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混菌固态发酵豆粕制备多肽饲料培养基的优化

混菌固态发酵豆粕制备多肽饲料培养基的优化
混菌固态发酵豆粕制备多肽饲料培养基的优化

微生物发酵培养基的优化方法

工业发酵进展

微生物发酵培养基的优化方法 对于微生物的生长及发酵,其培养基成份非常复杂,特别是有关微生物发酵的培养基,各营养物质和生长因子之间的配比,以及它们之间的相互作用是非常微妙的。面对特定的微生物,人们希望找到一种最适合其生长及发酵的培养基,在原来的基础上提高发酵产物的产量,以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重,是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基,是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。以工业微生物为例,选育或构建一株优良菌株仅仅是一个开始,要使优良菌株的潜力充分发挥出来,还必须优化其发酵过程,以获得较高的产物浓度(便于下游处理),较高的底物转化率(降低原料成本)和较高的生产强度(缩短发酵周期)。设计发酵培养基时还应时刻把工 实验室最常用的优化方法是单次单因子法,这种方法是在假设因素间不存在交互作用的前提下,通过一次改变一个因素的水平而其他因素保持恒定水平,然后逐个因素进行考察的优化方法。但是由于考察的因素间经常存在交互作用,使得该方法并非总能获得最佳的优化条件。另外,当考察的因素较多时,需要太多的实验次数和较长的实验周期[3]。所以现在的培养基优化实验中一般不采用或不单独采用这种方法,而采用多因子试验。 2.多因子试验 多因子试验需要解决的两个问题: (1)哪些因子对响应具有最大(或最小)的效应,哪些因子间具有交互作用。 (2)感兴趣区域的因子组合情况,并对独立变量进行优化。

3.正交实验设计 正交实验设计是安排多因子的一种常用方法,通过合理的实验设计,可用少量的具有代表性的试验来代替全面试验,较快地取得实验结果。正交实验的实质就是选择适当的正交表,合理安排实验的分析实验结果的一种实验方法。具体可以分为下面四步: (1)根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平,列出因子水平表; (2)根据因子和水平数选用合适的正交表,设计正交表头,并安排实验; (3)根据正交表给出的实验方案,进行实验; (4)对实验结果进行分析,选出较优的“试验”条件以及对结果有显著影响的因子。 正交试验设计注重如何科学合理地安排试验,可同时考虑几种因素,寻找最佳因 次 报道。CastroPML报道用此法设计20种培养基,做24次试验,把gamma干扰素的产量提高了45%。 6.部分因子设计法 部分因子设计法与P1ackett-Burman设计法一样是一种两水平的实验优化方法,能够用比全因子实验次数少得多的实验,从大量影响因子中筛选出重要的因子。根据实验数据拟合出一次多项式,并以此利用最陡爬坡法确定最大响应区域,以便利用响应面法进一步优化。部分因子设计法与Plaekett-Burman设计法相比实验次数稍多,如6因子的26-2部分因子设法需要进行20次实验,而Plackett-Burman设计法只需要7次实验。 7.响应面分析法

培养基设计与优化

培养基的设计与优化 原料:碳源,氮源 十大元素: 碳, 氢, 氧, 氮, 磷, 钾, 硫, 钙, 镁 微量元素: 硼, 锰, 锌, 钼, 钴, 碘, 铜, 等 生长因子、前体和产物促进剂 生长因子 从广义上讲,凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型,以生物素为生长因子,生长因子对发酵的调控起到重要的作用。有机氮源是这些生长因子的重要来源,多数有机氮源含有较多的B簇维生素和微量元素及一些微生物生长不可缺少的生长因子。 前体 前体指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接为微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。产物促进剂 指那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。其提高产量的机制还不完全清楚,其原因可能是多方面的,主要包括:有些促进剂本身是酶的诱导物;有些促进剂是表面活性剂,可改善细胞的透性,改善细胞与氧的接触从而促进酶的分泌与生产,也有人认为表面活性剂对酶的表面失活有保护作用;有些促进剂的作用是沉淀或螯合有害的重金属离子。 水 对于发酵工厂来说,恒定的水源是至关重要的,因为在不同水源中存在的各种因素对微生物发酵代谢影响甚大。水源质量的主要考虑参数包括pH值、溶解氧、可溶性固体、污染程度以及矿物质组成和含量。 培养基的设计与优化 目前还不能完全从生化反应的基本原理来推断和计算出适合某一菌种的培养基配方,只能用生物化学、细胞生物学、微生物学等的基本理论,参照前人所使用的较适合某一类菌种的经验配方,再结合所用菌种和产品的特性,采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备,按照一定的实验设计和实验方法选择出较为适合的培养基。 培养基设计的基本步骤是: 1.根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题,初步确定可能的培养基成分. 2.通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分。 3.当培养基成分确定后,剩下的问题就是各成分最适的浓度,由于培养基成分很多,为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。这些实验往往基于多因子实验,包含均匀设计、正交实验设计、响应面分析等。

最新发酵饲料生产工艺与应用

发酵饲料生产工艺与 应用

灵璧县立腾同创农牧科技有限责任公司 二0一二年十一月

目录 安徽省立腾同创农牧科技有限公司简介 安徽省立腾同创农牧科技有限公司企业文化 安徽省立腾同创农牧科技有限公司的十年发展战略————— 安徽省立腾同创农牧科技有限公司的第一个发展五年发展计划第一章发酵饲料生产的菌种及发酵工艺 第二章发酵饲料生产技术

