混菌发酵豆粕的工艺研究及其特性分析

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发酵豆粕,是以豆粕为基础物质,通过微生物发酵来消除抗营养因子,有效地分解大豆蛋白成为优良的肽源,拥有加快营养物质分解吸收、增进生长和改善适口性等功效。本课题主要进行了产蛋白酶霉菌的分离筛选鉴定,米曲霉单菌发酵豆粕条件的优化,混菌发酵豆粕工艺条件的探讨以及发酵豆粕产品的营养成分的比较。  首先,从自然发酵的豆粕中分离筛选产蛋白酶的霉菌菌株,通过对蛋白酶活和降解豆粕的比较以及ITS序列分析,最终得到蛋白酶活较强的安全菌株米曲霉。以米曲霉为出发菌株,酸溶蛋白含量为指标,利用单因素和正交对其发酵豆粕的工艺条件进行优化。结果表明:米曲霉发酵豆粕的时间为72 h、温度为32℃、料水比1∶0.5、接种量为10%的条件下,豆粕中的酸溶性蛋白的含量为13.87%。  其次,探讨了筛选出的米曲霉与枯草芽孢杆菌、酿酒酵母协同降解豆粕的条件。通过菌株之间的共同培养,发现三株菌之间不存在拮抗性。以酸溶蛋白含量为指标,利用单因素试验筛选降解豆粕的最佳接种顺序、发酵时间、接种比例、接种量等。并进一步进行三因素三水平的Box-Behnken试验设计及响应面分析,对混菌发酵豆粕的条件进行优化。结果表明:接种顺序为先接枯草芽孢杆菌,24h后接种酿酒酵母和米曲霉,发酵时间72 h,接种比例是枯草芽孢杆菌∶酿酒酵母∶米曲霉=1∶1∶2,总接种量10%,料水比1∶0.6,发酵温度32℃,在此条件下,混菌发酵豆粕的酸溶蛋白含量为20.73%,对豆粕的降解效果较好,为进一步开发功能性饲料提供了依据。  最后,研究了发酵豆粕的营养成分,从感官评价、基础物质、有害物质、氨基酸和SDS-PAGE五个方面进行分析。结果表明:米曲霉混菌发酵豆粕比米曲霉单菌发酵豆粕的效果要好;混菌发酵豆粕产品与原豆粕相比粗蛋白的含量提高了11.54%,水分和粗灰分含量与发酵前相比有所下降;有害物质植酸的含量比发酵前下降了32%,脲酶活性低至0.021 U/g;氨基酸总含量从43.4%提高到46.8%,提高率为7.8%,其中必需氨基酸均有提高;分子量大的蛋白质被降解为小分子的肽和氨基酸等,更有利于动物的吸收利用。
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