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。     

固态生料发酵棉籽粕菌种筛选及发酵工艺的研究

本研究旨在考察不同菌种组合和不同工艺参数对棉籽粕固态生料发酵后游离棉酚、营养成分和有益代谢产物的影响,以优化出最佳菌种组合和发酵工艺,并获得游离棉酚显著降低、营养价值显著提升的发酵棉籽粕。棉籽粕分别通过单菌发酵、混菌同步发酵和混菌分步发酵,依据发酵后的感官评定、活菌数和pH变化以及发酵棉籽粕的游离棉酚、酸溶蛋白、粗蛋白质和L-乳酸含量为筛选指标,筛选出发酵菌种的最佳组合;通过正交试验确定棉籽粕发酵的最佳工艺条件。结果表明：1）混菌分步发酵效果优于单菌发酵和混菌同步发酵,最佳菌种组合和发酵方式为先接种酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）SC17-1和植物乳杆菌（Labacillus planetarum）LP15-1进行厌氧发酵,再接种枯草芽孢杆菌（Bacillus subtils） BS15-3进行好氧发酵。2）正交试验确定的最佳发酵工艺为料水比1.00∶0.80,接种酿酒酵母SC17-1和植物乳杆菌LP15-1厌氧发酵2 d,然后接种枯草芽孢杆菌BS15-3好氧发酵2 d,发酵温度均为30℃,接种比例为酿酒酵母SC17-1∶植物乳杆菌LP15-1∶枯草芽孢杆菌...     

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。     

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。     

固体发酵棉籽粕菌种组合的筛选

本研究采用热带假丝酵母(J)、啤酒酵母(Y)、4株枯草芽孢杆菌(X1、X2、X3X4、)和乳酸茵(Z)对棉籽粕进行单一发酵及菌种组合发酵试验,筛选出最适宜的茵种组合.研究结果表明:较优的菌种组合为Y+J+X+Z.以比较优菌种组合发酵棉籽粕后,其水溶蛋白含量为12.7%,极显著(P<0.01)高于其他菌种组合;游离棉酚(flee gossypol,FG)的脱毒率约为60%,与Y+X3和Y+J两菌种组合处理的结果均无显著性差异(P>0.05);枯草芽孢杆菌X1、X2、X4无论单独发酵还是组合发酵棉籽粕,都提高了棉籽粕中FG的含量,在本试验条件下,其不能用于棉籽粕发酵脱毒之中.     

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。     

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.     

高效液相色谱法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饲料,棉籽粕的有效脱毒可以提高饲料利用率。本实验建立了快速准确地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,可以高效地检测棉酚含量;(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)脱毒率在53.64%~78.18%,物理法(高温高压)脱毒率最低为41.00%。     

两种不同发酵工艺的棉籽粕营养价值的研究

利用现代固态发酵原理,研究两种不同发酵工艺对棉粕脱毒效果及其营养价值的影响。工艺一是使用本实验室保存的两株菌直接进行固态发酵,工艺二是在工艺一的基础上添加酶解液进行固态发酵。试验结果表明(以干物质计),棉籽粕发酵和发酵酶解产品中游离棉酚分别降低到197.68 mg/kg和202.35 mg/kg,粗蛋白质分别提高到59.64%和60.88%,小肽含量分别提高到19.41%和23.59%。来航蛋公鸡强饲代谢试验结果表明,发酵和发酵酶解棉籽粕的能量和营养物质消化率均高于未发酵棉粕。肉鸡饲养试验结果表明,发酵棉粕按50%、75%和发酵酶解棉粕按75%的比例替代基础日粮中的豆粕,不影响肉鸡的日采食量。国标二级高游离棉酚棉籽粕经过固态发酵处理后,外观蓬松变软,气味芳香,其营养价值得到显著改善。蛋公鸡的营养物质及能量消化率得到显著提高,同时益生菌及生物酶活性增加,在肉仔鸡日粮中的应用不影响日采食量。     

