一种提高豆粕发酵效率的方法技术

本发明专利技术属于微生物发酵领域，特别涉及一种提高豆粕发酵效率的方法。具体为：以西姆芽孢杆菌作为发酵菌株，采用固态发酵豆粕培养基，在接菌量11％，温度：35℃，时间60h，料水比1:1条件下培养。本发明专利技术利用西姆芽孢杆菌提高豆粕的发酵效率，其大豆肽转化率效果显著，经优化后的发酵条件，固态发酵豆粕中的平均肽转化率为60.49％，植酸降解率为69.12％。

【技术实现步骤摘要】
一种提高豆粕发酵效率的方法
本专利技术属于微生物发酵领域，特别涉及一种提高豆粕发酵效率的方法。
技术介绍
豆粕是指以大豆为原料用预压浸提或浸提取法提取油脂后，经过适当热处理与干燥所得的产品。豆粕是目前使用最多、最广泛的饲料工业原料，与动物源性蛋白饲料相比，具有货源充足、含毒害物质概率低、安全系数高等特点。现今世界上饲料领域研究的热点之一为利用微生物发酵豆粕来生产小肽并同时降解大量的抗营养因子。微生物发酵豆粕不但提高了豆粕中小肽含量和降解了豆粕中的抗营养因子，而且促进了动物的生长和生产能力及减少疾病的发生率。同时改善了豆粕发酵生产对环境的污染，给动物养殖提供了全天然无公害高营养价值的豆粕饲料产品。为了得到优质的发酵豆粕饲料，选取高效发酵豆粕的菌种及发酵条件则至关重要。
技术实现思路
为弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种提高豆粕发酵效率的方法，具体为：以西姆芽孢杆菌作为发酵菌株，采用固态发酵豆粕培养基，在接菌量11％，温度：35℃，时间60h，料水比1:1条件下培养。所述的固态发酵豆粕培养基制备方法为：称取磨碎的且过60目的筛子的豆粕20g，分装于150mL锥形瓶中，121℃灭菌30min后，65℃烘干后，在接菌时添加一定的无菌水。所述的西姆芽孢杆菌活化、扩繁的方法为：(1)活化菌株配置LB和MRS固体培养基，制作成斜面以及平板，于-80℃冰箱中取出实验菌株自然解冻，在斜面上划线，30℃培养，3～7d培养结束后，均放在4℃冰箱中保存；LB培养基(g/L)：蛋白胨10.0g，氯化钠10.0g，酵母提取物5.0g，灭菌前pH为7.2；MRS培养基(g/L)：牛肉膏10.0g，酵母膏5.0g，蛋白胨10.0g，葡萄糖20.0g，K2HPO42.0g，K2HPO45.0g，MgSO4·7H2O0.2g，MnSO4·4H2O0.05g，吐温801.0g，柠檬酸三铵2.0g；灭菌前pH为6.2～6.6；(2)扩繁菌株将活化后的实验菌株用竹签挑取，西姆芽孢杆菌接种于LB液体培养基中，30℃恒温摇床培养24h；(3)菌悬液的制备在无菌工作台中取液体培养基于灭好菌的250ML的离心管中，并在离心机中离心，条件为8000r/min，10min，此时沉淀为所需菌株，在无菌工作台中将沉淀菌株溶于无菌水中，用无菌水将其混匀，配置成分布均匀的菌悬液，利用血球板计数，得到活菌数。本专利技术选择西姆芽孢杆菌发酵豆粕可提高豆粕的应用范围，西姆芽孢杆菌具有良好的抑菌性和纤维素酶活性剂，同时其微藻溶藻效果好，可提高水体的免疫能力，有效防止赤潮，该菌株能够耐浓度10％的盐环境，耐盐性好，适宜用于海洋或高盐水环境的应用。采用本专利技术方法发酵的豆粕还可以用于制备水体表面石油凝聚产品的载体等。本专利技术利用响应面实验对豆粕的发酵条件进行优化，以大豆肽转化率和植酸降解率为双重响应值，优化得到最佳的发酵条件。西姆芽孢杆菌的大豆肽转化率效果更为显著，经优化后的发酵条件，固态发酵豆粕中的平均肽转化率为60.49％，植酸降解率为69.12％。附图说明图1接菌量对大豆肽转化率的影响；其中，S1为西姆芽孢杆菌；S2为植物乳杆菌。图2培养时间对肽转化率的影响；其中，S1为西姆芽孢杆菌；S2为植物乳杆菌。图3培养温度对肽转化率的影响；其中，S1为西姆芽孢杆菌；S2为植物乳杆菌。图4料水比对肽转化率的影响；其中，S1为西姆芽孢杆菌；S2为植物乳杆菌。图5西姆芽孢杆菌活性粗提物对苹果炭疽病菌菌丝的抑制作用；图6西姆芽孢杆菌对苹果炭疽病菌丝的抑制情况。具体实施方式下面通过具体实施例详述本专利技术，但不限制本专利技术的保护范围。如无特殊说明，本专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。本专利技术的西姆芽孢杆菌(Bacillussiamensis)购买于中国农业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为ACCC06497。植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为CGMCC1.568。下述实施例中，大豆肽的产量计算：肽转换率(％)＝酸溶性蛋白含量/粗蛋白含量*100％。豆粕发酵结束后，经105℃烘干2h，然后参照《GB/T22492-2008大豆肽粉》测定发酵豆粕中酸溶性蛋白的含量，参照《GB/T5009.5-2003》测定发酵豆粕中粗蛋白的含量。