1、固态发酵法生产发酵豆粕的研究中国油脂 2007 年第 32 卷第 7 期文章编号:10037969(2007)07 003803 中图分类号:TS229 文献标识码:A固态发酵法生产发酵豆粕的研究莫重文,黄岗(1.河南工业大学粮油食品学院.450052 郑州市嵩山南路 140 号;2. 郑州亚原生物技术有限公司,450002 郑州市)摘要:采用米曲霉(A3.042)和啤酒酵母混合菌株固态发酵法生产发酵豆粕,利用霉菌产生的多种酶系,降解其中的纤维素及蛋白质等物质,利用酵母菌合成菌体蛋白.研究了发酵料坯组成,接种菌配比,接种量及发酵温度对发酵豆粕中蛋白质含量的影响,得到了最佳工艺条件:即最适温度
2、28,发酵料坯组成 100:6(豆粕/麸皮),接种菌配比为 l:3(米曲霉/ 酵母),接种量 6%,发酵时间为 72h.发酵豆粕中粗蛋白含量可达 49.10%,比原料中增加 12.1%.关键词:豆粕;固态发酵;混合菌种;饲料蛋白ProductionoffermentedsoybeanmealbysolidstatefermentationM0Chongwen.HUANGGang(1.SchoolofFoodScienceandTechnology,HenanUniversityofTechnology,450052Zhengzhou,China;2.ZhengzhouYayuanBiotech
3、nologyLimitedCompany,450002Zhengzhou,China)Abstract:ThefermentedsoybeanmealwasproducedbymixedbacteriathroughsolidstatefermentationusingAspergillusoryzae(A3.042)andbeeryeast.Thefiberandproteininsoybeanmealdegratedbyvariousenzymeseriesproducedbymoldandsinglecellproteinwassynthesizedbvbeeryeast.Theeffe
4、ctsofthecompositionoffermentationstuff,ratioofoculatingbacteria,quantityofinoculationandfermentationtemperatureontheproteincontentoffermentedsoybeanmealwereresearched.Theoptimumconditionswereasfollows:compositionoffermentationstuff100:6(soybeanmeal/wheatbran),ratioofinoculatingbacteria1:3(Aspergillu
5、soryzae/yeast),quantityofinoculation6%,temperature28oC,fermentationperiod72h.Thecrudeproteincontentinthefermentedsoybeanmealcouldreach49.10%.increasing12.1%thanthatoforigina1.Keywords:soybeanmeal;solidstatefermentation;mixedbacteria;feedprotein豆粕是畜禽最重要的植物性蛋白源,其中粗蛋白含量高达 43%48%, 并有较平衡的氨基酸组成,尤其是其他植物性饲料
6、易缺的赖氨酸,其含量高达2.5% 2.8%.但豆粕中还存在多种抗营养因子,极大地影响了豆粕的饲用价值.胰蛋白酶抑制素是豆粕中主要的抗营养因子,在豆粕中的含量为 2%左右.它能阻碍肠道内蛋白水解酶的作用而使蛋白质消化率下降;另一方面还作用于胰腺本身,刺激胰腺分泌过多的胰腺酶,造成蛋白质内源代谢损失,导致动物出现消化吸收功能失调或紊乱,抑制机体的生长;由于胰脏大量地制造胰蛋白酶,可造成胰脏肿大收稿 13 期:20061225;修回 13 期:20070510作者简介:莫重文(1959 一),男,副教授;主要从事油脂,食品蛋白的开发与应用工作.中毒等现象.采用混合菌发酵法处理生豆粕,利用霉菌生长时分
7、泌的酶系降解豆粕中的多糖和蛋白质,使其变成利于消化的低分子糖类,肽类及氨基酸,再通过酵母菌的生长繁殖使这些物质变成菌体蛋白,不仅可以改善适口性,提高消化吸收率,还可以提高发酵豆粕的蛋白质含量.本研究拟选择一条操作简便,耗能低,投资少的固态发酵工艺.采用在豆粕中生长良好,对纤维素和淀粉分解能力高的米曲霉和廉价易得的啤酒酵母,进行固态混合菌的发酵研究.1 材料与方法1.1 主要原料豆粕:开封正大油脂加工厂提供(主要成分见表1);麸皮:市售.2007 年第 32 卷第 7 期中国油脂 39表 1 豆粕中的主要成分(%)1.2 菌种米曲霉(Aspellusoryzae,A3.042): 河南省微生物研
