地衣芽孢杆菌发酵豆粕的工艺优化及其应用
地衣芽孢杆菌发酵过程的优化
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钾等 #
主要试剂 淀粉 % 豆汁 % 硫酸锰 % 磷酸氢二钾 % 磷酸二氢
为此进行了对地衣芽孢菌发酵过程优化的试验 " 以 求提高产量 " 降低生产成本 #
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注 # 每种配方中再加 # 尿素 ,%&‘ $ 磷酸氢二钾 ,%(a $ 磷酸二 氢钾 ,%*b $ 硫酸镁 ,%!c "
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摇瓶正交试验 以一适合生产的经验培养基为基础进行正交试 经验培养基 为 # 淀粉 !"#$ $ 尿 素 #%&’ $ 磷
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地衣芽孢杆菌文献综述
地衣芽孢杆菌的研究进展应用生物科学一班，卜亚平，01142102摘要：地衣芽孢杆菌在作用机理，饲料中应用，医药研究，环境污染防治研究，病虫害防治研究方面做一综述。
关键词：地衣芽孢杆菌，作用机理，饲料，医药，环境污染，病虫害防治。
地衣芽孢杆菌为中生芽孢的革兰氏阳性需氧菌，是芽孢杆菌中目前较具有应用潜力的菌种之一，具有调节动物微生态平衡，促进肠道有益菌生长，降低病原菌的数量，增加动物机体的抗病力，提高机体的免疫功能。
在自然界分布非常广泛, 生理特性丰富多样 , 是土壤和植物微生态优势种群之一。
它可产生多种抗生素, 包括脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类、氨基酸类、核酸类物质, 对多种动、植物及人类病原菌起到很好的抑制作用。
而且芽孢杆菌还具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性[ 1] 。
因此, 芽孢杆菌被广泛应用于医药、农药、食品、饲料加工、环境污染治理等各个行业。
本文就地衣芽孢杆菌在作用机理，饲料中应用，医药研究，环境污染防治研究，病虫害防治研究方面做一综述。
地衣芽孢杆菌( Bacillus licheniformis) 是芽孢杆菌中较具应用潜力的菌种之一。
近年来, 国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。
在医药、饲料加工、农药等行业 , 取得了较好的研究成果。
根据文献显示, 关于地衣芽孢杆菌的专利有: 用地衣芽孢杆菌生产生物农药的方法; 地衣芽孢杆菌新菌株及其微生态制剂; 地衣芽孢杆菌 T1 菌株的术, 改变地衣芽孢杆菌 NCIB8061 a- 淀粉酶的耐温性和耐酸性酶的性质等。
1地衣芽孢杆菌的生物学特性地衣芽孢杆菌是兼性厌氧菌，属于益生菌。
细胞形态排列呈杆状，单生，细胞内无聚PHB颗粒芽孢形态，产生近中生的椭圆形芽孢，孢囊稍膨大；在肉质培养基上菌落为扁平，边缘不整齐，白色，表面皱褶，24小时后菌落直径3mm，适生长温度大约为 50℃但也能在更高的温度下存活。
酶分泌的最适温度为37℃。
可能以孢子形式存在，从而抵抗恶劣的环境；在良好环境下，则可以生长态存在。
地衣芽孢杆菌发酵生产工艺(2011.10.08)
地衣芽孢杆菌发酵生产工艺1. 地衣芽孢杆菌生产工艺及流程简图 1.1 流程简图1.2 地衣芽孢杆菌发酵配方及技术参数 1) 发酵培养基配制序号 名称 规格 用量（g/L ）1 蔗糖 工业一级或以上 402 豆粕 饲料级或以上 403 (NH4)2SO4 饲料级或以上5 4 K 2HPO 4·3H 2O食用级或以上 8 5 KH 2PO 4 食用级或以上 1.8 6 MgSO 4 食用级或以上 0.5 7 MnSO4食用级或以上0.052) 主要技术参数：a) 接种量：1%。
b) 发酵温度：30~31℃。
c) 通气量0.8：1 ~1.0：1。
d) DO ：25%以上。
e) pH ：6.5-7.0。
f) 发酵时间：32~48h 。
发酵空罐灭菌配料接种发酵浓缩喷雾干燥发酵实罐灭菌g)液体菌数≥2.0×109cfu/mL.h)芽孢形成率98%。
i)喷干：进风160~170℃，出风80~85℃。
j)菌粉(以活菌数计，cfu/g)≥100亿。
3)工艺操作步骤a)种子制备要求：菌种鉴定符合特性，无变异，无杂菌。
b)培养基配置：称量：按配方准确称量。
溶解：蔗糖加适量水充分溶解；(NH4)2SO4，K2HPO4·3H2O，KH2PO4，MnSO4，MgSO4·7H2O，加适量水充分溶解。
消泡剂适量。
c)发酵发酵空罐灭菌：温度121~130℃，保持流通蒸汽，罐压0.09~0.15 Mpa，维持时间20~40分钟。
进料，加水调整总体积。
发酵实罐灭菌：温度121℃，罐压0.08~0.15 Mpa，通气量0.8~1.0，维持时间30分钟，保持流通蒸汽；最后降温至30℃。
接种：温度30℃，接种量1%。
培养：温度30~31℃, 时间32~48小时, 罐压0.05~0.08Mpa, pH 6.5~7.0，DO：25%以上。
芽孢形成率98%，培养终止，液体菌数≥2.0×109cfu/mL。
发酵豆粕应用报告
发酵豆粕应用报告一、引言豆粕是从大豆中提取出的一种饲料原料，富含蛋白质、能量以及多种维生素和矿物质。
然而，由于其特殊的成分和营养结构，豆粕在饲料中的应用仍然存在一些问题。
为了改善豆粕的饲料价值，近年来对其进行发酵处理，以提高其营养价值和降低抗营养因子的含量，已被广泛研究和应用。
本报告旨在综述和分析发酵豆粕的应用研究，并探讨其在饲料中的潜在应用价值。
二、发酵豆粕的制备方法及机制1.发酵豆粕的制备方法发酵豆粕的制备方法主要包括微生物法、酶法和物理法。
微生物法是利用菌种对豆粕中的抗营养因子和非生物可利用成分进行分解和转化。
常用的菌种包括酵母菌、乳酸菌、霉菌等。
酶法是通过添加食用酶制剂，利用其对豆粕中的蛋白质、糖类等进行降解和转化。
物理法主要是通过热处理或压榨等方式对豆粕进行改性处理，改变其结构和性质。
2.发酵豆粕的作用机制发酵豆粕的作用机制主要体现在以下几个方面：(1)降低抗营养因子的含量：豆粕中含有多种抗营养因子，如非淀粉多糖、酚类化合物以及胰蛋白酶抑制剂等。
发酵处理能够降解这些抗营养因子，提高豆粕的消化利用率。
(2)提高蛋白质的生物利用率：发酵豆粕可以使其中的蛋白质发生水解和转化，生成更容易被动物消化吸收的小肽和氨基酸。
(3)改善饲料口感和食欲：发酵豆粕中产生的有机酸和挥发性物质可以改善饲料的口感，增加动物的食欲，提高饲料摄入量。
三、发酵豆粕在饲料中的应用研究1.发酵豆粕在猪饲料中的应用研究研究表明，将发酵豆粕作为猪饲料中的替代品可以提高猪对蛋白质的利用率，降低饲料的粪便氮排放。
同时，发酵豆粕还可以改善猪饲料的口感，增加猪的食欲和饲料摄入量，促进猪的生长发育。
2.发酵豆粕在鸡饲料中的应用研究研究发现，将发酵豆粕作为鸡饲料中的替代品可以提高鸡对蛋白质和能量的利用率，降低饲料的代谢能消耗。
此外，发酵豆粕还可以降低鸡饲料中的丙酸盐含量，改善肠道环境，减少鸡的肠道病原菌数量。
四、发酵豆粕的潜在应用价值与前景发酵豆粕通过改善抗营养因子的消化利用、提高蛋白质的生物利用率和改善饲料口感等途径，可以有效提高其在饲料中的营养价值和利用效果。
发酵豆粕的使用方法
发酵豆粕的使用方法发酵豆粕作为一种生物有机肥，近年来受到越来越多人的青睐。
它不仅能够充分利用生物有机废弃物，还能提供各种养分、改善土壤环境等一系列优点，受到广泛关注。
当然，要想发挥它的最大效用，我们需要了解如何科学地使用它。
一、发酵豆粕的制作1.准备原材料。
首先要准备的是豆粕和菌种。
一般来说，豆粕应选用富含养分且未受污染的粕，而菌种则会根据自己需要的养分来选取适当的微生物。
2.混合原料。
将豆粕和菌种按照一定比例混合均匀，切记不要加入过多的水分。
3.堆肥。
将混合好的原料堆放成圆锥形，并在外面覆盖上一层麦秸或稻草等干物质的保护层，保护层的大小要与堆放的混合原料相适应。
4.重复发酵。
一般发酵需要重复两次，每次时间15天左右，期间要保持湿度在40%-60%之间，并经常翻动。
二、发酵豆粕的使用方法1.种植时使用。
在土壤种植时加入发酵豆粕，可以充分提高土地的养分含量，增强土壤通气性和保水性，提高土壤的肥力。
2.作为底肥使用。
化肥的化学成分千差万别，而发酵豆粕则可以补充土壤中的有机物质和养分元素，为作物提供一个比较均衡的养分环境。
若作为底肥使用，需在春季在整地后进行附肥，以增加土壤透气性和保水性。
3.用于造菌土。
利用发酵豆粕配合菌种和其他辅材，经过科学配比，制成造菌土，用于种植菌类，可以大大提高植物的生长速度和产量。
4.使用的量要适量。
无论何时，我们都要注意使用发酵豆粕的量不要过多或过少，以免造成负面影响。
总之，在使用发酵豆粕时，我们要充分了解它的特性，科学制作和使用，才能真正发挥它的最大效用。
发酵豆粕在反刍动物生产中的研究及应用进展
[摘要]豆粕是一种优质植物性蛋白质饲料,但其含有如胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白以及植酸盐等抗营养因子。
微生物发酵可以改善豆粕的营养价值,发酵后各种抗营养因子降解,小肽含量增加,赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸含量提高。
