混菌固态发酵菜籽粕工艺优化

• 作者: 刘国华 吴正可 常文环 李阳 蔡辉益 郑爱娟 陈志敏
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 菜籽粕 混菌 固态发酵 正交设计
• 年，卷（期）: 2019,（24）
• 所属期刊栏目: 畜牧·兽医·资源昆虫
• 页码范围: 4603-4612
• 页数: 10页
• 字数: 6723字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.24.014

摘要

[目的]通过优化菜籽粕混菌固态发酵工艺以提高菜籽粕营养价值,为发酵菜籽粕在我国畜牧养殖上的应用提供理论参考.[方法]以普通菜籽粕为原料,采用嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母3种菌株,以硫甙降解率(X％)、总酸增加率(Y％)、多肽增加率(Z％)为评价指标,并采用加权法以M为综合评价指标(其中M=0.7×X+0.15×Y+0.15×Z)评价发酵效果.其中,试验一以3株菌的不同添加量为试验因素,设计L9(34)三因素三水平正交试验,探究各菌株添加量及不同的菌株组合方式对发酵效果的影响;在试验一的基础上配置混菌发酵液,以发酵温度、料水比、发酵时间、接种量为试验因素,设计L16(4 5)四因素四水平正交试验,探究混菌固态发酵菜籽粕的最佳工艺,并结合最佳工艺进行中试验证.[结果](1)试验一对以总变化率M为指标的正交试验结果进行极差分析,结果显示混菌固态发酵菜籽粕最佳混菌组合为嗜酸乳杆菌:酿酒酵母:枯草芽孢杆菌为=1:3:2,在该条件下,硫甙降解率为23.5％,总酸增加率为179.2％,多肽增加率为375.0％.(2)在试验一的基础上设计试验二并对结果进行极差分析,结果表明混菌固态发酵菜籽粕的最佳工艺条件为温度:33℃、料水比:1:1、时间:84h、接种量:6％,在该工艺条件下进行中试验证测得硫甙降解率为48.8％,总酸增加率为499.7％,多肽增加率为148.4％,总变化率为131.4％,符合试验预期;对各单因素的方差分析结果显示1水平温度(31℃)总变化率显著低于其他水平(P＜ 0.05),2水平温度(33℃)总变化率高于3水平(35℃)和4水平(37℃),但差异不显著(P＞ 0.05);2水平(1:1)的料水比总变化率高于其他水平,差异未达到显著水平(P＞0.05);3水平(84 h)的发酵时间总变化率高于其他水平,但差异未达到显著水平(P＞0.05);接种量各水平之间对总变化率的影响差异不显著(P＞ 0.05).(3)在该最佳工艺条件下,微生物固态发酵增加了菜籽粕粗蛋白含量(从37.05％到40.90％)并降低了粗纤维浓度(从17.47％到16.72％);发酵菜籽粕氨基酸组成分析表明发酵增加了菜籽粕中各种氨基酸的含量,尤其是Asp,Thr,Ser,Glu,Pro,Ala和Lys;发酵后菜籽粕硫甙含量从36.08 μmol·g-]降至18.48 μmol·g-1;发酵增加了菜籽粕中多肽含量(从0.84％到2.09％)和总酸含量(从1.01％到6.05％);菜籽粕发酵前后粗脂肪含量相似(4.31％和4.39％％).[结论]通过本发酵工艺对菜籽粕进行混菌固态发酵可有效降解菜籽粕中的硫甙,并提高菜籽粕中多肽和总酸的含量,菜籽粕营养价值得到有效改善.