菜籽粕固態(tài)發(fā)酵制備多肽及降解硫苷的試驗研究.pdf

1、菜籽粕是油菜籽提油之后的副產物，粗蛋白質含量約35％～45％，氨基酸組成相對均衡，且Ca、Mg等礦物質及維生素B、膽堿等維生素含量高，是一種具較高營養(yǎng)價值的植物蛋白資源。但菜籽粕中含硫苷、芥子堿、單寧和植酸等抗營養(yǎng)物質，因而它的使用范圍和利用程度大大受到限制。采用微生物對菜籽粕進行固態(tài)發(fā)酵，不僅能在一定程度上降解其中的抗營養(yǎng)物質，而且能增加其中的蛋白質、多肽等有益物質的含量，從而改善菜籽粕的品質，使菜籽粕得到合理有效的利用。菜籽肽是一種

2、低分子肽混合物，它由菜籽蛋白經水解而得到，其加工特性和生物活性優(yōu)于菜籽蛋白，微生物發(fā)酵生產菜籽肽也是實現(xiàn)菜籽粕深層次加工利用的重要途徑。微生物固態(tài)發(fā)酵具有培養(yǎng)基簡單且來源廣、技術簡單、投資少、能源消耗低、后期處理較簡便、發(fā)酵過程粗放等優(yōu)點，因而開展微生物固態(tài)發(fā)酵菜籽粕脫毒及生產多肽研究，可以為菜籽粕的有效利用、深度加工及產業(yè)化發(fā)展奠定基礎。
　　本研究利用枯草芽孢桿菌對菜籽粕進行固態(tài)發(fā)酵，在發(fā)酵制備多肽的同時利用微生物對菜籽粕中主

3、要抗營養(yǎng)因子硫苷進行降解，以獲得高蛋白質和多肽含量、低硫苷的發(fā)酵產品。研究的主要內容及結論如下:
　　1、以硫苷降解率、多肽得率為主要的評價指標，粗蛋白增加量為輔助的評價指標，利用實驗室保存的枯草芽孢桿菌W1-3、枯草芽孢桿菌10160、畢赤酵母、釀酒酵母和黑曲霉5種不同的菌種對菜籽粕進行單菌發(fā)酵，試驗結果表明:總體上，枯草芽孢桿菌W1-3對硫苷降解率和多肽得率的作用效果最好，黑曲霉對粗蛋白含量的作用效果比其他菌種好;采用枯草芽孢

4、桿菌W1-3單菌發(fā)酵及它與其他菌種混菌發(fā)酵對比試驗發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌W1-3單菌發(fā)酵的效果優(yōu)于與其他菌種的混合發(fā)酵，因而后期選用枯草芽孢桿菌W1-3單菌進行固態(tài)發(fā)酵試驗。
　　2、為探究枯草芽孢桿菌W1-3固態(tài)發(fā)酵菜籽粕的最優(yōu)工藝，以多肽得率和硫苷降解率為衡量發(fā)酵菜籽粕品質的主要評價指標，在單因素試驗的基礎上進行響應面設計試驗及分析，優(yōu)化菜籽粕固態(tài)發(fā)酵工藝，并且采用多指標實驗設計綜合加權評分法，兼顧抗營養(yǎng)物質的去除和多肽的得率，進

5、一步評價發(fā)酵工藝，試驗所得最優(yōu)的發(fā)酵工藝為:發(fā)酵溫度為31℃，發(fā)酵時間為70h，液料比為1.3∶1，此時多肽得率、硫苷降解率理論值分別為15.95％、61.53％，兩者的綜合評分達到最高值。與響應面理論值比較，驗證試驗的結果具有良好吻合性。
　　3、通過比較枯草芽孢桿菌在最優(yōu)條件下發(fā)酵前后菜籽粕成分的變化，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的菜籽粕中抗營養(yǎng)物質硫苷和植酸含量分別降低62.14％和31.58％，有益物質包括粗蛋白含量、氨基酸總量和多肽得率分

6、別提高10.39％、17.76％和453.47％。
　　4、利用一定強度低功率超聲波對微生物生長的促進作用，研究定頻和掃頻超聲模式、超聲處理枯草芽孢桿菌的生長不同時期以及不同的超聲頻率和超聲時間對菌體生物量的影響。結果表明:定頻超聲對菌種的促進作用大于掃頻超聲作用，在菌種生長的12h（對數(shù)期后期）進行定頻超聲的效果最顯著;用28 kHz、33 kHz、40 kHz的超聲處理菌體不同的時間，菌體生物量均有不同程度的增加，而用68kH