组合微生物发酵提高豆粕品质的方法与优化工艺研究

采用枯草芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌组合发酵豆粕,通过研究不同接种量、料水比、发酵时间、发酵温度等对发酵豆粕中胰蛋白酶抑制剂活性的影响,旨在确定豆粕适宜的发酵参数以及发酵对豆粕品质的影响。结果表明,理想的发酵条件为:接种量枯草芽孢杆菌4%、酵母菌5%、乳酸菌2%,料水比1∶0.9,发酵的起始温度为30℃,发酵时间为72 h,培养基的初始pH为自然(自来水)。豆粕发酵后可有效去除胰蛋白酶抑制剂。豆粕发酵后蛋白质含量提高12.12%,而氨基酸态氮含量发酵后是发酵前的10.87倍。发酵豆粕的必需氨基酸和非必需氨基酸含量均显著提高,改善了豆粕品质。     

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。     

解淀粉芽孢杆菌SWJS22固体发酵产谷氨酰胺酶的优化研究

以南海海泥中筛选出来的解淀粉芽孢杆菌SWJS22(Bacillus amyloliquefaciens SWJS22)为菌种,优化固体发酵产谷氨酰胺酶的工艺。选择发酵条件(接种量、发酵时间、发酵温度)和发酵培养基(淀粉原料、料水比、产酶诱导剂)进行单因素试验,通过正交试验对料水比、产酶诱导剂、接种量进行进一步优化,将谷氨酰胺酶活力从(83.10±4.64)U/mg干基提高到了(2 690.02±28.80)U/mg干基。优化后的发酵条件为:接种量2.0%(V/m),温度37℃,时间48h;优化后的发酵培养基为:豆粕20g,小麦粉5g,蔗糖脂肪酸酯(SE-1170)0.02g,料水比1.0∶0.6(m∶m)。对固体曲料中的谷氨酰胺酶进行提取工艺的优化,在料液比为1∶8(m∶V)、37℃下摇床提取1h最优。将粗酶液与同等酶活力的商业酶对谷氨酰胺进行酶解,通过测定谷氨酸和谷氨酰胺的含量变化,验证了粗酶液将谷氨酰胺转化成谷氨酸的能力较强。     

混菌发酵对紫苏粕小肽含量的影响

以紫苏籽粕为原料,利用乳酸克鲁维酵母菌与凝结芽孢杆菌进行混菌发酵。通过控制菌种比、接种量、料水比,以发酵后的小肽含量为指标,优化发酵工艺。结果表明,乳酸克鲁维酵母与凝结芽孢杆菌比例为1∶1,接种量为12%,料水比为1∶2.5 g/mL,33℃发酵2 d,此时小肽的浓度达到4.07 mg/mL,较未发酵时提高26.40%。     

多菌种固态发酵去除菜籽粕中的植酸

以普通菜籽粕为原料,选用枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、植物乳酸菌及酪酸梭状芽孢杆菌多个菌种,通过单菌与混菌发酵,研究发酵对菜籽粕中植酸含量的影响.结果表明,单菌发酵中枯草芽孢杆菌对植酸降解效果优于其他菌种,其降解率可达62.4%;混菌发酵效果优于单菌发酵,当混菌接种量分别为枯草芽孢杆菌6%,蜡样芽孢杆菌4%,植物乳酸菌6%,水料比为1.3:1,pH 6.9,30℃发酵48 h时,菜籽粕植酸含量从2.26%(干基)降至0.221%(干基),降解率达90.15%,粗蛋白含量提高5.19%(干基).     

响应面法优化纳豆菌发酵豆粕的工艺研究

为提高大豆蛋白质含量和可消化性,选取纳豆菌为发酵菌株,以发酵产物蛋白质含量为指标,优化固体发酵豆粕的工艺参数,进一步对发酵产生的大豆肽进行了初步分析。确定最佳固体发酵工艺是:料水比1∶3,发酵时间72h,温度42℃,接种量6%,该条件下发酵产物中蛋白质含量50%,SDS-PAGE电泳结果表明发酵后豆粕中的蛋白类产物分子量均为22KD以下。     

混合菌固态发酵豆粕制备大豆活性肽

以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis J3)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum JNX)为发酵菌株,以发酵产物中小肽含量和挥发性盐基氮含量为检测参数,优化了混合菌固态发酵豆粕以制备大豆肽的生产工艺参数,并对发酵产生的大豆肽的性质进行了初步研究。确定的固体发酵工艺为:植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌菌种比例为2∶1、料水比1∶0.6、接种量6%、30℃发酵24 h,该条件下发酵产物中小肽含量最高为10.64%,挥发性盐基氮含量最低为50.70 mg/100 g。SDS-PAGE电泳结果表明,发酵后豆粕提取液中的蛋白类产物的分子质量均为10k Da以下,其抗氧化活性最高可达65.76%。氨基酸组成成分分析表明,混合菌固态发酵豆粕后的提取液中甲硫氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和异亮氨酸等必需氨基酸的含量提高了5倍以上。     