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%。     

棉粕固态发酵菌种的筛选及复配

利用棉粕固态发酵的方法,对棉粕发酵菌种进行了筛选,随后对已筛菌种进行正交试验确定其最佳配比,最后按最优配比复配菌种进行棉粕发酵试验,检测样品相关指标。试验结果表明:(1)单菌种筛选出芽孢杆菌KC-1、乳酸菌SS-2、酵母菌JS-1作为复配菌种。(2)复配菌种最佳配比为:KC-1:SS-2:JS-1=2:1:2。(3)按最优配比复配菌种发酵棉粕后的主要指标分别为:游离棉酚含量213.36 mg/kg、粗蛋白含量48.21%、酸溶蛋白含量13.40%、小肽含量5.60%、有机酸含量1.68%、pH值4.84、活菌数8.20×10~8cfu/g、发酵风味适宜令人愉悦。本试验为棉粕混合菌种发酵剂相关产品的开发奠定了良好的基础。     

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。     

三菌株协同固态发酵对棉粕脱毒效果及其生物活性的影响

利用现代固态发酵原理,研究3菌株协同固态发酵对棉粕脱毒效果及其生物活性的影响。结果表明,3菌株混合培养可显著降低棉粕底物中游离棉酚含量,其最佳工艺条件为:热带假丝酵母:拟内孢霉:植物乳杆菌配比为3:2:1;pH值为5.0;培养温度为25℃;棉粕:玉米粉:麸皮比为6:2:2时,棉粕的脱毒率最高,去除率为85.30%。利用3菌株协同固态发酵棉粕后,外观蓬松变软,气味芳香,同时酶活力增加,可提高其消化吸收率,培养后的活菌数可达59.7×108个/g,是非常优良的微生物饲料添加剂,本研究为棉粕在生物饲料中的开发利用提供了一条有效途径。     

不同底物粗蛋白水平下棉粕源生物发酵饲料的研究

研究的目的是在不同底物蛋白质水平下,利用热带假丝酵母ZD-3及其与酿酒酵母ZD-5或产朊假丝酵母ZD-9二元混合菌种,分别对棉粕混合底物进行单菌或二元菌种固体发酵。通过对发酵产物回收率、游离棉酚和产物营养成分含量等的测定,探讨不同菌种的发酵规律。试验结果表明,热带假丝酵母ZD-3与酿酒酵母ZD-5或与产朊假丝酵母ZD-9对不同蛋白水平下的棉粕混合底物进行二元复合发酵,均可显著降低底物游离棉酚含量,复合发酵效果优于单菌发酵效果,以热带假丝酵母ZD-3与酿酒酵母ZD-5间的复合发酵最为理想,且底物粗蛋白水平低,发酵脱毒效率高。不同酵母菌发酵处理,均可显著降低底物粗脂肪含量,显著提高粗蛋白和粗灰分含量。不同发酵方式对不同蛋白水平的棉粕混合底物的发酵产率平均为95.53%。     

仔猪小肠产蛋白酶菌株筛选及其对不同蛋白源利用效果的研究

为研究仔猪小肠主要产蛋白酶菌株对不同蛋白质来源利用效果,从健康仔猪小肠内筛选一株产蛋白酶菌2L6,经形态、生理生化和分子生物学鉴定确定该菌株为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)。分别在豆粕、棉籽粕、豆粕-棉籽粕和鱼粉发酵培养基中对其进行发酵培养,并在不同时间检测蛋白酶活性和底物蛋白消化率。结果表明:菌株2L6在不同发酵培养基中蛋白酶活性及底物蛋白消化率有较大差异。其中,豆粕-棉籽粕混合发酵培养基中蛋白酶活性在相对较短时间内即达到最大值21.31 U/m L,而底物蛋白消化率也在36 h即达到最大值64.42%(P0.01)。因此,豆粕-棉籽粕混合蛋白源可较大提高仔猪小肠主要蛋白酶菌(Bacillus cereus strain2L6)产蛋白酶和蛋白质利用能力。     

