基于微生物固态发酵豆粕转化大豆异黄酮的研究

摘要

本研究选用植物乳酸杆菌ATCC8014、EM菌和枯草芽孢杆菌ATCC6633作为发酵菌种对豆粕进行微生物固态厌氧发酵,检测发酵产品中糖苷型和苷元型大豆异黄酮含量,筛选出最优发酵菌种并优化发酵工艺参数。研究发酵工艺对发酵豆粕的抗氧化活性及饲料品质的影响,发酵产品同时具有了营养价值和保健性双重特性,这为发酵饲料的进一步生产和研发提供了理论支持。
　　本文第一部分旨在确定最优发酵菌种。选用EM菌、植物乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌,单菌种及不同比例混合三种菌种发酵豆粕饲料。结果显示:在6％接种量、35%发酵水分、30℃恒温发酵7 d后,三种微生物单独发酵后大豆异黄酮的活性比组合发酵高,其中枯草芽孢杆菌ATCC6633和EM菌单独发酵得到的大豆异黄酮活性最高,明显优于其它处理组,其苷元含量所占比例分别为52.13%和64.56%,且重复性、稳定性较好,干物质回收率较高。为了进一步从枯草芽孢杆菌ATCC6633和EM菌中筛选确定最优发酵菌种,用两种菌株分别单独及混合发酵豆粕。发酵产物经HPLC检测后可知,在4-40 mg/L的浓度范围,染料木素、染料木苷、大豆苷元和大豆苷有良好的线性关系,采用EM菌种发酵7 d后苷元转化效率最高,苷元含量在大豆异黄酮总量中比率可达54.18%。因此,选用EM菌为最终发酵菌种。
　　第二部分通过正交设计试验,选用EM菌种为固态发酵菌种,优化发酵工艺参数。选用豆粕粉碎粒度(目)、发酵温度(℃),接种量(%),水分含量(%)和培养时间(day)作为处理因子,建立 L16(4)5正交试验,最终确定了EM菌发酵豆粕的最佳工艺参数。结果表明,在发酵温度40℃,35%的水分含量,7%的接种量,培养12 d和豆粕粉碎粒度40目时,大豆异黄酮的苷元转化率最高,苷元含量在大豆异黄酮总量中的比率达85.30%。
　　第三部分研究发酵工艺参数对发酵豆粕饲用品质的影响。在第二部分研究的基础上,检测大豆异黄酮转化率较高的处理组的微生物总数、乳酸菌、乳酸含量、抗氧化活性、蛋白含量和pH值等。结果表明,经EM菌发酵后,豆粕中乳酸含量为8.62±0.57 g/kg、蛋白质含量为45.54±3.98%、DPPH清除能力为76.13±2.37%,相对于未发酵豆粕均有较大地提高,说明采用本实验方法,不仅可以提高大豆异黄酮的活性,还可以保证饲料的其他优良品质。
　　研究证明,高活性异黄酮发酵豆粕同时具备了营养价值和保健性双重特质,且发酵所需设备技术简单、能耗低、原料无需灭菌、生产过程无废水和残渣残留,为饲料的高效利用和安全优质畜产品生产提供了方法,具有良好的市场发展前景。

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1 绪论

1.1 大豆异黄酮的研究进展

1.2 大豆异黄酮在动物生产中的应用

1.3 发酵工艺应用现状

1.4 微生物发酵转化大豆异黄酮的研究进展

1.5 小结

1.6 本研究的目的、意义及主要内容

2 固态发酵豆粕饲料转化大豆异黄酮最优菌种的筛选

2.1 材料和方法

2.2 试验结果与分析

2.3讨论

3 EM菌固态发酵豆粕转化大豆异黄酮的研究

3.1 材料和方法

3.2 试验结果与分析

3.3 讨论

4 EM菌发酵对饲料品质的影响

4.1 材料与仪器

4.2 试验方法

4.3 数据处理

4.4 结果与分析

4.5 讨论

5结论与创新点

5.1结论

5.2 本文主要创新点

参考文献：

致谢