乳酸菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌发酵不同饲料原料参数的研究

摘要

本研究以玉米、豆粕和棉籽粕为研究对象，采用固体发酵的方法，通过分析发酵后饲料原料的感官指标、pH、干物质回收率(DMR)和还原糖含量等指标的变化规律，归纳总结出不同饲料原料的发酵参数并探讨筛选不同菌种配比组合的模型，为发酵饲料的科学生产提供理论依据。
　　本试验通过研究不同饲料原料的发酵参数（菌种、水分），发现含水量显著影响原料pH达到稳定的时间和发酵后益生菌数(P＜0.05)，相同含水量的原料，达到pH稳定所需的时间:玉米＜棉籽粕＜豆粕，pH稳定时，益生菌存留数量:棉籽粕＞豆粕＞玉米，三种原料发酵后颜色和气味各呈现相应的特性，而粘度强度依次为:棉籽粕＞豆粕＞玉米。确定了在本试验条件下，乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌分别发酵玉米，适合的含水量为50％;乳酸菌、枯草芽孢杆菌分别发酵豆粕和棉籽粕，适合的含水量为60％∶酵母菌发酵豆粕和棉籽粕，适合的含水量为50％。
　　采用正交试验固态发酵豆粕，筛选乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌最佳组合配比。以三个菌种不同添加量进行正交设计，35～37℃发酵，测定发酵后豆粕的pH、干物质回收率(dry matter recovery，DMR)和还原糖含量。结果表明:在相同的发酵时间内，豆粕发酵后pH较低的益生菌配比组合为乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶酵母菌=3∶4∶1;发酵后DMR最高的益生菌组合配比为乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶酵母菌=2∶3∶2;发酵后还原糖含量最高的益生菌组合配比为乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶酵母菌=5∶3∶1。在乳酸菌，枯草芽孢杆菌和酵母菌比例为5∶3∶1时，pH=5.26，DMR=92.65％，还原糖含量为6.52％，综合评价值最好。本实验条件下，益生菌发酵豆粕的最佳配比为乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶酵母菌=5∶3∶1。
　　采用响应面优选发酵棉籽粕最佳乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌含量，通过单因素试验确定中心点，计算步长，以乳酸菌添加量(4.5×106～5.5×106 cfu·g-1)、枯草芽孢杆菌添加量（9.0×106～1.1×107 cfu·g-1）和酵母菌添加量(5.50×106～7.0×106 cfu·g-1)做响应而试验设计，研究菌种添加量和pH、干物质回收率(DMR)、还原糖含量的函数关系。研究发现，乳酸菌含量、枯草芽孢杆菌含量和酵母菌含量对pH、DMR和还原糖含量有显著的一次和二次的影响（P＜0.05）;经过响应面优化，当乳酸菌添加量为5.50×106cfu·g-1，枯草芽孢杆菌添加量为1.08×107 cfu·g-1，酵母菌添加量为6.08×105 cfu·g-1，pH、 DMR和还原糖含量指标最优，分别为5.01、91.8％和1.69％。
　　通过研究乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌对不同饲料原料发酵参数的影响，确定在50％含水量条件下，发酵豆粕最佳菌种配比乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶酵母菌=5∶3∶1，发酵棉籽粕最佳添加量:乳酸菌5.50×106 cfu·g-1，枯草芽孢杆菌添加量为1.08×107 cfu·g-1，酵母菌添加量为6.08×105 cfu·g-1。

目录

声明

缩略语(Abbreviations)

摘要

1 前言

1．1 发酵饲料的种类

1．1．1 液体发酵饲料

1．1．2 固态发酵饲料

1．2 发酵饲料的菌种

1．2．1 发酵菌种的种类

1．2．2 乳酸菌

1．2．3 酵母菌

1．2．4 枯草芽孢杆菌

1．3 发酵饲料的作用机理

1．3．1 改善饲料品质

1．3．2 提高养分消化率

1．3．3 化学屏障

1．3．4 节肠道菌群平衡

1．3．5 增强机体免疫功能

1．4 发酵饲料在动物生产上的应用

1．4．1 在家禽上的应用

1．4．2 在猪上的应用

1．4．3 在反刍动物上的应用

1．4．4 在水产动物上的应用

1．5 本研究的目的意义和主要内容

1．5．1 本研究的目的意义

1．5．2 本研究的技术路线

2 实验研究

2．1 确定适宜含水量

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验设计

2．1．3 试验方法

2．1．4 样品检测

2．1．5 数据处理

2．2 确定复合益生菌发酵豆粕最佳配比

2．2．1 试验材料

2．2．2 实验设计

2．2．3 试验方法

2．2．3 样品检测

2．2．4 综合加权评分法评价

2．3．5 数据处理

2．3 确定复合益生菌发酵棉籽粕菌种添加量

2．3．1 试验材料

2．3．2 实验设计

2．3．3 样品检测

2．3．4 数据处理

3 结果与分析

3．1 含水量对发酵参数的影响

3．1．1 原料pH变化

3．1．2 感官评价

3．1．3 菌种计数

3．2 不同菌种组合对发酵豆粕的影响

3．2．1 发酵豆粕pH、DMR和还原糖的变化

3．2．2 发酵豆粕综合评分

3．3 菌种组合对发酵棉籽粕的影响

3．3．1 单因素实验

3．3．2 回归方程的建立

3．3．3 响应面分析

3．3．4 验证试验

4．讨论

4．1 含水量对不同原料发酵参数的影响

4．1．1 含水量对原料pH变化的影响

4．1．2 含水量对不同原料发酵后感官品质的影响

4．1．3 含水量对基质菌种存留量的影响

4．2 不同组合益生菌对豆粕发酵的影响

4．2．1 不同组合益生菌发酵对pH的影响

4．2．2 不同组合益生菌发酵对DMR的影响

4．2．3 不同组合益生菌发酵还原糖含量的影响

4．2．4 多指标综合加权评分法分析

4．3 不同组合益生菌对棉籽粕发酵的影响

5 结论及创新点

5．1 总体结论

5．2 创新点

5．3 后续研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况