菌酶协同发酵玉米副产品型饲料的参数优化研究

本研究采用菌酶协同发酵玉米副产品型饲料,以pH、还原糖含量作为指标验证发酵质量,设计单因素试验、正交试验优化发酵参数,包括菌种、酶制剂及发酵条件。通过单菌和混合菌发酵试验确定菌种最佳添加比例。结果表明：酿酒酵母、植物乳杆菌混合发酵效果最好,添加比例为1∶1。试验添加单酶和多酶发酵玉米副产物饲料结果显示,纤维素酶和葡聚糖酶混合发酵效果最佳,比例为1∶1,最佳添加总量为200 U/g。采用3因子（发酵温度、料水比、接菌量）3水平设计正交试验优化发酵条件。最终确定最佳发酵条件为：发酵温度30℃,料水比1∶1.2(g/mL),接菌量12%,此条件下,可使饲料中粗蛋白质、粗纤维及粗脂肪含量发生大幅变化。     

培养条件对混菌发酵产酶的影响

本试验通过单因子试验研究pH值对混菌发酵产CMC酶、蛋白酶的影响,得出发酵基质的最佳pH值为5.0;通过单因子试验研究混菌比例对混菌发酵产酶的影响,得出混菌发酵产CMC酶的最佳混菌比例为4：2：2,产蛋白酶的最佳混菌比例为2：4：2;研究单菌发酵产CMC酶、蛋白酶的情况,测得单菌发酵产CMC酶的最高酶活力为3424.96U/g,产蛋白酶的最高酶活力为92.16U/g;而混菌发酵产CMC酶的最高酶活力为4892.80U/g,产蛋白酶的最高酶活力为437.76U/g。通过正交试验研究温度、pH值、转速这3个因素对混菌发酵产CMC酶、蛋白酶的影响,测得混菌发酵产CMC酶的最佳条件是：pH5.0、温度38℃、转速150r/min;产蛋白酶的最佳条件是：pH6.0、温度38℃、转速140r/min。     

MB22木聚糖酶发酵条件的研究

通过因素轮换试验和正交试验,对MB22菌产木聚糖酶的培养基配方和发酵条件进行了研究。结果显示最佳培养基组成是:以玉米芯粉和麸皮为碳源,麸皮120g/l,玉米芯280g/l,(NH4)2SO44g/l,CaCO31.5g/l,Tween80,2.0g/l,MgSO4·7H2O1.5g/l;最佳发酵条件为:起始pH5.0,摇床培养温度30℃,转速160r/min,振荡培养84h。在最佳发酵条件下,MB22菌的最高产酶活力可达898.23U/ml。虽然与一些高产菌株相比该菌株的产酶能力还有待于进一步提高,但该试验结果为进一步进行微生物生产木聚糖酶的研究提供了理论依据。     

高产纤维分解酶黑曲霉诱变选育与发酵条件优化

本试验旨在研究高产纤维分解酶黑曲霉诱变选育与发酵条件优化。通过对黑曲霉X1诱变选育(紫外、硫酸二乙酯、紫外-硫酸二乙酯复合诱变),获得产纤维分解酶能力强的突变菌黑曲霉,并对其产酶发酵条件和水解秸秆能力进行研究。结果表明,黑曲霉X1经紫外、硫酸二乙酯及紫外-硫酸二乙酯复合诱变,筛选出1株产酶能力高的突变菌黑曲霉X1U4-1;与原菌相比,突变菌滤纸酶活性提高了66.7%,β-葡萄糖苷酶活性提高了22.3%,木聚糖酶活性提高了3.8%,还原糖含量(12 h)提高了6.8%。黑曲霉X1U4-1最适发酵产酶条件为发酵时间72 h,玉米芯∶麸皮=3∶7,接种量1.2 mL,硫酸铵浓度4%;在此条件下,滤纸酶活性达到0.77 U/g,纤维素酶活性达到93.80 U/g,木聚糖酶活性达到9 383.18 U/g。本研究表明,采用紫外-硫酸二乙酯复合诱变可有效改善黑曲霉产酶性能和水解秸秆能力。     

