復合菌種對發酵豆粕營養成分的影響研究

史玉寧等

摘要 [目的] 采用啤酒酵母菌、乳酸菌復合菌株，研究其對固態發酵豆粕的影響。[方法] 對啤酒酵母菌、德氏乳酸桿菌進行動力學研究，探討其最佳接種時間。在起始溫度30 ℃、接種量10%、含水量38%、啤酒酵母菌：乳酸菌=2：1（V/V）的條件下發酵96 h，研究發酵豆粕前后的得失率以及營養指標的變化。[結果] 復合菌株的最佳接種時間分別為20和24 h。按照菌株的最佳接種時間，在起始溫度30 ℃、接種量10%、含水量38%、啤酒酵母菌∶德式乳酸桿菌=2∶1（V/V）的條件下發酵96 h，發酵后干基重量減少8.1%，氨基酸總量提高13.0%，粗蛋白含量提高12.27%。[結論] 發酵豆粕中的不良影響因子大大降低，從而提高了動物適口性，有利于動物的消化與利用。

關鍵詞 復合菌種；發酵豆粕；營養成分

中圖分類號 S816.46 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）03-00790-02

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of compound strains of Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillaceae delbrueckii on the solid fermented soybean meal.[Method] The dynamics of S. cerevisiae and L. delbrueckii was studied and the best inoculation time was discussed. S. cerevisiae and L. delbrueckii at the proportion of 2∶1 （V/V） with the inoculum amount of 10% were fermented for 96 h under the conditions of original temperature of 30 ℃ and water content of 38%. The loss rate of fermented soybean meal and the changes of nutritional indices were studied. [Result] The best inoculation time of compound bacteria was 20 and 24 h. At the best inoculation time of strains， S. cerevisiae and L. delbrueckii at the proportion of 2∶1 （V/V） with the inoculum amount of 10% were fermented for 96 h under the conditions of original temperature of 30 ℃ and water content of 38%. The dry mass weight after fermentation decreased 8.1%， the total amino acid amount increased 13.0% and crude protein content increased 12.27%.[Conclusion] Bad influencing factors in fermented soybean meal greatly decreased，thus its edibility was enhanced and it was favorable for the digestion and utilization in animals.

Key words Compound bacteria；Fermented soybean meal；Nutritional components

豆粕是一種應用最廣泛的蛋白質飼料，營養比較齊全、均衡，但也存在多種抗營養因子和抗原蛋白。早期斷奶仔豬的消化酶系統尚未發育完全，對植物蛋白質的消化能力弱，并且對抗營養因子較為敏感，普通豆粕難以適應斷奶仔豬飼養需要[1]。豆粕經微生物進行固態發酵，可將大分子蛋白降解為小分子蛋白、小肽，氨基酸，提高發酵豆粕的適口性[2-3]。并將抗營養因子徹底分解，同時生成大量的益生菌、乳酸、未知生長因子等物質，讓每個體況有差異的動物同等得到微生物源性營養素，因此被認為是幼齡動物理想的植物蛋白質飼料。同時，發酵豆粕作為功能性飼料蛋白質受到人們的廣泛關注。

1 材料與方法

1.1 菌種

啤酒酵母菌（CCTCCAY93173）和德氏乳酸桿菌（CCTCCAB90021）購自武漢菌種保藏中心；膨化豆粕由河南陽光油脂生產，粗蛋白含量46.32%，粉碎經2.0 mm孔徑篩。

1.2 種子培養基及培養條件

①啤酒酵母菌：蛋白胨20 g，葡萄糖20 g，酵母膏10 g，蒸餾水1 000 ml， pH為6.8～7.0，115 ℃，30 min，培養溫度為28～30 ℃，培養時間24～28 h。

②乳酸菌：蛋白胨10.0 g，牛肉膏10.0 g，酵母膏5.0 g，葡萄糖10.0 g，蒸餾水1 000 ml，pH 6.8，115 ℃，30 min，培養溫度35 ℃，培養時間24～28 h。

1.3 試驗方法

1.3.1 發酵條件。起始溫度為30 ℃，發酵豆粕重量為6 kg，桶裝發酵，含水量38%，接種量10%。

1.3.2 發酵方法。（1）將啤酒酵母菌、乳酸菌由斜面接種搖瓶，分別于28、35 ℃恒溫搖床培養活化作為起始菌種，然后按照2%的接種量將培養好的起始菌種接入下一級搖瓶相同條件下培養。乳酸菌從18 h開始，每隔2 h取樣1次，啤酒酵母菌從12 h開始，每隔2 h取樣1次，分別使用分光光度計測定其吸光值，確定2菌株的最佳接種齡。

（2）在起始溫度30 ℃、接種量10%、含水量38%、啤酒酵母菌∶乳酸菌=2∶1（V/V）的條件下發酵96 h，研究豆粕發酵前后營養指標的變化以及得失率變化。

1.3.3 營養成分的測定方法。粗蛋白含量的測定采用GB/T6432-1994方法；氨基酸含量的測定采用GB/T 18246方法；pH的測定采用GB/T 9724方法；尿素酶活性的測定采用GB/T 8622方法；胃蛋白酶消化率的測定采用GB/T-17811方法。

2 結果與分析

2.1 菌種生長曲線的研究

2.1.1 啤酒酵母菌的生長曲線。將啤酒酵母菌置于30 ℃恒溫搖床培養，培養過程中從12 h開始，每隔2 h取樣1次，置于560 nm波長處測定其OD值。從圖1可以看出，啤酒酵母菌的對數生長期為14～18 h，這個時期其活性較強，但產各種有益因子及酶的能力還不穩定，抗逆境能力若，數量也未達到頂點；20 h為其對數生長期及平臺期的過渡期，此時啤酒酵母菌數量已達最大值，而且各種理化特性及產酶能力趨于穩定，因此啤酒酵母的最佳接種時間為20 h。

由表3可知，豆粕經酵母菌、乳酸菌發酵后，pH由7.15降為4.98， 酵母菌好（需）氧菌的存在為乳酸菌的生長繁殖創造了厭氧環境，而乳酸菌大量繁殖產生乳酸，降低了pH，這就使發酵飼料成品具有濃郁的酸香味[7]。 發酵豆粕尿素酶活性經微生物發酵后降為0.01 mg/（g·min），明顯低于豆粕原料，這樣含氮化合物分解為氨的幾率就會大大降低，從而提高蛋白氮、非蛋白氮的利用率[8-10]。發酵豆粕的胃蛋白酶消化率較發酵前有明顯提高，可能是因為豆粕中的蛋白質被分解成大量易被動物吸收的小分子蛋白質或肽；另外經微生物發酵，能夠產生體外蛋白酶或肽酶等，這些不僅能補充動物內源酶的不足，而且能激活內源酶的分泌。

3 小結

通過對啤酒酵母菌和乳酸菌生長曲線的研究，結果表明它們的最佳接種時間分別為20和24 h。按照菌株的最佳接種時間，在起始溫度30 ℃、接種量10%、含水量38%、啤酒酵母菌∶德式乳酸桿菌=2∶1（V/V）的條件下發酵96 h。發酵后干基重量減少8.1%，氨基酸總量提高13.0%，粗蛋白含量提高12.27%；發酵豆粕中的不良影響因子也大大減少，從而提高了動物適口性，有利于動物的消化利用。