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棉粕分布广泛、富含蛋白营养且价格低廉,但蛋白分子量较大,不易被消化利用,氨基酸组成不平衡,有效利用率较低,其饲料添加量与利用率较低。本研究采用固态发酵法改良棉粕蛋白,降解不易被利用的大分子蛋白类为易于消化利用的小分子蛋白类,提高可直接吸收利用的小肽含量,提高棉粕蛋白的消化利用率,平衡氨基酸组成,提高其饲料利用率。研究筛选得到改良棉粕蛋白效果较好的4株菌株,初步鉴定为Bacillus subtilis(2株,标记为B.subtilis H1和B.subtilis H7),Bacillus cereus(1株,标记为B.cereus H9)和Aspergillus niger(1株,标记为A.niger P1)。对四株菌进行单菌和混菌发酵实验比较,得到发酵效果最好的菌株组合为B.subtilis H1和A.niger P1。混菌发酵后,棉粕小肽含量提高至15.36%,平均肽链长度降至5.16,棉粕蛋白的体外消化率由44.56%提高到了78.61%,改良棉粕蛋白的效果明显优于其他菌株单菌及混菌发酵以小肽提高率和平均肽链长度为指标,通过单因素和正交试验对混菌发酵条件进行优化,得到最佳的发酵条件为:装料量40 g,麸皮15%,硫酸铵0.2%,磷酸二氢钾0.5%,无菌自来水拌料(pH6.0-6.5),含水量50%,接菌比例(A.niger P1:B.subtilis H1)为2:1,接种量15%,温度30℃,发酵时间60 h。发酵条件优化后,小肽提高率增加了101.7%,平均肽链长度减小了0.93,体外消化率提高了9.98%,显著提高了混菌发酵的效果。两菌株具有很好的“协同性”,可充分利用棉粕基质协同改良棉粕蛋白。在相同的发酵条件下比较单、混菌发酵过程的各营养指标发现:A.niger P1可分泌丰富的酸性蛋白酶,B.subtilis H1可分泌丰富的中、碱性蛋白酶,混菌发酵各种蛋白酶的活性显著提高,高于单菌发酵的酶活。混菌发酵水溶性多肽中大于10个氨基酸组成的多肽基本被降解为1-3个氨基酸组成的小肽,降解效果优于单菌发酵。混菌发酵后,平均分子量在66 KD附近的棉粕蛋白基本被降解至14 KD以下,提高了蛋白利用率。氨基酸组成趋于平衡,有效利用率得到提高。氨基酸总量提高了15%,丰富了棉粕蛋白营养。粗纤维较发酵前降低了33.60%,还原糖较发酵前提高了430%,能量利用率得到提高。必需脂肪酸-亚油酸所占的比例较发酵前提高了18.94%,可作为较好的脂肪饲料。产生乳酸等有机酸风味物质,可提高适口性。棉粕品质得到了很好的改善。