一株具有清除棉酚作用的乳酸菌的分离、鉴定及其对棉籽粕发酵脱毒的研究

本试验以棉田腐殖质土壤为材料,以醋酸棉酚作为筛选基质,从棉田腐殖质土壤中分离筛选出1株对醋酸棉酚有耐受性的菌株。经生理、生化及16S rDNA基因序列联合分析鉴定,确定该菌株为戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）。对该菌株的生长曲线、发酵pH、耐热性能、抑菌性能及棉籽粕发酵效果进行测定,结果发现该菌株可在6 h内将发酵体系的pH降低至4左右,且最终pH维持在3.8;在37～45℃菌体存活率大于70%,同时对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用,可清除棉籽粕中87.15%的游离棉酚和22.83%的结合棉酚;与戊糖片球菌标准株ATCC 33316相比,二者对棉籽粕发酵品质的影响无显著差异（P>0.05）。综上所述,本试验所筛菌株在棉籽粕生物发酵脱毒应用方面有极高的应用价值,为研制棉酚脱毒生物制剂提供了优良菌株和科学依据。     

复合菌固态发酵棉籽粕工艺的初步研究

文章以枯草芽孢杆菌属、酵母菌属和乳酸菌属的6株菌为出发菌株,通过单因素试验和正交试验,确定了6株菌复合培养的最佳培养基配方为:糖蜜40 g/l、蛋白胨10 g/l、葡萄糖1 g/l、磷酸氢二钾0.5 g/l;并对复合菌固态发酵棉籽粕工艺条件进行了研究,确定了复合菌固态发酵棉籽粕的最适工艺条件为:料水比1:0.8,接种量为3%,发酵温度为30℃p,H值自然,发酵时间为48 h。在以上条件下,棉籽粕经过复合菌固态发酵后,物料的pH值降低到4.5以下,有益菌总数达到6.2×108 cfu/g,粗蛋白含量提高了1.76%,游离棉酚含量从618.52 mg/kg降低到274.16 mg/kg,降低了55.7%。     

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%。     

菌酶协同发酵棉籽粕及其体外模拟消化研究

试验旨在研究蛋白酶和干酪乳杆菌协同发酵对棉籽粕的营养价值及体外消化率的影响。试验一：以蛋白降解度和小肽含量的指标归一值(OD)为综合评价指标,采用4因素3水平的BBD-RSM试验设计,考察酶解温度、时间、酶添加量、料液比和pH对蛋白酶酶解棉籽粕效果的影响;试验二：将植物乳杆菌和蛋白酶协同发酵48 h,分为3个处理组,即不加植物乳杆菌和酶的棉籽粕(对照组)、酶解棉籽粕、菌酶协同发酵棉籽粕,评定3组棉籽粕的营养成分及进行猪胃肠道体外模拟消化试验。结果表明：最佳酶解条件为酶添加量1%、温度40℃、时间8 h、料液比1:4 g/mL、pH 9.0;经过菌酶协同发酵预消化处理之后的棉籽粕与原棉籽粕相比,粗蛋白质、酸溶蛋白以及氨基酸含量有显著提高,粗蛋白质消化率以及干物质消化率也有显著增加。总的来说,蛋白酶与植物乳杆菌协同使用可以更大程度地降解棉籽粕中大分子蛋白,提高蛋白质的营养价值和利用率,提高非常规蛋白原料棉籽粕在饲料中添加比例,降低饲料成本。     

固体发酵豆粕、菜粕和棉粕的复合菌筛选

试验根据豆粕、菜粕和棉粕作为植物性蛋白饲料的营养特性,选择中性蛋白酶活较高的细菌和真菌作为发酵豆粕、菜粕和棉粕的菌种以改善豆粕、菜粕和棉粕的蛋白质品质。通过细菌和真菌的两两组合生长试验,分别筛选出适合发酵豆粕、菜粕和棉粕的最佳复合菌各一组。试验结果表明,发酵豆粕、菜粕和棉粕的最佳菌株组合为BS-2和Ao、BS-natto和Ao、BS-natto和Ao。