高效降解游離棉酚菌株的篩選及固態(tài)發(fā)酵工藝的初步研究.pdf

1、棉仁富含蛋白質(zhì)，是很好的植物蛋白飼料資源。但因其含有對(duì)動(dòng)物有毒的游離棉酚，使其利用價(jià)值大大降低。為此，人們研究了許多使棉仁脫毒的方法，如有機(jī)溶劑浸提、硫酸亞鐵處理、氫氧化鈣處理以及微生物發(fā)酵等。其中，利用微生物發(fā)酵脫毒被認(rèn)為是目前最好的方法，該法不但能脫除棉仁中的游離棉酚，而且還可以提高棉仁中的蛋白質(zhì)、氨基酸以及一些促生長(zhǎng)因子的含量，因而受到人們廣泛的關(guān)注。
　　本實(shí)驗(yàn)通過(guò)篩選得到一株高效降解游離棉酚的紅曲霉菌株（Monascus

2、 purpureus），并優(yōu)化了其發(fā)酵材料的預(yù)處理工藝及脫毒條件，來(lái)探討影響其發(fā)酵脫毒的因素。另外，通過(guò)進(jìn)一步考察發(fā)酵脫毒前后棉仁中各物質(zhì)變化，初步探究了紅曲霉發(fā)酵的發(fā)酵效果。具體如下：
　　1.游離棉酚降解菌的篩選：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室已有的菌株進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵降解棉酚的篩選，得到一株可高效降解游離棉酚的紅曲霉菌株。
　　2.優(yōu)化發(fā)酵材料的預(yù)處理工藝：在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)加熱時(shí)間、棉仁濕度及加熱溫度進(jìn)行正交試驗(yàn)得到各條件對(duì)棉仁

3、中游離棉酚（Free Gossypol,簡(jiǎn)稱FG）含量變化的影響為濕度＞溫度＞時(shí)間。綜合各因素作用，得到的預(yù)處理最佳條件為，70％的濕度，120℃條件下處理20min，在最佳條件下FG降解至約290mg/kg，降解率為96.2％。
　　3.優(yōu)化固態(tài)發(fā)酵脫毒條件：利用單因素和正交設(shè)計(jì)對(duì)固態(tài)發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化。首先對(duì)濕度，接種量，固態(tài)發(fā)酵溫度，發(fā)酵時(shí)間，固態(tài)發(fā)酵物料厚度進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)；然后對(duì)四個(gè)主要影響因素（溫度A，濕度B，接種量C，發(fā)

4、酵物料厚度D）進(jìn)行L25(56)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究不同組合，對(duì)棉仁中游離棉酚（FG）含量的影響。然后通過(guò)測(cè)定游離棉酚含量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化確定最佳發(fā)酵終止點(diǎn)。各因素對(duì)棉仁中的游離棉酚的降解率影響依次為：接種量＞溫度＞發(fā)酵厚度＞濕度。綜合各因素作用，確定的最佳發(fā)酵溫度為32℃，物料濕度為60％，接種量為10％，物料厚度為2.5cm。在此最佳條件下發(fā)酵產(chǎn)物中棉酚降解至100mg/kg左右，再經(jīng)過(guò)后續(xù)烘烤處理，游離棉酚剩余含量為80mg/kg左右，降