第一章发酵饲料生产的菌种及发酵工艺 第一节概述 一、发酵饲料的定义 发酵饲料的定义是:在人为可控制的条件下,以植物性农副产品为主要原料,通过微生物的代谢作用,降解部分多糖、蛋白质和脂肪等大分子物质,生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质,形成营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料或饲料原料。 采用发酵技术生产的动物饲料或饲料原料,其特性主要是:(1)含有大量的活性微生物; (2)多数以厌氧发酵方式进行生产; (3)未经干燥的物料含水量通常在30%以上; (4)物料的酸性物质明显增加,营养组成更合理; (5)生产原料以植物性农副产品为主。 也有发酵成品是经过干燥处理的,比较典型的有发酵豆粕和发酵棉粕。在发酵过程中有大量的活性乳酸菌和酵母菌发生的代谢作用,经过干燥以后,乳酸菌基本都失活了,但是它们也属于发酵饲料。 二、发酵饲料的概述 发酵饲料的生产工艺基本都是以固态发酵的方式进行的,生产菌种以乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌为主,绝大多数采用厌氧或

兼性厌氧发酵。发酵物料的含水量为30%~50%,发酵时间和温度受环境影响很大,基本不进行人为控制和调节。 在实际生产中也有采用好氧发酵方式进行的,生产菌种以霉菌和假丝酵母为主,生产用的蛋白原料主要是一些乳酸菌和酵母菌难以降解的杂粕和胶质蛋白。但是生产设备复杂,物料温度和湿度变化很大,控制及其困难。成品主要是作为饲料蛋白原料的替代物,能降低饲料生产成本,但基本不具备生物学活性和功能。 本节主要论述厌氧固态发酵工艺,常规的发酵饲料生产流程如: 原料→消毒→冷却接种→培养→干燥→包装 工业化规模的微生物发酵过程基本上都是纯培养过程,原料需要消毒,空气需要过滤等。这些操作都是为了确保在发酵产品生产和储存过程中不受杂菌的侵袭和干扰,但也正是这些常规操作使产品的生产成本居高不下,影响了微生物发酵产品在动物饲养中的大剂量使用。 大量试验证明,在不考虑动物饲养成本的前提下,大剂量(在配合饲料中添加5.0%以上)使用高活菌含量的微生物发酵饲料可以明显改善动物的生产性能,提高动物的健康水平,甚至可以进行无抗生素饲养。但是采用传统的生产工艺获得的高活菌产品其生产成本通常都在10元/kg以上,如果以10%的比例使用在配合饲料中,每吨配合饲料的成本至少需要增加800元,这个增加值对传统的畜禽养殖业来说是难以接受的。降低发酵

枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化

枯草芽孢杆菌发酵培养基优化 作者姓名 专业 指导教师姓名 专业技术职务

目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 第一章绪论 (3) 1.1枯草芽孢杆菌简介 (3) 1.2枯草芽孢杆菌的应用 (3) 1.2.1枯草芽孢杆菌在工业酶生产中的应用 (3) 1.2.2枯草芽孢杆菌在生物防治领域中的应用 (3) 1.2.3枯草芽孢杆菌在微生物添加剂领域中的应用 (4) 1.2.4 枯草芽孢杆菌在医药方面的应用 (4) 1.2.5 枯草芽孢杆菌在水产中的应用 (4) 1.2.6枯草芽孢杆菌是微生物学与分子生物学研究的良好试验材 料 (5) 1.2.7枯草芽孢杆菌在环境保护方面的应用 (5) 1.3 国内外的研究现状与发展趋势 (6) 1.4研究的思路、目的及意义 (7) 第二章材料与方法 (7) 2.1实验材料 (7) 2.1.1 菌株鉴定 (7) 2.1.2 培养基 (7)

2.1.3 主要设备 (8) 2.2 培养基的优化 (9) 2.2.1 培养方法 (9) 2.2.2实验流程 (9) 2.2.3实验方法 (10) 2.2.4正交试验 (11) 第三章结果和分析 (11) 3.1 鉴定结果如下 (11) 3.2 枯草芽孢杆菌最优化培养基正交实验结果 (16) 3.3 pH变化曲线(以G18为例) (19) 3.4 实验总结 (25) 致谢 (27)

摘要 枯草芽孢杆菌是主要的饲用益生菌菌株,本论文以两株枯草芽孢杆菌G18和G21培养的延滞期和倍增时间为评价指标,通过三角瓶摇床培养,进行了两因素三水平的正交试验,对发酵培养基主要组分进行了优化,豆粕处理的蛋白酶加量2u/g 豆粕、5u/g豆粕、10u/g豆粕和玉米浆添加量0.5%、1.0% 、1.5% 做两个因素三水平的正交实验,研究表明:G18最佳培养基是:葡萄糖0.5%,淀粉3%,豆粕3%,玉米浆1.0%,破壁酵母0.5%,磷酸氢二钠0.2%,硫酸镁0.1%,硫酸锰0.01%,普通a淀粉酶2u/g淀粉,蛋白酶添加量10u/g豆粕。G21的最佳培养基是:葡萄糖0.5%,淀粉3%,豆粕3%,玉米浆1.5%,破壁酵母0.5%,磷酸氢二钠0.2%,硫酸镁0.1%,硫酸锰0.01%,普通a淀粉酶2u/g淀粉,蛋白酶添加量5u/g豆粕。[关键词] 枯草芽孢杆菌培养基优化正交试验

培养基优化设计

课程设计说明书 课程名称:新编生物工艺学 设计题目: 培养基优化设计 院系:生物与食品工程学院 学生姓名: 学号:200806040035 专业班级:08生物技术 指导教师:关现军 2011 年6月3 日

课程设计任务书

目录 1.摘要··页码 2.关键字··页码 3.设计背景·页码 3.1培养基简介··页码 3.2培养基优化设计的重用意义··页码 4 设计方案·页码 4.1原材料制备··页码 4.2菌种的选择··页码 4.3营养因子的比例设··页码 4.4理化条件控制··页码 4.5总工艺流程列叙··页码 5 预期结果··页码 6 方案实施时可能出现的问题与对策·页码 7 设计感受··页码 7.1 关于本方案··页码 7.2 关于自我··页码 8参考文献··页码 .