本文综述了豆粕中的主要抗营养因子对反刍动物的危害,并就发酵豆粕在反刍动物生产中的应用进行概述,以期为今后深入的研究豆粕提供参考。
[关键词]发酵豆粕;抗营养因子;反刍动物;牛饲料;羊饲料[中图分类号]S816.7[文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2020)15-0107-05郁元年1,张彬1,张佩华1,沈维军1,万发春1,汤少勋2,王祚1*(1.湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙410128;2.中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙410125)基金项目:湖南省重大科技专项(2017NK1020)*通讯作者豆粕是大豆制油的副产物,粗蛋白质含量高,氨基酸组成丰富且平衡,赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸含量较高(杨小佳等,2013),但豆粕中含有的多种抗营养因子限制了其在动物饲料中的应用。
饲料中抗营养因子含量超过畜禽耐受水平时,将影响畜禽的生产性能和机体健康,对幼畜的伤害尤为显著,易导致幼畜消化道功能发育不良,影响其生长发育(R o ..he 等,2017;Ts 等,1990)。
发酵豆粕是普通豆粕在可控条件下通过微生物(如芽孢杆菌、酿酒酵母等)或酶制剂进行发酵,并经干燥制成的蛋白质饲料原料。
发酵能减少抗营养因子,将大分子蛋白质和碳水化合物降解成多肽类和糖类,并且富含益生菌、有机酸、消化酶等多种有益产物,有利于动物的消化吸收,减少豆粕营养损失(Shi 等,2017;Mukherjee 等,2015)。
此外,发酵豆粕所含的益生菌对于改善动物肠道功能以及减少畜禽生产中抗生素的使用等均有积极意义(彭辉才,2008)。
发酵豆粕在未来饲料产业发展中具有广阔应用前景,本文就发酵豆粕的种类、作用机理及其在反刍动物生产中的应用和面临的问题进行综述,旨在为相关研究和生产提供理论依据。
复合微生物固态发酵豆粕的工艺条件研究
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豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化
动物营养学报２０１８，３０（７）：２７４９⁃２７６２ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ㊀ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃２６７ｘ．２０１８．０７．０３６豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化吝常华㊀刘国华㊀常文环㊀张㊀姝㊀郑爱娟㊀邓雪娟㊀蔡辉益∗（中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点开放实验室，生物饲料开发国家工程研究中心，北京１０００８１）摘㊀要：本试验以小肽含量为指标，对解淀粉芽孢杆菌单菌固态发酵豆粕以及解淀粉芽孢杆菌㊁植物乳杆菌和酿酒酵母菌３个菌种混菌固态发酵豆粕的工艺条件进行优化，并对其发酵前后的营养物质含量变化进行研究㊂通过解淀粉芽孢杆菌㊁植物乳杆菌和酿酒酵母３个试验菌的生长曲线确定其接种到固态培养基的最佳接种时间㊂采用单因素试验设计研究解淀粉芽孢杆菌接种量㊁温度㊁料水比㊁发酵时间４个因素对豆粕发酵产小肽的影响，并在此基础上采用四因素三水平的正交试验设计对单㊁混菌固态发酵豆粕的工艺条件进行优化㊂对豆粕发酵前后豆粕营养物质含量㊁大豆球蛋白含量㊁蛋白质分子质量㊁发酵产物ｐＨ进行测定㊂结果显示：３株试验菌接在各自种子培养基扩大培养至２１ｈ为其接种到固态培养基的最佳时间㊂解淀粉芽孢杆菌单菌固态发酵豆粕的最佳工艺条件为：接种量为１０％㊁温度为４０ħ㊁料水比为１．０ʒ１．２㊁发酵时间为７２ｈ；解淀粉芽孢杆菌㊁植物乳杆菌㊁酿酒酵母混菌固态发酵豆粕的最佳工艺条件为：接种量为１５％㊁温度为３１ħ㊁料水比为１．０ʒ１．０发酵时间为１２０ｈ，３个菌株的接种比例为：解淀粉芽孢杆菌ʒ植物乳杆菌ʒ酿酒酵母＝９ʒ３ʒ２㊂经微生物发酵后，发酵产物中小肽㊁粗蛋白质㊁粗灰分㊁粗脂肪含量较发酵前均得到显著提高（Ｐ＜０．０５），粗纤维含量则显著下降（Ｐ＜０．０５）；单菌发酵组和混菌发酵组发酵产物中大豆球蛋白含量均较未发酵组显著降低（Ｐ＜０．０５）；单菌发酵组和混菌发酵组发酵产物中蛋白质分子质量较未发酵组降低；混菌发酵组发酵产物的ｐＨ较未发酵组显著降低（Ｐ＜０．０５），而单菌发酵组发酵产物的ｐＨ则与未发酵组差异不显著（Ｐ＞０．０５）㊂综上所述，豆粕经微生物固态发酵后营养价值在一定程度上得到改善，大分子蛋白质被降解，ｐＨ也发生了变化，并且单菌发酵和混菌发酵的效果存在差异㊂关键词：豆粕；单菌；混菌；发酵；工艺优化；营养物质中图分类号：Ｓ６６５．４㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号：１００６⁃２６７Ｘ（２０１８）０７⁃２７４９⁃１４收稿日期：２０１７－１２－１５基金项目：国家肉鸡产业技术体系（ＣＡＲＳ⁃４１）作者简介：吝常华（１９９０ ），女，河南安阳人，硕士研究生，从事家禽营养研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：１３５３３７１２８０＠ｑｑ．ｃｏｍ∗通信作者：蔡辉益，研究员，博士生导师，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃａｉｈｕｉｙｉ＠ｃａａｓ．ｃｎ㊀㊀豆粕作为我国重要的植物性蛋白质原料，与其他植物性蛋白质原料（棉籽粕㊁菜籽粕㊁花生粕等）相比具有氨基酸组成合理㊁消化利用率高㊁适口性好的特点［１］，与鱼粉等动物性蛋白质饲料相比具有资源较为充足㊁价格相对低廉㊁不易氧化腐败㊁安全系数高等优点［２］㊂但是，我国作为一个畜牧生产大国，豆粕资源的供需矛盾依然突出，同时豆粕中含有大豆球蛋白㊁胰蛋白酶抑制剂㊁植酸等抗营养因子［３］，其中大豆球蛋白占总蛋白质的４０％［４］，是大豆中含量最高的一种球蛋白，同时也是热稳定性最强的抗原蛋白之一，是引起动物过敏反应和腹泻的主要成分，其不仅限制了豆粕在饲粮中的使用，而且对畜禽危害较为严重㊂因此，充分利用现有豆粕资源，采取一定的技术途径提㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３０卷高豆粕饲用价值具有重要意义㊂近年来，人们对微生物（主要是有益菌）发酵技术的关注度日益提高，并积极探索发掘菌种资源用于饲料的发酵生产，其中解淀粉芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａ⁃ｃｉｅｎｓ）作为一种益生菌，具有繁殖速度快，稳定性好，生命力强［５］，富含淀粉酶㊁蛋白酶㊁纤维素酶的特点［６－９］，在固态发酵豆粕的应用研究中取得了较好的效果［１０－１２］㊂有关微生物发酵豆粕工艺参数的研究报道虽然较多，但是目前对于菌种资源和发酵工艺依然有严格的衡量标准，且微生物单独发酵和混菌发酵豆粕对比研究较少㊂因此，本试验拟分别优化解淀粉芽孢杆菌单菌及其在植物乳杆菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ）和酿酒酵母菌（Ｓａｃ⁃ｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）的协同下混菌发酵豆粕的工艺参数，并对豆粕发酵前后的理化性质进行分析比较，为发酵豆粕菌种的选择和发酵工艺的优化提供科学依据㊂１㊀材料与方法１．１㊀试验材料与菌种㊀㊀豆粕和麸皮：由中国农业科学院饲料研究所昌平南口基地提供，粉碎过４０目筛㊂㊀㊀无菌水：蒸馏水分装，１２１ħ灭菌２０ｍｉｎ㊂㊀㊀解淀粉芽孢杆菌：为本实验室分离筛选所得㊂㊀㊀植物乳杆菌：购自中国普通微生物菌种管理保藏中心，保藏编号为１．５５７㊂㊀㊀酿酒酵母菌：购自中国普通微生物菌种管理保藏中心，保藏编号为２．３８８㊂１．２㊀培养基１．２．１㊀液体种子培养基㊀㊀ＬＢ培养基：氯化钠１０．０ｇ㊁蛋白胨１０．０ｇ㊁酵母粉５．０ｇ，蒸馏水定容至１０００ｍＬ，调ｐＨ至７．４，１２１ħ灭菌２０ｍｉｎ㊂㊀㊀ＭＲＳ培养基：葡萄糖２０．０ｇ㊁蛋白胨１０．０ｇ㊁牛肉膏８．０ｇ㊁酵母膏４．０ｇ㊁硫酸镁０．５ｇ㊁硫酸锰０．３ｇ㊁柠檬酸铵２．０ｇ㊁乙酸钠５．０ｇ㊁吐温－８０１．０ｍＬ，蒸馏水定容至１０００ｍＬ，调ｐＨ至６．２ ６．６，１２１ħ灭菌２０ｍｉｎ㊂㊀㊀ＹＰＤ培养基：葡萄糖２０．０ｇ㊁蛋白胨１０．０ｇ㊁酵母粉５．０ｇ，蒸馏水定容至１０００ｍＬ，自然ｐＨ，１２１ħ灭菌２０ｍｉｎ㊂１．２．２㊀斜面培养基㊀㊀在各个液体种子培养基的基础上添加２０．０ｇ琼脂糖㊂１．２．３㊀固体发酵培养基㊀㊀豆粕４５．０ｇ㊁麸皮５．０ｇ，灭菌水适量，自然ｐＨ㊂１．３㊀试验方法１．３．１㊀发酵种子液的制备㊀㊀首先用接种环从解淀粉芽孢杆菌㊁植物乳杆菌和酿酒酵母菌斜面培养基上分别接１环于各菌种的液体种子培养基中，依次为ＬＢ培养基㊁ＭＲＳ培养基和ＹＰＤ培养基，将解淀粉芽孢杆菌置于３７ħ㊁１８０ｒ／ｍｉｎ摇床振荡培养，酿酒酵母菌置于３０ħ㊁１８０ｒ／ｍｉｎ摇床振荡培养，植物乳杆菌置于３０ħ静置培养，３个菌种均培养４８ｈ㊂然后，将上述培养好的菌液按１％的接种量接种到各菌种液体种子培养基中进行扩大培养２４ｈ，制成发酵种子液㊂１．３．