豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化北大核心CSCD

本试验以小肽含量为指标,对解淀粉芽孢杆菌单菌固态发酵豆粕以及解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌3个菌种混菌固态发酵豆粕的工艺条件进行优化,并对其发酵前后的营养物质含量变化进行研究。通过解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母3个试验菌的生长曲线确定其接种到固态培养基的最佳接种时间。采用单因素试验设计研究解淀粉芽孢杆菌接种量、温度、料水比、发酵时间4个因素对豆粕发酵产小肽的影响,并在此基础上采用四因素三水平的正交试验设计对单、混菌固态发酵豆粕的工艺条件进行优化。对豆粕发酵前后豆粕营养物质含量、大豆球蛋白含量、蛋白质分子质量、发酵产物p H进行测定。结果显示:3株试验菌接在各自种子培养基扩大培养至21 h为其接种到固态培养基的最佳时间。解淀粉芽孢杆菌单菌固态发酵豆粕的最佳工艺条件为:接种量为10%、温度为40℃、料水比为1.0∶1.2、发酵时间为72 h;解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌、酿酒酵母混菌固态发酵豆粕的最佳工艺条件为:接种量为15%、温度为31℃、料水比为1.0∶1.0发酵时间为120 h,3个菌株的接种比例为:解淀粉芽孢杆菌∶植物乳杆菌∶酿酒酵母=9∶3∶2。经微生物发酵后,发酵产物中小肽、粗蛋白质、粗灰分、粗脂肪含量较发酵前均得到显著提高(P<0.05),粗纤维含量则显著下降(P<0.05);单菌发酵组和混菌发酵组发酵产物中大豆球蛋白含量均较未发酵组显著降低(P<0.05);单菌发酵组和混菌发酵组发酵产物中蛋白质分子质量较未发酵组降低;混菌发酵组发酵产物的p H较未发酵组显著降低(P<0.05),而单菌发酵组发酵产物的p H则与未发酵组差异不显著(P>0.05)。综上所述,豆粕经微生物固态发酵后营养价值在一定程度上得到改善,大分子蛋白质被降解,p H也发生了变化,并且单菌发酵和混菌发酵的效果存在差异。     

豆粕微生物固态发酵工艺优化及其营养物质含量变化

本试验以小肽含量为指标,对解淀粉芽孢杆菌单菌固态发酵豆粕以及解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌3个菌种混菌固态发酵豆粕的工艺条件进行优化,并对其发酵前后的营养物质含量变化进行研究。通过解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母3个试验菌的生长曲线确定其接种到固态培养基的最佳接种时间。采用单因素试验设计研究解淀粉芽孢杆菌接种量、温度、料水比、发酵时间4个因素对豆粕发酵产小肽的影响,并在此基础上采用四因素三水平的正交试验设计对单、混菌固态发酵豆粕的工艺条件进行优化。对豆粕发酵前后豆粕营养物质含量、大豆球蛋白含量、蛋白质分子质量、发酵产物p H进行测定。结果显示:3株试验菌接在各自种子培养基扩大培养至21 h为其接种到固态培养基的最佳时间。解淀粉芽孢杆菌单菌固态发酵豆粕的最佳工艺条件为:接种量为10%、温度为40℃、料水比为1.0∶1.2、发酵时间为72 h;解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌、酿酒酵母混菌固态发酵豆粕的最佳工艺条件为:接种量为15%、温度为31℃、料水比为1.0∶1.0发酵时间为120 h,3个菌株的接种比例为:解淀粉芽孢杆菌∶植物乳杆菌∶酿酒酵母=9∶3∶2。经微生物发酵后,发酵产物中小肽、粗蛋白质、粗灰分、粗脂肪含量较发酵前均得到显著提高(P0.05),粗纤维含量则显著下降(P0.05);单菌发酵组和混菌发酵组发酵产物中大豆球蛋白含量均较未发酵组显著降低(P0.05);单菌发酵组和混菌发酵组发酵产物中蛋白质分子质量较未发酵组降低;混菌发酵组发酵产物的p H较未发酵组显著降低(P0.05),而单菌发酵组发酵产物的p H则与未发酵组差异不显著(P0.05)。综上所述,豆粕经微生物固态发酵后营养价值在一定程度上得到改善,大分子蛋白质被降解,p H也发生了变化,并且单菌发酵和混菌发酵的效果存在差异。     

