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棉籽粕是一种高营养价值的植物性蛋白饲料,但因含有对动物有毒害的游离棉酚及一些抗营养因子,其利用价值和使用量受到极大限制。本论文通过菌种及菌种组合筛选、底物培养基优化、发酵工艺条件参数优化和发酵产物性质分析,系统地研究了多菌种混合固体发酵棉籽粕的工艺;并对其在肉鸡中的应用效果进行了研究,进一步促进棉籽饼粕在畜牧业上的有效利用,使其成为解决我国目前蛋白质饲料资源短缺的途径之一。
本试验利用热带假丝酵母(J)、啤酒酵母菌(Y)、四株枯草芽孢杆菌(X1、X2、X3、X4)和乳酸菌(Z)对棉籽粕进行单一和组合发酵试验研究,筛选出较优的菌种组合为Y+J+X3+Z;并发现枯草芽孢杆菌X1、X2、X4无论单独发酵棉籽粕还是组合发酵,都能使棉籽粕中游离棉酚含量升高。采用筛选出的较优菌种组合Y+J+X3+Z,通过发酵棉籽粕工艺条件优化研究,得出一套发酵棉籽粕较佳的发酵工艺参数:(1)250mL锥形瓶较适装料量为40g,棉籽粕粉碎粒度为40目较好;(2)发酵底物培养基的较优组成为:糖蜜5%,麸皮5%,硫酸铵0.5%,pH值为6.0;(3)较优的发酵条件为:菌种比(Y:J:X3:Z)2:1:1:1,总接种量15%,发酵温度30℃,料水比1:1.0,发酵时间72h;(4)发酵方式以需氧发酵棉籽粕的效果较好。
采用优化后的发酵工艺参数对棉籽粕进行固体发酵,可最终得到水溶蛋白含量为16.63%、游离棉酚含量为225.19mg/kg的发酵棉籽粕;水溶蛋白含量比发酵前混合物提高了12.68%,游离棉酚脱毒率可达60%;其粗蛋白比发酵前混合物增加了3.19%;氨基酸总量有所降低,但各氨基酸组分所占比例大部分有所上升;大分子量蛋白质发生了一定程度的降解,中小分子量蛋白质明显增多。
动物试验结果表明:(1)肉鸡日粮中分别添加5%、8%和10%的发酵棉籽粕对肉鸡的平均日采食量、平均日增重和饲料转化率差异均不显著(p>0.05);(2)肉鸡日粮中分别添加5%、8%和10%的发酵棉籽粕对肉鸡的全净膛率、半净膛率、胸肌率和腿肌率差异均不显著(p>0.05),产肉性能良好。日粮中添加10%的发酵棉籽粕,屠宰率显著高于添加5%的发酵棉籽粕,且随着日粮中添加发酵棉籽粕比例的升高,屠宰率和半净膛率有升高的趋势;(3)日粮中添加5%的发酵棉籽粕极显著(p<0.01)降低了肉鸡的腹脂率,但随着日粮中发酵棉籽粕比例的升高,肉鸡腹脂率有升高的趋势;(4)肉鸡日粮中分别添加5%、8%和10%的发酵棉籽粕对肉鸡的消化道、免疫器官以及血液生化指标方面均无负面影响;(5)采用本试验条件及方式发酵的棉籽粕,在肉鸡日粮中添加比例可达10%,但以添加5%比例的发酵棉籽粕饲喂效果最好。