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，是很好的植物蛋白飼料資源。但因其含有對動物有毒的游離棉酚，使其利用價值大大降低。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、氨基酸以及一些促生長因子的含量，因而受到人們廣泛的關注。
　　本實驗通過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)酵材料的預處理工藝及脫毒條件，來探討影響其發(fā)酵脫毒的因素。另外，通過進一步考察發(fā)酵脫毒前后棉仁中各物質變化，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：通過對實驗室已有的菌株進行固態(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)酵材料的預處理工藝：在單因素實驗的基礎上，通過對加熱時間、棉仁濕度及加熱溫度進行正交試驗得到各條件對棉仁

3、中游離棉酚（Free Gossypol,簡稱FG）含量變化的影響為濕度＞溫度＞時間。綜合各因素作用，得到的預處理最佳條件為，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計對固態(tài)發(fā)酵條件進行優(yōu)化。首先對濕度，接種量，固態(tài)發(fā)酵溫度，發(fā)酵時間，固態(tài)發(fā)酵物料厚度進行單因素實驗；然后對四個主要影響因素（溫度A，濕度B，接種量C，發(fā)

4、酵物料厚度D）進行L25(56)設計實驗，研究不同組合，對棉仁中游離棉酚（FG）含量的影響。然后通過測定游離棉酚含量和營養(yǎng)物質變化確定最佳發(fā)酵終止點。各因素對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)酵產物中棉酚降解至100mg/kg左右，再經過后續(xù)烘烤處理，游離棉酚剩余含量為80mg/kg左右，降