植物乳杆菌发酵豆粕产L-乳酸的最佳条件优化

研究综合运用单因素试验与正交试验,对植物乳杆菌固态发酵豆粕产L-乳酸的条件进行了优化。通过单因素试验,确定了植物乳杆菌固态发酵豆粕产L-乳酸,可在培养基内添加2.0%的糖蜜作为碳源,发酵培养64 h时L-乳酸的产量达到平衡。在此基础上,进一步采用L9(34)正交试验设计,优选其他固态发酵工艺条件,最终确定影响植物乳杆菌发酵豆粕产L-乳酸各因素的主次顺序为:料水比发酵温度初始p H值接种量,最优发酵工艺条件为:乳酸菌接种量2%,料水比1:0.6,发酵温度42℃,初始p H值6。在最佳优化条件下,植物乳杆菌发酵豆粕具有良好的重复性与稳定性,L-乳酸产量最高可达32.1 mg/g,比单因素试验中最高值(20.8 mg/g)提高54.33%,同时比正交试验最高值(30.0 mg/g)提高7%。研究确定了豆粕经植物乳杆菌固态发酵产L-乳酸的最佳条件,显著提高了L-乳酸的产量,为进一步探讨L-乳酸的固态发酵工艺奠定了基础。     

产木聚糖酶类芽孢杆菌SD-29发酵条件优化

研究旨在对类芽孢杆菌SD-29产木聚糖酶的发酵条件进行优化,获取最佳发酵条件。以类芽孢杆菌SD-29为出发菌株,对其所产木聚糖酶的酶学性质进行分析,通过单因素试验对培养基中的碳源、氮源、金属离子以及初始p H值、接种量、发酵温度和发酵时间进行优化。结果发现,最佳发酵条件为麦芽糖15 g/L、牛肉膏2.5 g/L、NaNO_3 2 g/L、KCl 0.5 g/L、Ca Cl_2 0.3 g/L,初始pH值为7,以2%的接种量接种,30℃、200 r/min培养18 h后,测得发酵上清液酶活为0.663 U/m L,与初始酶活0.144 U/m L相比,扩大了3.6倍。通过单因素试验优化类芽孢杆菌SD-29产酶发酵条件,木聚糖酶活力得到提高,该研究为后续木聚糖酶的性质研究和异源表达奠定基础。     

益生菌蜡状芽孢杆菌发酵条件及培养基的优化

通过单因子试验探讨蜡状芽孢杆菌的摇瓶发酵条件(初始pH、培养温度、转速和接种量等)对生长量的影响。确定最佳培养条件为初始pH7.2,培养温度25℃,转速250r/min,接种量7%。通过单因素和正交试验确定蜡样芽孢杆菌发酵培养基的最佳配比为(W/V)可溶性淀粉3.0%、豆饼粉2.0%、磷酸氢二钾0.3%、MgSO4.7H2O0.02%和CaCl20.01%。筛选出的优化培养基活菌数为36.5×108CFU/mL。     

凝结芽孢杆菌工业培养基的优化

采用单因素试验和正交试验设计的方法 ,优化凝结芽孢杆菌发酵培养基。结果表明,最佳培养基组成为玉米粉5 g/L、小麦麸皮10 g/L、氯化铵7.5 g/L、豆粕粉7.5 g/L、Na Cl 5 g/L、Mn SO4·H2O 0.3 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L,最适装液量为35 m L。此条件下经摇瓶培养,菌种数可以达到2.20×109cfu/m L,芽孢数为2.02×109 cfu/m L。     

