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復合益生菌固態(tài)發(fā)酵對豆粕營養(yǎng)品質影響的研究

2018-06-04 09:36:56      點擊:
導讀

豆粕是世界上應用最為廣泛的植物性蛋白原料,具有蛋白質含量高,氨基酸較為平衡,動物消化吸收利用好等優(yōu)勢;但因其蛋白分子較大以及多種抗營養(yǎng)因子的存在等,限制了其在動物特別是幼齡動物中的應用。益生菌發(fā)酵飼料是指利用有益菌發(fā)酵單一或混合飼料原料,去除抗營養(yǎng)因子,同時產生多種微生物代謝功能活性物質的新型生物飼料。大量研究表明,益生菌發(fā)酵飼料具有平衡飼料營養(yǎng)結構,改善飼料適口性,提高飼料效率;降低動物腸道病原微生物數(shù)量,減少腸道疾病的發(fā)生等作用。此外微生物發(fā)酵飼料,減少了抗生素的使用,是一種綠色環(huán)保型飼料,是當今動物研究的熱點。豆粕發(fā)酵后可顯著降低或鈍化其中的抗營養(yǎng)因子,能將大分子蛋白質分解為小肽或氨基酸,提高豆粕的消化率,降低飼料成本。本研究旨在利用復合益生菌對豆粕進行固態(tài)發(fā)酵,對比其發(fā)酵前后營養(yǎng)成分的變化,為發(fā)酵豆粕的推廣應用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 復合益生菌

由乳酸菌和釀酒酵母等組成,其活菌總數(shù)≥1.0×109 cfu/g,乳酸菌和釀酒酵母均由山東某公司提供。


1.1.2 試驗原料

國產去皮豆粕(市場采購):黃色、無霉變、無結塊和異味,粉碎后過篩;玉米粉、麩皮粉,市場采購。


1.2 試驗方法

1.2.1 發(fā)酵豆粕的制備

按38∶1∶1 準確稱取粉碎豆粕、玉米粉和麩皮粉,充分混合均勻,料水比為5∶4,接種量2.0‰,以不接種任何菌株的空白料為對照,32 ℃恒溫密封發(fā)酵72 h 后,65 ℃烘干粉碎得到發(fā)酵豆粕樣品,備用。


1.2.2 發(fā)酵豆粕感官性狀評價

在光線正常且無異味的環(huán)境中,稱取發(fā)酵豆粕樣品于平皿中,通過眼觀、鼻聞及手捻等方法對發(fā)酵豆粕顏色、氣味和手感特征等進行評價。評價標準參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準:NY/T 2218-2012 飼料原料發(fā)酵豆粕中對發(fā)酵豆粕感官性狀的要求。


1.2.3 pH 測定

取10 g 樣品加入90 mL 滅菌后的生理鹽水中, 攪拌均勻后直接采用玻璃電極pHS-3C 型pH 計測定。


1.2.4 發(fā)酵豆粕中微生物含量的檢測

分別按中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準:GB 4789.35-2010食品微生物學檢驗乳酸菌和GB 4789.15-2010 食品微生物學檢驗酵母菌計數(shù)測定發(fā)酵豆粕中乳酸菌和酵母菌的含量。


1.2.5 發(fā)酵豆粕中水分、粗蛋白質、酸溶蛋白和總酸含量的檢測

水分按國標(GB/T 6435-2014)測定;粗蛋白質按國標(GB/T 6432-1994)凱氏定氮法測定,以干物質為基礎計算測定結果;酸溶蛋白含量采用三氯乙酸(TCA)法測定;總酸(以乳酸計)含量的測定方法,參照GB/T 12456-2008 進行。


1.2.6 發(fā)酵豆粕中粗纖維和灰分含量的檢測

發(fā)酵豆粕中粗纖維的含量參考中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準:GB/T 6434-2006 飼料中粗纖維測定方法, 粗灰分的含量參考中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準:GB/T 6438-2007 飼料中粗灰分測定方法。以干物質為基礎計算測定結果。


1.2.7 發(fā)酵豆粕中大腸桿菌、霉菌和揮發(fā)性鹽基氮含量的檢測

大腸桿菌按國標(GB/T 18869-2002) 飼料中大腸菌群的測定, 霉菌數(shù)量按GB 4789.15- 2010 食品微生物學檢驗測定,揮發(fā)性鹽基氮測定方法參照GB 5009.44-2003 進行。


1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 軟件進行初步處理后,采用SPSS 13.0 進行統(tǒng)計分析,采用One-way ANOVA 進行方差分析,LSD 法進行組間多重比較,結果以“平均值±標準差”表示,P <0.05 表示差異顯著。

2結果與分析

2.1 復合益生菌固態(tài)發(fā)酵對發(fā)酵豆粕感官性狀的影響

復合益生菌固態(tài)發(fā)酵72 h 后取樣觀察,外觀呈淺黃色至淺棕色,色澤均勻一致,無結塊,無異物,無異臭味,且有淡的酵香味,符合優(yōu)質發(fā)酵豆粕標準。