1 摘要 以改良MRS发酵培养基为墓础,选择玉米浆、牛肉膏、乳糖、番茄汁、际蛋白陈等7个营养因子增菌培养乳酸菌进行优化。利用L8(2的7次方)正交实验,优化出培养墓营养因子最佳组成是:玉米浆3%、牛肉膏1%、乳糖1%。研究结果表明,嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳酸菌,在优化后的MRS培养基发酵液中,37℃培养20h,菌落数均高于原MRS培养基发酵液的菌落数,达到1护cumL以上,乳酸菌发酵液得到了浓缩,大大降低了乳酸菌发酵培养墓的成本,原料成本降低了约40%,同时使菌种数量达到最大。 2 关键字 乳酸菌,营养因子,优化培养,最大产菌 3. 设计背景 3.1乳酸菌培养基简介 乳酸菌工业产品为菌体本身细胞,因而设计出能增菌的培养基在工业上具有重要意义。设计选用工业上佳美低廉的原料,便于降低成本,也有利于降低菌种的适应期,利于增值。 乳酸菌增菌液配方设计中因营养要求复杂,影响生长的因素多,在实际工作中还应做其他条件的优化,如增菌液氧化还原电势、pH值、温度等,因工作量大而时间有限,只能对配方作初步的优化设计。为了降低生产成本,在工业应用时可选用乳清和脱脂乳经蛋白酶水解,用以提高增菌效果,再加入乳糖、啤酒酵母的自溶水解物,在发酵罐内完成乳酸

发酵豆粕的研究与应用

发酵豆粕的研究与应用 [提要] 豆粕是饲料工业中常用的一种优质植物蛋白原料,其营养丰富,蛋白质含量高,氨基酸组成比例合理,但是豆粕中存在多种抗营养因子,降低了畜禽对其营养的吸收和利用。用微生物发酵的方式处理豆粕,不仅可以有效去除豆粕中的抗营养因子,还能够将豆粕的蛋白质降解成小肽,更利于消化吸收,同时还能够产生有益的微生物代谢产物,大大提高了豆粕的营养价值。本文从豆粕营养价值、发酵豆粕特点、发酵豆粕的应用等方面进行阐述。 关键词:发酵豆粕;抗营养因子;营养价值 一、豆粕的营养特点 豆粕是大豆榨油之后的副产品,一般其粗蛋白含量在43%~48%之间,含有人体所必需的8种氨基酸,尤其是赖氨酸的含量比较高,其含量约为2.5%~2.8%。目前豆粕在饲料工业和畜牧养殖上有广泛的应用。与棉粕、菜粕、花生粕相比,豆粕具有氨基酸含量平衡、消化率高、适口性好等特点;与动物来源蛋白(如鱼粉、骨肉粉、血浆蛋白粉等)相比,豆粕具有货源充足、不易被病原菌污染或氧化腐败,含毒害物质概率低、安全系数高等特点。所以豆粕是一种优良的植物性蛋白饲料源。 (一)豆粕中的抗营养因子。豆粕虽然营养价值很高,但是豆粕中还存在着许多抗营养因子。这些抗营养因子会影响动物对豆粕营养成分的消化。在豆粕中主要有胰蛋白酶抑制剂、植酸、大豆凝血素、脲酶、低聚糖、脂肪氧化酶、大豆抗原蛋白及致甲状腺肿素等多种抗营养因子。它们的存在,一方面对动物体内某些消化酶起抑制作用或与营养物质络合成不易消化的成分等,使得豆粕的消化率和动物的吸收率下降;另一方面对动物体内的某些器官起到破坏作用,对动物的生理、生长、健康造成不良的影响。 豆粕中常见抗营养因子有以下几类: 1、胰蛋白酶抑制因子(TI)。这是大豆中的主要蛋白类抗营养因子。胰蛋白酶抑制剂会造成动物出现消化吸收功能紊乱,抑制鸡、猪等畜禽的生长、抑制动物体内胰蛋白酶活性,刺激胰腺大量分泌胰蛋白酶,引起胰腺的肿大。 2、植酸。能在肠胃中与多种二价阳离子结合,形成难溶性的植酸盐络合物,大大降低了动物对微量矿物质的吸收与消化,会使动物出现矿物质缺乏症状,如厌食、消瘦、生长迟缓和脱毛等。 3、脲酶。本身是没有毒性,但能将豆粕中部分含氮化合物分解成氨,降低氮的利用率,大量氨的存在会引起肌体氨代谢障碍,可引起动物中毒。 4、脂肪氧化酶。约占豆粕蛋白质的2%左右,能使大豆产生豆腥味和苦涩味,

微生物发酵提高玉米_豆粕型日粮营养价值的初步研究

微生物发酵提高玉米-豆粕型日粮营养价值的初步研究 摘要: 对玉米-豆粕型日粮进行混菌固态发酵,以去除其中的抗营养因子。研究结果表明,发酵饲料的抗原蛋白发生了大幅的降解,发酵后蛋白质相对分子质量主要集中在 18 kDa 以下,小于5 kDa的小分子肽含量从发酵前的 1. 35%提高到了 3. 60%,蛋白质的体外消化率提高了 4. 0 个百分点。发酵饲料的棉子糖家族寡糖被彻底降解,其淀粉含量降低了 3. 5 个百分点,直链淀粉含量提高了4. 13 个百分点,有益的代谢产物乳酸等有机酸的含量达到 2. 78% ,pH 下降至 4. 43。 关键词: 玉米; 豆粕; 微生物; 发酵 Abstract: Corn - soybean meal diet was fermented by mixed strains via solid state fermentation to remove the anti - nutrient factor. The results showed that antigen proteins in fermented feed were degraded sharp- ly. The relative molecular weight of proteins after fermentation were gathered below 18 kDa,and peptides below 5 kDa were increased from 1. 35% to 3. 60% ,accordingly the protein digestibility in vitro was in- creased 4. 0% . Besides,raffinose family oligosaccharides were degraded thoroughly,while the starch con- tent decreased 3. 5% ,the amylose increased 4. 13% ,organic acids content including lactic acid reached to 2. 78% ,and the pH decreased to 4. 43. Key words: corn; soybean meal; microbe; fermentation 目前,国内饲料主要以玉米-豆粕型为主,其中 玉米作为主要的能量饲料,常常占到日粮组成的 60% 左右,而豆粕是动物日粮中蛋白质的主要来源, 提供饲料工业 75% 的饲用蛋白 [1]