酵母菌单菌固态发酵豆粕的研究

为了选育能够提高豆粕饲用品质的高效菌株,从12株酵母菌中筛选出一株优质酵母菌,以普通生豆粕为原料,通过L25(56)的正交试验,研究其对豆粕中胰蛋白酶抑制因子和小肽含量的影响,并对其发酵条件进行优化.结果表明,最优发酵条件为:6%的接种量,料水比为1:0.9,通气量为45 g/500 mL,在自然pH,30 ℃下发酵48 h;胰蛋白酶抑制因子含量显著下降,降解率达56.2%(42.53～18.63 mg/g),小肽含量提高了4.3倍(1.65%～8.7%).微生物发酵生豆粕能明显降解抗营养因子,从而改善其饲用品质.     

多菌种固态发酵菜籽粕的研究

以普通菜籽粕为原料,选择植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌进行单菌和混菌固态发酵,研究其对菜籽粕硫甙和粗蛋白含量的影响.结果表明,植物乳酸菌对硫甙降解效果显著高于其他菌种,发酵24 h硫苷降解率可达53.11%;混菌发酵效果优于单菌发酵,当接种量比例为植物乳酸菌:蜡样芽孢杆菌:酪酸梭状芽孢杆菌=6%:6%:2%,水料比为1.5:1,pH值6.0,34℃发酵48 h,菜籽粕硫苷含量从107.758 μmol/g(干基)降至15.959 μmol/g(干基),降解率达85.19%,粗蛋白含量提高4.37个百分点(干基).     

固态发酵法生产发酵豆粕的研究

采用米曲霉(A3.042)和啤酒酵母混合菌株固态发酵法生产发酵豆粕,利用霉菌产生的多种酶系,降解其中的纤维素及蛋白质等物质,利用酵母菌合成菌体蛋白。研究了发酵料坯组成、接种菌配比、接种量及发酵温度对发酵豆粕中蛋白质含量的影响,得到了最佳工艺条件:即最适温度28℃,发酵料坯组成100∶6(豆粕/麸皮),接种菌配比为1∶3(米曲霉/酵母),接种量6%,发酵时间为72h。发酵豆粕中粗蛋白含量可达49.10%,比原料中增加12.1%。     

酶解及二次发酵豆粕生产富肽蛋白的研究

利用黑曲霉和米曲霉混菌一次固态发酵所得豆粕,通过酶解及二次发酵生产富肽产品,研究酶解及二次发酵条件对生产富肽蛋白的影响。结果表明,一次发酵豆粕补3倍水磨浆、接种1%乳酸菌、活性干酵母1∶1混合菌种,木瓜蛋白酶0.3%,37℃发酵12h,再55℃酶解36h所得富肽蛋白小肽质量分数达到75.40%。     

多菌种复合固态发酵对菜籽粕硫甙去除效果的研究

以菜籽粕为原料,选择植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、米曲霉进行单菌和混菌的固态发酵,研究其对菜籽粕硫甙和粗蛋白含量的影响。结果表明,植物乳酸菌对硫甙的降解效果显著高于其他菌种,30℃恒温发酵3d降解率达56.42%;多菌种复合发酵效果优于单菌发酵,当植物乳酸菌:枯草芽孢杆菌:米曲霉的接种比例为9%:6%:6%,pH6.5,水料比为1.2:1,33℃发酵96h,菜籽粕硫甙含量从33.33 μmol/g(干基)下降到2.79μmol/g(干基),降解率可达91.36%(干基),粗蛋白含量提高6.06%(干基),硫甙含量大幅度下降,粗蛋白含量也有所提高。     

提高芝麻粕饲用品质的发酵菌种筛选与发酵条件优化

以普通芝麻粕为原料,选用枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌多个菌种,通过单因素、正交试验,优化微生物发酵条件,以降低芝麻粕中植酸含量,提高粗蛋白、酸溶蛋白等有益成分的含量。单因素试验的优化条件为:料水比1∶0.8(g∶mL)、R-02与KG-109混菌发酵;正交试验优化的发酵条件为:温度30℃、R-02与KG-109接种比例2∶1、接种量8%、时间10d。在此条件下发酵后植酸含量为0.08%,植酸降解率达到86.21%,粗蛋白含量为49.85%,酸溶蛋白为9.07%,挥发性盐基氮为2 075.5 mg/kg。     