２㊀各菌种生长曲线的测定及接种时间的确定㊀㊀采用分光光度计比浊法［１３］，用已经灭菌的未接种各菌种的液体种子培养基作为空白对照，取各自相应培养条件下培养０㊁３㊁６㊁９㊁１２㊁１５㊁１８㊁２１㊁２４㊁２７㊁３０㊁３３㊁３６㊁３９㊁４２㊁４５㊁４８ｈ时的３个菌种，分别测定６００ｎｍ处的吸光度值，以培养时间为横坐标，以相应菌液的吸光度值为纵坐标绘制生长曲线㊂选择各菌种处于对数生长期时的菌液接种到固体发酵培养基中，此时菌体活力最强，生长最旺盛［１４］㊂１．３．３㊀固态发酵方法㊀㊀将固体发酵培养基分装于２５０ｍＬ三角瓶中，将培养好的发酵种子液按一定的接种量接种到含豆粕的固态发酵培养基中，搅拌均匀，静置发酵㊂１．３．４㊀单菌发酵豆粕试验设计１．３．４．１㊀单因素试验㊀㊀以接种量（Ａ）㊁温度（Ｂ）㊁料水比（Ｃ）和发酵时间（Ｄ）这４个因素为研究对象进行单因素试验，以发酵产物中小肽含量为指标，研究单一因素对解淀粉芽孢杆菌发酵豆粕产小肽的影响㊂１．３．４．２㊀单菌发酵豆粕工艺条件的优化㊀㊀为了获得解淀粉芽孢杆菌单菌发酵豆粕的最佳发酵工艺，在单因素试验的基础上，以发酵产物小肽含量为指标，采用四因素三水平Ｌ９（３４）的正交试验对发酵工艺进行优化，每个水平设３个重复㊂优化单菌发酵豆粕工艺条件的正交试验设计见表１㊂０５７２７期吝常华等：豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化表１㊀优化单菌发酵豆粕工艺条件的正交试验设计Ｔａｂｌｅ１㊀Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｉｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ水平Ｌｅｖｅｌｓ因素Ｆａｃｔｏｒｓ接种量Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ（Ａ）／％温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）／ħ料水比Ｆｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）／ｈ１５３０１．０ʒ０．８４８２１０３５１．０ʒ１．０７２３１５４０１．０ʒ１．２９６１．３．５㊀混菌发酵豆粕试验设计１．３．５．１㊀混菌发酵豆粕菌种比例优化㊀㊀采用Ｌ９（３４）正交试验设计，将３个菌种按３个接种量进行三因素三水平正交试验，每个水平设３个重复㊂在温度３４ħ㊁料水比１．０ʒ１．０㊁自然ｐＨ条件下发酵４８ｈ，以发酵产物小肽含量为指标，确定混菌发酵豆粕时３个菌种的最佳接种比例㊂优化混菌发酵豆粕菌种比例的正交试验设计如表２所示㊂表２㊀优化混菌发酵豆粕菌种比例的正交试验设计Ｔａｂｌｅ２㊀Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｓｔｒａｉｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ％水平Ｌｅｖｅｌｓ因素Ｆａｃｔｏｒｓ解淀粉芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ（Ａ）植物乳杆菌Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ（Ｂ）酿酒酵母菌Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｃ）１３１１２６２２３９３３１．３．５．２㊀混菌发酵豆粕工艺条件的优化㊀㊀在确定３个菌种最佳接种比例的基础上，采用Ｌ１６（４４）正交试验设计，将混菌发酵豆粕的接种量（Ａ）㊁温度（Ｂ）㊁料水比（Ｃ）㊁时间（Ｄ）４个因素进行优化，每个因素设４个水平，每个水平设３个重复，进行四因素四水平的正交试验㊂优化混菌发酵豆粕工艺条件的正交试验设计如表３所示㊂表３㊀优化混菌发酵豆粕工艺条件的正交试验设计Ｔａｂｌｅ３㊀Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎｓｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ水平Ｌｅｖｅｌｓ因素Ｆａｃｔｏｒｓ接种量Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ（Ａ）／％温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）／ħ料水比ʒＦｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）／ｈ１６３１１．０ʒ０．６４８２９３４１．０ʒ０．８７２３１２３７１．０ʒ１．０９６４１５４０１．０ʒ１．２１０８１．４㊀测定指标与方法㊀㊀发酵结束后，将产物置于５０ħ烘箱中烘至恒重，放于室内回潮２４ｈ，然后粉粹过６０目筛，进行指标的测定㊂１．４．１㊀小肽及常规营养成分含量的测定㊀㊀小肽含量：参照轻工行业标准‘大豆肽粉“（ＱＢ／Ｔ２６５３ ２００４）中方法进行测定㊂㊀㊀粗蛋白质含量：参照国家标准‘饲料中粗蛋白测定方法“（ＧＢ／Ｔ６４３２ １９９４）中方法进行测定㊂１５７２㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３０卷㊀㊀粗纤维含量：参照国家标准‘饲料中粗纤维的含量测定过滤法“（ＧＢ／Ｔ６４３４ ２００６）中方法进行测定㊂㊀㊀粗灰分含量：参照国家标准‘饲料中粗灰分的测定“（ＧＢ／Ｔ６４３８ ２００７）中方法进行测定㊂㊀㊀粗脂肪含量：参照国家标准‘饲料中粗脂肪的测定“（ＧＢ／Ｔ６４３３ ２００６）中方法进行测定㊂１．４．２㊀蛋白质分子质量的测定㊀㊀采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ⁃ＰＡＧＥ）法［１５］测定蛋白质分子质量：称取粉碎过６０目筛的豆粕１．０００ｇ，用０．１ｍｏｌ／Ｌ的Ｔｒｉｓ⁃ＨＣｌ缓冲液（ｐＨ＝８．０）浸提１ｈ，３０００ˑｇ㊁４ħ离心１０ｍｉｎ，取上清液置于４ħ冰箱保存待用㊂电泳时采用５％浓缩胶㊁１５％的分离胶，每条泳道加２０μＬ上清液，２０ｍＡ㊁８０Ｖ恒流电泳２ｈ后，考马斯亮蓝染色观察㊂１．４．３㊀大豆球蛋白含量的测定㊀㊀采用大豆球蛋白检测试剂盒进行大豆球蛋白含量的测定，其主要是利用间接竞争的方法，样品中的大豆球蛋白与试剂盒中预包被的抗原竞争大豆球蛋白抗体，然后加入酶标二抗后，３，３ᶄ，５，５ᶄ－四甲基联苯胺（ＴＭＢ）底物显色，使得样品吸光度值与其所含大豆球蛋白的含量呈负相关，因此可通过酶标仪检测吸光度值，并与标准曲线比较得出样品中大豆球蛋白的含量㊂１．４．４㊀发酵豆粕产物干样ｐＨ的测定㊀㊀称取３．０００ｇ发酵豆粕干样，加入３０．０ｍＬ的蒸馏水，搅拌均匀，４ħ静置６ｈ，过滤，用ｐＨ计测定上清液的ｐＨ㊂１．５㊀数据统计与分析㊀㊀试验数据用Ｅｘｃｅｌ２０１６进行初步处理后，采用ＳＰＳＳ１９．０软件进行统计分析㊂其中正交试验数据采用一般线性模型单变量进行极差与方差分析，其他采用单因素方差分析，检验组间差异显著性，并采用Ｄｕｎｃａｎ氏法进行多重比较，结果以 平均值ʃ标准差 表示，显著性水平为Ｐ＜０．０５㊂２㊀结果与分析２．１㊀试验菌种生长曲线的测定结果及接种时间的确定２．１．１㊀解淀粉芽孢杆菌生长曲线㊀㊀由图１可以看出，解淀粉芽孢杆菌在３７ħ恒温培养３３ｈ时，生长达到最旺盛期，且在１８ ２４ｈ这个时间段快速增长，拟为对数生长期㊂图１㊀解淀粉芽孢杆菌生长曲线Ｆｉｇ．１㊀ＧｒｏｗｔｈｃｕｒｖｅｏｆＢａｃｉｌｌｕｓａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ２．１．２㊀植物乳杆菌生长曲线㊀㊀由图２可以看出，植物乳杆菌在３０ħ恒温培养时，在３ ２１ｈ内快速生长繁殖，在２７ｈ时达到峰值，且于此后生长缓慢，在３０ｈ后生长速度开始下降㊂图２㊀植物乳杆菌生长曲线Ｆｉｇ．２㊀ＧｒｏｗｔｈｃｕｒｖｅｏｆＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ２．１．３㊀酿酒酵母菌生长曲线㊀㊀由图３可以看出，酿酒酵母菌在３０ħ恒温培养时，前２４ｈ生长速度较快，在２７ｈ时生长达到峰值，而此后生长进入相对稳定期㊂２．１．４㊀试验菌种接种时间的确定㊀㊀为便于比较发酵所用各菌种的生长周期，将各菌种生长曲线置于同一图（图４）中㊂由图４可以看出，植物乳杆菌生长较为迅速，在２１ｈ后即进入稳定期，而解淀粉芽孢杆菌和酿酒酵母菌的生长周期相对较长，分别在２７和２４ｈ后进入稳定期㊂为便于统一试验步骤㊁简化混菌发酵操作，选择培养２１ｈ时作为３个菌种的接种时间，且此时各菌种均处于生长对数期，菌株呈几何对数速度生长，菌体活力强，能保证其在接种到固体培养基２５７２７期吝常华等：豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化后迅速生长㊂图３㊀酿酒酵母菌生长曲线Ｆｉｇ．３㊀ＧｒｏｗｔｈｃｕｒｖｅｏｆＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ图４㊀３个试验菌种的生长曲线Ｆｉｇ．４㊀Ｇｒｏｗｔｈｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｒｅｅｔｅｓｔｓｔｒａｉｎｓ２．２㊀单因素试验结果２．２．１㊀接种量对小肽含量的影响㊀㊀由图５可知，在料水比为１．０ʒ１．０㊁温度为３５ħ㊁发酵时间为７２ｈ的条件下进行发酵时，不同接种量对发酵效果产生了不同的影响㊂菌种接种量为０时，产物中小肽含量为１．