高效液相色谱测定棉酚方法的建立及不同棉酚脱毒方法比较

棉籽粕是一种非常有价值的蛋白质饲料,棉籽粕的有效脱毒可以提高饲料利用率。本试验建立了一种快速、准确测定棉籽粕游离棉酚的HPLC方法,并采用不同的脱毒方式对棉籽粕中的游离棉酚进行降解,筛选最优脱毒方法。结果显示:(1)HPLC法测定棉籽粕中棉酚含量,棉酚色谱峰出峰稳定性良好、分离效果好、峰型理想、灵敏度高,可以高效的检测棉酚含量;(2)不同处理方法对棉籽粕脱毒效果不同,棉酚脱毒率大小排序为:微生物法>硫酸亚铁法>尿素法>高温高压法。最优的方法为微生物法,酵母菌发酵48 h后的发酵棉籽粕棉酚降解率高达93.86%;化学法(硫酸亚铁法和尿素法)脱毒率为53.64%～78.18%,物理法(高温高压)脱毒率最低,为41.00%。     

棉酚降解酶及热带假丝酵母ZD-3对棉籽粕脱毒的对比研究

试验旨在研究对比棉酚降解酶及热带假丝酵母ZD-3对棉籽粕中游离棉酚与营养物质的影响,从而评定棉酚降解酶对棉籽粕脱毒的效果。利用棉酚降解酶及热带假丝酵母ZD-3对棉籽粕分别进行酶解与固态发酵。检测原棉籽粕及处理后棉籽粕中游离棉酚与营养物质的含量及蛋白质分子质量分布。棉籽粕经棉酚降解酶酶解后,游离棉酚的含量与原棉籽粕相比极显著降低,棉籽粕的脱毒率为92.67%,较热带假丝酵母ZD-3发酵后的脱毒率上升了4.46%,经棉酚降解酶酶解后及热带假丝酵母ZD-3发酵后的棉籽粕,两者的营养物质含量差异不显著,均未检测到棉籽粕中大分子蛋白质降解成小分子蛋白质的现象。棉酚降解酶可以很好的代替热带假丝酵母ZD-3应用于棉籽粕的脱毒,同时棉酚降解酶酶解脱毒较热带假丝酵母ZD-3固态发酵能够极大地缩短时间。     

不同处理方式对棉籽粕中游离棉酚和常规养分含量的影响

棉粕是优良的植物源蛋白之一,其粗蛋白含量高达35%,但棉粕中的游离棉酚及其他抗营养因子严重影响它的饲用价值。为此试验分别采用热处理方法、硫酸亚铁浸泡方法、青贮发酵法和尿素处理方法对全棉籽和棉籽饼粕进行处理,并测定其游离棉酚和常规养分含量。试验结果表明:5倍硫酸亚铁脱毒效果最好,湿热处理次之,而尿素处理最不理想。使用微生物发酵对棉籽饼粕进行脱毒,效果好,不会对其风味、色泽及适口性构成损害,还会增加棉籽蛋白的含量(补充一定菌体蛋白),微生物发酵提高棉籽饼粕的营养价值和蛋白的营养性能。     

高效降解游离棉酚并改善棉籽粕营养品质的菌株筛选

本试验旨在利用枯草芽孢杆菌和植物乳酸菌发酵棉籽粕,研究其对棉籽粕中游离棉酚降解率的影响,并对发酵前后棉籽粕的营养品质指标如活菌数、中性蛋白酶活性、酸溶蛋白质含量、pH、游离棉酚含量等进行比较。结果发现:可高效降解棉籽粕中游离棉酚的枯草芽孢杆菌菌株为BLCC1-0039,可有效改善发酵风味的植物乳酸菌菌株为BLCC2-0092。综合上述2株益生菌的优点,筛选出最优复配发酵方式为植物乳酸菌BLCC2-0092与枯草芽孢杆菌BLCC1-0039按照1∶1比例接种,37℃需氧发酵24h再厌氧发酵。与空白对照组相比,最优复配发酵组各发酵阶段发酵棉籽粕的pH显著降低(P0.05),厌氧发酵72h时pH降至5.27;酸溶蛋白质含量显著提高(P0.05),厌氧发酵72h时酸溶蛋白质含量达到23.54%;游离棉酚含量显著降低(P0.05),需氧发酵24h时游离棉酚降解率达到52.12%,厌氧发酵72h时游离棉酚降解率达到61.58%。由此可知,植物乳酸菌BLCC2-0092与枯草芽孢杆菌BLCC1-0039复配发酵可有效降低发酵棉籽粕中的游离棉酚含量并改善其营养品质。     

