乳酸菌发酵蛋壳粉改善豆粕饲料的钙含量

摘要

随着我国经济的高速发展，废物的有效处理和利用一直是我国社会环境和经济所关注的问题。进入 21 世纪，养殖业发展迅速，我国禽蛋产量和消费都居于世界前列，但是对于禽蛋食用后的副产物综合利用情况和发达国家还存在一定的差距，例如蛋壳、蛋壳膜等物质，这些副产物的不合理丢弃造成很大的浪费和环境污染。蛋壳具有较高的回收利用潜能，其中作为添加剂加到动物饲料中的应用也越来越广泛，可以补充动物在生长过程中所需要的钙源，强健骨骼，增强免疫力等。如今，动物饲料在不断的创新和发展，已经有配合饲料、浓缩饲料、添加剂饲料和发酵饲料几大种类，其中发酵饲料应用越来越多，乳酸菌是发酵饲料最传统和安全的菌种。食用乳酸菌发酵的饲料可以改善动物的肠道菌群，促进营养物质的消化吸收，还可以替代饲料当中抗生素等。豆粕是大豆制品加工后的副产物，含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养物质，大部分豆粕添加到饲料当中用于饲养家禽和肉猪。众所周知豆粕当中含有抗营养因子，阻碍动物的消化和吸收，采用发酵法，不但可以有效的去除抗营养因子还可以产生许多氨基酸和小肽等小分子物质补充动物的营养需求。本研究以蛋壳粉钙源发酵豆粕饲料，将蛋壳中的无机钙转化成乳酸钙提高动物机体对钙源的利用率。 本研究过程中首先需要对收集的蛋壳进行预处理，将蛋壳粉碎制成蛋壳粉，马弗炉煅烧除去蛋壳粉中的杂质，以煅烧后的蛋壳粉颜色和加入 1mol/L 的盐酸产生气泡的量为判定标准，优化出最佳煅烧条件，结果如下：煅烧温度900℃，时间2h。 试验选用鼠李糖乳杆菌为发酵菌株，以乳酸钙的产率为指标，进行发酵菌株的培养基优化试验，优化出葡萄糖、玉米浆等成分的添加量。结果如下：葡萄糖10%、玉米浆5%、含水量40%、接种量10%、蛋壳粉3%。优化后的培养基接入鼠李糖乳杆菌发酵测得乳酸钙产率为 56.66%。优化发酵工艺条件的最佳发酵温度和时间分别为 37℃和 36h，此时产率为58.14%，此时乳酸钙的含量为4.61%。 乳酸菌发酵豆粕饲料具有一定的益生作用，防止烘干温度过高导致菌体死亡，采用烘干温度为 30℃、40℃、50℃，分别在三个温度下烘干 2h、4h、6h，根据烘干后豆粕饲料的含水量和综合考虑能耗，选择50℃，烘干4h，豆粕含水量为12.55%，可以包装储存，且不会变质腐败。 本研究主要目的是将蛋壳粉和豆粕综合利用，故以乳酸钙的产率为指标进行试验，乳酸菌发酵的豆粕饲料具有很多优点，如降低抗营养因子含量和豆粕当中的小肽和氨基酸等营养物质的含量增加等。本研究主要对豆粕原料和发酵豆粕的指标对比检测。主要检测指标如下：抗营养因子检测包括胰蛋白酶抑制剂、脲酶活性、植酸和不良寡糖等;营养成分检测包括乳酸钙、粗蛋白、小肽、氨基酸、粗脂肪含量检测。结果显示发酵豆粕的胰蛋白酶抑制剂活性和脲酶活性较豆粕原料分别降低49.28%和60.74%，植酸含量增加10.47%;通过薄层层析结果显示，不良寡糖棉子糖和水苏糖的含量明显降低。营养指标检测中发酵豆粕的小肽和氨基酸含量分别提高近6.3和5.0倍，粗蛋白增加约9.25%，粗脂肪的含量减少约9.29%。 综上，以蛋壳粉为钙源，采用鼠李糖乳杆菌发酵豆粕显著提高了豆粕中的可溶性钙含量，并显著提高了豆粕的营养成份包括粗蛋白、小肽和氨基酸含量，同时有效降低了豆粕中抗营养因子包括胰蛋白抑制剂、脲酶活性、植酸和不良寡糖的含量。

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