发酵豆粕研究进展

豆粕是饲料工业中应用最为广泛的植物性蛋白原料,但其中存在的多种抗营养因子,降低了动物对豆粕营养物质的吸收和利用.用微生物发酵法处理豆粕可以有效地去除豆粕中抗营养因子,并降解大分子蛋白质生成小肽,同时还可生成多种益生茵、积累有益的微生物代谢产物,最终得到具有多种功能的优质蛋白饲料--发酵豆粕.结合多年来国内外对发酵豆粕的研究成果,阐述了发酵豆粕的特点、生产方法、应用效果,以及对今后研究工作的看法.     

微生物发酵高温豆粕菌种筛选及发酵工艺优化

微生物发酵高温豆粕制备大豆肽具有生产成本低、水解度高的特点。该研究以酶活力为指标,通过紫外诱变和遗传稳定性试验选育出遗传性能稳定的蛋白酶高产菌株;以水解度为监测指标,采用该菌株发酵挤压膨化的高温豆粕,优化发酵工艺条件。紫外诱变条件为20 W紫外灯35 cm处辐照4 min;采用单因素和L9(34)正交试验设计进行培养基组成的优化:可溶性淀粉2.5%、MgSO40.04%、豆粕10%、吐温-80 0.5%;采用单因素试验方法确定的培养条件为:温度30℃、时间44 h、接种量4%、菌龄21 h、摇床速度200 r/min、装液量30 mL/250 mL、起始pH 7.5,此条件下高温豆粕的水解度可达到22.86%,比优化前提高了8.34%。     

发酵豆粕的营养特性及其在断奶仔猪中的应用

豆粕是动物饲料中常用的蛋白质来源,它含有的胰蛋白酶抑制剂、植酸盐、低聚糖等抗营养因子,限制了其使用。利用细菌或真菌进行微生物发酵,可以通过改变天然成分来提高豆粕的营养价值。细菌和真菌发酵导致各种抗营养因子的降解,增加了小肽的数量,并提高了必需和非必需氨基酸的含量。仔猪断奶之后,消化系统尚未发育完全,肠道内各种酶和微生物菌落群落沒有完全建立,对于营养的吸收存在很大障碍,此时的肠道对豆粕抗营养因子很敏感,饲喂普通豆粕很容易加重断奶应激。过去在生产中,减弱仔猪断奶应激的方法主要是使用抗生素,但随着无抗时代的到来,人们不得不把目光放在替代抗生素的添加剂上,发酵豆粕便是替代抗生素的一种优良仔猪断奶日粮。文章总结了豆粕中抗营养因子对猪生产的影响,就发酵豆粕的特性、使用菌种、在断奶仔猪生产中的应用效果及影响其在断奶仔猪中应用的因素作一综述。     

木瓜蛋白酶水解发酵豆粕优化工艺研究

豆粕是饲料工业中应用最为广泛的植物性蛋白原料,本试验以微生物固态发酵豆粕粉为原料,以蛋白质增加量、游离氨基酸增加量和水解度为品质指标,探讨了酶解初始pH值、料液比、酶用量和酶解时间对木瓜蛋白酶酶解发酵豆粕的影响。在单因素实验基础上,采用L9(34)正交试验进行优化,结果表明酶解的最佳工艺条件为：酶解初始pH6.5,酶用量3%,料液比1∶10,酶解时间1 h。在该条件下,酶解豆粕中蛋白质增加量为75.633 mg/g,游离氨基酸增加量为121.932 μg/g,水解度为0.033%。     

发酵豆粕及其在动物养殖行业中的应用研究进展

近年来,随着我国一直倡导无抗饲料养殖与发展,生物饲料逐渐成为饲料行业主要技术突破口和研究对象,越来越多的企业及科研工作者投身于生物饲料的开发与应用。发酵豆粕是目前研究最多也最为深入的一种生物饲料。阐述了发酵豆粕营养价值、抗营养因子、制备工艺以及在动物养殖行业中的应用。在制备工艺上,从发酵菌株的选择和工艺参数控制两方面剖析固态发酵过程对发酵产品品质的影响,包括菌种、发酵温度、发酵时间、pH以及水分含量等参数指标;在动物养殖中,由于发酵豆粕富含小分子肽、游离氨基酸、乳酸、益生菌等多种营养成分,深受饲料企业及养殖户青睐。从畜牧、禽类以及水产三大板块阐述发酵豆粕在养殖中对动物生长的影响,探讨发酵豆粕在动物养殖中的重要性;同时对发酵豆粕未来发展趋势进行了分析和总结。     

诱变米曲霉发酵高温豆粕菌种筛选及发酵工艺优化

以高温豆粕为原料,以酶活力为指标,通过紫外诱变和遗传稳定性试验选育出遗传性能稳定的蛋白酶高产的米曲霉诱变菌株;以水解度为指标,优化发酵工艺条件,进一步提高高温豆粕的水解度。紫外诱变条件为20W紫外灯35cm处辐照180s,得出最佳的发酵培养基组成为葡萄糖3%和高温豆粕12%;采用单因素试验方法确定的培养条件为:发酵温度30℃、发酵时间48h、接种量9%、摇床速度160r/min和起始pH值5.5,此条件下高温豆粕的水解度可达到24.05%,比优化前提高了3.86%。     

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。     

发酵豆粕中大豆异黄酮提取工艺条件的优化

通过单因素试验确立了从发酵豆粕中提取大豆异黄酮的影响因素,并通过正交试验优化了提取工艺参数.最佳提取工艺参数为乙醇浓度70%、料液比1:5(W/V)、提取温度70℃、时间3h,该工艺条件下发酵豆粕中大豆异黄酮的提取率为0.522%.     