１１％，显著低于其他４个接种量（Ｐ＜０．０５）；随着接种量的增加，发酵产物中小肽含量先增加后降低，当接种量为１０％时，发酵产物中小肽含量达到最高值，为１１．１４％；当接种量为１５％和２０％时，发酵产物中小肽含量相同㊂２．２．２㊀料水比对小肽含量的影响㊀㊀由图６可知，在接种量为１０％㊁发酵温度为３５ħ㊁发酵时间为７２ｈ的条件下进行发酵时，不同料水比对发酵效果产生了不同的影响㊂料水比为１．０ʒ０．４时，发酵产物中小肽含量为５．７１％，显著低于其他４个料水比（Ｐ＜０．０５）；随着含水量的增加，发酵产物中小肽含量先逐渐增加，当料水比达到１．０ʒ０．８时，发酵产物中小肽含量达到最高，为１１．５７％；其后，随着含水量的继续增加，发酵产物中小肽含量开始呈现下降趋势㊂㊀㊀数据肩标不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５），相同小写字母表示差异不显著（Ｐ＞０．０５）㊂图６至图８同㊂㊀㊀Ｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｌｅｔｔｅｒｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔｓｍｅａｎｓｉｇ⁃ｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＜０．０５），ｗｈｉｌｅｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｓｍａｌｌｌｅｔ⁃ｔｅｒｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔｓｍｅａｎｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＞０．０５）．ＴｈｅｓａｍｅａｓＦｉｇ．６ｔｏＦｉｇ．８．图５㊀接种量对小肽含量的影响Ｆｉｇ．５㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｏｎｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ图６㊀料水比对小肽含量的影响Ｆｉｇ．６㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｆｅｅｄʒｗａｔｅｒｏｎｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ２．２．３㊀温度对小肽含量的影响㊀㊀由图７可知，接种量为１０％㊁料水比为１．０ʒ１．０㊁发酵时间为７２ｈ的条件下进行发酵时，不同发酵温度对发酵效果产生了不同的影响㊂温度为４５ħ时，发酵产物中小肽含量最低，为６．５４％，显著低于其他４个温度（Ｐ＜０．０５）；温度为３０ħ时，发酵产物中小肽含量达到最高值，为１１．０６％，但在２５㊁３０㊁３５㊁４０ħ条件下，发酵产物中小肽含量无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂２．２．４㊀发酵时间对小肽含量的影响㊀㊀由图８可知，在接种量为１０％㊁料水比为１ʒ１㊁温度为３５ħ的条件下进行发酵时，不同发酵时间对发酵效果产生了不同的影响㊂发酵时间为２４ｈ３５７２㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３０卷时，发酵产物中小肽含量为６．３０％，显著低于其他４个发酵时间（Ｐ＜０．０５）；发酵时间为７２ｈ时，发酵产物中多肽含量达到最高值，为１０．３７％，但与发酵时间为４８㊁９６㊁１２０ｈ时无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂图７㊀温度对小肽含量的影响Ｆｉｇ．７㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ图８㊀发酵时间对小肽含量的影响Ｆｉｇ．８㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ２．３㊀单菌发酵豆粕工艺条件优化的试验结果㊀㊀由表４中正交试验结果的极差（Ｒ）值分析可以看出，４个因素对发酵豆粕产小肽的影响程度为Ｂ＞Ｄ＞Ｃ＞Ａ，即温度对发酵效果的影响最大，发酵时间其次，料水比和接种量对发酵效果的影响较小㊂接种量对发酵产物中多肽含量的影响最小，所以将此项作为误差项进行方差分析㊂进一步的方差分析结果（表５）显示，温度和发酵时间对发酵产物中小肽含量有显著的影响（Ｐ＜０．０５）㊂结合ｋ值大小分析可得，解淀粉芽孢杆菌固态发酵豆粕工艺条件的最佳组合为Ａ２Ｂ３Ｃ３Ｄ２，即在接种量为１０％㊁温度为４０ħ㊁料水比为１．０ʒ１．２㊁发酵时间为７２ｈ时，发酵效果最优㊂２．４㊀混菌发酵豆粕的试验结果２．４．１㊀混菌发酵豆粕菌种比例优化结果㊀㊀由表６中正交试验结果的Ｒ值分析可以看出，３个菌种对发酵豆粕产小肽的影响程度为Ａ＞Ｂ＞Ｃ，即解淀粉芽孢杆菌对发酵效果影响最大，其次是植物乳杆菌，酿酒酵母菌对发酵效果的影响最小㊂进一步的方差分析结果（表７）显示，３个菌种对发酵产物中小肽含量均没有显著影响（Ｐ＞０．０５）㊂因此，此次试验中解淀粉芽孢杆菌㊁植物乳杆菌和酿酒酵母混合发酵豆粕接种比例的最佳组合为Ａ３Ｂ３Ｃ２，即解淀粉芽孢杆菌ʒ植物乳杆菌ʒ酿酒酵母菌＝９ʒ３ʒ２㊂表４㊀单菌发酵豆粕正交试验结果Ｔａｂｌｅ４㊀Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｉｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ试验号ＴｅｓｔＮｏ．因素Ｆａｃｔｏｒｓ接种量Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ（Ａ）／％温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）／ħ料水比Ｆｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）／ｈ小肽含量Ｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ／％１５（１）３０（１）１．０ʒ０．８（１）４８（１）４．７０２５（１）３５（２）１．０ʒ１．０（２）７２（２）８．９８３５（１）４０（３）１．０ʒ１．２（３）９６（３）１１．４９４１０（２）３０（１）１．０ʒ１．０（２）９６（３）６．７４５１０（２）３５（２）１．０ʒ１．２（３）４８（１）８．４２６１０（２）４０（３）１．０ʒ０．８（１）７２（２）１１．３３７１５（３）３０（１）１．０ʒ１．２（３）７２（２）８．３９８１５（３）３５（２）１．０ʒ０．８（１）９６（３）８．６５９１５（３）４０（３）１．０ʒ１．０（２）４８（１）９．０３Ｋ１２５．１７１９．８３２４．６８２２．１５４５７２７期吝常华等：豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化续表４试验号ＴｅｓｔＮｏ．因素Ｆａｃｔｏｒｓ接种量Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ（Ａ）／％温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）／ħ料水比Ｆｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）／ｈ小肽含量Ｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ／％Ｋ２２６．４９２６．０５２４．７５２８．７０Ｋ３２６．０７３１．８５２８．３２６．８８ｋ１８．３９６．６１８．２３７．３８ｋ２８．８３８．６８８．２５９．５７ｋ３８．６９１０．６２９．４３８．９６极差Ｒ０．４４４．０１１．２０２．１９因素主次ＰｒｉｍａｒｙａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｆａｃｔｏｒｓＢ＞Ｄ＞Ｃ＞Ａ最佳组合ＢｅｓｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＡ２Ｂ３Ｃ３Ｄ２表５㊀方差分析结果Ｔａｂｌｅ５㊀Ｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔ方差来源Ｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉａｎｃｅ离差平方和Ｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅｓｏｆｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ自由度Ｆｒｅｅｄｏｍ方差ＶａｒｉａｎｃｅＦ值Ｆ⁃ｖａｌｕｅＰ值Ｐ⁃ｖａｌｕｅ温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）２４．０７２２１２．０３６７９．３１７０．０１２∗料水比Ｆｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）２．８４８２１．４２４９．３８４０．０９６发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）７．