8、究所提供;啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae):河南金星啤酒厂提供.1-3 实验方法1.3.1 菌种保存及培养米曲霉保存采用 PDA 培养基,液体种子液培养采用察氏培养基;啤酒酵母保存采用麦芽汁琼脂培养基,液体种子液培养采用PYG 培养基.1.3.2 固态发酵取一定量的豆粕,按不同比例加入麸皮,并加入适量的氯化钠,硫酸镁等无机盐类混合均匀,加入 0.2%硫酸铵和 3%尿素作为氮源,调节合适的碳氮比,调 pH 至 5.56.0,发酵料坯含水率调节至 65%一 70%.经灭菌,冷却,用米曲霉(A3.042)和啤酒酵母两菌株按一定比例接种,选择不同的发酵温度,发酵结束后测定发酵
9、豆粕中粗蛋白含量.1.3-3 分析方法粗蛋白测定:按 GB/T50o9.520o3 操作;还原糖测定:按 GB/T5009.71985 操作;纤维素酶活力测定:采用 IUPAC 推荐方法.2 结果与讨论2.1 发酵时间的确定在发酵料坯成分相同的条件下,将米曲霉和啤酒酵母按 1:3 比例配成混合菌种,按 10%的接种量接种,调 pH5.56.0,在 3O下进行发酵,测定不同发酵时间下样品的还原糖含量,纤维素酶活力,粗蛋白含量,结果见表 2.表 2 发酵时间对豆粕发酵产品的影响项目垄壁塑(2.243648607284粗蛋白(%)44.244.845.648.3949.1549.98还原糖(%)8.
10、77.95.33.93.53.3纤维素酶活力(U)36.8045.3753.6566.578.9882.36从表 2 可以看出,发酵过程中粗蛋白含量随发酵时间增加而增加,在发酵 60h 后粗蛋白含量增加速率开始放慢,到 72h 时达到 49.15%的次高点;还原糖含量随发酵时间增加而减少,在发酵 60h 后减少速率也开始放慢;纤维素酶活力在 72h 后几乎不再增加,说明发酵已达到了最佳状态,从生产角度考虑,发酵时间定在 72h 是适宜的.2.2 正交实验在发酵时间 72h 条件下,通过 I.9(3)正交实验筛选最佳的发酵条件,以发酵豆粕中粗蛋白含量衡量实验结果的好坏,因素与水平见表 3,实验结
11、果见表 4.表 3 正交实验因素水平表表 4 正交实验结果由表 4 可以看出,3 号(AC3D3),5 号(A2B:C3D)和 9 号(A,B,CD)实验组合的发酵豆粕中粗蛋白含量都能达到 48%以上,最高的 3 号达到 51.23%,其条件为:发酵料坯中豆粕和麸皮以 10o:3 比例配制,接种菌配比是米曲霉和啤酒酵母为 1:5,接种量为 9%,发酵温度为 32.固态发酵生产菌体蛋白工艺影响最大的因素是接种菌配比,其次是菌种的接种量,影响最小的因素是料坯的组成.因此,在发酵调控过程中对发酵温度加以严格控制的同时,接种菌配比和接种量是优先考虑的重要因素.综合上述各种因素,再考虑到生产成本重新拟定
12、了实验组合:ABCD. 在 5 号基础上通过减少接种量达到降低成本的目的,并进行了双组平行实验,结果表明发酵豆粕中粗蛋白含量为 49.1%,比原料中增加 12.1%.3 结论利用霉菌与酵母菌种混合发酵的协同作用,不仅能提高发酵豆粕的粗蛋白含量和可消化性,还能提高适口性.即利用霉菌降解豆粕中的纤维素等多糖物质的同时,再利用酵母菌在生长繁殖过程中将糖类物质与:无机氮合成菌体蛋白.其中含有的蛋白酶,纤维素酶等活性成分可帮助动物更充分地消化吸收各种营养成分.以豆粕和少量麦麸为原料,添加氯化钠,硫酸镁等无机盐类,加入 0.2%硫酸铵和 3%尿素作为氮源,经固态发酵生产发酵豆粕饲料蛋白.最佳的固态发酵工艺
13、条件为:发酵料坯中豆粕和麸皮以 100:6 比例配制,接种菌配比是米曲霉和啤酒中国油脂 2007 年第 32 卷第 7 期酵母为 l:3,接种量为 6%,发酵温度为 28,发酵时间为 72h,在此条件下发酵豆粕中粗蛋白含量达到 49.I%,比原料中增加 12.I%.参考文献:1王尔惠.大豆蛋白质生产技术U1.北京:中国轻工业出版社.1999.5457.2潘天玲,张东峰 ,赵昌盛,等.混菌固态发酵豆渣生产菌体蛋白的研究J.化学与生物工程,2004,(6):3541.3诸葛建.工业微生物实验技术手册M.北京:轻工业出版社,1994.3173l8.4张龙翔,张庭芳 ,李金媛.生化实验方法和技术U1.