发酵豆粕的生产

介绍了发酵豆粕的营养特性、生产工艺、生物变化与优点,以及发酵豆粕生产质量控制。豆粕经发酵后,消除了其中的多种抗营养因子,提高动物对豆粕的消化利用率。     

乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的工艺优化

[目的]优化出乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的工艺,并制定产品质量标准。[方法]首先研究影响乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的几个因素,包括菌种配比、接种量、发酵温度、发酵时间、烘烤温度和烘烤时间,并通过Box-Behnken试验设计与分析优化最佳工艺参数;然后在上述基础上制定产品质量标准。[结果]乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的最佳工艺条件为菌种配比3∶1,接种量8.87m L/kg,发酵温度35℃,发酵时间20.02h,烘烤温度70.7℃和烘烤时间5h;此时感官得分为94.0。[结论]乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵可用于制备鸭肉香肠,该产品口味独特、营养丰富且风味良好。     

混合菌种固态发酵大豆粕生产大豆肽研究

大豆肽系由大豆蛋白经水解所得由3～6个氨基酸残基组成低分子肽混合物,分子量以低于1000Da为主。以大豆粕为原料,采用黑曲霉、米曲霉混合菌种固态发酵法生产大豆肽,所得大豆肽具有较好理化特性和生理活性,克服酶解法产品苦味重、口感差等缺点,可在很多领域得以广泛应用。     

通过粗壮脉纹孢菌发酵改善豆粕营养结构的研究

以粗壮脉纹孢菌发酵豆粕为研究对象,探讨豆粕在发酵过程中主要营养成分及其抗营养因子的变化情况。研究结果表明,随着发酵时间的延长,粗纤维降解率和粗蛋白含量总体呈上升趋势,粗脂肪含量呈下降趋势,可溶性总糖含量则先呈下降趋势,下降至谷底后又逐渐增加,这些变化规律是由粗壮脉纹孢菌产的纤维素酶引起的;类胡萝卜素含量随着发酵时间的延长而上升,植酸含量下降至12 h后趋于稳定,胰蛋白酶抑制剂活性降低至在48 h后检测不出。发酵豆粕营养成分和抗营养因子的变化规律为豆粕的进一步加工提供了理论依据。      

混合菌种固态发酵法发酵豆粕生产大豆肽的研究

大豆肽是由大豆蛋白经水解所得到的由3～6个氨基酸残基组成的低分子肽混合物,分子量以低于1000Da的为主。以豆粕为原料,采用黑曲霉、米曲霉混合菌种固态发酵法生产大豆肽,制得的大豆肽具有较好的理化特性和生理活性,克服了酶解法产品苦味大和口感差等缺点,在很多领域得到了广泛应用。     

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%。     

纳豆芽孢杆菌js-1固体发酵低温豆粕的工艺条件优化

以低温豆粕为原料,采用纳豆芽孢杆菌js-1固体发酵,以Fe3+还原力评价粗提物的抗氧化活性为指标进行发酵提取条件优化。首先从装量、基质含水量、接种量、发酵温度和发酵时间等5个因子中运用部分因子试验设计筛选出影响固体发酵条件的重要因素;然后在此基础上运用Box-Behnken的中心组合设计原理,采用响应面分析,对固体发酵进行条件优化;最后在单因素试验基础上运用正交试验设计对提取条件进行优化。最终的优化发酵提取条件为:基质含水量73%,接种量19%,发酵时间94.5 h,乙醇体积分数50%,液固比10∶1,提取时间90 min,提取3次。     

枯草芽孢杆菌液态发酵豆粕的种子培养基和发酵培养基优化研究

为提高枯草芽孢杆菌液态发酵豆粕的效率,对发酵所用种子培养基和发酵培养基进行优化。通过单因素实验研究种子培养基氮源、碳源、无机盐种类及温度对生物量的影响,确定种子培养基组成为1%酵母膏、1%玉米黄粉、1%KH2PO4,培养温度36℃,其生物量、中性和碱性蛋白酶酶活较常规蛋白胨培养基分别提高210.10%、459.20%和67.50%。在此基础上运用正交实验对发酵培养基碳源量、接种量及温度进行优化,得到最优发酵工艺条件为20%豆粕、2%玉米黄粉、1%KH2PO4、接种量10%,培养温度36℃,其生物量、可溶性蛋白及多肽含量较仅含22%豆粕的培养基分别提高40.90%、28.60%和36.40%。结果表明采用优化后的种子培养基和发酵培养基能够显著提高枯草芽孢杆菌液态发酵豆粕的效率。      

威宁豆酱纯种发酵工艺优化及挥发性风味物质分析

采用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）DX-9和异常威克汉姆酵母菌（Wickerhamomyces anomalus）DZ-3分别发酵制备威宁豆酱,以氨基酸态氮含量和感官评分为评价指标,优化制曲条件、辅料添加量及后发酵条件,并采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术检测豆酱中的挥发性风味物质。结果表明,菌株DX-9和DZ-3的最佳制曲条件：接种量2%和3%、温度38 ℃和34 ℃、时间12 d和18 d;辅料最适添加量：食盐10%、辣椒5%、五香粉1.5%;菌株DX-9和DZ-3的最佳后发酵条件：温度40 ℃和36 ℃、时间均为90 d。纯种发酵豆酱的品质优于自然发酵豆酱,且菌株DX-9比DZ-3发酵的豆酱品质更佳。自然发酵、菌株DX-9和DZ-3发酵豆酱中挥发性风味物质分别检出73、50和64种,共有物质为23种,主要风味物质分别为醇类（27.36%）、酸类（75.68%）和烯烃类（64.21%）。通过主成分分析（PCA）得出威宁豆酱主要挥发性风味物质为烃类和酸类。     

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%。     

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%。