复合菌种对发酵豆粕营养成分的影响研究

史玉宁等

摘要 [目的] 采用啤酒酵母菌、乳酸菌复合菌株，研究其对固态发酵豆粕的影响。[方法] 对啤酒酵母菌、德氏乳酸杆菌进行动力学研究，探讨其最佳接种时间。在起始温度30 ℃、接种量10%、含水量38%、啤酒酵母菌：乳酸菌=2：1（V/V）的条件下发酵96 h，研究发酵豆粕前后的得失率以及营养指标的变化。[结果] 复合菌株的最佳接种时间分别为20和24 h。按照菌株的最佳接种时间，在起始温度30 ℃、接种量10%、含水量38%、啤酒酵母菌∶德式乳酸杆菌=2∶1（V/V）的条件下发酵96 h，发酵后干基重量减少8.1%，氨基酸总量提高13.0%，粗蛋白含量提高12.27%。[结论] 发酵豆粕中的不良影响因子大大降低，从而提高了动物适口性，有利于动物的消化与利用。

关键词 复合菌种；发酵豆粕；营养成分

中图分类号 S816.46 文献标识码 A 文章编号 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

豆粕是一種应用最广泛的蛋白质饲料，营养比较齐全、均衡，但也存在多种抗营养因子和抗原蛋白。早期断奶仔猪的消化酶系统尚未发育完全，对植物蛋白质的消化能力弱，并且对抗营养因子较为敏感，普通豆粕难以适应断奶仔猪饲养需要[1]。豆粕经微生物进行固态发酵，可将大分子蛋白降解为小分子蛋白、小肽，氨基酸，提高发酵豆粕的适口性[2-3]。并将抗营养因子彻底分解，同时生成大量的益生菌、乳酸、未知生长因子等物质，让每个体况有差异的动物同等得到微生物源性营养素，因此被认为是幼龄动物理想的植物蛋白质饲料。同时，发酵豆粕作为功能性饲料蛋白质受到人们的广泛关注。

1 材料与方法

1.1 菌种

啤酒酵母菌（CCTCCAY93173）和德氏乳酸杆菌（CCTCCAB90021）购自武汉菌种保藏中心；膨化豆粕由河南阳光油脂生产，粗蛋白含量46.32%，粉碎经2.0 mm孔径筛。

1.2 种子培养基及培养条件

①啤酒酵母菌：蛋白胨20 g，葡萄糖20 g，酵母膏10 g，蒸馏水1 000 ml， pH为6.8～7.0，115 ℃，30 min，培养温度为28～30 ℃，培养时间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，蒸馏水1 000 ml，pH 6.8，115 ℃，30 min，培养温度35 ℃，培养时间24～28 h。

1.3 试验方法

1.3.1 发酵条件。起始温度为30 ℃，发酵豆粕重量为6 kg，桶装发酵，含水量38%，接种量10%。

1.3.2 发酵方法。（1）将啤酒酵母菌、乳酸菌由斜面接种摇瓶，分别于28、35 ℃恒温摇床培养活化作为起始菌种，然后按照2%的接种量将培养好的起始菌种接入下一级摇瓶相同条件下培养。乳酸菌从18 h开始，每隔2 h取样1次，啤酒酵母菌从12 h开始，每隔2 h取样1次，分别使用分光光度计测定其吸光值，确定2菌株的最佳接种龄。

（2）在起始温度30 ℃、接种量10%、含水量38%、啤酒酵母菌∶乳酸菌=2∶1（V/V）的条件下发酵96 h，研究豆粕发酵前后营养指标的变化以及得失率变化。

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

2 结果与分析

2.1 菌种生长曲线的研究

2.1.1 啤酒酵母菌的生长曲线。将啤酒酵母菌置于30 ℃恒温摇床培养，培养过程中从12 h开始，每隔2 h取样1次，置于560 nm波长处测定其OD值。从图1可以看出，啤酒酵母菌的对数生长期为14～18 h，这个时期其活性较强，但產各种有益因子及酶的能力还不稳定，抗逆境能力若，数量也未达到顶点；20 h为其对数生长期及平台期的过渡期，此时啤酒酵母菌数量已达最大值，而且各种理化特性及产酶能力趋于稳定，因此啤酒酵母的最佳接种时间为20 h。

由表3可知，豆粕经酵母菌、乳酸菌发酵后，pH由7.15降为4.98， 酵母菌好（需）氧菌的存在为乳酸菌的生长繁殖创造了厌氧环境，而乳酸菌大量繁殖产生乳酸，降低了pH，这就使发酵饲料成品具有浓郁的酸香味[7]。 发酵豆粕尿素酶活性经微生物发酵后降为0.01 mg/（g·min），明显低于豆粕原料，这样含氮化合物分解为氨的几率就会大大降低，从而提高蛋白氮、非蛋白氮的利用率[8-10]。发酵豆粕的胃蛋白酶消化率较发酵前有明显提高，可能是因为豆粕中的蛋白质被分解成大量易被动物吸收的小分子蛋白质或肽；另外经微生物发酵，能够产生体外蛋白酶或肽酶等，这些不仅能补充动物内源酶的不足，而且能激活内源酶的分泌。

3 小结

通过对啤酒酵母菌和乳酸菌生长曲线的研究，结果表明它们的最佳接种时间分别为20和24 h。按照菌株的最佳接种时间，在起始温度30 ℃、接种量10%、含水量38%、啤酒酵母菌∶德式乳酸杆菌=2∶1（V/V）的条件下发酵96 h。发酵后干基重量减少8.1%，氨基酸总量提高13.0%，粗蛋白含量提高12.27%；发酵豆粕中的不良影响因子也大大减少，从而提高了动物适口性，有利于动物的消化利用。