复合益生菌固态发酵改善甘薯渣营养价值的研究

本试验旨在研究采用多种微生物混合固态发酵对甘薯渣营养价值的影响,并探讨其最佳发酵工艺参数。采用单因素试验设计,对4类菌种共12株菌种进行单菌发酵,从中筛选1株发酵效果最优菌株作为混菌发酵的主菌种,与其他3类菌株进行不同组合发酵,筛选最佳菌种组合。采用正交试验设计,考察发酵时间、发酵温度、料水比、接种量及菌种接种比例对甘薯渣营养价值影响。结果表明:1)在发酵温度38℃,发酵时间4.5 d,料水比1∶1.3,接种量1×106个/g,接种比例黑曲霉2∶里氏木霉∶枯草芽孢杆菌1∶酿酒酵母1=1∶1∶2∶1条件下发酵效果最好。2)在混菌发酵后,以干物质为基础,粗蛋白质含量从6.37%提高到9.75%;粗脂肪含量从2.71%提高到4.92%;发酵后还原糖含量达到8.22%,羧甲基纤维素酶、滤纸酶、β-葡萄糖苷酶和淀粉酶活性分别为4.26、3.29、3.75和5.15 U/g DM。由此可见,农副产品甘薯渣经过微生物混菌固态发酵后可以有效改善其营养品质。     

菌酶协同处理金枪鱼暗色肉制备饲用肽的研究

本试验以金枪鱼暗色肉为原料,主要研究了枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵制备饲用肽的最佳工艺条件。以饲用肽的小肽含量为指标,利用单因素试验和正交试验考察了发酵温度、发酵时间、接种量、加酶量等因素对饲用肽中小肽含量的影响。最佳菌酶协同工艺为:发酵温度37℃、发酵时间48 h、接种量2%(V/m)、加酶量200U/g。在此条件下,小肽含量从28.89 mg/g提高到了185.59 mg/g,氨基酸组成平衡,蛋白质相对分子质量主要分布在6.5~14.4 k D,大分子蛋白得到有效降解。     

菌酶协同制备菜籽肽工艺的优化及其营养成分分析

试验旨在考察枯草芽孢杆菌B1与中性蛋白酶协同发酵和酶解处理(简称菌酶协同酵解)制备菜籽肽的最佳工艺条件及对经菌酶酵解后的菜籽粕营养成分的分析。以菜籽肽得率为主要指标,通过对加酶量、发酵温度和料水比等酶解、发酵条件的单因素和正交试验,确定了菜籽肽以菌酶同时添加为最佳制备方式,以枯草芽孢杆菌接种量1.0%、中性蛋白酶添加量150 U/g、料水比1:1.0、发酵温度35℃、发酵时间48 h为最佳菌酶协同酵解条件。在此条件下,菜籽粕中硫代葡萄糖苷(硫苷)的降解率达74.23%,单宁和植酸的降解率分别为31.17%和16.39%。发酵后菜籽粕中粗蛋白含量达41.30%,比发酵前提高1.92%,菜籽肽含量达170.12 mg/g,比发酵前提高了3.7倍,还原糖含量比发酵前提高了57.68%,钙、磷含量分别比发酵前提高了26.83%和11.57%。试验表明,菌酶协同处理的方式对菜籽粕品质的提升有较好作用。     

乳酸菌和酵母菌混菌发酵制备菌制剂条件的研究

为了研究乳酸菌和酵母菌混菌发酵制备菌制剂的最佳适宜条件,试验采用麸皮、玉米皮、豆粕为主要原料,采用固态发酵技术,以植物乳杆菌L.casei Zhang p8和酵母菌S1为发酵菌种,以发酵后的活菌数作为指标,通过单因素和4因素3水平L9(34)正交试验,对双菌混合发酵的最佳条件进行研究。结果表明:在发酵温度34℃、接种量12%、乳酸菌和酵母菌接种比例3∶7、含水量50%、料量50 g条件下发酵60 h,植物乳杆菌L.casei Zhang p8菌数可以达到39.8×108cfu/g,酵母菌S1菌数可以达到17.1×108cfu/g。     

响应面法优化黑水虻幼虫蛋白肽的制备工艺

试验以黑水虻幼虫为主要原料,以多肽含量为指标,应用响应面法对菌酶协同发酵工艺条件进行优化。通过单因素试验对菌液接种量、菌液接种比例、加酶量、发酵温度和发酵时间5个主要工艺参数进行研究,在此基础上,通过响应面法优化菌酶协同发酵工艺,建立数学模型。结果表明,最佳菌酶协同发酵条件为植物乳杆菌和芽孢杆菌混合菌液接种量2.0%,发酵温度39℃,发酵时间62 h,在该条件下多肽含量为11.78%,实际值与理论值偏差较小,说明该模型能较好的预测黑水虻幼虫蛋白肽最佳制备工艺条件。     

