产蛋白酶兼性厌氧菌株的筛选、酶学性质及发酵豆粕应用探究

为筛选得到1 株或几株深层发酵豆粕效果较好的菌株,以透明圈法从自然发酵的豆豉中筛选出4 株兼性厌氧且产蛋白酶菌株,同时发现菌株B-1、B-12在厌氧条件下产蛋白酶能力好于好氧条件,对此现象较明显且平板水解圈直径较大的菌株B-1进行形态学、生理生化和分子生物学实验,鉴定为甲基营养型芽孢杆菌。进一步对菌株B-1的蛋白酶酶学性质进行研究后发现,酶活力在pH 6.0～9.0的范围内能够维持一个较高的水平,酶反应和酶稳定最适条件为pH 7.0和40 ℃,加入Mn2+对酶反应的促进作用较大。将甲基营养型芽孢杆菌B-1以6%的接种量接种于豆粕固态发酵培养基中堆积（20 cm）发酵,以枯草芽孢杆菌A-12好氧浅层发酵和未发酵豆粕作为对照,发酵结束后测得豆粕中小肽含量和水解度分别高达28.37%和29.55%,比枯草芽孢杆菌固态发酵对照组分别高出了9.04%和16.07%,与未发酵豆粕相比,菌株B-1发酵后豆粕的小肽含量和水解度也分别提高了27.22%和29.13%。     

产蛋白酶耐酸细菌的筛选鉴定及混菌固态发酵豆粕的初步试验

为筛选出与乳酸菌混合发酵豆粕效果较佳的菌株,以透明圈法分别从霉豆腐、发酵豆粕、酱油发酵原液等样品中初筛得到13株产蛋白酶菌株,经过复筛固态发酵豆粕酶活、小肽、水解度的测定和耐酸性实验,最终得到1株耐酸性较好且蛋白酶活力较高菌株A-12,经形态观察、生理生化实验和分子生物学实验,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。利用此菌株与实验室保藏的植物乳杆菌NCU116混合发酵,结果表明,发酵后豆粕中胰蛋白酶抑制因子降解量为98.8%,营养物质如粗蛋白和小肽的含量分别提高了11.04%和13.71%,而且豆粕具有酸香味儿,适口性得到改善;枯草芽孢杆菌A-12可以做为与乳酸菌混和发酵豆粕的1株参考菌株。     

产蛋白酶毛霉的分离筛选及发酵豆粕产大豆肽的初步研究

采用脱脂乳平板透明圈法和麸皮培养基发酵测定法筛选到一株产蛋白酶活力较强的毛霉菌株HN201。以蛋白酶活力、游离氨基含量、活性肽活性为指标,对筛选得到的HN201菌株固态发酵豆粕产蛋白酶及大豆肽的最优条件进行研究。研究表明,28℃发酵培养96h时总蛋白酶活力最高;游离氨基含量随着培养时间的增加而增加,培养120h时达到77mmol/L,是发酵前的17倍;培养96h时产生的大豆肽具有最高还原能力,是相同浓度Vc还原能力的85%左右,是发酵前的1.8倍;培养48h时产生的大豆肽清除DPPH的能力最高,约是相同浓度Vc清除能力的60%,是发酵前的3.5倍;清除超氧阴离子自由基的能力随培养时间和温度的变化很小,发酵后无明显提高。SDS-PAGE电泳分析可知,豆粕发酵所产大豆肽分子量主要集中在10kD以下。     

降解豆粕菌株的筛选及发酵工艺优化

利用产蛋白酶能力较强的菌株将脱脂豆粕原料中的大豆蛋白降解为大豆多肽.以蛋白酶活力及水解度为指标筛选出降解豆粕能力较强菌株W-13,并以水解度为指标对菌株发酵降解豆粕的条件进行了优化,得到最适发酵条件为:11%豆粕、2%玉米粉、3%接种量、发酵时间48 h,在最适培养基上蛋白水解度为65%.     

发酵条件对枯草芽孢杆菌发酵豆粕中的蛋白酶活力的影响

以每克发酵豆粕中的蛋白酶活力和发酵豆粕的感官为指标,研究了枯草芽孢杆菌固态发酵豆粕的不同发酵条件对发酵豆粕中蛋白酶活力的影响.实验表明在30℃、发酵72h、料水比1:1(m/V),pH7.0、接种量4%(V/m)条件下对豆粕进行枯草芽孢杆菌发酵,发酵豆粕中的蛋白酶活力最高,每克发酵豆粕的蛋白酶活力达到630U.     