植酸含量测定方法详见《GB5009.153—2016》食品中植酸的测定。植酸降解率(％)＝(初始豆粕植酸含量-实验组植酸含量)/初始豆粕植酸含量*(1-豆粕水分百分含量)*100％实施例1(1)活化菌株选取西姆芽孢杆菌为实验菌株，以植物乳杆菌为对照菌株。配置LB和MRS固体培养基，制作成斜面以及平板，于-80℃冰箱中取出实验菌株的甘油管自然解冻，用竹签在斜面上划线，30℃培养，3～7d培养结束后，均放在4℃冰箱中保存。LB培养基(g/L)：蛋白胨10.0g，氯化钠10.0g，酵母提取物5.0g。灭菌前pH为7.2。MRS培养基(g/L)：牛肉膏10.0g，酵母膏5.0g，蛋白胨10.0g，葡萄糖20.0g，K2HPO42.0g，K2HPO45.0g，MgSO4·7H2O0.2g，MnSO4·4H2O0.05g，吐温801.0g，柠檬酸三铵2.0g。灭菌前pH为6.2～6.6。(2)扩繁菌株将活化后的实验菌株用竹签挑取，西姆芽孢杆菌接种于LB液体培养基中，30℃恒温摇床培养24h。植物乳杆菌接种在MRS液体培养基中，30℃恒温静置培养48h。(3)菌悬液的制备在无菌工作台中取液体培养基于灭好菌的250ML的离心管中，并在离心机中离心，条件为8000r/min，10min，此时沉淀为所需菌株，在无菌工作台中将沉淀菌株溶于无菌水中，用无菌水将其混匀，配置成分布均匀的菌悬液，利用血球板计数，得到两种菌的活菌数，此时西姆芽孢杆菌：6.6×108cuf/mL，植物乳杆菌:7.6×108cuf/mL。(4)以西姆芽孢杆菌作为发酵菌株，采用固态发酵豆粕培养基，在接菌量11％，温度：35℃，时间60h，料水比1:1条件下培养。固态发酵豆粕培养基制备方法为：称取磨碎的且过60目的筛子的豆粕20g，分装于150mL锥形瓶中，121℃灭菌30min后，65℃烘干后，根据不同的培养条件在接菌时添加不同体积的无菌水。为验证本专利技术的效果，以相同发酵条件的接种植物乳杆菌的实验结果进行对比。(4.1)接菌量将西姆芽孢杆菌和植物乳杆菌按照不同的接菌量在超净台中接种于灭好菌的豆粕中。设计接菌量梯度为2％、5％、8％、11％、14％，在48h、35℃、料水比1:1的条件下培养。由图1可知，西姆芽孢杆菌的肽转化率一直高于植物乳杆菌，西姆芽孢杆菌的最佳接菌量为11％。(4.2)培养时间对西姆芽孢杆菌和植物乳杆菌进行培养。设计培养时间梯度为：24h、36h、48h、60h、72h、培养温度为35℃、料水比为1:1、接菌量为5％。由图2可知，西姆芽孢杆菌的肽转化率在60h时达到最大值，而后肽转化率减小。在所选取时间范围内，植物乳杆菌在48h后肽转化率增加速度较之前比较缓慢。由图可得，西姆芽孢杆菌的肽转化率高于植物乳杆菌的肽转化率，且西姆芽孢杆菌的最佳发酵时间为60h。(4.3)培养温度对西姆芽孢杆菌和植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高豆粕发酵效率的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：以西姆芽孢杆菌作为发酵菌株，采用固态发酵豆粕培养基，在接菌量11％，温度：35℃，时间60h，料水比1:1条件下培养；所述的固态发酵豆粕培养基制备方法为：称取磨碎的且过60目的筛子的豆粕20g，分装于150mL锥形瓶中，121℃灭菌30min后，65℃烘干后，在接菌时添加一定的无菌水。

【技术特征摘要】
1.一种提高豆粕发酵效率的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：以西姆芽孢杆菌作为发酵菌株，采用固态发酵豆粕培养基，在接菌量11％，温度：35℃，时间60h，料水比1:1条件下培养；所述的固态发酵豆粕培养基制备方法为：称取磨碎的且过60目的筛子的豆粕20g，分装于150mL锥形瓶中，121℃灭菌30min后，65℃烘干后，在接菌时添加一定的无菌水。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的发酵菌种活化、扩繁的方法为：(1)活化菌株配置LB和MRS固体培养基，制作成斜面以及平板，于-80℃冰箱中取出实验菌株自然解冻，在斜面上划线，30℃培养，3～7d培养结束后，均放在4℃冰箱中保存；(2)扩繁菌株将活化后的实验菌株用竹签挑取，西姆芽孢杆菌接种于LB液体培养基中，30℃恒温摇床培养24h；(3)菌悬液的制备在无菌工作台中取液体培养基于灭好菌的250ML的离心管中，并在离心机中离心，条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋，袁烽皓，于基成，孔奕丹，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21