单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程

单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程 一、单细胞蛋白 1、单细胞概述 单细胞生物产生的细胞蛋白质称为单细胞蛋白(single cell protein简称SCP),这一词是1966年在美国麻省理工学院命名的。它所包含的产品有饲用酵母,食用酵母和药用酵母三大类。单细胞蛋白是解决世界蛋白质不足的一个重要途径。与用农牧业生产的蛋白质相比,它的生产占用土地甚少,投资较省。它的营养丰富.售价亦较适宜,是良好的饲用和食用蛋白资源。对于人多地少的我国来说,建立单细胞蛋白产业对改善人民食物构成和生物技术的开发,都具有重要的意义。 2、单细胞蛋白的含义及氨基酸组成 单细胞蛋白(Single—Cell—Protein,简称SCP)是从酵母或细菌等微生物菌体中获取的蛋白质。微生物细胞中含有丰富的蛋白质,例如酵母菌蛋白质含量占细胞干物质的45%~55%;细菌蛋白质占干物质的60%~80%;霉菌丝体蛋白质占干物质的30%~50%;单细胞 藻类如小球藻等蛋白质占干物质的55%~60%,而作物中含蛋白质最高的是大豆,其蛋白质含量也不过是35%~40%。单细胞蛋白的氨基酸组成不亚于动物蛋白质,如酵母菌体蛋白,其营养十分丰富,人体必需的8种氨基酸,除蛋氨酸外,它具备7 种,故有“人造肉”之称。一般成人每天吃干酵母10~15g,蛋白质的需要量就足够了。微生物细胞中除含有蛋白质外,还含有丰富的碳水化合物以及脂类、维生素、矿物质,因此单细胞蛋白营养价值很高。 3、生产单细胞蛋白的原料 生产单细胞蛋白的原料种类很多,大体分为3类。 (1)工业废液类 包括造纸废液、酒精废液、味精废液、淀粉废液、生产柠檬酸废液、糖蜜废液、木材水解废液、豆制品废液等。 (2)工农业糟渣类 包括白酒糟、啤酒糟、果酒渣、醋糟、酱油糟、豆渣、粉渣、玉米淀粉渣、药渣、甜菜渣、甘蔗渣、果渣、饴糖渣等。 (3)化工产品类 包括石油、石蜡、柴油、天然气、正烷烃、甲醇、乙醇、醋酸等。 除以上所介绍的外,农作物秸秆、批壳、饼粕类、畜禽粪便、有机垃圾、风化煤等也可作为原料生产单细胞蛋白。 4、单细胞蛋白的生产特点

枯草芽孢杆菌发酵培养基及发酵条件优化

枯草芽孢杆菌发酵培养基 及发酵条件优化 焉兆萍,宋士良,陆克文 (上海邦成生物工程有限公司,上海 201506) 中图分类号:TQ920.6 文献标志码:A文章编号:1001-0769(2019)01-0051-05 枯草芽孢杆菌是嗜温、好氧、产芽孢的革兰氏阳性杆状细菌,在自然界中广泛存在,对人畜无毒无害,且不污染环境;能产生多种抗菌物质和酶,具有广谱抗菌活性。该菌已被我国农业农村部列入饲料添加剂目录名单,越来越多地被研制成微生物制剂,其制剂作为“绿色”饲料添加剂,在畜牧养殖业、饲料加工业中得到广泛应用,成为现代养殖业的一种常规添加剂,具有广阔的发展前景[1]。枯草芽 孢杆菌在动物肠道内具有较强的生物夺氧能力,这对动物的营养物质利用、生长、防病起到重要作用[2];其还可以通过产生抗体和提高嗜菌作用等,刺激免疫,激发体液免疫与细胞免疫,从而提高动物的生产性能和饲料利用率[3]。由于枯草芽孢杆菌生长速度快、营养需求简单、易于存活、无致病性,具有良好的发酵基础,国内外已有众多学者对此菌进行了大量研究[4]。 本文通过单因素试验与正交试验,对枯草芽孢杆菌的发酵培养基和发酵条件进行了研究,确定其最佳发酵培养基和最适发酵条件,以最大限度地提高枯草芽孢杆菌的发酵菌数,降低生产成本,满足工业化发酵生产的要求。1 材料与方法 1.1 供试菌种 枯草芽孢杆菌,由上海邦成生物工程有限公司菌种保藏室提供。 1.2 培养基 LB固体培养基:蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、葡萄糖5 g、氯化钠10 g、琼脂粉20 g、水1 000 mL,pH 7.2。 LB液体种子培养基:蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、葡萄糖5 g、氯化钠10 g、水 1 000 mL,pH 7.2。 1.3 种子液的制备 将菌种接种于LB固体培养基中,37 ℃恒温培养箱活化18 h后,挑取单菌落接入装有100 mL LB液体种子培养基的250 mL三角瓶中,37 ℃条件下180 r/min振荡培养24 h。 1.4 液体种子生长曲线的测定 将液体种子以1%接种量分别接入盛有100 mL种子液体培养基的250 mL三角瓶中,37 ℃条件下180 r/min摇床培养16 h、17 h、18 h、19 h、20 h、21 h、22 h、23 h、24 h、25 h、26 h和27 h,分别取样测其吸光度(OD 600 )。 摘 要:本文对枯草芽孢杆菌的发酵培养基和发酵条件进行了筛选优化。采用单因素试验和正交试验方法, 确定该枯草芽孢杆菌的优化培养基为:豆粕40 g/L、玉米粉20 g/L、葡萄糖15 g/L、磷酸氢二钾3 g/L、 磷酸二氢钾1.5 g/L、硫酸镁0.5 g/L、硫酸铵0.35 g/L、酵母浸粉0.2 g/L、硫酸锰0.2 g/L、硫酸亚 铁0.1 g/L、碳酸钙0.1 g/L。最适发酵条件为:初始pH 7.2,接种量5%,发酵温度35 ℃,摇床转速 250 r/min。 关键词:枯草芽孢杆菌;发酵培养基;发酵条件 | 2019年第39卷第01期 总第264期 |51