枯草芽孢杆菌发酵豆粕产蛋白酶活性的研究

采用枯草芽孢杆菌1389发酵豆粕,研究其所产的蛋白酶的活力。运用响应面分析法优化影响发酵的主要因素:接种量、初始pH值、发酵培养基浓度,采用多元二次回归方程拟和上述3因素与蛋白酶活力间的函数关系,确定了枯草芽孢杆菌发酵豆粕产蛋白酶的最佳发酵条件,为枯草芽孢杆菌发酵豆粕产大豆肽的研究提供了相应的工艺参数和一定的依据,有利于提高大豆肽的产率。     

产有机酸芽孢杆菌的筛选、鉴定及产芽孢条件优化

试验旨在筛选一株高产有机酸的芽孢杆菌,并对其芽孢形成条件进行优化。从实验室保藏的200株芽孢菌株中筛选能够使溴甲酚紫平板变黄的菌株。利用液相色谱对筛选所得的菌株发酵液中有机酸的种类、含量进行测定。根据目的菌株的形态特征和生理生化试验以及16S r DNA序列分析结果对菌株进行种属鉴定。利用单因素试验和正交试验结合的方法,考察不同的碳源、氮源、无机盐、p H值、培养时间、接种量对菌株芽孢形成的影响。结果表明,菌株R42-16发酵液中乙酸、乳酸的含量较高,分别为221、174μg/ml。经鉴定菌株R42-16为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amy-loliquefaciens)。本试验条件下,菌株R42-16的最佳培养基组成为:玉米粉1%、酵母浸粉2%、Mn SO4·H2O 0.01%、Ca Cl2·H2O 0.01%,培养基最佳初始条件为:发酵时间48 h、接种量4 ml、p H值6、装液量50 ml/250 ml。在此优化条件下,发酵液中菌株R42-16的活菌数达到3.19×109cfu/ml,芽孢形成率达到93.76%。     

不同保温材料对22℃温度条件下启动豆粕固体发酵的影响

为了研究不同保温材料对22.0℃温度条件下启动豆粕固体发酵的影响,试验选用枯草芽孢杆菌发酵豆粕,对照组、1组、2组启动发酵温度分别为22.9,22.7,22.5℃,而且对照组在豆粕培养基周围不覆盖保温物质,1组覆盖散布,2组覆盖棉被,测定发酵过程中的温度、p H值、小肽变化,以及发酵后豆粕营养成分和抗营养因子的变化,确定不同保温材料的保温效果。结果表明:2组的发酵升温速度快于1组和对照组,各组之间p H值和小肽的变化差异不大;发酵后2组的粗蛋白含量高于对照组,脲酶和胰蛋白酶抑制因子含量低于对照组。说明22.5℃温度条件下启动豆粕固体发酵,在豆粕培养基周围覆盖棉被的保温效果较好。     

棉籽饼脱毒菌剂的工业化生产工艺研究

为了研究棉籽饼脱毒菌株M-4菌剂的工业化生产工艺,试验采用单因素试验法和正交试验法对棉籽饼脱毒菌株M-4摇瓶发酵产芽孢条件进行优化,初步确定发酵培养基组分及培养条件,采用10 m3发酵罐发酵考察种子液培养方式与通气量等芽孢杆菌菌剂发酵生产工艺参数,并考察发酵液浓缩及菌体干燥工艺参数。结果表明:菌株M-4菌剂生产用培养基碳源为5.0 g/L蔗糖,氮源为10.0 g/L蛋白胨,无机盐为Mn SO4·H2O 1.0 g/L和Mg SO4·7H2O 0.5 g/L;培养条件为发酵时间72 h,发酵温度30℃,p H值7.2;种子液培养方式选择斜面菌悬液进罐方式,发酵过程通气量为1∶0.8 V/(V·min);碟片式离心机进料流速以0.5 m3/h为宜。闪蒸干燥工艺参数为进风温度130℃,料液比1∶1,进料速率80 kg/h,麸皮粉细度60目。以此工艺所得干燥菌粉含水量为3.02%,芽孢存活率为88.6%,含菌量达3.05×1010cfu/g。说明此为适宜的棉籽饼脱毒菌剂工业化生产工艺。     