不同菌株固态生料发酵棉籽粕的研究

研究了微生物固态生料发酵对棉籽粕中游离棉酚和蛋白质含量变化的影响。利用12株菌固态生料发酵棉籽粕筛选出高效脱除棉酚菌株和产蛋白酶能力最佳的菌株,在此基础上进行菌株复配发酵棉籽粕。结果表明:单菌棉籽粕固态发酵实验中地衣芽孢杆菌Bl2脱毒效果最佳,脱毒率为42.7%,水溶性蛋白含量8.2%,小肽含量4.19%;产蛋白酶能力较强菌株为Bs1和Bs3,蛋白酶酶活力分别为43.8 U/mL和43.6 U/mL;混菌组合发酵中,从脱毒率和营养价值改善考虑,Bl2+Cu1为最佳组合,其脱毒率为50.03%,水溶性蛋白含量为9.11%,小肽含量为6.98%。混菌发酵效果优于单菌发酵。     

菌酶协同发酵豆粕工艺的优化

为了提高豆粕饲料的品质,采用菌酶协同方法发酵豆粕。筛选了最优植物乳杆菌和蛋白酶,通过单因素及正交试验对发酵条件进行了优化。实验结果确定了1株产酸多、谱宽的植物乳杆菌DY6作为发酵菌株;选择中性蛋白酶进行酶解;确定了最佳发酵条件为菌液接种量5%,最佳加酶量1 250 U/g,最佳发酵温度37℃,最佳发酵时间48 h;此工艺下的豆粕中粗蛋白质量分数为53. 1%,肽含量为107. 21 mg/g,总酸质量分数为2. 5%,蛋白质体外消化率为69. 8%;与未发酵豆粕相比,发酵豆粕中粗蛋白含量提高了6. 23%,肽含量提高了223%,总酸含量提高了1. 8%,蛋白质体外消化率提高了17. 85%。菌酶协同处理豆粕可以有效提高豆粕的各项指标,提升饲料品质,在生物饲料行业具有广泛应用前景。     

大豆抗氧化活性肽发酵菌种的筛选

筛选发酵大豆抗氧化活性肽的菌种。以透明圈法、酶活力方法为指标从12株枯草芽孢杆菌中筛选出四株产酶高、活力强的菌株。用总抗氧化性为指标进行复筛得到适宜发酵生产大豆抗氧化活性肽的菌种Jb009,菌液酶活力达到2.28U/ml,水解产物体系总抗氧化能力为869.62U/g豆粕,此时水解度为11.47%。利用该菌作液体和固体发酵,结果发现,液体体系中发酵产物总抗氧化能力为621.68U/g豆粕,水解度为14.85%;固体发酵产物体系中总抗氧化能力为462.81U/g豆粕,水解度为15.39%。     

温度变化对固态发酵豆粕产大豆肽工艺影响的研究

以豆粕为原料,通过米曲霉的固态发酵生产大豆肽。依据发酵豆粕过程中所产蛋白酶的最适温度以及豆粕最适水解温度,对大豆肽生产工艺进行优化,研究温度变化对固态发酵豆粕产大豆肽工艺的影响。     

米曲霉固态发酵豆粕制备大豆肽的研究

对米曲霉固态发酵豆粕生产大豆肽的条件进行了研究。结果表明,最适的发酵原料（由豆粕和麸皮组成）中豆粕含量为93％,发酵温度35℃,初始pH值为6．8,发酵时间102h。在此条件下,发酵得到的大豆肽转化率达62．77％。     

米根霉NCU1011发酵豆渣开发甜酱生产工艺研究

文章以米根霉Rhizopus oryzae NCU1011为发酵菌种,采用酱类固态发酵法生产豆渣甜酱。利用单因素优化试验及正交试验,研究豆渣初始水分含量、接种量、发酵时间对豆渣中还原糖、氨基酸态氮含量和感官品质的影响,确定米根霉发酵生产豆渣甜酱的最佳发酵工艺参数为:接种量2.75%、豆渣初始水分含量70%、发酵时间28 h,所得发酵豆渣甜酱中氨基酸态氮、还原糖和可溶性膳食纤维的含量分别提高到0.25%、5.05%、10.5%,口感细腻爽滑,发酵风味浓郁,其营养和食用价值提高,是一种营养丰富、口感风味俱佳的新型高纤维甜酱调味品。     