发酵豆粕干燥技术研究

生物发酵豆粕饲料干燥技术的研究 虞宗敢高翔周荣 摘要针对生物发酵豆粕物料的特性,对其在干燥过程中物性的水分变化过程进行研究。本文根据生产实际中采集的数据与理论计算进行比较分析,得出发酵豆粕在烘干过程中的干燥特性曲线,为生产发酵豆粕的烘干工艺研究与设备的设计提供参考。 关键词生物;发酵;豆粕;饲料;干燥 近几年生物发酵豆粕作为兴起的新型高蛋白饲料在我国的发展相当迅速,发酵豆粕采用高科技生物技术,利用微生物发酵和酶解,消除了豆粕中的抗营养因子,含有丰富的有益于动物生长发育消化的蛋白小肽,各种氨基酸、益生菌、乳酸菌等营养成分,使豆粕中的蛋白质被动物充分吸收利用。该产品可替代鱼粉、酵母粉及等量的乳清粉,作为高效能的多酶蛋白饲料添加剂和高档蛋白饲料。由于其拥有优良的品质饲用价值提高,所以市场的价格大大高于豆粕。发酵豆粕本身的生产成本较低廉,所产生的利润十分巨大,已被越来越多的饲料生产企业作为一种正式的战略型饲料产品来进行开发。在湖北、广东、江西、河北等地,发酵豆粕饲料的生产已形成相当的规模,从发展趋势上看,发酵豆粕在禽蓄、水产养殖应用潜力巨大前景相当广阔。 但是从目前的生产状况看,工艺技术上仍有许多不足之处,其中发酵后的豆粕烘干就是一个薄弱环节,干燥部分约占加工成本的50%以上,对产品的质量和利润的控制影响较大。目前许多生产厂家发酵豆粕的干燥工艺主要是根据以往饲料的烘干工艺和设备进行操作,并根据临场经验进行调整,没有专用的烘干装备,产品质量不能令人满意,干燥时往往会出现物料温度不均匀,表面干了内部未干或温度太高破坏品质外表焦化等现象。出现这种状况是由于生产者不清楚发酵豆粕的物料特性,没有掌握正确的烘干工艺和针对发酵豆粕研制的专用烘干装备。因此对发酵豆粕的物性和烘干过程进行研究,了解其烘干特性对产品质量的提高成本的降低和规模化生产有重大意义。 1 发酵豆粕所含水分性质及特点 1.1 结合水分 结合水分主要是指物料细胞或纤维管及毛细管中所含的水分。这种水分是以

豆粕发酵喂猪方法及技术

豆粕发酵喂猪技术 一、豆粕发酵方法: 发酵池规格底2×1.5米,高1米,取豆粕1000公斤,玉米粉20公斤,百益宝EM原液3~5公斤,将豆粕,玉米粉入池混合均匀,把3~5公斤百益宝EM原液均匀洒到混合原料的表面,再开水笼头加水入池,一直加到水浸到物料的表面为止,关掉水笼头,让水渗透到料中,一般加水量最终为1比1.5,即为总料的1.5倍,这里是1500公斤加水量,水分不易过大。以手抓成团不滴水,放下一触即散为宜。然后表面加一层厚塑料薄膜,塑料薄膜与池边接触的地方要卷边到料中,以求密封完好。 发酵时间,夏天至少3天,冬天至少10天,春秋至少6天,尤其是酵槽里豆粕的发酵时间适当延长两天为好,以让亚铁充分螯合到小肽中,也会产生更多的肽类物质。为什么要这么长时间,因为通过三氯乙酸(TCA)检测法跟踪发酵,发酵在适温(30度左右)三天左右产生的小肽类物质最多,可溶性蛋白质达到25%以上。 发酵后的豆粕溶解度增加,(注意不要把发酵后渗出的水倒掉,因为其中有大量的可溶解性氨基酸和肽营养),略有点粘手,气味带有较浓曲香味略有原料味,色泽金黄。 每次取用后,必须马上再次密封好,以防止变味变质,发酵好的料密封好,在一个养殖周期内(100天左右)用完为宜。 注意不能在太阳底下发酵,不然料温会升高发热太多,造成发酵不利。 二、豆粕发酵喂猪使用方法 按照猪场配方使用,把配方中的豆粕改成发酵豆粕即可,可显著增加饲料的消化吸收率,降低料肉比。具体称量时,由于发酵豆粕是湿料,所以,根据上述的工艺,需要乘以2.6左右,即如果你需要称量10公斤折干物质的发酵豆粕时,实际上需要称26公斤加入配料中。 或在保持料肉比,生长速度不变的情况下,可略为减少3~5%的用量,相应地用菜粕,棉粕,或麦麸玉米等代替。也就是减少配方的能量蛋白含量浓度,以降低成本。并可以适当使用5%左右的未脱毒菜粕棉粕用于肥育猪。 采用发酵豆粕,必须是在湿润状态下使用,不得烘干使用,因为烘干会造成发酵豆粕中的活性物质,尤其是活性肽变性,从而失去活性,并造成可溶性的氨基酸如赖氨酸等与还原糖的迈德拉(美德拉)反应,并造成能量和蛋白肽的损失等,同时维生素和有益微生物在烘干的过程中也会有极大的损失, 建议喂养前再加水进行拌湿料喂猪,料水比为1比1.5以上。

