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我国豆渣等工农业副产物资源丰富,但大多数用作粗饲料直接饲喂动物,利用率较低。优化豆渣固态发酵技术可将其转化为优质的生物饲料,既实现了资源的高价值利用又减少了豆渣废弃所造成的环境污染。本研究旨在以豆渣为主要原料,麸皮作为辅料,利用芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌为主要发酵菌种,通过优化发酵条件以去除豆渣中的各抗营养物质(胰蛋白酶抑制剂、致甲状腺肿素和大豆抗原蛋白等),降低纤维素、半纤维素含量,并提高大豆肽、大豆异黄酮苷元等营养成分或功能性物质的含量。另外,又分别以大豆肽、大豆异黄酮苷元为主要指标,经过单因素实验、正交试验和响应面优化实验分别获得了微生物发酵豆渣产大豆肽、大豆异黄酮苷元的最佳发酵工艺。首先,对发酵原料的各抗营养因子和各营养成分的含量进行了检测,确定了发酵之前各原料中所含有的各抗营养因子和各营养成分的含量。然后以胰蛋白酶抑制剂去除率、大豆抗原蛋白的降解效果为抗营养因子的主要检测指标筛选出纳豆芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜酸乳杆菌为最优的发酵菌种。之后又对所用发酵菌种的生长曲线进行了测定,确定了各菌种的种子液最佳培养时间。纳豆芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜酸乳杆菌的种子液最佳培养时间分别为12 h、22 h和26 h。又探究了单菌发酵与三菌混合发酵对胰蛋白酶抑制剂的去除率、异硫氰酸脂的去除率以及大豆抗原蛋白的降解效果的影响,确立了采用混菌协同发酵的方法。然后,通过单因素实验探究了接种量、培养基含水量、发酵温度和发酵时间对胰蛋白酶抑制剂去除率的影响,得出了合适的因素值。又以胰蛋白酶抑制剂的去除率为响应值进行了响应面优化实验,并获得了最佳发酵条件。最佳发酵条件如下:接种量为10.48%,培养基含水量为58.18%,发酵温度为34.42℃,发酵时间为12.65天。在此最佳发酵条件下,胰蛋白酶抑制剂的去除率达到了84.98%,异硫氰酸酯的去除率达到了73.33%,大豆抗原蛋白也被完全降解。在最优发酵条件下,饲料营养价值也得到了极大的提升,部分大豆蛋白被微生物降解成了小分子的大豆肽,大豆肽较发酵之前增加了2.43倍之多,纤维素与半纤维素的含量较之前分别减少了12.96%和31.99%,大豆异黄酮苷元也提高了44.96%。发酵后的饲料成品颜色金黄,pH降至3.87,酸香味扑鼻,质地松软,保质期可达6个月以上,各霉菌毒素也达到国家饲料卫生限量标准。由前面的研究可知,微生物可以将豆渣中的蛋白质降解为大豆肽,故以大豆肽为主要检测指标,利用单因素实验与正交试验优化了发酵时间、接种比例、菌接种量、MgSO4·7H2O添加量、不同碳源以及发酵温度,并获得了最佳发酵条件。最佳发酵条件如下:接种量为16%,MgSO4·7H2O添加量为0.1%,温度为36℃,接种比例为1:2,碳源为1%的麸皮。在该条件下,大部分大豆蛋白被微生物降解成了小分子的大豆肽,发酵7天大豆肽的含量为52.98%,是未发酵原料大豆肽含量的4.91倍。大豆异黄酮苷元在肠道的吸收率远高于糖苷型大豆异黄酮,生理活性功能也比糖苷型强。豆渣中含有较多的糖苷型大豆异黄酮。所以,最后以大豆异黄酮苷元的提高率为检测指标,筛选出优势发酵菌种为植物乳杆菌PL70a。然后以各因素(不同碳源、发酵时间、蔗糖添加量、菌接种量、葡糖淀粉酶添加量以及(NH4)2SO4的添加量)进行了单因素实验,筛选出了各个因素的合适条件。最后以菌接种量、葡糖淀粉酶添加量以及(NH4)2SO4添加量这三个因素进行了响应面实验,并获得了最佳发酵条件。最佳发酵条件如下:(NH4)2SO4添加量为0.17%,葡糖淀粉酶添加量为0.87%,接种量为17%。在该条件下,发酵3天苷元型大豆异黄酮的提高率为70.96%。本研究获得了一套高效低成本的豆渣生物饲料的发酵工艺,为豆渣的合理化利用提供了一种新的方向,为豆渣发酵饲料的产业化奠定了基础,也为其它生物饲料发酵提供方法参考。