戊糖片球菌NCU301对豆粕强化发酵工艺优化及营养成分的测定

研究戊糖片球菌NCU301对豆粕(未灭菌)强化发酵的最佳工艺条件,测定豆粕发酵前后营养成分和抗营养因子的变化。以乳酸菌活菌量为指标,通过单因素实验和Box-Behnken响应面分析法优化豆粕强化发酵工艺,确定最佳工艺条件为:发酵时间50.0 h、发酵温度30.0 ℃、料水比1:0.82、接种量8%,优化后活菌量达到1.15×1010 CFU/g。此外,测定豆粕发酵前后营养成分和抗营养因子变化。结果表明:与未发酵豆粕相比,强化发酵豆粕中粗蛋白、酸溶性蛋白、小肽、游离氨基酸的含量分别提高4.78%、36.04%、52.21%、19.10%,胰蛋白酶抑制剂活性和脲酶活性分别下降89.56%、91.72%;与自然发酵豆粕相比,粗蛋白、游离氨基酸总量分别提高0.6%、35.89%,酸溶性蛋白含量、小肽含量,胰蛋白酶抑制剂活性和脲酶活性分别下降4.64%、3.35%、72.79%、60%。使用戊糖片球菌作为豆粕发酵的菌种不仅可以作为抗生素替代品,还可以提高豆粕的营养价值。     

高产苯乳酸菌株的筛选及其在豆粕发酵中的应用

以实验室保存的性能优良的乳酸菌为研究对象,采用薄层层析（TLC）法和高效液相色谱（HPLC）法筛选出高产苯乳酸的菌株,并利用该菌株对豆粕进行固体发酵,研究其对发酵豆粕的微生物、pH值、水分含量、粗蛋白、酸溶蛋白、总酸和苯乳酸含量的影响。结果表明,筛选得到3株产苯乳酸的菌株,其中植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）BLCC2-0069为高产苯乳酸的菌株,其以3 g/L苯丙酮酸为底物发酵48 h时发酵液中苯乳酸含量最高为4.39 g/L。利用该菌株固态发酵豆粕3 d时,乳酸菌活菌数＞109 CFU/g,霉菌活菌数≤10 CFU/g,大肠杆菌未检出;pH值降至4.5左右,水分、粗蛋白、酸溶蛋白、总酸和苯乳酸含量分别为36.78%、46.65%、10.51%、26.37 g/kg和424.02 mg/kg,发酵效果显著优于对照组（P＜0.05）。     

三种益生菌发酵剂固态发酵对豆粕营养品质的影响

采用三种益生菌发酵剂固态发酵豆粕,通过测定发酵豆粕的感官品质、pH值、有益微生物含量、营养指标及卫生指标,比较三种益生菌发酵剂对豆粕品质的影响,以期筛选出适宜豆粕发酵的最优益生菌发酵剂。结果表明,益生菌发酵剂A和C对发酵豆粕的感官性状影响不大,三种益生菌发酵剂均能够显著降低发酵豆粕的pH值、大肠杆菌（Escherichia coli）和霉菌数量（P＜0.05）,显著提高有益微生物数量、粗蛋白、酸溶蛋白、总酸和有机酸含量（P＜0.05）。三种益生菌中以益生菌发酵剂A和益生菌发酵剂C效果即乳酸菌和酵母菌固态发酵豆粕效果较好,结合成本考虑优先选择益生菌发酵剂C。     

微生物发酵对豆粕抗原性的影响

探讨了微生物发酵对豆粕抗原性的影响。选用植物乳杆菌、干酪乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和米曲霉这5种菌株,在液态和固态条件下分别发酵豆粕12 h,对发酵产物进行抗原性测定。结果表明:豆粕经这5种菌株发酵后,粗蛋白含量均有所提高,其中枯草芽孢杆菌在固态发酵时降解豆粕抗原蛋白和降低豆粕抗原性的效果优于其它菌株,此时,豆粕蛋白水解度为4.89%,必需氨基酸含量为193.51mg/g。SDS-PAGE显示发酵豆粕中β-伴大豆球蛋白的α’和α亚基消失,β亚基条带和大豆球蛋白的酸性亚基条带密度减弱,同时大豆球蛋白与β-伴大豆球蛋白的抗原性降低率分别为20.62%和50.12%。     

乳酸菌固态发酵豆粕产酸性能分析

该研究以实验室保藏的优良乳酸菌为研究对象,探究6株乳酸菌液体和固态发酵豆粕产有机酸的变化。结果显示,6株乳酸菌MRS培养基液体发酵和固态发酵豆粕产酸效果均存在较大差异。菌株MRS培养基发酵结果表明,植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）BLCC2-0410、BLCC2-0069总酸含量分别为18.90 g/L、18.25 g/L,显著高于其余4株菌（P＜0.05）。固态发酵豆粕结果表明,使用植物乳杆菌BLCC2-0410发酵后豆粕pH值可下降到4.33,总酸含量最高为33.73 g/kg,乳酸含量为18.91 g/kg,酒石酸含量为10.43 g/kg,柠檬酸含量为3.79 g/kg,明显高于其他菌株,因此,确定发酵豆粕产酸的最适菌株为植物乳杆菌BLCC2-0410。     