14、北京:高等教育出版社,1997.4752.文章编号:10037969(2007)07 0040-03 中图分类号 :TQ645 文献标识码:A麻疯树籽油制备生物柴油及应用研究毛绍春 1,李竹英 1,李聪(1.玉溪农业职业技术学院,653100 云南省玉溪市;2. 云南大学应用化学系,650091昆明市)摘要:采用压榨法提取了麻疯树籽油,用 Gc/MS 法分析了不同产地麻疯树籽油中的脂肪酸成分及含量.检测了麻疯树籽油甲酯的理化性质,并将其与石化柴油按一定比例混合后,检测了 l6 项质量指标.结果显示,麻疯树籽出油率为 39.8%,其脂肪酸主要成分是月桂酸,棕榈酸,硬脂酸,花生酸,油酸,亚油酸,亚
15、麻酸,其中含油酸 46.833%,亚油酸为 28.50o%,棕榈酸为 l9.767%,合计为 95.1%.麻疯树籽油甲酯密度为 0.885g/cm,十六烷值为 44.8l,与柴油混配后,大部分指标均在标准范围内.关键词:麻疯树籽油;脂肪酸;甲酯化;生物柴油;理化性质AppficationofbiodieselproducedfromJatrophacurcasL.seed0ilMAOShao-chun,LIZhuying,LICong(1.YuxiAgriculturalVocationalTechnologyInstitute,653100YunnanYuxi,China;2.Departm
16、entofAppliedChemistry,YunnanUniversity,650091Kunming,China)Abstract:Jatrophacut“ca$L.seedoilwereextractedbypressing.ThecompositionandcontentofthefattyacidfromdifferenthabitatJatrophaClll“ca$L.seedoilwereanalysedbyGC/MS.ThephysicochemicalpropertiesofmethylesterofJatrophaCUFCSL.seedoilweredeterminedan
17、dsix-teenqualityindexesweretestedwhenthemethylesterwasmixedwithdieselaccordingtocertainproportion.TheresultsshowthatJatrophacurcsL.seedoilyieldis39.8%.Thechiefcompositionofthefattyacidarelauricacid,palmiticacid,stearicacid,arachicacid,oleicacid,linoleicacidandlinolenicacid,thecontentofoleicacid,lino
18、leicacidandpalmiticacidis46.833%,28.500%,19.767%,respectively.DensityandcetanenumberofmethylesterofJatrophaCUFCSL.seedoilis0.885g/cmand44.81,respectively.Aftermixedwithdieseloil,majorityofind-exesisinthestandardscope.Keywords:JatrophaCli2“CaSLseedoil;fattyacid;methylesteritlcation;biodiesel;physicoc
19、hemicalproperty麻疯树(JatrophaCUFCSL.)又名膏桐,小桐子,芙蓉树,亮桐,臭油桐等,大戟科(Euphorbiaceae) 麻收稿日期:2006 一 l03l基金项目:云南省科技合作项目作者简介:毛绍春(1963 一),男,副教授;主要从事烟草化学教学及天然产物的研究开发工作.疯树属(Jatropha) 木本油料植物 .其种子最高含油量可达 62%,是重要的工业用油.随着石油资源的逐渐减少,寻找新能源就成为当今科学研究的热点,其中生物柴油以其优越的性能,对环境的友好性及可再生性得到了世界各国的高度重视.早在 20 世纪 80年代,我国就对生物柴油进行了基础性探索研究,经过 20 多年的研究,目前生物柴油已向产业化方向发