豆粕植酸降解菌的筛选及发酵优化

为研究红树林中的菌株对豆粕中抗营养因子植酸的降解效果，本试验从红树林根系土壤中分离筛选到一株可降解植酸的菌株，编号为a A8，经形态、生理生化和16S rDNA基因序列检测分析确定该菌株为右旋乳酸芽孢乳杆菌(Sporolactobacillus laevolacticus)。对菌株a A8的产酶能力进行探讨，并将aA8接种于以豆粕为唯一氮源培养基中，采用L₁₆(4⁵)正交试验，对a A8植酸降解率进行优化。结果表明：植酸降解率由15.3%提高到89.1%；其最佳发酵条件为发酵碳源蔗糖，37℃发酵24 h，接种量10%(V/m)，料水比1:1.2。结果显示，aA8可高效降解豆粕中的植酸，有利于提高豆粕的营养效价及饲用价值，为活体养殖中以豆粕为原料进行饲喂提供了理论基础。     

牛源复合芽孢杆菌混合发酵条件的优化

为了提高复合芽孢杆菌混合发酵的芽孢菌数,试验采用外加碳源、氮源及无机盐单因素试验及4因素3水平正交试验对培养基进行优化,并对发酵参数进行了研究,测定了活菌数及芽孢菌数。结果表明:培养基最佳配比为玉米粉20 g/L、豆粕粉40 g/L、KH2PO41.5 g/L、K2HPO41.5 g/L、Mn SO42 g/L;混合发酵的最适条件为37℃、p H值7.0、500 m L三角瓶中装入200 m L培养液,160 r/min摇床培养26 h,此条件下芽孢菌数可达4.91×1010cfu/m L。     

产β-甘露聚糖酶内生菌最适发酵条件的优化

植物内生菌是一类种类丰富、生物学功能多样的微生物。试验研究将黄豆中筛选出的1株酶活力较高的枯草芽孢杆菌内生菌HD-1,在摇瓶发酵培养水平,对发酵pH值、温度、转速、接种量、发酵时间及培养基成分进行优化。结果表明,发酵最适培养条件为:温度35℃、pH值7.0、转速200 r/min、发酵72 h、接种量5%;发酵最适产酶培养基组成:魔芋粉3%、(NH4)2SO40.375%;最优的离子浓度分别为FeSO40.001%、NaCl 0.5%、MgSO40.01%,此时HD-1的产酶水平达到98.3 U/ml,约是初始酶活力的1.8倍,发酵罐验证试验得到酶活高达193.12 U/ml。     

堆肥用产蛋白酶菌株的筛选、鉴定及产芽孢条件优化

为了提高畜禽粪便腐熟的效率,试验采用平板扩散法和Folin-酚试剂比色法筛选耐热产蛋白酶芽孢杆菌菌株,并对其进行种属鉴定和产芽孢条件优化。结果表明:得到一株耐热产蛋白酶活性较高的芽孢杆菌菌株N62,初步鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus);最适的培养基组成为玉米粉1.0%,黄豆饼粉1.0%,MgSO_4·7H_2O 0.02%,FeSO_4·5H_2O 0.02%;最适的培养条件为初始pH值7,装液量50 mL/250 mL,接种量8 mL,发酵时间72 h;优化后芽孢产率为95.0%。     

牛源肠道益生菌BN-10菌株发酵产抗菌蛋白条件优化

试验对强烈抑制大肠杆菌（Escherichia coli）的牛源肠道益生菌解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）BN-10菌株产抗菌蛋白的发酵条件进行优化。利用单因素分析法,分别考察碳源、氮源和无机盐对BN-10菌株发酵产抗菌蛋白的影响;结合培养基组成正交试验和发酵条件正交试验,利用SPSS软件进行极差分析和一般线性模型分析,考察培养基组成对发酵产抗菌蛋白的影响,确定适宜的发酵产蛋白条件。BN-10菌株产抗菌蛋白的最佳培养基和发酵条件为：培养基组成为蔗糖2%、黄豆粕粉5%、ZnSO40.01%、KCl 0.02%,初始pH值6.0,种子液按2%接种量接种至装瓶量为30 ml/250 ml的三角瓶中,200 r/min、37℃培养24 h。优化后,表征抗菌蛋白产量的抑菌圈面积增大了65.2%。试验结果表明,通过发酵条件的优化,获得了BN-10菌株产抗菌蛋白的最佳培养基和发酵条件,抗菌蛋白的产量得到了明显提高。     