６２０２３．８１０２５．１０８０．０３８∗误差Ｅｒｒｏｒ０．３０３２０．１５２㊀㊀ ∗ 表示有显著性差异（Ｐ＜０．０５）㊂表７和表９同㊂㊀㊀ ∗ ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＜０．０５）．ＴｈｅｓａｍｅａｓＴａｂｌｅ７ａｎｄＴａｂｌｅ９．表６㊀混菌发酵豆粕菌种比例正交试验结果Ｔａｂｌｅ６㊀Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｔｒａｉｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｆｏｒｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎｓｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ试验号ＴｅｓｔＮｏ．因素Ｆａｃｔｏｒｓ解淀粉芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ（Ａ）植物乳杆菌Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ（Ｂ）酿酒酵母菌Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｃ）小肽含量Ｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ／％１３（１）１（１）１（１）６．３５２３（１）２（２）２（２）５．９３３３（１）３（３）３（３）６．８７４６（２）１（１）２（２）６．３８５６（２）２（２）３（３）６．４１６６（２）３（３）１（１）６．６９７９（３）１（１）３（３）７．４０８９（３）２（２）１（１）７．３５９９（３）３（３）２（２）８．３１５５７２㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３０卷续表６试验号ＴｅｓｔＮｏ．因素Ｆａｃｔｏｒｓ解淀粉芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ（Ａ）植物乳杆菌Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ（Ｂ）酿酒酵母菌Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｃ）小肽含量Ｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ／％Ｋ１１９．１５２０．１３２０．５７Ｋ２１９．４８１９．６９２０．６２Ｋ３２３．０６２１．８７２０．６８ｋ１６．３８６．７１６．８６ｋ２６．４９６．５６６．８７ｋ３７．６９７．２９６．８９极差Ｒ１．３１０．７３０．０３因素主次ＰｒｉｍａｒｙａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｆａｃｔｏｒｓＡ＞Ｂ＞Ｃ最佳组合ＢｅｓｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＡ３Ｂ３Ｃ２表７㊀方差分析结果Ｔａｂｌｅ７㊀Ｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔ方差来源Ｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉａｎｃｅ离差平方和Ｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅｓｏｆｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ自由度Ｆｒｅｅｄｏｍ方差ＶａｒｉａｎｃｅＦ值Ｆ⁃ｖａｌｕｅＰ值Ｐ⁃ｖａｌｕｅ解淀粉芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ（Ａ）３．１３５２１．５６７１６．９９８０．０５６植物乳杆菌Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ（Ｂ）０．８８６２０．４４３４．８０４０．１７２酿酒酵母菌Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（Ｃ）０．０１６２０．０８０．０８５０．９２２误差Ｅｒｒｏｒ０．１８４２０．０９２２．４．２㊀混菌发酵豆粕工艺条件优化的试验结果㊀㊀由表８中正交试验结果的Ｒ值分析可以看出，４个因素对发酵豆粕产小肽的影响程度为Ａ＞Ｄ＞Ｃ＞Ｂ，即接种量对发酵效果的影响最大，其次是发酵时间，料水比和温度对发酵效果的影响不大㊂进一步的方差分析结果（表９）显示，接种量和发酵时间对发酵产物中小肽含量有显著影响（Ｐ＜０．０５）㊂结合ｋ值大小分析可得，３个菌种混合发酵豆粕工艺条件的最佳组合为Ａ４Ｂ１Ｃ３Ｄ４，即在接种量为１５％㊁温度为３１ħ㊁料水比为１．０ʒ１．０㊁发酵时间为１２０ｈ的条件下，可以取得最优发酵效果㊂表８㊀混菌发酵豆粕正交试验结果Ｔａｂｌｅ８㊀Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｍｉｘｅｄｓｔａｉｎｓｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌ试验号ＴｅｓｔＮｏ．因素Ｆａｃｔｏｒｓ接种量Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ（Ａ）／％温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）／ħ料水比Ｆｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）／ｈ小肽含量Ｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ／％１６（１）３１（１）１．０ʒ０．６（１）４８（１）５．２８２６（１）３４（２）１．０ʒ１．２（４）１０８（４）８．２４３６（１）３７（３）１．０ʒ０．８（２）７２（２）６．８９４６（１）４０（４）１．０ʒ１．０（３）９６（３）６．９０５９（２）３１（１）１．０ʒ１．２（４）９６（３）７．１３６５７２７期吝常华等：豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化续表８试验号ＴｅｓｔＮｏ．因素Ｆａｃｔｏｒｓ接种量Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ（Ａ）／％温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）／ħ料水比Ｆｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）／ｈ小肽含量Ｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔ／％６９（２）３４（２）１．０：０．６（１）７２（２）７．５４７９（２）３７（３）１．０ʒ１．０（３）１０８（４）８．８８８９（２）４０（４）１．０ʒ０．８（２）４８（１）４．９５９１２（３）３１（１）１．０ʒ０．８（２）１０８（４）８．８７１０１２（３）３４（２）１．０ʒ１．０（３）４８（１）５．８１１１１２（３）３７（３）１．０ʒ０．６（１）９６（３）７．２６１２１２（３）４０（４）１．０ʒ１．２（４）７２（２）７．３８１３１５（４）３１（１）１．０ʒ１．０（３）７２（２）８．３１１４１５（４）３４（２）１．０ʒ０．８（２）９６（３）７．９０１５１５（４）３７（３）１．０ʒ１．２（４）４８（１）６．５３１６１５（４）４０（４）１．０ʒ０．６（１）１０８（４）９．４１Ｋ１１７．３１２９．５９２９．４９２２．５７Ｋ２２８．５０２９．４９２８．６１３０．１２Ｋ３２９．３２２９．５６２９．９０２１．９３Ｋ４３２．１５２８．６４２９．２８３５．４０ｋ１４．３３７．４０７．３７５．６４ｋ２７．１３７．３７７．１５７．５３ｋ３７．３３７．３９７．４８５．４８ｋ４８．０４７．１６７．３２８．８５极差Ｒ３．７１０．２４０．３３３．２１因素主次ＰｒｉｍａｒｙａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｆａｃｔｏｒｓＡ＞Ｄ＞Ｃ＞Ｂ最佳组合ＢｅｓｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＡ４Ｂ１Ｃ３Ｄ４表９㊀方差分析结果Ｔａｂｌｅ９㊀Ｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔ方差来源Ｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉａｎｃｅ离差平方和Ｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅｓｏｆｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ自由度Ｆｒｅｅｄｏｍ方差ＶａｒｉａｎｃｅＦ值Ｆ⁃ｖａｌｕｅＰ值Ｐ⁃ｖａｌｕｅ接种量Ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙ（Ａ）３．