人参豆豉的发酵工艺及人参皂苷生物转化研究

以人参和黄豆为发酵基质制备人参豆豉（简称参豉）,以纤溶酶活性为评价指标,通过考察发酵菌株、黄豆与人参比例、人参加入方式、发酵温度和发酵时间等因素确定其最佳发酵工艺,并利用薄层色谱（TLC）和高效液相色谱（HPLC）分析参豉发酵前后人参皂苷的变化。结果表明,参豉的最佳发酵工艺为黄豆与人参比例10∶1（g∶g）,人参以水提液方式加入,优势发酵菌DC-1,发酵温度28 ℃,发酵时间96 h。在此最佳条件下,纤溶酶活力为（498.90±28.33） IU/g,参豉发酵后原有人参皂苷成分发生了明显变化,人参皂苷转化率＞60%。     

粪肠球菌发酵生棉粕的工艺条件优化

为降低棉粕中游离棉酚含量,对粪肠球菌固态发酵生棉粕降解游离棉酚工艺条件进行了优化。首先对影响粪肠球菌固态发酵棉粕降解游离棉酚的料水比、初始pH、发酵时间、接种量、发酵温度进行单因素研究,确定对结果有较大影响的料水比、初始pH和发酵时间3个因素。然后利用Box-Behnken设计,对其进行优化。结果表明,料水比、初始pH和发酵时间的最佳条件分别是1∶0.53、6.57和3.06d。按照优化的条件发酵棉粕后游离棉酚含量降为231.68 mg/kg,降解率达67.85%。     

发酵生产脂肪酶的菌株筛选及其应用

采用从大庆日月星油厂附近的土壤中筛选得到产脂肪酶的菌株xjA,在固态发酵的条件下生产脂肪酶,并将所产脂肪酶应用于合成共轭亚油酸甘油酯。本实验利用单因素和正交试验方法确定产脂肪酶的最佳固态发酵条件：在种龄36h的情况下,碳源(麸皮)与氮源(豆粕)质量比(m麸皮:m豆粕)为1:4、V培养基:V加水量 1:1、接种量0.3%、发酵温度29℃、发酵时间3d。在此条件下进行固态发酵,固态培养基中脂肪酶的活力最高,可达1450U/g;所得脂肪酶用于合成共轭亚油酸甘油酯,产物中共轭亚油酸(CLA)接入率可达到13.6%。     

固体发酵生产冬虫夏草多糖的研究

本研究以豆粕和米糠为固态培养基,固体发酵生产冬虫夏草多糖。通过对培养基组成配比、接种量、温度、培养基相对湿度、空气相对湿度和培养时间的研究,初步确定了在豆粕:米糠为1:2(W/W)固体培养基发酵生产冬虫夏草多糖的最佳条件为：接种量20%、温度26℃、培养基含水量为60%、空气相对湿度为60%和培养时间7d。经傅立叶红外光谱分析,本研究生产的冬虫夏草多糖为β-葡聚糖。     

复合杂粕多菌种发酵工艺研究

以枯草芽孢杆菌、黑曲霉和酿酒酵母为出发菌株,通过对固态发酵工艺条件的优化,获得复合菌种固态发酵生产蛋白质饲料的最佳工艺参数。结果表明:以棉籽粕45%、菜籽粕15%、玉米酒精糟15%、麸皮21%和硫酸铵2%为发酵基质,枯草芽孢杆菌∶酿酒酵母∶黑曲霉为2∶1∶1、接种量12%、发酵基质初始含水率45%、发酵温度34℃和发酵时间60h为发酵条件,发酵后粗蛋白质达42.5%,比发酵前提高15.5%;游离棉酚从1 240mg/kg降至360mg/kg,脱毒率达71%;粗纤维含量下降。     

高盐稀态发酵法制作扇贝裙边海鲜酱油的工艺研究

为了实现海产生物资源的多级利用,增加低值海产品加工副产物的附加值,该试验探索了以扇贝加工副产物扇贝裙边为主要原料的海鲜酱油的发酵制备工艺。在确定扇贝裙边取代豆粕的最佳添加比例为50%,米曲霉As3.042和黑曲霉As3.350的制曲配料为豆粕∶扇贝裙边∶粗麦粉∶水=25∶25∶33∶38（g∶g）,培养时间分别为75 h和69 h的基础上,进一步优化了高盐稀态发酵工艺的工艺条件,确定了最佳的发酵时间为160 d,最佳的米曲与黑曲复配比例为1∶2,发酵温度前30 d为15 ℃,后150 d为30 ℃,其总氮和氨基酸态氮的含量分别为1.6 g/100 mL、0.79 g/100 mL,均高于国标要求,且含有普通一级酱油所没有的牛磺酸、氨基多糖等功能性成分。