饲料生产发酵技术.doc

饲料生产发酵技术 引言: 微生物发酵饲料生产形式多种多样。应用微生物可利用廉价农业和轻工副产物生产高质量饲料蛋白原料,同时使饲料富含高活性有益微生物及其活性代谢产物。笔者所在微生物发酵课题研究小组经过8年多研究,在前人微生物发酵生产研究基础上不断获得突破进展,最终形成独特的可移动式饲料发酵生产技术,本文即对传统发酵及该课题组最新发酵技术成果分述于下。 1、生产菌种选用基本原则 1.1、安全性 ①菌体本身不产生有毒有害物质; ②不会危害环境固有的生态平衡。 1.2、有效性 ①菌体本身具有很好生长代谢活力,能有效地降解大分子和抗营养因子,合成小肽和有机酸等小分子物质; ②能保护和加强动物体微生物区系平衡,促进动物健康。这种功效主要指能有效地提高和维护有益微生物在动物消化道中数量优势。它可以通过2种方式来达到目标:发酵饲料所用菌种本身就是从目标动物消化道中分离出来的有益菌,通过饲喂高比例发酵饲料可以直接提高动物消化道中有益微生物数量,使有益微生物形成优势。另一种方式是生产菌种或代谢产物可以选择性地杀灭或者抑制有害微生物,从而造成有益菌数量优势。实现这种途径的方式可以多种多样,比较

常用的有:耗尽氧气,降低体系氧化还原电位;降低环境pH值;代谢物中含有能选择性杀灭大肠杆菌和沙门氏菌等有害微生物的抗菌物质。 2、发酵饲料生产技术 除了生产菌种以外,生产工艺也是决定发酵技术成败的要素。到目前为止,国内外关于发酵饲料生产技术或生产工艺的内容主要包括以下几种: 2.1、青储 有利因素:传统工艺,历史悠久,技术成熟。 限制因素:季节性强,原料必须新鲜;只能就地利用,基本不能远距离运输;开窖后必须在短时间内用完;目前仅限应用于反刍动物领域。 青储饲料研究历史很长,有专门论著,笔者在此不再赘述,有兴趣的读者可以参考曹利军和韩鹏主编的“青储饲料标准化生产技术”,针对生产实际提出了很好的技术方法,有很好参考价值。 2.2、利用有机废水生产单细胞蛋白或蛋白原料 这种技术主要是用于有机废水净化处理。有机废水主要来源于造纸、酒精、氨基酸和有机酸工业所产生的废水。 在20世纪60年代,国外曾选用生长速度很快的热带假丝酵母,采用液体连续培养处理造纸废水,但是生产的酵母有苦味,很难在饲料中应用。80年代末,我国工程院院士伦世仪先生领导的课题组用热带假丝酵母连续培养处理酒精废水,生产的酵母有较好适口性,但是

培养基优化方法

方法一: LB培养基、平板保存的工程菌HB101/pJJ-rhIFNα2B、Amp、酵母提取物、蛋白胨、 10×SAE、100×MgCl2、100×TES、Tris、HCl 10×SAE配方(1L): KH2PO410g、K2HPO4·3H2O52.4g、NH4Cl10g、K2SO426g 100L 【步骤】 种子制备: 1、取100mLLB培养基加入到一无菌的500ml三角形中,同时加入100μl100mg/ml的Amp。 2、接种甘油管保存的工程菌HB101/pJJ/rhIFNα-2b100μl,使工程菌分散于培养液中。 3、盖好试管,在摇床上以220rpm的速度,于37℃培养至对数中期(约5小时) 上罐准备: 1、配置500ml10×SAE 2、配置发酵培养基(3L)

称取胰蛋白胨30g,酵母提取物90g,加入2.64L去离子水,搅拌溶解后加入300ml 10×SAE、30ml100×MgCl2、30ml100×TES。 3、将培养基加入到5L发酵罐,插入pH、溶氧电极和温度探头,装上空气过滤膜,包扎好后放入灭菌锅中,同时放入一瓶250ml30%磷酸(调pH用),于1.05kg/cm2高压下蒸汽灭菌30min。 4、待灭菌结束后,将发酵罐放在冷却底座上,开启发酵罐控制系统,联接好冷凝水、空气线路。 5、控制pH=7.4,在转速650r/m、通气量3L/min 定D.O.为100%于自动控制发酵罐上37℃发酵22小时。 6、当培养基温度冷却到37℃后,接入制备好的种子 7、从接种完时刻起,每两小时取适当量样品,其中取1ml用于测菌体浓度(A600nm);另取1ml加入到一称过重ep管中,12000rpm离心,小心取出900μl上清用作测菌体浓度的空白,甩干后再次称重,计算菌体湿重,按每8.3mg菌体湿重加入300μL水重悬菌体,冻于-20℃备用。并记录发酵罐上溶氧、pH、温度等参数以了解工程菌的生长状态。 8、SDS-PAGE检测不同时间rhIFNα2B的表达情况。 9、发酵终了,收集发酵液,8000rpm离心10min,回收菌体。 10、用1.2L去离子水重悬菌体,8000rpm离心10min,弃上清 11、再用600mlTE重悬菌体,8000rpm离心10min,弃上清,得到菌体-20℃保存 方法二: 2.1种子培养基的配制 LBA:(Tryptone蛋白胨10g +Yeast Extr+acts酵母粉5g +NaCl 5g +双蒸水1L)∕L (NaOH调节PH至7.0)高压蒸气灭菌,压力:0.14Mpa 温度121℃时间:20min,用前加卡那霉素至50μg/ml。 LBA平板:加入2%琼脂粉,其余同上。 2.2生产菌种的制备 2.2.1琼脂培养基菌种的制备 从-80℃的冰箱中取出甘油种子管,在超净工作台中划LBA平板,37℃培养箱中培养过夜。2.2.2一级种子液制备 从LBA平板中挑取单菌落,在超净工作台上接种于约60ml LBA培养液中,与摇床上37℃,180rpm,生长16h,OD600值约为3.0。 2.2.3二级种子液制备 将60ml一级种子液接种于3L LBA 培养液中,于摇床上37℃,180rpm,生长12h,OD600值约为3.0。 3.发酵