生物与物理复合法脱除棉籽粕中游离棉酚的工艺研究

本试验旨在研究微生物固态发酵与微波降解分步复合法脱除棉籽粕中游离棉酚的加工技术。以棉籽浸出制油后的棉籽粕为原料,通过不同的菌种、接种量、料液比、发酵温度、发酵时间等影响因素进行试验分析,以棉籽粕的脱毒率为评判标准。首先通过确定正交试验的因素与水平,得出微生物固态发酵的最佳脱毒工艺参数;再以发酵后的湿棉籽粕为原料,采用微波降解工艺进行第二次物理辅助脱毒,确定最佳微波工艺参数;测定脱毒前后的棉籽粕粗蛋白含量和小肽含量。结果表明:混菌发酵比2∶1(枯草芽孢杆菌与酵母菌)、接种量10%、料液比2∶3、发酵时间48 h、发酵温度30℃,脱毒效果最佳,此时脱毒率高达86.57%;当微波时间和功率分别为6 min和3 000 W时,最终棉籽粕脱毒可达90.57%。测定脱毒后的棉籽粕粗蛋白含量为52.17%,提高了25.29%;小肽含量为11.13%,提高了20.19%。所得产品色泽均一,呈黑褐色,无酸臭味。微波过程可脱出一部分水分,有效节约了棉籽粕的烘干成本和烘干时间。此方法工艺简单、安全可靠、流程短、脱毒率高、水耗和能耗低,为棉籽粕的合理开发和利用提供理论基础和试验数据。     

适宜棉籽粕固态发酵的菌株的筛选

棉籽粕中因含有棉酚等有毒物质,制约了其在畜牧业中的应用。微生物发酵法是目前普遍认为的成本低、效果好、较安全的脱毒方法。本实验利用实验室常用菌株芽孢菌、酵母菌和乳酸菌发酵棉籽粕,研究其对棉籽粕中游离棉酚降解率的影响,并对发酵前后棉籽粕的营养指标如活菌数、酸溶蛋白、中性蛋白酶活性、pH和游离棉酚含量等进行比较。结果发现:降解棉籽粕中游离棉酚效果的菌株排序为芽孢杆菌优于酵母菌优于乳酸菌,其中芽孢杆菌BLCC1-0039组发酵棉籽粕24 h时,游离棉酚降解率达到93.89%(P0.05),酵母菌BLCC4-0327组发酵棉籽粕发酵24 h时,游离棉酚降解率达到72.72%(P0.05),本研究的5株乳酸菌几乎都没有降解游离棉酚的能力。芽孢杆菌各菌株发酵棉籽粕均可以提高酸溶蛋白含量和中性蛋白酶活性,发酵24 h时,芽孢杆菌BLCC1-0039组的酸溶蛋白含量较空白对照组高出54.80%(P0.05),中性蛋白酶活性达到4111.40U/g(P0.05);发酵24 h时,酵母菌BLCC4-0327组的酸溶蛋白含量较空白对照组高出23.20%(P0.05);乳酸菌发酵可有效改善发酵风味,发酵24 h时,乳酸菌BLCC2-0092组发酵料的p H降至5.47(P0.05)。这说明,优良的微生物菌种是影响棉籽粕脱毒效果和饲料营养品质的首要条件,这为下一步棉籽粕的有效利用提供了理论指导。     

棉籽粕化学脱除棉酚的试验研究

本试验旨在探讨棉籽粕化学脱毒的最佳方法。试验1,通过研究不同水分、温度和作用时间对棉酚脱毒率的影响,确定棉籽粕的脱毒作用最佳水热条件。结果发现,在60~100℃、水分8%~16%和时间20 min~8 h条件范围内,随着温度、水分添加量、作用时间增加,棉籽粕脱毒率越高。试验2,比较10种常见单一化学脱毒剂的脱毒效果。研究发现,硫酸亚铁(Fe SO_4)、硫酸铜(Cu SO_4)和双氧水(H_2O_2)脱毒效果较佳,脱毒率均达到40%以上,然而,Fe SO_4脱毒棉籽粕颜色发黑并带有铁锈味,故Cu SO_4和H_2O_2为较优的单一棉酚脱毒剂。试验3,将Cu SO_4和H_2O_2制成混合脱毒剂,研究其最佳反应条件,并验证其脱毒效果。结果发现,80℃、16%脱毒剂添加量和烘1 h为最佳脱毒条件,且此混合脱毒剂的游离棉酚和结合棉酚的脱毒率均在84%以上;虽然脱毒后脱毒棉籽粕粗蛋白质含量稍微降低(P0.05),但粗蛋白质消化率显著提高(P0.05)。因此,水分、温度、作用时间都是影响棉籽粕化学脱毒的重要因素,在控制好这3个条件的情况下(80℃、16%脱毒剂添加量和密闭烘1 h时间),选用H_2O_2、Cu SO_4配制成一种混合脱毒剂,能有效脱除棉籽粕棉酚并且提高棉籽粕粗蛋白质消化率和仿生消化能,为棉籽粕脱毒加工提供良好的理论和技术支持。     

