黑曲霉固态生料发酵对棉粕中游离棉酚的影响

王春芳，王彩玲，程茂基*

（1.安徽农业大学动物科技学院，合肥 230036；2.郑州牧业工程高等专科学校，郑州 450011）

棉粕是一种重要的蛋白源，但因其含有游离棉酚（FG），动物摄入过多就会阻碍生长，繁殖力下降[1]。我国已经限定了不同动物饲料所含游离棉酚的最大量，在生长肉鸡饲料中棉酚最大量含为100mg·kg－1，产蛋鸡和育肥猪饲料中分别为20、60mg·kg－1。据研究报道，有许多化学方法和物理方法可以去除棉粕中游离棉酚，但是这些方法同时会降低棉粕的营养价值[2－3]。微生物发酵法避免了化学药剂和物理因素的影响，因此，采用微生物降解游离棉酚是一种较好的方法。

许多研究表明，固态发酵对灭菌处理过的棉粕具有脱毒效果，但也有少数研究发现固态发酵不仅对高温高压灭菌处理过的棉粕没有脱毒效果，反而会增加游离棉酚的含量[4－5]。本文对棉粕采用高温高压灭菌处理棉粕技术、灭菌后发酵棉粕技术以及生料发酵技术进行比较试验。

1 材料与方法

1.1 试验材料

棉粕由徐州长江生物科技有限公司提供，粗蛋白含量为43.38%，游离棉酚含量为947.74mg·kg－1。发酵菌种为黑曲霉，由安徽农业大学动物科技学院实验室保存。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基

黑曲霉保存及液体种子培养均采用土豆培养基。土豆培养基：土豆200 g（煮后过滤，取滤液使用），蔗糖20 g，蒸馏水1 L，pH 5.0。培养基在使用前需在121℃下灭菌20min。

1.2.2 菌种培养

从斜面培养基上挑取菌苔接入到装有100mL种子培养基的250mL三角瓶中，30℃、200 rpm下恒温振荡培养48 h，即为一级菌种。再取一级菌种1mL接入到100mL液体种子培养基中，于30℃、200 rpm下恒温振荡培养48 h得发酵用二级菌种。

1.2.3 发酵工艺

试验设3个处理，每个处理3个重复。按菌液接种量8%，料水比1∶1，温度30℃，自然pH条件下，分别静置发酵48 h。处理1将棉粕粉碎经灭菌后进行烘干；处理2将棉粕粉碎灭菌处理后，用经过斜面一级、二级培养的菌种进行底物接种，然后发酵、烘干；处理3将棉粕粉碎后直接用经过斜面一级、二级培养的菌种进行底物接种，然后发酵、烘干。

1.3 棉酚测定方法及脱毒率的计算

棉酚测定方法采用GB 13086－91。

脱毒率（%）＝（原料中FG含量－发酵后样品中FG的含量）/原料中FG的含量×100%。

1.4 数据处理

试验数据采用SAS 9.1.3统计分析软件对数据进行方差分析，采用Duncan′s法进行多重比较，试验结果以“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

不同处理对棉酚的影响见附表。

附表 不同处理对棉粕中游离棉酚的影响

由附表可以看出，高温高压灭菌处理后的棉粕脱毒率可达56.89%，与对照组相比差异极显著（P＜0.01），说明高温高压处理可降低棉粕中棉酚的含量。棉粕经高温灭菌处理后再接种黑曲霉发酵，棉酚含量与对照组相比差异不显著（P＞0.05）。生料发酵棉粕棉酚含量与对照组相比差异极显著（P＜0.01）；与高温高压灭菌组相比差异不显著（P＞0.05）；与高温灭菌后发酵组比较差异极显著（P＜0.01），说明黑曲霉对棉粕具有脱毒作用。

3 讨论

本试验采用生料发酵脱毒棉酚的脱毒率为61.59%。表明在生料固态发酵中微生物本身起重要作用，而经灭菌处理的棉粕棉酚量的降低可能是由于高温下棉粕中的棉酚与蛋白质和氨基酸等结合形成了结合棉酚。灭菌后再经黑曲霉固态发酵，脱毒效果不明显，棉酚的含量反而高于高温高压灭菌棉粕的棉酚量。这可能是由于在黑曲霉发酵过程中，由于黑曲霉具有较强的蛋白质降解能力，将棉粕中的蛋白降解使棉酚解离，从而增加了棉酚的含量。

4 小结

本试验结果表明，高温高压灭菌对棉粕具有脱毒效果，黑曲霉固态生料发酵对棉粕中游离棉酚具有脱毒作用。

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