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菜粕发酵菌株的优化及固体发酵工艺的初步研究

毛小伟

  本文以湖北中粮菜粕为试验原料,微生物发酵为试验手段,重点优化了菜粕硫甙脱除和粗蛋白提高工艺。研究内容主要分为:(1)高效脱毒复合菌株的优化:(2)响应面优化硫甙脱毒工艺;(3)响应面优化粗蛋白提高工艺。(4)堆积发酵工艺的初步研究。(5)微生物发酵对菜粕酶活和总游离氨基酸的影响。其研究结果如下: 1、通过菜粕固体发酵,以测定硫甙脱除率和粗蛋白含量为效价,筛选得到5株优势菌株。采用3个菌株以上的全组合分析,结果表明枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) S2、纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)N1、侧胞芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)L1、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)C1、及酿酒酵母(Saccharomvces cerevisiae) Y1等比例复合发酵发破效价最高,可初步定为待优化复合菌株。 2、在单因素试验的基础上,确定主效应因子,再通过响应面优化硫甙脱除发酵工艺参数。结果表明在葡萄糖1.0%,(NH4)2S040.5%,装量70g/250ml及初始pH值6.0时得到拟合方程为:Y1=16.7733-1.72326xA(接种量)+2.76191xB(发酵温度)-1.35082xC(料水比)-1.93787xD(发酵时间)+3.76996×A×A+7.18373×BxB+2.15588×C×C+5.64298×D×D-0.462875×A×B-0.426750xAxC-0.0259500xAxD-0.232325xBxC+0.204625xBxD-0.702750xC×D。分析得当接种量为7.6969%,发酵温度为44.1415℃,料水比1:0.585350,发酵时间52.6056h,硫甙含量达到最低为15.8837μmo1·g-1,脱除率达到85.0640%。 3、在单因素试验的基础上,通过两个正交设计确定主效应因子,再通过响应面优化粗蛋白提高发酵工艺参数。结果表明在硫酸铵1.5%,葡萄糖0.25%,接种量9%,pH值6.0时得到拟合方程为:Y2=49.2449+0.5177xA(装量)+0.4907xB(发酵温度)+0.6084×C(料水比)+0.4845×D(发酵时间)-1.2333xAxA-1.9785xBxB-1.1043xCxC-1.6684xDxD+0.0676xAxB-0.6990xAxC-0.0593xAxD+0.3568xBxC+0.1043xBxD-0.0757xCxD。分析得当装量为61.313g,发酵温度为40.7575℃,料水比0.462625:1,发酵时间为97.8180h时,粗蛋白绝对含量有最大值达到49.4290%,提高了8.8203%。 4、以硫甙脱除最优培养基为基础,结合实际生产,得出堆积发酵配方为葡萄糖添加量1.0%,(NH4)2SO4添加量0.5%,翻堆温度为50-55℃,料水比1:0.60,发酵时间为第一次温度达到44.1℃后55-60h。 5、通过发酵,菜粕淀粉酶活力、纤维素酶活力和脂肪酶活力都有不同程度的提高,总游离氨基酸含量提高量超过8%。……   
[关键词]:硫甙;粗蛋白;响应面;固体发酵;复合菌株
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南农业大学2012年
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