玉米-豆粕型饲料非淀粉多糖酶谱及酶解条件优化研究

【目的】筛选玉米 豆粕型饲料非淀粉多糖（NSP）酶谱,并对其酶解条件进行优化,以增加饲料中低聚糖的含量,获得具有抑菌特性的酶解产物,同时提高饲料的体外干物质消化率（IVDMD）。【方法】以还原糖含量为评价指标,通过L₁₈(3⁷)正交试验,研究不同用量5种NSP酶（纤维素酶110,220和330 U/kg,木聚糖酶176,352和528 U/kg,果胶酶331,662和993 U/kg,β-葡聚糖酶124,248和372 U/kg,β-甘露聚糖酶83,166和249U/kg）组合对玉米-豆粕型饲料的酶解效果,筛选最佳酶谱。探讨酶解温度（35,45,55,65 ℃）对饲料还原糖含量的影响,以及酶解时间（0,3,6,9,12,15,18,21,24 h）对饲料糖组分、抑菌效果、IVDMD的影响,确定最佳酶解条件。根据上述优化条件制备酶解饲料,将其与普通饲料及添加质量分数0.05%和0.10%防霉剂的饲料加入一定比例水后于25 ℃条件下进行贮存试验,比较各类饲料的抑菌效果。【结果】5种NSP酶的最佳配比为纤维素酶110 U/kg,木聚糖酶528 U/kg,果胶酶993 U/kg,β-葡聚糖酶372 U/kg,β-甘露聚糖酶249 U/kg。最佳酶解温度为55 ℃,此条件下饲料中的还原糖得率最高,可达17.98 mg/g。最佳酶解时间为15 h,此时酶解产生的低聚糖含量为78.65 mg/g,酶解产物对大肠杆菌的抑菌能力最强,同时对蜡样芽孢杆菌、沙门氏菌、植物乳杆菌等食源性致病菌也有明显的抑制作用;饲料IVDMD随酶解时间的延长呈升高趋势,15 h后基本达到平衡,为54.25%～56.25%。饲料贮存试验结果显示,普通饲料及添加0.05%防霉剂饲料在特定条件下放置2 d开始出现表观腐败现象,添加0.10%防霉剂组饲料和酶解饲料未出现表观腐败现象;酶解饲料中的细菌总数和大肠杆菌数均明显低于普通饲料和添加防霉剂饲料,但其对青霉菌无抑制作用。【结论】获得了玉米-豆粕型饲料的NSP酶解的酶谱及优化条件,NSP酶解能够显著提高玉米-豆粕型饲料的IVDMD,增加低聚糖含量,提高饲料的细菌抑制能力。     

发酵和酶解共处理玉米秸秆研究

[目的]探究发酵和酶解共处理玉米秸秆效果。[方法]利用有效微生物发酵玉米秸秆,并对发酵后玉米秸秆进行酶解。采用单因素法,考察温度、pH值、酶与底物比、处理时间对酶解效果的影响。[结果]发酵和酶解单独处理玉米秸秆,效果均不理想;有效微生物群可以软化秸秆,利于酶解。在温度为50℃、pH值为4.8、酶与底物比为15g/kg、处理时间为72h的条件下,纤维素酶酶解发酵后的秸秆所得总糖有较大幅度提高,还原糖提高较小。[结论]该研究为玉米秸秆综合利用及饲料开发提供了试验依据。     

木聚糖酶体外酶解小麦麸皮相关技术参数研究

木聚糖酶可以降解饲料中木聚糖,消除其抗营养作用,提高饲料消化利用率。本试验采用还原糖法研究了不同酶解时间、温度、pH值及不同酶浓度条件对木聚糖酶酶解小麦麸皮效果的影响,并在模拟动物胃环境条件下研究酶解麸皮的效果。结果表明,木聚糖酶对麸皮酶解的最适温度为50℃,最适pH为5.5;最适酶添加浓度在0.02 I U.mL-1,最适反应时间为20 min,经胃蛋白酶处理4 h后还原糖释放量下降不大,处理时间对酶活的影响不明显。     

不同氨处理对玉米秸秆糖化效果的影响

为提高秸秆中还原糖含量,增加其营养价值,选择对于动物无害的尿素和碳酸氢铵试剂对玉米秸秆进行处理,对比不同氨源处理对玉米秸秆糖化效果的影响。通过正交设计分别对尿素、碳酸氢铵进行不同浓度、温度、时间、液固比最佳处理条件分析;在最佳试验条件基础上,将尿素和碳酸氢铵与过氧化氢进行单一和复合处理。结果显示:尿素处理组中各因素对酶解还原糖得率均无显著影响(P>0.05);碳酸氢铵各因素对酶解还原糖得率有显著影响(P<0.05)。碳酸氢铵单独处理玉米秸秆,酶解后还原糖含量达216.55 mg/g,氮含量为1.19%,与双氧水复合处理差异不显著(P>0.05)。由此表明,碳酸氢铵单独处理对提高秸秆营养价值效果显著。     