１９７３１．０６６２１．０３３０．０１６∗温度Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｂ）０．１５６３０．０５２１．０２８０．４９１料水比Ｆｅｅｄʒｗａｔｅｒ（Ｃ）０．２２２３０．０７４１．４５９０．３８２发酵时间Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ（Ｄ）２０．８１８３６．９３９１３６．９４２０．００１∗误差Ｅｒｒｏｒ０．１５２３０．０５１２．５㊀豆粕发酵前后理化性质的变化２．５．１㊀豆粕发酵前后营养物质含量㊀㊀最佳发酵条件下，豆粕发酵前后多肽㊁粗蛋白质㊁粗纤维㊁粗灰分和粗脂肪的含量的变化情况如表１０所示㊂豆粕经单菌（解淀粉芽孢杆菌）和混菌（解淀粉芽孢杆菌ʒ植物乳杆菌ʒ酿酒酵母菌＝９ʒ３ʒ２）发酵后，小肽含量分别为１２．７３％和１０．４２％，均显著高于未发酵组（Ｐ＜０．０５），而且单菌发酵组小肽含量要显著高于混菌发酵组（Ｐ＜０．０５）；豆粕经单菌和混菌发酵后，粗蛋白质含量由未发酵时的４６．７０％分别提高到５５．３１％（Ｐ＜０．０５）和５６．１４％（Ｐ＜０．０５），且混菌发酵组显著高于单菌发酵组（Ｐ＜０．０５）；与未发酵组相比，豆粕经单菌和混菌发酵后粗纤维含量显著降低（Ｐ＜７５７２㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３０卷０．０５），但单菌发酵组和混菌发酵组之间差异不显著（Ｐ＞０．０５）；豆粕经单菌和混菌发酵后，粗灰分含量由未发酵时的７．５８％分别提高到９．６８％（Ｐ＜０．０５）和９．４８％（Ｐ＜０．０５），但单菌发酵组和混菌发酵组之间差异不显著（Ｐ＞０．０５）；同时，豆粕经单菌和混菌发酵后，粗脂肪含量由未发酵时的１．８９％分别提高到２．３４％（Ｐ＜０．０５）和２．１８％（Ｐ＜０．０５），但单菌发酵组和混菌发酵组之间差异不显著（Ｐ＞０．０５）㊂表１０㊀豆粕发酵前后营养物质含量的变化（干物质基础）Ｔａｂｌｅ１０㊀Ｃｈａｎｇｅｓｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓｕｂｓｔａｎｃｅｃｏｎｔｅｎｔｓｆｏｒｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ＤＭｂａｓｉｓ）％项目Ｉｔｅｍｓ小肽Ｓｍａｌｌｐｅｐｔｉｄｅ粗蛋白质ＣＰ粗纤维ＣＦ粗灰分Ａｓｈ粗脂肪ＥＥ未发酵组Ｕｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ１．２０ʃ０．１８ｃ４６．７０ʃ０．２１ｃ７．６０ʃ０．４３ａ７．５８ʃ０．１３ｂ１．８９ʃ０．１６ｂ单菌发酵组Ｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｉｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ１２．７３ʃ０．５０ａ５５．３１ʃ０．８３ｂ５．５６ʃ０．２９ｂ９．６８ʃ０．０７ａ２．３４ʃ０．１９ａ混菌发酵组Ｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎｓｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ１０．４２ʃ０．９３ｂ５６．１４ʃ１．０７ａ５．６２ʃ０．６９ｂ９．４８ʃ０．１６ａ２．１８ʃ０．２２ａ㊀㊀同列数据肩标无字母或字母相同表示差异不显著（Ｐ＞０．０５），不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５）㊂下表同㊂㊀㊀Ｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎ，ｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｎｏｌｅｔｔｅｒｏｒｔｈｅｓａｍｅｌｅｔｔｅｒｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔｓｍｅａｎｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＞０．０５），ｗｈｉｌｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｌｅｔｔｅｒｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅｓａｍｅａｓｂｅｌｏｗ．２．５．２㊀豆粕发酵前后ｐＨ的变化㊀㊀由表１１可知，未发酵豆粕的ｐＨ为６．４２，豆粕经单菌发酵后，ｐＨ上升到６．７７，差异不显著（Ｐ＞０．０５）；而经混菌发酵后，ｐＨ下降到５．２１，差异显著（Ｐ＜０．０５）；此外，混菌发酵组的ｐＨ还显著低于单菌发酵组（Ｐ＜０．０５）㊂表１１㊀豆粕发酵前后ｐＨＴａｂｌｅ１１㊀ＣｈａｎｇｅｏｆｐＨｆｏｒｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ项目ＩｔｅｍｓｐＨ未发酵组Ｕｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ６．４２ʃ０．０９ａ单菌发酵组Ｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｉｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ６．７７ʃ０．２０ａ混菌发酵组Ｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎｓｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ５．２１ʃ０．１３ｃ２．５．３㊀豆粕发酵前后大豆球蛋白含量的变化㊀㊀由表１２可知，豆粕经单菌和混菌发酵后大豆球蛋白含量均显著降低（Ｐ＜０．０５），其中单菌发酵组大豆球蛋白含量由原来未发酵时的１１８ｍｇ／ｇ下降到５６．１２ｍｇ／ｇ，混菌发酵组大豆球蛋白含量则下降到７０．２２ｍｇ／ｇ，且单菌发酵组要显著低于混菌发酵组（Ｐ＜０．０５）㊂２．５．４㊀蛋白质分子质量的测定结果㊀㊀由图９可以看出，未发酵豆粕中大分子的蛋白质占了一定比例，主要分布在３５和４５ｋｕ；豆粕经发酵后，样品中大于３５ｋｕ的大分子蛋白质明显减少，主要分布在小于２５ｋｕ部分，少数分布在２５ｋｕ；与混菌发酵组相比，单菌发酵组蛋白质分子质量小于１５ｋｕ的部分更多㊂表１２㊀豆粕发酵前后大豆球蛋白含量（干物质基础）Ｔａｂｌｅ１２㊀ＣｈａｎｇｅｏｆＳｏｙｂｅａｎｇｌｏｂｕｌｉｎｃｏｎｔｅｎｔｆｏｒｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ＤＭｂａｓｉｓ）ｍｇ／ｇ项目Ｉｔｅｍｓ大豆球蛋白Ｓｏｙｂｅａｎｇｌｏｂｕｌｉｎ未发酵组Ｕｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ１１８．５１ʃ１２．３５ａ单菌发酵组Ｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｉｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ５６．１２ʃ１．０５ｃ混菌发酵组Ｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎｓｆｅｒｍｅｎｔｅｄｇｒｏｕｐ７０．２２ʃ４．０４ｂ３㊀讨㊀论３．１㊀豆粕发酵前后营养物质含量的变化㊀㊀经微生物发酵处理后，豆粕中部分营养物质含量有所提高，抗营养因子得到有效降解㊂本试验中，豆粕经单菌和混菌发酵后，小肽含量较未发酵组分别提高了１０．６１和８．６８倍，并且单菌发酵组小肽含量要显著高于混菌发酵组㊂Ｈｏｎｇ等［１６］的研究显示，发酵提高了豆粕中＜１０ｋｕ小肽的含量，未发酵豆粕中有２２．２％的肽为大肽，而发酵豆粕中不含有＞６０ｋｕ的大肽，这与本试验结果具有一致性㊂小肽含量的升高是因为微生物发酵可以把豆粕中的蛋白质水解为氨基酸㊁多肽和氨等小分子物质［１７－１８］，本试验中单菌发酵组和混菌发酵８５７２组小肽含量存在显著差异可能是因为将豆粕中蛋白质降解为小肽的酶主要是由解淀粉芽孢杆菌产生的，而在进行混菌发酵时，解淀粉芽孢杆菌的接种量相对低于单菌发酵时的接种量㊂马文强等［１９］研究发现，豆粕经微生物发酵后，粗蛋白质含量相较发酵前提高了１３．４８％㊂刘剑飞［２０］选用１株厌氧型枯草芽孢杆菌在一定条件下对豆粕进行厌氧发酵，测得粗蛋白质含量提高了１３．０％，达到５３．２７％；经枯草芽孢杆菌㊁酵母菌㊁植物乳杆菌混菌发酵后，粗蛋白质含量提高了１３．５％，达到５３．５１％㊂王洪瑞［２１］在研究微生物发酵豆粕工艺时发现，豆粕经发酵后，粗蛋白质含量最高可达５９．５２％㊂本试验中，豆粕经单菌和混菌发酵后，粗蛋白质含量分别提高了１８．４４％和２０．２１％，并且混菌发酵组粗蛋白质含量要显著高于单菌发酵组㊂豆粕固态发酵后粗蛋白质含量都有不同程度提高，这主要是因为在发酵过程中微生物（主要是有益菌）的呼吸作用消耗了部分有机物料，从而释放出二氧化碳（ＣＯ２）和水（Ｈ２Ｏ），使产物总量减少，出现了蛋白质的 浓缩效应 ［２２］，还有部分增加的蛋白质是酵母菌体含有的菌体蛋白质和发酵过程中无机铵盐经由酵母菌转化而成的，这是发酵产物中粗蛋白质含量提高最有意义的部分［２３］㊂在发酵过程中，由于微生物大量繁殖，不仅提高了发酵豆粕蛋白质基料的蛋白质水平，而且在发酵过程中，豆粕中的植物性蛋白质被微生物代谢利用转化为菌体蛋白质，这样也改变了豆粕中蛋白质的品质㊂刘栩州［２４］研究发现，运用复合微生物发酵豆粕，产物中粗蛋白质含量略微上升，但粗纤维含量较发酵前下降了３３．