响应面法优化里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶培养条件

本试验采用响应面法对里氏木霉(Trichoderma reesei)固体发酵产α-半乳糖苷酶的培养条件进行了优化。首先根据单因素实验设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个主要因素:玉米芯与甘蔗渣的碳源配比、牛肉膏与硫酸铵的氮源配比和发酵初始pH。在此基础上运用最陡爬坡路径法逼近最大响应值区域,最后利用响应面分析法确定主要因子之间的交互作用及最佳培养条件。结果表明,里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶的优化培养条件为:碳源配比即玉米芯与甘蔗渣比值为3.86,氮源配比即牛肉膏与硫酸铵之比1.17,初始pH为9.12。优化后,里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶的酶活可达到342.98U/g,与模型预测值353.43U/g接近,比优化前的酶活提高113.91%。综上,影响里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶最重要因素分别为碳源、氮源及pH,三者之间相互影响,分别在碳源配比3.86、氮源配比1.17及初始pH 9.12时α-半乳糖苷酶酶活最大。     

菌酶协同处理豆粕制备饲用小肽的研究

以小肽含量为指标研究了芽孢杆菌、酵母菌和中性蛋白酶协同发酵、酶解处理豆粕制备饲用小肽的工艺条件。结果表明:菌酶协同处理豆粕的最佳条件为混合菌接种量1.5%、加酶量450 U/g、料水比1∶1.4、发酵温度40℃、发酵时间48 h。在此条件下,豆粕经菌酶协同处理后,小肽含量从11.40 mg/g提高到199.65 mg/g,粗蛋白质含量从47.62%提高到56.72%。     

菌酶协同发酵甘草药渣制备蛋白饲料的工艺优化

试验旨在开发新型蛋白饲料,采用单因素试验和响应面试验优化菌酶协同发酵甘草药渣制备蛋白饲料的工艺条件。结果显示,最佳发酵工艺条件为产朊假丝酵母用量7.36%、纤维素酶用量0.31%、木聚糖酶用量0.056%、料液比0.71 g/mL、初始pH值5.0、料层厚度7 cm、发酵温度37℃。在最佳发酵条件下,甘草药渣粗蛋白含量为25.65%,发酵后甘草药渣粗蛋白含量提高了13.36%;纤维素、半纤维素、木质素含量分别降低15.33%、2.32%、3.45%。研究表明,菌酶协同发酵甘草药渣提高了甘草药渣的营养价值,丰富了非常规蛋白饲料的资源。     

酶法辅助固态发酵麦麸释放阿魏酸及其衍生物的研究

探究了阿魏酸酯酶、木聚糖酶和纤维素酶辅助好食脉孢菌发酵麦麸释放阿魏酸的最佳方式。试验结果表明,先接菌发酵3 d后加入木聚糖酶反应8 h,此时阿魏酸含量最高为4.27 mg/g。进行单因素和正交试验优化发酵条件,获得高含量阿魏酸最优条件为温度35℃、pH值5、料水比1:1、酶浓度80 U、接种量10%时阿魏酸含量最高为6.34 mg/g。最后初步测定了在不同温度、酶浓度、料液比、接种量条件下的游离型阿魏酸、糖苷结合性阿魏酸、酯苷结合型阿魏酸占总阿魏酸含量的比例。     

复合微生物固体发酵玉米秸秆中试工艺研究

为了确定最佳发酵工艺条件,试验采用黄孢原毛平革菌、绿色木霉进行了混合固体发酵玉米秸秆工艺条件的中试研究。结果表明:固体发酵培养基的组成为玉米秸秆与麸皮为4∶1,加入5%的尿素、0.5%的KH2PO4、0.1%的MgSO4.7H2O;加水量为1∶1.3;发酵温度为32℃;接种比例为2∶1;接种时间为接入黄孢原毛平革菌发酵48 h后接入绿色木霉;发酵周期为120 h。混合固体发酵后含有纤维素酶420 U/g,木质素酶85 U/g,粗纤维的利用率为69%。     