不同氨处理对玉米秸秆糖化效果的影响

为提高秸秆中还原糖含量,增加其营养价值,选择对于动物无害的尿素和碳酸氢铵试剂对玉米秸秆进行处理,对比不同氨源处理对玉米秸秆糖化效果的影响。通过正交设计分别对尿素、碳酸氢铵进行不同浓度、温度、时间、液固比最佳处理条件分析;在最佳试验条件基础上,将尿素和碳酸氢铵与过氧化氢进行单一和复合处理。结果显示:尿素处理组中各因素对酶解还原糖得率均无显著影响(P0.05);碳酸氢铵各因素对酶解还原糖得率有显著影响(P0.05)。碳酸氢铵单独处理玉米秸秆,酶解后还原糖含量达216.55 mg/g,氮含量为1.19%,与双氧水复合处理差异不显著(P0.05)。由此表明,碳酸氢铵单独处理对提高秸秆营养价值效果显著。     

不同方法糖化玉米秸秆的工艺优化

以玉米秸秆为原料,分别研究酶解糖化法和生物糖化法的糖化效果,以找出最优糖化工艺。结果表明,纤维素酶糖化玉米秸秆的最佳工艺条件为时间40h、纤维素酶量1 400U/g、温度30℃、pH值4.8,在此条件下的产糖量为73.4mg/g;黑曲霉糖化玉米秸秆的最佳工艺条件为发酵时间48h、接种量13%、发酵温度35℃、pH值4.8,在此条件下的产糖量为69.7mg/g。2种方法产糖量相差不多,从成本考虑,建议采用生物糖化法。     

乙二醇预处理棉花秸秆糖化条件的优化

以乙二醇预处理的棉花秸秆为试验材料,以酶解时间、酶解温度、pH、底物质量浓度和纤维素酶浓度为试验因素,设计单因素试验、Box-Behnken试验,考察各因素对还原糖质量分数的影响,优化酶解糖化条件。结果表明,纤维素酶浓度和酶解时间对还原糖质量分数的影响极显著,二者的交互作用对还原糖质量分数有显著影响。还原糖质量分数与纤维素酶浓度、底物质量浓度、酶解时间之间的回归模型有统计学意义,各因素的影响主次顺序为纤维素酶浓度酶解时间底物质量浓度。酶解糖化优化条件为纤维素酶浓度90FPU/g、底物质量浓度47.2g/L、50℃、pH 4.8下糖化72h,还原糖质量分数高达486.9mg/g,显著高于原秸秆糖化效果(178.2mg/g)。     

豆粕蛋白酶解过程中呈味物质的释放规律

探讨了不同酶解条件对豆粕酶解过程中呈味物质释放规律的影响.结果表明,酶解液中肽态氮的含量随着酶解温度、酶解pH、酶解时间的增加均呈现先增加后降低的趋势.总酸含量的变化受酶解条件的影响较大,酶解3h时糖的释放量最大.高效液相色谱分析结果表明,酶解液中的肽分子量在酶解过程中逐渐降低.氨基酸分析结果显示,酶解后,游离氨基酸和肽态氨基酸含量迅速增加.当酶解工艺为温度50℃、pH=6.5、时间4h时,所得酶解液整体味感较佳,适于做调味基料.     

异育银鲫对饲料膨化前后的酶解动力学研究

试验采用离体研究方法,以异育银鲫肠道的粗酶液为酶源,测定了7种饲料原料(鱼粉、肉骨粉、豆粕、棉粕、菜粕、玉米、次粉)膨化前后,在4.5 h内氨基酸生成量随反应时间的关系和氨基酸的生成速度.用氨基酸生成速度表示蛋白质酶解速度.结果表明:1)豆粕、鱼粉、肉骨粉膨化后蛋白质酶解速度下降;菜粕、玉米、次粉膨化后蛋白质酶解速度上升,特别是玉米膨化后效果尤为明显;棉粕膨化后蛋白质酶解速度差异不显著.2)对非膨化饲料,蛋白质酶解速度均表现为:鱼粉＞肉骨粉＞豆粕＞棉粕＞菜粕＞次粉＞玉米.3)对膨化饲料,蛋白质酶解速度为:膨化鱼粉＞膨化玉米＞膨化菜粕＞膨化棉粕＞膨化肉骨粉＞膨化次粉＞膨化豆粕.     