７％，而本试验中豆粕经单菌和混菌发酵后粗纤维含量下降量分别为２６．８４％和２６．０５％，可能是因为菌种差异而对粗纤维的降解能力不同㊂经单菌和混菌发酵后，发酵产物中的粗灰分和粗脂肪含量都到了显著提高，这是由于发酵过程中豆粕中部分有机物被微生物生长所利用而造成干物质损失，使得它们的含量相对提高，这一结果与付亭亭［２５］和Ｃｈｉ等［１０］的研究结果一致㊂３．２㊀豆粕发酵前后ｐＨ的变化㊀㊀本试验中，单菌发酵组发酵产物的ｐＨ升高，而杨守凤［２６］在乳酸菌固态发酵豆粕的研究中则发现发酵产物ｐＨ显著降低，可能是因为解淀粉芽孢杆菌在发酵豆粕过程中产生蛋白酶，蛋白酶降解豆粕中蛋白质产生胺类物质，甚至产生一些氨气使得产物ｐＨ升高，而乳酸菌在发酵过程中可以产生一些乳酸等有机酸使发酵基质ｐＨ降低㊂本试验结果显示，豆粕经混菌发酵后ｐＨ显著降低，可能是因为在固态培养基中，解淀粉芽孢杆菌和酿酒酵母菌均为好氧菌，发酵前期它们的生长代谢为乳酸菌的生长繁殖创造了厌氧环境，后期乳酸菌大量繁殖代谢产生的乳酸中和掉了一部分胺类物质，降低了培养基ｐＨ，同时改善了发酵产物的风味，这就是发酵饲料成品具有酸香味的一个重要原因［２７］，这与刘剑飞［２０］㊁史玉宁等［２８］的研究结果一致㊂㊀㊀Ｍ：蛋白质Ｍａｒｋｅｒ；０：未发酵豆粕样品；１：单菌发酵豆粕样品；２：混菌发酵豆粕样品㊂㊀㊀Ｍ：ｐｒｏｔｅｉｎｍａｒｋｅｒ；０：ｕｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌｓａｍ⁃ｐｌｅ；１：ｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｉｎｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌｓａｍｐｌｅ；２：ｍｉｘｅｄｓｔｒａｉｎｓｆｅｒｍｅｎｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌｓａｍｐｌｅ．图９㊀豆粕发酵前后蛋白质分子电泳图Ｆｉｇ．９㊀Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｏｇｒａｍｏｆｐｒｏｔｅｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｏｒｓｏｙｂｅａｎｍｅａｌｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ３．３㊀豆粕发酵前后大豆球蛋白含量的变化㊀㊀大豆球蛋白是热稳定性最强的抗原蛋白之一，同时也是大豆引起动物过敏反应和腹泻的主要成分㊂付亭亭［２５］分别采用４种不同的微生物对豆粕进行适当的发酵，发酵产物中大豆球蛋白含量均有不同程度的降低，其中大豆球蛋白的含量最低减少６．８６％，最高可达２９．２５％；混菌发酵豆粕的结果表明不同的菌种组合表现出不同的降解能力，但是与单一菌种发酵结果相比，效果基本一致㊂而本试验中所用菌种对大豆球蛋白降解能力相对较高，豆粕经单菌㊁混菌发酵后，大豆球蛋白。
地衣芽孢杆菌产芽孢培养基和培养条件的优化
地衣芽孢杆菌产芽孢培养基和培养条件的优化
董雪;刘晓露;李丽蓓;刘妩妍;雷浩;樊霞
【期刊名称】《中国饲料》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】本研究以地衣芽孢杆菌CICC 20514为对象,芽孢数和芽孢率为目标参数,采用单因素、正交试验方法对培养基配方进行筛选,并在此配方基础上对培养条件进一步优化。
结果表明:最终产芽孢发酵培养基的最佳组合为20 g/L果糖、20 g/L 豆粕、5 g/L K2HPO_(4)、7 g/L NaCl、0.8 g/L CaCO_(3)和0.8 g/L MgSO_(4);产芽孢最佳培养条件为37℃,220 r/min,接种量5%,装样量20%,初始pH 6.5~7.5,发酵培养时间48 h。
优化后的地衣芽孢杆菌CICC 20514培养基芽孢数及芽孢率均具有良好的稳定性,发酵液芽孢数达5.8×109 CFU/mL,比优化前提高了58倍。
【总页数】9页(P36-43)
【作者】董雪;刘晓露;李丽蓓;刘妩妍;雷浩;樊霞
【作者单位】中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所;陕西秦云农产品检验检测股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S816.7
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条件优化4.响应面优化贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)菌株YH-18产芽孢培养基和培养条件
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发酵豆粕的使用方法
发酵豆粕的使用方法发酵豆粕是一种常见的动物饲料，在农业生产中具有重要的作用。
下面将详细介绍发酵豆粕的使用方法。
一、发酵豆粕的制作1.准备原料：将豆粕放入发酵容器中，将其湿度控制在50%左右，加入适量的菌种，如枯草芽孢杆菌菌剂。
2.控制温度：发酵过程需要保持温度在30~40摄氏度，可以通过配备发酵仓或使用发酵棚来控制温度。
3.排风除臭：发酵过程会释放出一些气味，需要通过排风装置将异味排除，以减少环境污染。
4.搅拌翻堆：每天需要将发酵物料进行搅拌翻堆，以保持均匀的温度和湿度，促进发酵的进行。
5.发酵时间：一般发酵时间为7~10天，具体时间要根据实际情况进行控制。
6.干燥处理：发酵后的豆粕需要进行晾晒，使其含水量降低到10%以下，以便储存和使用。
二、适用范围发酵豆粕可以作为家禽、家畜、水产养殖等多种动物的饲料。
具体可适用的动物有猪、鸡、鸭、鹅、鱼等。
三、使用方法1.配合饲料：将适量的发酵豆粕与其他饲料进行混合使用，按照不同的动物种类和生长阶段进行适当的比例调配。
2.饲喂方法：将混合好的饲料按照每日需要的量分次投喂给动物，保证其正常的饮食摄入。
3.注意事项：发酵豆粕虽然营养丰富，但过量喂养可能会导致动物消化不良，因此要根据动物种类和生长情况进行合理的饲喂。
四、使用效果1.促进生长：发酵豆粕中的活性物质可以刺激动物的食欲，促进其正常生长发育。
2.增加产量：发酵豆粕的营养价值高于普通的豆粕，使用后可以提高动物的产量和品质。
3.改善养殖环境：发酵豆粕饲喂后，动物粪便的臭味会减少，有利于改善养殖环境和降低环境污染。
总结：通过合理的发酵豆粕的制作和使用方法，可以有效提高其营养价值和利用效率，进而改善动物的生长发育情况，增加养殖产量，提高养殖效益。
然而，在使用发酵豆粕时，仍需根据实际情况进行合理配比和饲喂，注意动物的饮食调节和饲喂量的控制，以确保动物的健康生长。
发酵豆粕在饲料中的应用
豆粕大部分用作饲料，少部分用于发酵食品生产，以豆粕为原料进行深加工和综合利用的研究相对薄弱。
常见的加工豆粕方法是酶解豆粕和发酵豆粕，即利用现代生物技术将大豆蛋白通过蛋白酶酶解或微生物发酵降解为可溶性蛋白和小分子多肽的混合物。
经过酶解或发酵处理的蛋白有比传统大豆中蛋白质更易于吸收、低抗原等特点，被认为是幼龄动物饲料的理想植物蛋白。
酶解豆粕主要用于大豆肽的液态生产。
它存在一系列的限制因素，首先蛋白质水解过程中产生的苦味、臭味无法完全抑制，尤其是大规模生产中，降低和脱除水解过程中的苦味和臭味需要很高的成本。
较高的价格是限制大豆肽进入市场的主要原因。
其次用于水解的酶制剂仅限于食品工业中的常用几种，单一或混合使用均无法彻底消除水解过程中产生的苦味和臭味。
如何克服水解过程中产生的苦味，任务非常艰巨，且水解度难以控制。
随着固态发酵技术的改进和完善，固态发酵不仅可以应用于液态生产不能实现的过程，而且可以弥补液态生产的不足与缺陷。
应用现代固体发酵技术能实现大规模生产，而且其投资规模和生产成本往往要比液态法低，更重要的是现代固态发酵往往没有影响环境的污染废物产生，在食品加工业中将发挥越来越重要的作用。
固态发酵其中一个重要应用领域就是利用微生物转化农作物及其副产物，以提高它们的营养价值，减少对环境的污染。
研究表明，豆粕经固态发酵可有效提高蛋白质的生物转化率。
豆粕中的大豆蛋白含量很高，在43.0%～55.0%之间，而且其中80.0%以上都是水溶性蛋白。
其中赖氨酸2.5%～3.0%、色氨酸0.6%～0.7%、蛋氨酸0.5%～0.7%、胱氨酸0.5%～0.8%、胡萝卜素每千克0.2毫克～0.4毫克、硫胺素每千克3毫克～6毫克、核黄素每千克3毫克～6毫克、烟酸每千克15毫克～30毫克、胆碱每千克2200毫克～2800毫克。
固态发酵豆粕的工艺流程微生物发酵豆粕采用生物发酵工程技术，通过发酵过程中微生物分泌的酶将豆粕中的部分蛋白酶解为分子量3000以上的大豆肽。
浅谈微生物发酵在豆粕中的作用及应用优势
对 改善 幼 龄 、 弱 、 激 状 态 下 动 物 的 健 康 和 发 体 应
育 十 分 有益 。冯 杰 。 刘欣 等 （０ ７ 研 究 表 明微 生 ２０ ） 物发 酵 豆粕 可 促 进 仔 猪 的生 长 ． 少 腹 泻 ． 高 减 提