发酵饲料生产工艺与应用培训文件

灵璧县立腾同创农牧科技有限责任公司 二0一二年十一月

目录 安徽省立腾同创农牧科技有限公司简介 安徽省立腾同创农牧科技有限公司企业文化 安徽省立腾同创农牧科技有限公司的十年进展战略————— 安徽省立腾同创农牧科技有限公司的第一个进展五年进展打算第一章发酵饲料生产的菌种及发酵工艺 第二章发酵饲料生产技术

第一章发酵饲料生产的菌种及发酵工艺 第一节概述 一、发酵饲料的定义 发酵饲料的定义是:在人为可操纵的条件下,以植物性农副产品为要紧原料,通过微生物的代谢作用,降解部分多糖、蛋白质和脂肪等大分子物质,生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质,形成营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料或饲料原料。 采纳发酵技术生产的动物饲料或饲料原料,其特性要紧是:(1)含有大量的活性微生物; (2)多数以厌氧发酵方式进行生产; (3)未经干燥的物料含水量通常在30%以上; (4)物料的酸性物质明显增加,营养组成更合理; (5)生产原料以植物性农副产品为主。

也有发酵成品是通过干燥处理的,比较典型的有发酵豆粕和发酵棉粕。在发酵过程中有大量的活性乳酸菌和酵母菌发生的代谢作用,通过干燥以后,乳酸菌差不多都失活了,然而它们也属于发酵饲料。 二、发酵饲料的概述 发酵饲料的生产工艺差不多差不多上以固态发酵的方式进行的,生产菌种以乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌为主,绝大多数采纳厌氧或兼性厌氧发酵。发酵物料的含水量为30%~50%,发酵时刻和温度受环境阻碍专门大,差不多不进行人为操纵和调节。 在实际生产中也有采纳好氧发酵方式进行的,生产菌种以霉菌和假丝酵母为主,生产用的蛋白原料要紧是一些乳酸菌和酵母菌难以降解的杂粕和胶质蛋白。然而生产设备复杂,物料温度和湿度变化专门大,操纵及其困难。成品要紧是作为饲料蛋白原料的替代物,能降低饲料生产成本,但差不多不具备生物学活性和功能。本节要紧论述厌氧固态发酵工艺,常规的发酵饲料生产流程如:原料→消毒→冷却接种→培养→干燥→包装 工业化规模的微生物发酵过程差不多上差不多上纯培养过程,原料需要消毒,空气需要过滤等。这些操作差不多上为了确保在发酵产品生产和储存过程中不受杂菌的侵袭和干扰,但也正是这些

发酵培养基的优化

文献综述 发酵培养基的优化 申请学位:学士学位 院(系):药学院 专业:生物技术 姓名:张永芳 学号:114080107 指导老师:张小华(讲师) 二O 一五年六月五日

文献综述: 发酵培养基的优化 张永芳:114080107 指导老师:刘向勇 【摘要】:发酵,这一门悠久的技艺,在古今中外的生产生活与科学研究中扮 演着不可或缺的角色。在实验室发酵过程中,经常需要通过试验来寻找研究对象的变化规律,这些对象包括培养基的设计、工艺参数等;而这些变化规律的寻找就要通过科学的试验设计与数据分析来实现。通过对规律的研究达到各种实用的目的,比如提高产量、降低消耗、提高产品质量等,特别对于新菌种、新产品的试验。本文对发酵培养基优化的基本方向进行了综述,并比较了常用的试验设计与数据分析方法。 【关键词】:发酵、发酵培养基、优化、最优组合、响应面法优化 【内容】: 在工业化发酵生产中,发酵培养基的设计是十分重要的,因为培养基的成分对产物浓度、菌体生长都有重要的影响。培养基优化,是指面对特定的微生物,通过实验手段配比和筛选找到一种最适合其生长及发酵的培养基,在原来的基础上提高发酵产物的产量,以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重,是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基,是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。目前,对培养基优化实验进行数学统计的方法很多,下面介绍几种目前应用较多的优化方法: 响应曲面分析法:Box和Wilson提出了利用因子设计来优化微生物产物生产过程的全面方法,Box-Wilson方法即现在的响应曲面法((Response Surface Methodolog,简称RSM)。RSM是一种有效的统计技术,它是利用实验数据,通过建立数学模型来解决受多种因素影响的最优组合问题。通过对RSM的研究表明,研究工作者和产品生产者可以在更广泛的范围内考虑因素的组合,以及对响应值的预测,而均比一次次的单因素分析方法更有效。现在利用SAS软件可以很轻松地进行响应面分析。 改进单纯形优化法:单纯形优化法(Modified simplex method)是近年来应用较多的一种多因素优化方法。它是一种动态调优的方法,不受因素数的限制。由于单纯形法必须要先确定考察的因素,而且要等一个配方实验完后才能根据计算的结果进行下一次实验,因此主要适用于实验周期较短的细菌或重组工程发酵培养基的优化,以及不能大量实施的发酵罐培养条件的优化。 遗传算法:Genetic algorithm法是一种基于自然群体遗传演化机制的高效探索算法,它是美国学者Holland于1975年首先提出来的。它摒弃了传统的搜索方式,模拟自然界生物进化过程,采用人工进化的方式对目标空间进行随机化搜索。它将问题域中的可能解看作是群体的一个个体或染色体,并将每一个体编码