耐热木聚糖酶水解法制备木寡糖的研究

为探讨耐热木聚糖酶水解自制甘蔗渣木聚糖制备木寡糖的工艺条件和分析水解液的寡糖成分,试验以产耐热木聚糖酶的基因工程菌1020为原料,水解自制的甘蔗渣木聚糖,分别研究水解过程中酶的用量、木聚糖的浓度及酶解温度对酶解反应的影响,并采用高压液相色谱和质谱联用技术对水解液成分进行分析。试验结果表明,2%的木聚糖浓度,水解温度95℃,酶液用量100U/g,酶解3h后DP值可降至2.94,满足生产木寡糖对聚合度的要求;并且水解液的成分主要为木糖、木二糖和木三糖,没能检测到木四糖。耐热木聚糖酶在高温下酶解木聚糖对酶法制备木寡糖具有重要的应用价值。     

响应面法优化里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶培养条件

本试验采用响应面法对里氏木霉（Trichoderma reesei）固体发酵产α-半乳糖苷酶的培养条件进行了优化。首先根据单因素实验设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个主要因素：玉米芯与甘蔗渣的碳源配比、牛肉膏与硫酸铵的氮源配比和发酵初始pH。在此基础上运用最陡爬坡路径法逼近最大响应值区域,最后利用响应面分析法确定主要因子之间的交互作用及最佳培养条件。结果表明,里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶的优化培养条件为：碳源配比即玉米芯与甘蔗渣比值为3.86,氮源配比即牛肉膏与硫酸铵之比1.17,初始pH为9.12。优化后,里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶的酶活可达到342.98 U/g,与模型预测值353.43 U/g接近,比优化前的酶活提高113.91%。综上,影响里氏木霉固体发酵产α-半乳糖苷酶最重要因素分别为碳源、氮源及pH,三者之间相互影响,分别在碳源配比3.86、氮源配比1.17及初始pH 9.12时α-半乳糖苷酶酶活最大。     

固态发酵黄酒糟菌种组合筛选的研究

选用黑曲霉、康氏木霉、米曲霉、白地霉、热带假丝酵母、绿色木霉对黄酒糟进行双菌和三菌组合固态发酵试验,以各菌种组合发酵产物的真蛋白含量为指标,拟筛选出最佳菌种组合。结果表明,热带假丝酵母+绿色木霉+米曲霉组合(接种比例1∶1∶1),其发酵产物真蛋白含量(25.8%)极显著高于未发酵黄酒糟的真蛋白含量(19.8%,P<0.01),为最优菌种组合。     

混菌固态发酵白酒酒糟制备多酶生物饲料的工艺优化

利用白酒酒糟配合其他饲料原料,通过微生物发酵制备多酶生物饲料。优化3株枯草芽孢杆菌的产酶条件:玉米粉与豆粕粉的含量33%(二者比例为7∶3)、酒糟含量37%、麸皮含量30%和接种量5%;3株枯草芽孢杆菌的接种比例为2∶2∶1,植酸酶产生菌提前接种12 h;发酵温度34℃;料水比1∶1;p H 8.0;添加硫酸铵3%、尿素1.5%和氯化钙0.3%;培养时间5 d。甘露聚糖酶活9.69、木聚糖酶活4.86和植酸酶活5.81 U/g,优化前后分别提高213.90%、78.94%和19.57%。发酵结束后,甘露聚糖、木聚糖和植酸磷降幅分别为66.29%、12.23%和35.14%,粗蛋白增幅82.80%。     

金针菇菌渣发酵条件的优化

研究旨在优化枯草芽孢杆菌发酵金针菇菌渣的发酵条件,获得适口性较好的微生物饲料.试验通过单因素试验和正交试验,探索枯草芽孢杆菌液发酵金针菇菌渣的最佳条件.结果显示,接种比例和发酵时间对发酵效果有显著影响,一定范围内发酵温度影响不明显;最适发酵条件为接种比例6:10 mL/g、发酵温度34℃、发酵时间24 h.最适发酵条件...     

不同菌种组合对固态发酵黄酒糟生产蛋白饲料的研究

试验探讨了不同菌种组合及其发酵工艺对固态发酵黄酒糟生产蛋白饲料的研究。选用黑曲霉(H)、康氏木霉(K)、米曲霉(M)、白地霉(B)、热带假丝酵母(R)、绿色木霉(L)对黄酒糟进行双菌和三菌组合固态发酵试验,三菌组合发酵效果优于双菌组合,其中RLM组合发酵产物的氨基酸总量达24.94%,胱氨酸、蛋氨酸含量显著高于其他组合(P<0.05)。通过L(934)正交试验优化发酵工艺,结果表明:在30℃、90%以上湿度的条件下,发酵时间48h不搅拌,不添加营养盐,菌种比例(R∶L∶M)为2∶1∶1。本试验结果为开发利用黄酒糟提供了理论参考。