异育银鲫对饲料膨化前后的酶解动力学研究

试验采用离体研究方法,以异育银鲫肠道的粗酶液为酶源,测定了7种饲料原料(鱼粉、肉骨粉、豆粕、棉粕、菜粕、玉米、次粉)膨化前后,在4.5h内氨基酸生成量随反应时间的关系和氨基酸的生成速度。用氨基酸生成速度表示蛋白质酶解速度。结果表明:1)豆粕、鱼粉、肉骨粉膨化后蛋白质酶解速度下降;菜粕、玉米、次粉膨化后蛋白质酶解速度上升,特别是玉米膨化后效果尤为明显;棉粕膨化后蛋白质酶解速度差异不显著。2)对非膨化饲料,蛋白质酶解速度均表现为:鱼粉>肉骨粉>豆粕>棉粕>菜粕>次粉>玉米。3)对膨化饲料,蛋白质酶解速度为:膨化鱼粉>膨化玉米>膨化菜粕>膨化棉粕>膨化肉骨粉>膨化次粉>膨化豆粕。     

用酶解豆渣作蛋糕原料的研究

[目的]寻求酶解豆渣蛋糕的最佳配方。[方法]以湿豆渣为原料,将灭菌的豆渣冷却到50℃,调pH值至5.0,加入纤维素酶,在50℃的恒温水浴中酶解,用纤维素酶解后的豆渣代替部分面粉制成一种新型蛋糕,对其进行质量评价和成分测定,通过正交试验确定其最佳配方。[结果]酶解豆渣蛋糕的最佳配方为面粉50 g,豆渣50 g,纤维素酶添加量为0.024%,酶解时间1 h,白糖75 g,鸡蛋110 g。该蛋糕不粗糙,不腻口,无豆腥味,有独特的豆香味。蛋白质含量大于11%,总膳食纤维含量大于为6%,可溶性膳食纤维的含量占总膳食纤维含量大于22%。[结论]该研究增加了豆渣的利用率,改善了蛋糕口感。     

木聚糖酶降解玉米秸秆的工艺研究

[目的]利用木聚糖酶降解玉米秸秆中的木聚糖,为玉米秸秆的生物降解提供参考。[方法]将玉米秸秆烘干、磨碎、过筛。采用单因素和正交试验研究酶添加量、pH值、酶解时间及酶解温度对玉米秸秆木聚糖降解率的影响。[结果]各因素对木聚糖降解率的影响由大到小为:pH值>酶解温度>酶添加量>酶解时间。酶解温度为50℃时,木聚糖降解率最大。木聚糖酶添加量为65×104U/g,酶解时间为20 h及pH值为4.0时,秸秆木聚糖的降解率最大,分别为27.80%、27.00%、26.37%。[结论]木聚糖酶降解玉米秸秆中木聚糖的最适条件为:酶添加量65×104U/g、pH值4.0、酶解时间20 h、酶解温度50℃,该条件下玉米秸秆木聚糖的降解率为26.61%。     

绿色木霉原生质体制备与再生条件的探索

研究菌丝体培养时间、酶组合、酶浓度、酶解时间、酶解温度、稳渗剂类型、再生培养方式等对绿色木霉原生质体制备及再生的影响。结果表明,绿色木霉原生质体制备的优化条件为：菌丝体培养60h,用1.5%溶菌酶＋0.5%蜗牛酶的混合酶液,在pH值6.0～6.5,30～35℃,酶解4h,以0.7mol/L甘露醇为稳渗剂,原生质体的产量可达1.68×107个/ml;原生质体再生的优化条件为：PDA为再生培养基,以0.5mol/L蔗糖为稳渗剂进行双层固体培养,原生质体的再生率为6.05%～6.12%。     

玉米秸秆预处理后的酶水解及丁醇发酵

[目的]寻求玉米秸秆预处理后的最佳酶解工艺条件。[方法]采用碱浸泡法和氨水浸泡法对玉米秸秆进行预处理,考察预处理方法以及温度、酶用量、pH值、底物浓度等因素对玉米秸秆酶水解的影响,得出最佳酶解条件,并利用最佳条件下的水解液进行丁醇发酵。[结果]碱法预处理玉米秸秆能有效地提高酶的水解效率。玉米秸秆经过预处理后的最佳酶水解工艺条件为：pH值4．5～5．0,温度50℃,底物浓度3．33％,酶用量950U／g秸秆。利用秸秆水解液进行丁醇发酵后,溶剂（丁醇、丙酮、乙醇）的产率比值为10．O：1．5：1．0,与传统发酵（6：3：1）相比,提高了丁醇所占的比值。[结论]该研究为以木质纤维素为原料进行新能源的开发和利用验提供试验依据。     