地衣芽孢杆菌产芽孢培养基和培养条件的优化

本研究以地衣芽孢杆菌CICC 20514为对象,芽孢数和芽孢率为目标参数,采用单因素、正交试验方法对培养基配方进行筛选,并在此配方基础上对培养条件进一步优化。结果表明：最终产芽孢发酵培养基的最佳组合为20 g/L果糖、20 g/L豆粕、5 g/L K₂HPO₄、7 g/L NaCl、0.8 g/L CaCO₃和0.8 g/L MgSO₄;产芽孢最佳培养条件为37℃,220 r/min,接种量5%,装样量20%,初始pH 6.5～7.5,发酵培养时间48 h。优化后的地衣芽孢杆菌CICC 20514培养基芽孢数及芽孢率均具有良好的稳定性,发酵液芽孢数达5.8×10⁹CFU/mL,比优化前提高了58倍。     

益生菌枯草芽孢杆菌发酵培养基及条件的优化

试验对枯草芽孢杆菌4#的发酵培养基和发酵条件进行筛选优化.通过单因素试验及正交试验方法,确定该枯草芽孢杆菌4#的优化培养基为0.5 %葡萄糖、0.3 %淀粉、3 %豆粕、3.08 %硫酸锰0.2 mL、0.3 %磷酸氢二钾、0.15 %磷酸二氢钾、0.05 %硫酸镁、0.02 %酵母膏、0.01 %氯化铁和0.01 %碳酸钙.最适发酵条件为初始pH 7.2,发酵温度30 ℃,摇床转速220 r/min,接种量10 %.进行发酵罐放大培养,最佳放罐时间18～20 h,获得的菌体数量约128亿个/mL.     

枯草芽孢杆菌液态发酵豆粕工艺优化研究

文章以豆粕为原料,采用枯草茅孢杆菌（Bacillussubtilis）对豆粕进行液态发酵,以接种量、发酵时间、初始pH、温度为因素,水解率为指标,利用L9（3^4）正交试验对不同发酵条件进行优化,确定枯草芽孢杆菌液态发酵豆粕制备大豆肽的最佳条件。结果表明：接种量为1O％,pH值为5,40℃培养48h,豆粕的水解率达78．80％。     

降解蓖麻饼粕毒素的SJM酵母培养基优化

本试验研究了产朊假丝酵母SJM对添加麸皮等辅料和金属盐的蓖麻饼粕培养基中蓖麻碱和变应原生物的脱毒效果。通过单因素试验及正交试验,优化所得最佳培养基组成为蓖麻饼粕85%、麸皮15%、Mg SO4·7H2O 0.4%、Ca Cl20.2%、KH2PO40.4%。在优化的培养基基础上对发酵条件进行研究,确定的SJM酵母固态发酵脱毒的最佳培养条件为:培养基含水量65%,接种量15%,30℃培养5 d。此时,蓖麻碱平均降解率为86.95%,变应原平均降解率为90.83%。     

猪源枯草芽孢杆菌HEW-B113的鉴定及发酵工艺优化

研究从猪肠道中获得一株疑似枯草芽孢杆菌,通过形态特征、生理生化鉴定和16S r DNA分子鉴定确定其为枯草芽孢杆菌,并采用液体发酵法,以发酵液中活菌数和芽孢数为指标,通过单因素试验和正交试验对枯草芽孢杆菌HEW-B113的培养基和发酵条件进行优化。确定其最佳培养基配方为玉米淀粉2%、葡萄糖1%、豆粉1%、硫酸锰0.2%和硫酸铁0.15%;最佳发酵条件为初始p H 7.1、接种量0.8%、发酵摇瓶装液量100 m L/500 m L、转速200 r/min、发酵温度35℃及发酵时间40 h。采用枯草芽孢杆菌的最优发酵工艺可以降低成本,提高质量,为枯草芽孢杆菌的扩大化生产提供理论依据。