发酵豆粕在饲料中的应用

豆粕大部分用作饲料,少部分用于发酵食品生产,以豆粕为原料进行深加工和综合利用的研究相对薄弱。 常见的加工豆粕方法是酶解豆粕和发酵豆粕,即利用现代生物技术将大豆蛋白通过蛋白酶酶解或微生物发酵降解为可溶性蛋白和小分子多肽的混合物。经过酶解或发酵处理的蛋白有比传统大豆中蛋白质更易于吸收、低抗原等特点,被认为是幼龄动物饲料的理想植物蛋白。 酶解豆粕主要用于大豆肽的液态生产。它存在一系列的限制因素,首先蛋白质水解过程中产生的苦味、臭味无法完全抑制,尤其是大规模生产中,降低和脱除水解过程中的苦味和臭味需要很高的成本。较高的价格是限制大豆肽进入市场的主要原因。其次用于水解的酶制剂仅限于食品工业中的常用几种,单一或混合使用均无法彻底消除水解过程中产生的苦味和臭味。如何克服水解过程中产生的苦味,任务非常艰巨,且水解度难以控制。 随着固态发酵技术的改进和完善,固态发酵不仅可以应用于液态生产不能实现的过程,而且可以弥补液态生产的不足与缺陷。应用现代固体发酵技术能实现大规模生产,而且其投资规模和生产成本往往要比液态法低,更重要的是现代固态发酵往往没有影响环境的污染废物产生,在食品加工业中将发挥越来越重要的作用。固态发酵其中一个重要应用领域就是利用微生物转化农作物及其副产物,以提高它们的营养价值,减少对环境的污染。研究表明,豆粕经固态发酵可有效提高蛋白质的生物转化率。 豆粕中的大豆蛋白含量很高,在43.0%~55.0%之间,而且其中80.0%以上都是水溶性蛋白。其中赖氨酸2.5%~3.0%、色氨酸0.6%~0.7%、蛋氨酸0.5%~0.7%、胱氨酸0.5%~0.8%、胡萝卜素每千克0.2毫克~0.4毫克、硫胺素每千克3毫克~6毫克、核黄素每千克3毫克~6毫克、烟酸每千克15毫克~30毫克、胆碱每千克2200毫克~2800毫克。 固态发酵豆粕的工艺流程 微生物发酵豆粕采用生物发酵工程技术,通过发酵过程中微生物分泌的酶将豆粕中的部分蛋白酶解为分子量3000以上的大豆肽。 发酵选用菌种 微生物发酵豆粕常用菌种:乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌等。 研究者利用乳酸链球菌发酵豆粕。豆粕经乳酸菌发酵后有酸甜芳香的气味,pH值下降,能有效改善豆粕的适口性,促进畜禽生长,同时可以降低抗生素、酸化剂的添加量,降低饲料成本。 除此之外,霉菌也经常被研究人员用于固态发酵豆粕的生产,且常常与其他菌种混合发酵。研究者采用米曲霉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。得到的发酵豆粕中粗蛋白含量可达49.10%,比原料中增加12.1%。而用米曲霉菌和酵母菌以麸皮和豆饼粉为主要底物,30℃混合固态发酵36小时。获得了酸性蛋白酶活力达l440U/克、酵母菌数6.29×109个/克、粗蛋白质高达70.56%(其中小肽10.12%)、还原糖8%的新型蛋白饲料。从而获得一项富含小肽的新型蛋白饲料生产工艺。 固态发酵生产豆粕过程

发酵豆粕概述

蛋白饲料研究 1 发酵豆粕的研究背景及意义 我国是世界上最大的养殖生产国之一,同时也是世界上饲料原料特别是蛋白质原料的需求大国。我国饲料工业生产中蛋白质饲料资源 的严重不足,鱼粉等高品质动物蛋白原料主要依赖国际进口,而目前全球性鱼类资源的日趋减少直接导致鱼粉价格直接上涨。尽管鱼粉被行业内人士认为是最优质的蛋白原料,但受其价格影响,鱼粉在饲料 中的使用比例还是趋于下降,动物蛋白价格高涨使得人们将视线逐渐转向了植物蛋白,通过生物技术的使用以及酶制剂在饲料原料生产加工中的广泛应用等,积极寻求一种新的替代品,使低质的蛋白原料转化为高质的蛋白原料。豆粕作为一种质量稳定的植物蛋白原料,一直是饼粕消费的主体,加之动物性蛋 发酵豆粕概述 北京科为博生物科技有限公司/姚 琨 李富伟 李兆勇 摘 要 豆粕是畜牧业中的优质植物蛋白原料,且氨基酸组成合理,但其中存在的多种抗营养因子,降低了畜禽 对豆粕的吸收和利用。利用微生物发酵法制备发酵豆粕一方面可以降解大分子蛋白质生产小肽,同时生成多种微生物及酶、酸、维生素、大豆异黄酮等多种活性因子;另一方面可以消除豆粕中的抗营养因子,提高豆粕的营养价值。结合近几年发酵豆粕研究进展以及市场动态,主要从发酵豆粕的研究意义、特点、制备工艺、品质评价、饲喂效果,以及发展前景等方面进行了全面综述。 关键词 发酵豆粕; 抗营养因子;营养价值 Abstract Soybean meal is the excellent vegetable protein raw material with reasonable amino acid composition in the animal husbandry, but many inherent anti-nutritional factors impede its absorption and utilization in livestock .Fermented soybean meal is fermented by microorganisms, and on one hand, macro molecule protein can be degraded into small peptide, and at the same time fermented soybean meal can product many active factors which are many microorganisms,enzyme, lactic acid, vitamin and soybean isoflavones, and so on, on the other hand, the anti-nutritional factors can be effectively eliminated, and finally the fermented soybean meal with higher nutritional value can be obtained .The significance of research, characteristics ,preparation technology, quality evaluation, feeding results and development prospects were totally overviewed. Keywords fermented soybean meal; anti-nutritional factors; nutritional value 中图分类号: S816.73 文献标识码:A 文章编号:1006-6314(2011)12-0032-07 通讯作者:姚琨。 收稿日期:2011-10-28。

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