℃条件下灭菌 20 min。再以8%为总接种量，按接种比例白地霉 :产朊假丝酵母:植物乳杆菌=2:1:2，接种到装有固 体培养基的250 mL锥形瓶中，搅拌均匀，封口发 酵。发酵过程中定时取样，烘干粉碎，测定样品 中硫甙含量和体外消化率。
粮食与油脂
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 年 第 卷 第 期
微生物固态发酵法提升冷榨 菜籽饼粕营养价值的研究
郭 艳，周鸿翔*，邱树毅，刘 林 (贵州大学化学与化工学院，贵阳 550003)
摘要 ： 为了得到高品质的饲用菜籽饼粕 ， 利用混合菌种 ( 白地霉 : 产朊假丝酵母 : 植物乳杆菌 =2:1:2，接种量8%)作为发酵菌株，采用固态发酵方式处理冷榨菜籽饼粕。对发酵温度、时间、 pH、水料比进行单因素实验和正交实验优化，结果表明，当水料比为2.2:1，培养基用水pH为2 时，在34 ℃发酵64 h，菜籽饼粕中硫甙降解率达77.29%，体外消化率提升率高达99.91%，其营 养价值得到明显提高。 关键词：冷榨菜籽饼粕；固态发酵；体外消化率；硫甙 中图分类号：TS 229 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)07-0176-04
油菜是世界四大油料作物之一，也是我国最 主要的油料作物。随着人们生活水平的提高及自 身保健要求的提升，菜籽制油技术也开始由传统 热榨和有机浸出技术向冷榨转变，以获得优质菜
籽油的同时可以得到蛋白质(35%~40%)丰富的冷 榨饼 [1-2] 。如能将饼粕相关产品替代部分动物饲 料，无疑可以降低养殖成本，给养殖户带来切实 的经济效益。然而，冷榨饼中存在硫甙、植酸、
Improving the nutritive value of cold-pressed rapeseed cake with microbes under solid-state formation
GUO Yan, ZHOU Hong-xiang*, QIU Shu-yi, LIU Lin
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550003)
*通讯作者 收稿日期：2011-11-29 基金项目：贵州省科学技术基金项目(黔科合J字[2011]2068号)。 作者简介：郭艳(1987—)，女，四川宜宾人，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。
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单宁等抗营养物质，从而限制了其有效利用[3]。 为解决菜籽饼的营养问题，国内外对其进行 理化法、生物法及微生物法等在脱毒方面做了大 量的研究[4-5]，但是以冷榨菜籽饼进行脱毒处理的 研究较少见到报道。在各种脱毒方法中，微生物 法由于具有成本低、操作简单、营养成分损失小 等优点受到了大量研究工作者的关注，这也为冷 榨菜籽饼的脱毒提供了方向。目前对菜籽粕发酵 多采用白地霉菌 [6]、曲霉菌 [7]、乳酸菌 [8]、少孢根 霉[9]等单菌发酵，采用混菌发酵的研究较少。 混菌发酵可以利用多个菌种之间的协同发酵 作用，互相补偿其缺陷，从而在冷榨菜籽饼微生 物脱毒方面具有广阔的应用前景。但是由于各菌 种生长条件不同，发酵工艺各异，不能通用，这 也使微生物发酵法在生产上的应用受到了限制。 针对这一问题，本研究采用了以菜籽粕发酵中常 用的植物乳杆菌、白地霉和产朊假丝酵母按2:1:2 的比例复配而成混合菌种 [10]，主要对发酵温度、 时间、pH、水料比等单因素进行考察，进而采用 正交设计的试验方法对发酵条件进行优化，最后 得到最佳发酵工艺。 1 1.1 材料与方法 材料 菜籽饼粕：冷榨提油后用石油醚浸泡脱除部 分残油；麸皮：市售；GIMCC AS1.3植物乳杆菌： 广东省微生物菌种保藏中心，使用前先进行复 壮，复壮后保存在4 ℃冰箱中；白地霉、产朊假 丝酵母取自本实验室保藏菌种。 培养基为MRS培养基和PDA培养基。 1.2 方法 1.2.1 菌种活化与扩培 将处于保藏状态的乳酸菌 接种到MRS液体培养基中，产朊假丝酵母、白地 霉分别接种到PDA液体培养基中，培养2~3 d，制 得发酵菌株种子液，其菌体浓度约为107 cfu/mL， 备用。 1.2.2 菜籽粕固体发酵 称取18 g烘干粉粹后过40 目筛的干菜籽饼粕粉和2 g麸皮加到250 mL三角瓶 中，加入40 mL蒸馏水，随后在121 ℃条件下灭菌 20 min。再以8%为总接种量，按接种比例白地霉 :产朊假丝酵母:植物乳杆菌=2:1:2，接种到装有固 体培养基的250 mL锥形瓶中，搅拌均匀，封口发 酵。发酵过程中定时取样，烘干粉碎，测定样品 中硫甙含量和体外消化率。
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 年 第 卷 第 期
微生物固态发酵法提升冷榨 菜籽饼粕营养价值的研究
郭 艳，周鸿翔*，邱树毅，刘 林 (贵州大学化学与化工学院，贵阳 550003)
摘要 ： 为了得到高品质的饲用菜籽饼粕 ， 利用混合菌种 ( 白地霉 : 产朊假丝酵母 : 植物乳杆菌 =2:1:2，接种量8%)作为发酵菌株，采用固态发酵方式处理冷榨菜籽饼粕。对发酵温度、时间、 pH、水料比进行单因素实验和正交实验优化，结果表明，当水料比为2.2:1，培养基用水pH为2 时，在34 ℃发酵64 h，菜籽饼粕中硫甙降解率达77.29%，体外消化率提升率高达99.91%，其营 养价值得到明显提高。 关键词：冷榨菜籽饼粕；固态发酵；体外消化率；硫甙 中图分类号：TS 229 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)07-0176-04