超声辅助复配酶法制备黄姜中薯蓣皂素

[目的]探讨超声辅助酶法水解黄姜生产薯蓣皂素工艺。[方法]通过正交试验优化纤维素酶和蜗牛酶组成的复配酶水解黄姜,建立高效液相色谱法定量薯蓣皂素,计算得率。[结果]酶解温度对薯蓣皂素得率的影响最大;最佳酶水解条件是酶解时间为48 h,酶添加量为物料的8%,酶解pH为6.0,酶解温度为50℃,薯蓣皂素的得率为0.524 9%。采用超声破碎辅助复配酶解法,薯蓣皂素的得率为0.630 9%。[结论]利用超声辅助纤维素酶和蜗牛酶提取黄姜中薯蓣皂素比直接酶解法得率提高了25%,接近酸解法的得率,应用潜力大。     

酶解鱼鳔蛋白制备抗氧化肽的研究

[目的]探索利用鱼鳔蛋白制备抗氧化肽的最佳条件。[方法]采用胰蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶酶解海南鱼鳔,以酶解液清除DPPH的效果为评价指标,采用单因素试验和响应面试验,研究酶解的pH、温度、时间、底物浓度、酶浓度等因素对酶解效果的影响。[结果]鱼鳔的最佳酶解条件为底物浓度6.0%,酶浓度1.6%,酶解pH 6.0,酶解时间4.1 h,酶解温度63℃;该条件下制备的鱼鳔抗氧化肽对DPPH自由基的清除率达76.06%。[结论]该研究为鱼鳔蛋白的开发利用提供了科学依据。     

冬虫夏草无性型菌丝体的原生质体制备条件研究

以冬虫夏草无性型中国被毛孢为原材料,通过液体培养获得菌丝体,经酶解处理后在不同条件下获得原生质体,以研究酶的种类及浓度、渗透压稳定剂及浓度、酶液pH值以及酶解时间等不同因素对中国被毛孢原生质体制备的影响。结果显示,中国被毛孢菌株原生质体的最佳制备条件为:使用浓度配比分别为4和3 mg·mL-1的Yatalase和Glucanex酶,在1.0 mol·L-1KCl作为渗透压稳定剂,酶液pH值为6,酶解3 h,所得原生质体量最多。     

一株饲用益生蜡样芽孢杆菌的液体发酵研究

[目的]为探明蜡样芽孢杆菌的液体发酵规律。[方法]以玉米粉+豆粕粉+硫酸锰+硫酸镁+磷酸二氢钠+磷酸氢二钠+植物油为发酵培养基,在(30±1)℃、初始pH值7.2、通气量1.5 m3/h、罐压0.04 Mpa、发酵周期54 h条件下,对蜡样芽孢杆菌MYSLY-02进行发酵培养。测定发酵过程中菌体数量及芽孢形成率等的变化。[结果]培养0~6 h时,芽孢杆菌菌体小、数量少,糖度基本不变;培养6~36 h时,菌体数量急剧增多,菌体增大增长,并开始形成芽孢,糖大量消耗;培养36~54 h时,菌体数量基本稳定,菌体基本形成芽孢,糖消耗减慢;培养54 h后,菌体数量减少,部分芽孢开始脱落。反应结束时,细菌浓度达到9.5×109CFU/ml,芽孢形成率达到92%。[结论]确定了蜡样芽孢杆菌液体发酵的最佳条件。     

微波辅助酶法提取白花蛇舌草多糖的工艺优化

为优化微波辅助酶法提取白花蛇舌草(Hedyotis diffusa Willd.)多糖工艺。在单因素试验基础上,应用中心组合设计,采用二次多项式逐步回归分析对提取工艺条件进行优化,确定微波辅助酶法提取白花蛇舌草多糖工艺最佳条件为酶解时间2.9 h,酶解温度60℃,酶用量0.9%,p H 6.0;按此工艺条件,提取3次,白花蛇舌草多糖平均含量可达31.02%。     

纤维素酶法提取资木瓜多糖的工艺研究

采用纤维素酶法提取资木瓜多糖,以资木瓜多糖得率为指标,通过单因素和正交试验对影响多糖提取的因素（酶用量、pH值、酶解时间、酶解温度）进行优化。结果表明,酶解温度对资木瓜多糖提取率的影响最大,其次为酶用量和pH值,酶解时间的影响较小。纤维素酶法提取资木瓜多糖的最佳工艺条件为：酶用量1.5%,提取温度55℃,提取时间2.0h,pH值4.0;此条件下资木瓜多糖的产率为9.24%。