多菌种发酵豆粕优化工艺研究

作     者：袁新杰 

作者单位：山东农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：常维山

授予年度：2019年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：离心液 发酵豆粕 蛋白酶活 酸溶蛋白 抗原蛋白 

摘      要：发酵饲料是当前的热门话题,发酵豆粕是其中一种,与传统豆粕相比,具有很多优势。液体发酵在益生菌生产企业中是一种重要的生产方式,但是液体发酵完毕,经过收集菌体后,剩余大量离心液,这些离心液里面,不但有残留的菌体,而且还含有其他对动物生长有益的物质。离心液的处理在巨大的环保压力下,成为一个亟待解决的问题。本文研究了运用不同菌种的液体发酵离心液制作发酵豆粕的工艺,将原本要排放到环境中的废弃液充分利用起来,运用一种能耗低的,操作简单的发酵方式制作发酵豆粕。试验得到单菌种液体发酵离心液最佳发酵条件。先设立发酵温度、接种量、料水比、发酵时间的基础发酵条件,四个因素分别再设立不同的水平,进行发酵温度、接种量、料水比和发酵时间的单因素试验。在单因素试验获得结果的基础上,进行四因素三水平L(3)试验。试验结果表明,枯草芽孢杆菌液体发酵离心液的最佳发酵条件:发酵温度32℃,接种量20%,料水比1:09,发酵时间60h。在该水平下,所得的发酵豆粕的蛋白酶活力为中性蛋白酶239U/g,碱性蛋白酶活力值为128U/g,总和为367U/g;酸溶蛋白含量为12.33%。酵母菌液体发酵离心液的最佳发酵条件:发酵温度28℃,接种量25%,料水比1:0.8,发酵时间60h。在该水平下,所得的发酵豆粕的酸溶蛋白含量为3.32%,总酸含量为5.73%。乳酸菌液体发酵离心液的最佳发酵条件:发酵温度28℃,接种量15%,料水比1:09,发酵时间60h,在此条件下的发酵豆粕酸溶蛋白含量为6.84%,总酸含量为6.44%。在前期试验的基础上,探索双菌种发酵离心液组合时不同添加比例对发酵豆粕的影响。以发酵温度30℃,料水比1:0.9,发酵时间72h,接种量20%为发酵条件。测试双菌种不同配比情况下,豆粕的营养变化。设定添加比例为3:2、2:1、3:1、1:1、1:3、1:2和2:3。试验结果表明:枯草芽孢杆菌液体发酵离心液与酵母菌液体发酵离心液组合时,最佳添加比例为2:3。枯草芽孢杆菌液体发酵离心液与乳酸菌液体发酵离心液组合时,最佳添加比例为1:2。酵母菌液体发酵离心液与乳酸菌液体发酵离心液组合时,最佳添加比例为2:1。当三种发酵离心液组合时,设定添加比例芽孢菌:酵母菌:乳酸菌=1:1:1、1:2:1、1:2:2、1:2:3、1:3:2。最佳比例为1:2:1。各组合最终的发酵豆粕进行抗原蛋白降解情况分析。做SDS-PAGE胶试验,将各组与未发酵的豆粕进行条带对比,结果表明,当三种菌的发酵离心液组合发酵豆粕时,抗原蛋白降解效果最好。各组合发酵豆粕营养成分分析结果表明,粗蛋白含量较对照组为发酵豆粕有所提高,粗灰分较未发酵豆粕高,粗纤维含量降低,但不明显;还原糖较未发酵豆粕具有显著提高,钙、磷含量变化不大。