2.2 復合益生菌固態(tài)發(fā)酵豆粕對pH 和有益微生物的影響

復合益生菌固態(tài)發(fā)酵豆粕對pH 和有益微生物的影響結果見表1,由表1 可知,復合益生菌組的pH 低于對照組1.98 個單位, 差異顯著(P < 0.05);復合益生菌發(fā)酵豆粕顯著提高了乳酸菌和酵母菌數(shù)量, 其中乳酸菌活菌數(shù)在109 水平,酵母菌活菌數(shù)在108 水平,發(fā)酵前后乳酸菌、酵母菌活菌數(shù)提高3 ~ 4 個數(shù)量級。

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2.3 復合益生菌固態(tài)發(fā)酵豆粕對營養(yǎng)指標變化的影響

由表2 可知, 豆粕經復合益生菌發(fā)酵后,顯著提高了粗蛋白質、酸溶蛋白和總酸的含量, 其中, 粗蛋白質含量顯著高出空白對照組6.07%(P < 0.05), 發(fā)酵后酸溶蛋白含量和總酸含量分別是對照的3.87 倍和5.23 倍。對水分、粗纖維和灰分影響無顯著性差異(P > 0.05)。

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2.4 復合益生菌固態(tài)發(fā)酵豆粕對大腸桿菌、霉菌和揮發(fā)性鹽基氮的影響

由表3 可知, 豆粕經復合益生菌發(fā)酵后降低了大腸桿菌和霉菌的數(shù)量,均低于10 cfu/g; 揮發(fā)性鹽基氮的含量高出對照組155.80%,差異顯著(P < 0.05)。

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討 論

3.1 復合益生菌固態(tài)發(fā)酵豆粕對pH 和有益微生物的影響

本試驗結果表明,復合益生菌發(fā)酵豆粕,能夠促進豆粕中有益微生物的生長繁殖, 降低pH,這與前人的研究結果是一致的(付亭亭,2014);在發(fā)酵前期,酵母菌作為兼性厭氧菌利用豆粕提供營養(yǎng)物質得以大量繁殖(姜丹,2011),消耗氧氣造成厭氧環(huán)境,為乳酸菌的生長提供有利條件;同時乳酸菌在發(fā)酵過程中,能夠產生一些酶類將發(fā)酵基質中的葡萄糖或乳糖轉化成乳酸等有機酸,進而降低飼料的pH(吳逸飛等,2016;李永凱等,2009)。


3.2 復合益生菌固態(tài)發(fā)酵豆粕對營養(yǎng)指標變化的影響

益生菌發(fā)酵飼料及原料, 能夠改善其營養(yǎng)結構。益生菌在繁殖過程中能夠將培養(yǎng)基中的非蛋白氮、無機氮轉化成營養(yǎng)價值更高的菌體蛋白,Stale 等(2005)研究發(fā)現(xiàn),使用乳酸菌發(fā)酵豆粕,粗蛋白質含量提高8.71%,脲酶抑制劑含量降低80.64%。同時微生物發(fā)酵能夠產生一些酶類將大分子的蛋白質,轉化成小分子肽,小分子的肽具有特殊的營養(yǎng)性能,其能夠被動物直接吸收,參與機體生理活動, 部分小肽還能促進幼小動物腸道的提早成熟,刺激消化酶的分泌,提高機體免疫力(吳勝華等,2008)。Song 等(2010)研究發(fā)現(xiàn),釀酒酵母菌發(fā)酵豆粕總蛋白含量提高23.4%, 游離氨基酸提高21 倍。本試驗結果表明,發(fā)酵豆粕粗蛋白質含量提高6.07%, 發(fā)酵后酸溶蛋白含量和總酸含量分別是對照的3.87 倍和5.23 倍。


3.3 復合益生菌固態(tài)發(fā)酵豆粕對大腸桿菌、霉菌和揮發(fā)性鹽基氮的影響

復合益生菌發(fā)酵豆粕由于大量乳酸菌的生長繁殖,pH 顯著降低, 從而抑制了大腸桿菌和霉菌等有害微生物的生長。馮杰等(2007)研究表明,發(fā)酵豆粕較高的乳酸菌含量能夠抑制大腸桿菌的繁殖, 降低仔豬的腹瀉指數(shù)以及料重比,提高飼料消化吸收率,同時仔豬排泄物中氨氮減少,對環(huán)境起到一定改善作用;王龍昌等(2010)在肉雞上也有類似發(fā)現(xiàn)。揮發(fā)性鹽基氮(TNB-N) 是衡量動物性蛋白質飼料新鮮度的理化指標,是由于細菌的生長繁殖和酶的作用,使蛋白質分解而產生胺類以及氮等具有揮發(fā)性的堿性含氮物質(彭楊思等,2016;劉雪云,2014)。發(fā)酵豆粕中揮發(fā)性鹽基氮通常要求≤100 mg/100 g。本試驗結果表明, 復合益生菌組由于益生菌作用使得蛋白質分解,揮發(fā)性鹽基氮含量升高,這與測定的粗蛋白質含量升高結果一致。

4結 論

復合益生菌發(fā)酵豆粕能夠促進豆粕中有益微生物的生長繁殖, 顯著抑制有害微生物大腸桿菌和霉菌的生長,顯著提高粗蛋白質、酸溶蛋白和總酸含量,具有較好發(fā)酵效果。


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