五种不同方法对棉副产品棉酚脱毒效果的比较研究

试验采用硫酸亚铁、氢氧化钠、瘤胃液、微生物(酵母菌、乳酸菌)分别对棉籽饼、棉粕、棉籽壳以及尿素对棉花秸秆进行脱毒研究。结果表明:①硫酸亚铁对棉粕、棉籽饼和棉籽壳的脱毒率分别为82.08%、76.41%和89.02%。②1%、1.5%、2%和2.5%氢氧化钠对三种棉副产品进行脱毒,其中1%、1.5%和2%、2.5%之间对棉粕和棉籽饼的脱毒差异均显著(P<0.05),而1%与1.5%,2%与2.5%浓度之间差异不显著(P>0.05);各浓度对棉籽壳脱毒率之间均不显著(P>0.05)。③用100ml瘤胃液处理1d对三种棉副产品脱毒率分别为40.23%、53.28%和47.94%。④酵母菌对三种棉副产品脱毒率分别为46.99%、51.42%和76.46%;乳酸菌对三种棉副产品脱毒率分别为43.13%、48.38%和68.44%。⑤以4%、6%和8%浓度的尿素来处理棉花秸杆,其中8%尿素在20d的脱毒效果较好(其脱毒率59.73%)。从脱毒效果来看,1%氢氧化钠和硫酸亚铁分别对棉粕和棉籽饼脱毒效果明显好于其它脱毒法;硫酸亚铁和酵母菌对棉籽壳的脱毒效果均高于氢氧化钠、瘤胃液和乳酸菌。从经济效益和应用推广角度出发,采用1%氢氧化钠对三种棉副产品的脱毒是较适的方法。     

产朊假丝酵母菌发酵降解棉酚的效果

棉粕经高温高压处理后,利用产阮假丝酵母对棉粕进行固体发酵脱毒,通过对生物量的测定,获得最适发酵脱毒条件,然后进行发酵降解棉酚实验,通过测定发酵终点和起始点棉酚的含量,获得产朊假丝酵母对棉酚的降解率。结果显示最适发酵条件为:发酵底物含水量为37%,发酵时间48h,发酵温度30℃,接种量为5%。对发酵前和发酵48h后的样品按照国家标准测定方法进行棉酚含量的测定,结果显示棉粕在发酵前后,棉酚去除率在85.7%左右。     

蒸汽爆破技术对棉籽粕中游离棉酚脱毒效果研究

本试验旨在研究蒸汽爆破技术对棉籽粕中游离棉酚的脱毒效果。采用市售棉籽粕,对其进行7种不同的蒸汽爆破处理,蒸汽压强均固定为2.0 MPa,以水料比为0时进行维压30 s的蒸汽爆破处理为对照,水料比为30%、50%时分别进行维压10、20、30 s的爆破处理,每处理重复3次,以游离棉酚含量、蛋白质溶解度为指标,筛选出较佳的处理测定氨基酸含量和营养物质猪仿生消化率数据。结果表明:固定蒸汽压强时,游离棉酚的脱毒率与蛋白质溶解度随着蒸汽维压时间延长而增加,随着水料比的增加先增大后减少。以游离棉酚的脱毒效果与蛋白质溶解度为指标,筛选出的适宜蒸汽爆破处理为蒸汽压强2.0 MPa,水料比30%,维压时间30 s。此时棉籽粕中游离棉酚含量达85.0 mg/kg,脱毒率达87.0%,蛋白质溶解度为42.3%。与对照组相比,蒸汽爆破可极显著降低棉籽粕中赖氨酸含量和精氨酸含量(P0.01),对体外干物质消化率和总能消化率无显著影响(P0.05),极显著降低体外粗蛋白质消化率和赖氨酸消化率(P0.01)。由此可见,蒸汽爆破处理可降低棉籽粕游离棉酚含量、蛋白质溶解度、赖氨酸含量、精氨酸含量、体外粗蛋白质消化率和赖氨酸消化率。筛选出的适宜蒸汽爆破处理为蒸汽压强2.0 MPa,水料比30%,维压时间30 s。     