饲料 利 用效 率 ： 酵 豆粕 饲 喂仔 猪 能有 效 维 持 仔 发
酸 ． 降 低 了 ｐ 不仅 能抑 制 肠 道 中有 害 菌 的繁 又 Ｈ．
殖 ． 持肠 道 菌群 平 衡 ． 且 使 得发 酵 豆粕 具 有 维 而
浓 郁 的酸 香 味 。 而 改 善 了适 口性 ． 高 了动 物 从 提 的采食 量 发 酵 豆粕 产 品还 具有 溶解 度 高 、 度 黏
翎列广萄２１ 年第９ ０２ 期
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３ ３
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科 技视 野
一
Ｓ ｉｅｎＴｈ１ ｔ ｃｎ ｄｅｎ。 Ｏｌ ｅ ａ ｃｏＹｕ。 ｃ ｇ 。
浅谈微 生物发酵 在豆 中的作 用及应 用优势
张 伟 李兆勇 姚 琨
养作 用 消失 ． 使得 发酵 豆粕 的应用 更加 广泛 。
２ 微 生物在 发酵 豆粕 生产 中的应 用优 势
酸 ０６ ．％， 氨 酸 Ｏ５ ０７ ． ．％ ０７ 蛋 ．％～ ． 胱氨 酸 ０５ ％ ．％～
０８ ． ．％ 大豆 蛋 白质 是植 物 性食 物 中氨基 酸 组成 比 例 最 合 理 、 接 近 于 Ｆ Ｏ ＷＨ 最 Ａ ／ Ｏ理 想模 式 的一 种 蛋 白质 。但 由于其 溶 解度 低 、 黏度 随着 浓 度 的增
生 长性 能 ， 同时降低其 腹泻 率 。许 多研究 都 表 明 ．
一种新型发酵豆粕及其制备工艺与应用[发明专利]
![一种新型发酵豆粕及其制备工艺与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a9fe11f8fc4ffe473268ab78.png)
专利名称：一种新型发酵豆粕及其制备工艺与应用专利类型：发明专利
发明人：赖水明,张诗,李浩,柒启恩,梁世仁,吴有林申请号：CN201810004853.0
申请日：20180103
公开号：CN108056272A
公开日：
20180522
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种新型发酵豆粕及其制备工艺与应用，属于饲料原料领域。
该新型发酵豆粕的制备工艺包括：制备菌种种子液，扩培后制备菌液，混合菌液与豆粕并发酵。
菌种包括异常汉逊酵母、枯草芽孢杆菌及嗜酸乳杆菌。
发酵包括连续进行的第一发酵阶段和第二发酵阶段，异常汉逊酵母菌液和枯草芽孢杆菌菌液于第一发酵阶段开始时接种于豆粕，嗜酸乳杆菌菌液于第二发酵阶段开始时接种于第一发酵阶段的发酵体系。
此制备工艺简单，条件可控性好，发酵时间短，效率高。
所得的发酵豆粕中小分子肽和有机酸含量均较高，抗原降解良好，活菌量高，具有良好的风味与适口性。
将上述发酵豆粕用于制备猪饲料，可有效提高猪的采食量，增加日增重，降低料肉比与腹泻率。
申请人：福建傲农生物科技集团股份有限公司
地址：363000 福建省漳州市金峰经济开发区兴亭路与宝莲路交叉处
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李佳
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一种豆粕发酵用的高效发酵剂以及应用该发酵剂进行豆粕发酵的工艺
专利名称：一种豆粕发酵用的高效发酵剂以及应用该发酵剂进行豆粕发酵的工艺
专利类型：发明专利
发明人：卢英华
申请号：CN200910111504.X
申请日：20090414
公开号：CN101531985A
公开日：
20090916
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种豆粕发酵用的高效发酵剂，属于生物酶解发酵技术领域，高效豆粕发酵剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、乳酸乳杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母混合而成。
这种发酵的工艺特征在于：将豆粕和玉米粉碎，菌种活化，将粉碎好的豆粕与发酵液用混合机混合均匀，将混合好的豆粕发酵装袋，进行发酵，发酵后加工：烘干-粉碎-检验-包装-成品。
本发明工艺简单，产品质量稳定，且消除或显著降低了豆粕中的抗营养因子的含量，是满足幼年动物健康成长，营养平衡，质优价廉的安全植物性蛋白饲料，能替代骨粉、鱼粉等动物性蛋自饲料。
申请人：厦门六维生物科技有限公司
地址：361000 福建省厦门市火炬高新区创业园创业大厦507
国籍：CN
代理机构：厦门市诚得知识产权代理事务所
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地衣芽孢杆菌发酵豆粕的工艺优化及其应用凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）病毒性疾病频发,严重影响了对虾养殖业在世界各地的发展。
水产养殖业如今正遭受着水生动物病害带来的巨大损失,在一系列养殖水生动物病害的防治方法中,益生菌已取得广泛的应用。
基于本实验室的前期菌种筛选工作,得到了一株分离自凡纳滨对虾消化道的地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）,编号LV005,该菌株添加到对虾饲料中能有效提高对虾抗WSSV感染能力。
豆粕经微生物发酵后其营养价值得到提高,可作为饲料当中鱼粉的替代物。
益生菌发酵豆粕可作为一种经济、实用、高效的新型益生菌饲料添加技术。
本文对该株地衣芽孢杆菌发酵豆粕的工艺进行了优化,并考察了发酵豆粕在对虾养殖中的应用前景,主要包括以下研究内容:1豆粕实验室小试发酵工艺优化对
地衣芽孢杆菌LV005的豆粕固态发酵实验室小试工艺中豆粕的粒度和容器内堆料条件进行初步优化。
比较不同混匀方式对发酵豆粕中菌量计数的影响;比较不同发酵容器,豆粕粒径,堆料厚度对发酵豆粕菌浓度的影响。
得到最佳条件:发酵后豆粕在PBS震荡1min能最大程度地释放其中的细菌以便后续计数;以4层报纸封口的50 ml离心管为发酵容器,采用经80目筛孔的豆粕颗粒和1.5 cm堆料厚度能获得最优的实验室小试发酵效果,豆粕菌浓度可达1.65×10<sup>10</sup>—1.76×
10<sup>10</sup> cfu/g。
本研究为发酵豆粕实验室小试方法提供了技术支持。
2地衣芽孢杆菌发酵豆粕条件的优化通过单因素实验和响应面实验对地衣芽孢杆菌LV005的固态发酵豆粕条件进行优化,得到最佳发酵条件:料水比1:0.8、浸泡水盐度0、发酵温度
28.33℃、发酵时间50.90 h、接种量4.80×10<sup>6</sup> cfu/g、蔗糖添加量2.08%。
此条件下进行发酵,豆粕中菌浓度可达（1.75±0.10）×10<sup>10</sup> cfu/g。
最佳发酵条件下,发酵豆粕菌浓度可达到10<sup>1</sup>00 cfu/g数量级,说明地衣芽孢杆菌LV005可利用豆粕中的营养成分进行发酵。
地衣芽孢杆菌LV005发酵豆粕周期短、效率高,为其在生产中的应用奠定基础。
3地衣芽孢杆菌发酵豆粕的营养分析评价发酵豆粕的营养价值,豆粕发酵得率较高,达95.24%。
发酵豆粕粗蛋白提高14.57%,粗脂肪提高166.67%,粗纤维提高19.02%,酸溶蛋白提高445.83%,氨基酸总量提高3.64%,对虾必需氨基酸提高2.67%,呈味氨基酸提高3.72%,必需氨基酸提高3.36%,经SDS-PAGE电泳证明,豆粕中的大分子蛋白被有效降解。
本研究初步证明了利用益生菌发酵豆粕可改善豆粕营养价值,提高利用率。
益生菌发酵豆粕可作为一种经济、实用、高效的新型益生菌饲料添加技术在生产实践当中应用。
4地衣芽孢杆菌发酵豆粕不同比例替代鱼粉对养殖对虾的影响发酵豆粕采用20%、60%、100%三个比例等氮替代饲料当中的鱼粉,同时比较喷洒地衣芽孢杆菌饲料及灭菌发酵豆粕饲养效果,结果显示,喷洒地衣芽孢杆菌饲料及发酵豆粕替代比例不超过60%时,饲料对凡纳滨对虾的生长性能无显著性影响（P>0.05）,发酵豆粕全比例替代鱼粉会显著降低凡纳滨对虾的生长性能（P<0.05）,对饲养33天的各组凡纳滨对虾进行WSSV攻毒实验,结果显示,地衣芽孢杆菌LV005发酵豆粕20%和60%比例替代鱼粉可以显著提高凡纳滨对虾抵抗WSSV感染的能力。
研究结果表明,利用抗病微生物地衣芽孢杆菌LV005发酵豆粕适当比例替代饲料当中的鱼粉,不但可以节约饲料成本,还可以提高养殖对虾的抗病能力,具有巨大的生产应用价值。
比较投喂不同饲料不同养殖时间对虾肠道微生物群落组成和结构,发现各时间点各组对虾肠道微生物群落主要细菌门水平均为:柔膜菌门（Tenericutes）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）。
攻毒WSSV后的对虾肠道微生物群落柔膜菌门和变形菌门平均相对丰度明显高于攻毒前,厚壁菌门和拟杆菌门平均相对丰度则显著降低。
攻毒前各时间点各组对虾肠道微生物群落主要细菌属水平差异较大,群落组成较为复杂。
攻毒后各时间点各组对虾肠道微生物群落主要细菌属水平较为相似,主要为Candidatus Bacilloplasma和弧菌属（Vibrio）。
投喂不同饲料对对虾肠道微生物群落的组成和结构影响较大。
投喂相同饲料对虾不同生长发育时期肠道微生物群落的组成和结构变化较大。
投喂地衣芽孢杆菌LV005发酵豆粕全比例替代鱼粉饲料有利于维持对虾肠道微生物群落的稳定性。