Reduction of lipids in fish meal prepared from fish waste by a yeast Yarrowia lipolytica

The high lipid content in fish waste is one of the reasons why fish meal made from fish waste is commercially rated as low grade meal. Microorganisms which have the ability to reduce crude lipids from samples of minced fish in solid-state fermentation were screened and a strain of Yarrowia lipolytica showed the highest efficiency for reducing the lipids by 29%. The lipid reduction by this strain was especially affected by the ratio of surface area to the weight in the fermented mince samples and by the water content, suggesting the importance of the oxygen supply. In the fermentation with intermittent mixing during 96 h incubation, reduction efficiency for crude lipids came to 46% but that for protein was less than 1%. With the fermentation, 41.5 g of crude lipids in 1 kg of the minces were estimated to be reduced to 22.4 g, indicating increase of protein content in the final product. Furthermore, the carbonyl value which is an indicator of lipid oxidation was relatively suppressed by the fermentation. These results suggest that the fermentation can improve the quality of fish meal from fish waste which is rich of lipids.     

产蛋白酶芽孢杆菌的筛选及其发酵对豆粕的影响

筛选高产蛋白酶芽孢杆菌并评价其发酵对豆粕的影响,从吉林省猪饲料中分离出1 株蛋白酶产量为（519.1±4.7）U/g的需氧芽孢杆菌JL8。通过生化实验和16S rDNA基因分析,鉴定其为暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）。通过分析不同发酵时间芽孢杆菌产芽孢数量、豆粕中可溶性还原糖含量、总蛋白含量、可溶性蛋白与总蛋白的比值以及蛋白过敏源降解情况,确定最佳发酵时间,并在最佳发酵时间下,通过扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）和X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）分析芽孢杆菌发酵对豆粕蛋白微观结构的影响。结果表明：在37 ℃、物料含50%水的条件下,24 h为最佳发酵时间。发酵24 h后,SEM结果显示发酵显著改变了豆粕蛋白的微观结构,使其结构更加疏松。XRD结果显示发酵改变了蛋白质的主链结构,并且使β-折叠结构在二级结构中的占比大幅度提高,可能会提高豆粕蛋白的溶解性。     

霉变大豆对豆粕质量的影响

大豆霉变后，营养物质含量减少，籽粒变色变味，某些微生物分泌的毒素富集在大豆上可能使籽粒感染上毒素。通过对霉变大豆含量不同的大豆样品和豆粕样品进行油脂含量、粗蛋白含量、氢氧化钾蛋白质溶解度、尿素酶活性、色泽和气味等质量指标的测定，分析和研究霉变大豆对豆粕质量的影响。结果显示，随着霉变大豆含量的增加，豆粕粗蛋白含量有所升高，豆粕氢氧化钾蛋白质溶解度降低，豆粕尿素酶活性降低，豆粕颜色灰暗无光泽，霉变味加重。由此得出。用豆粕蛋白质含量作为评价霉变大豆加工所得豆粕质量的指标是不合适的，而采用豆粕氢氧化钾蛋白质溶解度作为评价指标更为合理。这一结果应在大豆油脂生产和豆粕贸易中受到重视。     

基于两步法制备生物发酵蛋白工艺的研究

该研究通过单因素、正交试验优化米曲霉（Aspergillus oryzae）固态发酵、酶解两步法协同处理农副加工产物（菜籽粕、豆粕）制备发酵蛋白,以达到改善蛋白质品质、降低抗营养因子的目的。结果表明,最佳发酵原料组成为70%菜籽粕+30%豆粕;固态发酵的最佳条件为发酵蛋白原料初始含水量45%,米曲霉麸皮种子接种量3%,发酵时间40 h,发酵温度30℃;最佳酶解条件为酶解时间32 h,酶解初始含水量56%,酶解温度50℃。在此工艺条件下,发酵蛋白的蛋白溶解度（65.80%）提高97.49%,酸溶蛋白/粗蛋白（44.13%）提高779.75%,硫苷含量（8.63μmol/g）降低69.14%。表明利用两步法处理农产品加工副产物,能在改善蛋白品质的同时,降低抗营养因子水平。