不同菌株固态生料发酵棉籽粕的研究

试验研究了微生物固态生料发酵对棉籽粕中游离棉酚和蛋白质含量变化的影响。利用12株菌固态生料发酵棉籽粕筛选出高效脱除棉酚菌株和产蛋白酶能力最佳的菌株;在此基础上进行菌种复配发酵棉籽粕。结果表明:单一菌株棉籽粕固态发酵试验中,地衣芽孢杆菌B12脱毒效果最佳,脱毒率为42.7%,水溶性蛋白含量8.2%,小肽含量4.19%;产蛋白酶能力较强菌株为Bsl和Bs3,蛋白酶酶活力分别为43.8U/mL和43.6U/mL;混菌组合发酵中B12+Cul组合脱毒率50.03%,水溶性蛋白含量9.11%,小肽含量6.98%,为最佳菌种组合。结论:混菌发酵效果优于单菌发酵。     

棉酚对蛋鸡的影响

棉酚是棉籽饼粕中的主要的有毒物质．蛋鸡日粮中游离棉酚含量过高会给动物健康、生产性能及蛋品质带来负面影响．日粮添加硫酸亚铁在一定程度上可缓解游离棉酚的毒性。本文综述了游离棉酚对蛋鸡生产性能及蛋品质影响以及日粮硫酸亚铁对游离棉酚的脱毒效果。     

游离棉酚在棉粕高速粉碎过程中的机械力化学效应

研究未脱毒棉粕在高速粉碎过程中含水量、粉碎时间及添加硫酸亚铁对游离棉酚的影响。结果发现，游离棉酚在机械力作用下发生了机械力化学反应，添加硫酸亚铁和棉粕，含水率及粉碎时间对游离棉酚含量均影响显著。得出最佳棉粕脱毒的工艺条件含水率为9．5％，粉碎时间为50min，硫酸亚铁添加比例2：1。     

固体联合发酵对棉粕发酵产物富肽蛋白产量及脱毒效果的影响

利用枯草芽孢菌（Bacillus subtilis NDX6）和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum BLLP）对棉粕、豆粕不同比例混合样品进行有氧和无氧联合发酵试验,并用纯棉粕进行联合发酵生长曲线研究,探讨固体联合发酵对棉粕发酵产物中富肽蛋白含量及脱毒效果的影响.结果表明,6个配方中纯棉粕发酵降解有毒物质游离棉酚含量最高约81％,游离氨基酸及小肽的含量提高约6.5倍（P＜0.05）,饲料pH由原来的6.20以上降低到5.12以下,有益菌活菌数提高约10倍;纯棉籽粕有氧发酵时间为38 h,无氧发酵时间60～66 h,游离氨基酸含量提高约7.54倍,游离棉酚降低约89％.用棉粕固体联合发酵可以脱毒,降解蛋白提高饲料吸收利用率.     

高效降解棉酚菌株的分离、鉴定及发酵条件优化

棉酚是存在于棉籽粕中对动物有害的一种物质,因此若将棉籽粕作为动物饲料蛋白源,其利用率会大幅降低(不足30%)。通过生物降解的方法去除有害物质,成为提高棉籽粕利用率的有效手段。首先研究以醋酸棉酚为唯一碳源,分别从河南省新乡市周边不同的棉田和棉花榨油厂等土壤地取样,初筛48株对棉酚具有降解能力的菌株,通过复筛得到6株降解棉酚能力较强的菌株,然后对其进行菌株形态学观察及18S r DNA分子鉴定,结果发现:6株菌分别是黑曲霉、黄曲霉、产紫青霉、土曲霉、青霉及酿酒酵母;利用间苯三酚法对6株菌的棉酚降解能力进行比较,结果发现土曲霉的降解能力明显优于其他菌株,其纯棉酚降解率达33.6%。最终以土曲霉为发酵菌株,棉粕为发酵底物,进行固态发酵;结果在料水比1.0∶0.6(g/m L),接种量6%,蛋白胨3%,麦芽糖10%,30℃恒温培养72 h的条件下,土曲霉菌株脱毒效率最好可达88.3%。该菌株的获得和鉴定,能为其在饲料工业化生产中的应用奠定基础。     

