高效低成本的豆渣生物饲料发酵转化机制的研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:rechen216
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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(NH42SO4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(NH42SO4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:(NH42SO4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。
其他文献
中小学校外培训一直是一个需求旺盛的市场,无论是知名的培训品牌,还是规模较小的培训班,似乎都能从中找到生存的空间。然而,并不是每个人都有能力在这个市场上获取一席之地。
目的:研究托珠单抗联合改善病情抗风湿药(DMARDs)治疗中重度活动性类风湿关节临床疗效及对糖皮质激素使用剂量的影响。方法:回顾性收集2016年10月—2019年1月期间皖南医学院
随着现代网络的发展,互联网已经成为人们重要的社交平台,表情包在互联网社交中也占据了重要的地位,表情包从简单的表情符号发展到现在,自制表情包已经成为主流。自制表情包多
目的:本研究应用Panchers分析法,比较生理性支抗技术(Physiological Anchorage Spee’s-Wire System,PASS)和DAMON自锁直丝弓技术在安氏II类拔牙病例中排齐整平后上颌磨牙支抗的消耗情况。通过分析上颌磨牙在矢状向和垂直向位移和角度的变化及产生差异的原因,为安氏II类错畸形患者的正畸治疗提供临床依据。方法:本研究选取大连医科大学附属第一医院口腔正畸科
目的:对住院的荣军老年人的睡眠现状开展了相关的调查,并分析与睡眠现状相关的影响因素,促进住院的荣军老年人拥有健康的良好的睡眠状态,为更好的构建有针对性的干预措施提供一定的理论依据。方法:在2018年07月至2019年05月期间,选取山东省某荣军医院住院的荣军老年人作为调查对象,研究工具包括一般人口学资料调查表、匹兹堡睡眠质量量表、嗜睡量表、国际体力活动问卷短卷、自尊量表、老年抑郁量表、焦虑自评量表
近年来,科学技术的飞速发展促进了结构健康监测领域的蓬勃发展。大量民用基础设施,如大跨度桥梁、隧道、高层建筑、核电站、电力传输塔等都已经配备了结构健康监测(SHM)系统
锰是合成人体许多酶的必需辅助元素,然而实验表明,锰过量会对动物和人类的神经、生殖和呼吸产生不利影响。作为环境水质污染物的重要检测指标之一,要求其能达标排放。含锰废水来源广泛,锰矿开采过程中产生的大量淋滤水、矿坑涌水、截排水,选矿以及冶炼废水对环境产生严重威胁。企业多采用碱性溶液沉淀和凝结法,但化学沉淀可能诱发因添加化学物质引起的二次污染,且去除效率低。近年来,电絮凝法处理重金属废水受到国内外的普遍
致密气藏储层气体储集与运移的空间多为纳米级孔隙,且储层孔隙结构特征复杂,喉道狭小,极大的限制着储层内的气体运移。目前,对于致密储层的研究还多采用低渗透储层的研究方法
多孔碳纳米纤维(PCNFs)因具有高长径比、大比表面积、可调孔结构和优异的稳定性,在环境,能源和催化等领域有着重要的应用。其中,分层多孔结构的碳材料由于能够在纳米级纤维上形
我国新租赁准则于2018年12月7日修订且2019年1月1日开始实施,新准则要求承租人将具有融资性质的经营租赁交易进行资产负债表内反映,而零售行业以往是很依赖以经营租赁方式来