高效降解棉粕中游离棉酚菌种的筛选

试验从保藏的10株不同微生物菌种中筛选出2株能有效降解棉粕中游离棉酚的菌株Y-4和B-2。通过在实验室灭菌条件下的固态发酵试验,确定了各个菌株的脱酚率,其中菌株Y-4和B-2脱酚率较高分别为41.4%和35%。为了实现工业化大生产,进行了不灭菌条件下的固态发酵试验,结果表明各个菌均对棉粕中的游离棉酚具有一定的降解作用,其中Y-4和B-2的脱酚率最高分别可达47.5%和38.2%。     

高效液相色谱法测定高压灭菌及低温烘干对棉粕中棉酚含量的影响

棉粕富含丰富的蛋白质．但因其含有抗营养因子游离棉酚而使其使用量受到极大的限制。本研究采用HPLC法检测高压灭菌及烘干对棉粕中游离棉酚含量的影响。将棉粕按料水比1：1．2混匀．121℃高压灭菌30min．然后45℃烘干24h．检测其游离棉酚的含量变化。结果表明：棉粕原料中游离棉酚检测含量为1300．31μg/g;经高温灭菌后,其含量为77．29μg/g,降解率达94％;对灭菌样品进行烘干后。游离棉酚含量达到极低,未检测到峰．其降解率大于98％,但高温后生成何物质有待进一步研究。     

硫酸亚铁的添加量对棉籽粕中游离棉酚残留的影响

研究了亚铁离子对游离棉酚的摩尔比、酸度、反应时间和温度与棉籽粕中游离棉酚的残留量关系。结果表明,硫酸亚铁的补充能快速降低棉籽粕中的游离棉酚残留。2 h的反应时间可确保棉酚铁复合物的形成。当物料pH2.0时,在棉籽粕中检出高含量的游离棉酚残留归因于部分结合棉酚(BG)向游离棉酚(FG)转化。此外,高酸性环境也不利于棉酚铁复合物的形成。当物料pH≥2.0时,结合棉酚的化学性质稳定,难以转化为游离棉酚。     

微生物发酵对棉粕棉酚脱毒及营养价值影响的研究动态

在我国的植物蛋白资源中,棉籽粕所占的地位不容忽视,年产量超过600万t,其资源量全球排第一,棉籽粕已经成为我国用量仅次于豆粕、菜籽粕的粕类蛋白原料。但棉籽粕中的游离棉酚对动物有毒害作用,是棉籽粕中最重要的限制性因素。微生物发酵技术是改善棉籽粕营养价值、提高棉籽粕饲用品质的一个重要手段。文章通过对棉酚的毒性,在棉籽粕、全棉籽中的含量,饲料中安全限量,微生物发酵对棉籽粕棉酚脱毒的效果、营养价值的影响以及微生物发酵棉粕利用过程中存在的问题进行了综述,旨在为广大科研工作者以及生产单位提供借鉴。     

七种脱毒法对棉副产品的脱毒效果比较——根据游离棉酚含量分析

为了挑选出经济、实用的脱毒法处理棉副产品,试验采用蒸煮法、干热法、1%硫酸亚铁法、1%氢氧化钠法、3%氢氧化钙法、8%尿素法、活杆菌发酵等脱毒方法对棉花秸秆、棉籽饼、棉籽壳进行处理,测定了棉副产品脱毒率。结果表明:1)蒸煮法、1%硫酸亚铁法、1%氢氧化钠法、3%氢氧化钙法、8%尿素法、活杆菌发酵法对棉花秸秆的脱毒效果都较好。2)蒸煮法、3%氢氧化钙法处理对棉籽壳的脱毒率分别为(81.57±3.71)%、(93.28±1.81)%,这2种方法对棉籽壳的脱毒效果都较好。3)蒸煮法、硫酸亚铁法、3%氢氧化钙法对棉籽饼的脱毒率分别为(90.28±4.72)%、(83.15±3.86)%、(85.87±3.76)%,这3种方法对棉籽饼的脱毒效果较好。说明采用8%尿素和活杆菌发酵对棉花秸秆进行脱毒较为适宜,采用3%氢氧化钙对棉籽壳、棉籽饼进行脱毒较为适宜。