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高活性发酵豆粕生产菌株筛选及其最佳发酵条件的研究的开题报告一、选题背景及意义豆粕是大豆加工后的副产物，是常用的饲料原料。
然而，豆粕中所含的蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分并不易为动物所吸收利用，因此需要进一步的处理，提高其营养价值。
发酵就是一种有效的处理方式，通过微生物的作用，可以降解豆粕中的抗营养物质，提高其蛋白质含量和生物价值，从而提高其饲用价值和经济效益。
目前，市场上存在着各种不同种类和质量的发酵豆粕产品，但是质量参差不齐，很难区分其优劣。
因此，本研究旨在针对发酵豆粕生产中的核心环节——菌株筛选及最佳发酵条件的研究进行探究，以期找到更优质且实用的发酵豆粕生产技术。
二、研究内容及研究方法（一）研究内容1. 分离筛选高活性的发酵豆粕菌株，并对其进行生理生化特性测定，筛选得到最佳实用菌株。
2. 确定发酵豆粕的最佳发酵条件，包括菌种种类、发酵时间、温度、pH值、豆粕初始含水量等因素。
3. 对比分析不同发酵条件下豆粕的营养成分及品质特性，以评估最佳发酵条件的优劣。
（二）研究方法1. 采用平板法、串联PCR、鉴定鉴定等技术手段，从自然环境中筛选优良的发酵豆粕菌株，并对其进行生理生化特性测定。
2. 采用Box-Behnken实验设计，优选出最佳发酵条件，同时通过响应面法对各因素进行分析优选。
3. 通过化学分析、气相色谱分析等方法，对比分析不同发酵条件下豆粕的营养成分及品质特性。
三、预期成果及意义（一）预期成果1. 从自然环境中筛选出一种优良的发酵豆粕菌株，并对其进行生理生化特性测定，得到一种最佳实用菌株。
2. 确定出发酵豆粕的最佳发酵条件，包括菌种种类、发酵时间、温度、pH值、豆粕初始含水量等因素，并通过响应面法对各因素进行分析优选。
3. 对比分析不同发酵条件下豆粕的营养成分及品质特性，评估最佳发酵条件的优劣。
（二）意义1. 本研究筛选得到的菌株和最佳发酵条件，可为发酵豆粕生产提供理论和实践依据，为提高豆粕的饲用价值和经济效益做出贡献。
1豆粕豆粕是大豆提取豆油后得到的一种副产品，是非常优质的畜禽植物蛋白饲料原料，其蛋白质含量43%~46%，而且含有多种矿物质、维生素和必需氨基酸。
豆粕在畜禽日粮中添加比例较大，但是豆粕中含有多种抗营养因子，这些抗营养因子会对饲料的消化、吸收和利用过程中产生不利影响，降低对豆粕营养物质的利用效果，并且当抗营养因子的含量超过动物的耐受范围时还会影响到动物的健康和生产性能，特别是对幼小动物的影响较大。
1.1豆粕中的抗营养因子目前被关注的豆粕中抗营养因子见表1：1.2抗营养因子的处理方法目前，降低豆粕中抗营养因子的方法主要有物理法、化学法、生物法。
1.2.1物理法物理法主要是加热的方式去除抗营养因子。
豆粕中的胰蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶等抗营养因子对热敏感，可以通过加热的方式去除，但低聚糖、大豆球蛋白、植酸等对热不敏感，不能通过加热的方式去除。
另外进行热处理时，必须保证热处理的强度适宜，加热不足则抗营养因子破坏不够；加热过度引发美拉德反应和焦糖化导致氨基酸利用率下降，会降低蛋白质的生物学效率。
1.2.2化学法化学法的主要原理是利用化学试剂与抗营养因子相结合，来改变抗营养因子的分子结构，使其失去活性。
常用的化学试剂有尿素、硫酸钠、硫酸亚铁等。
使用化学法处理过程中会有大量化学物质残留，导致去除困难及成本增加，常不被采用。
1.2.3生物法生物法是利用微生物对豆粕进行发酵，利用微生物在发酵过程中产生的蛋白酶、淀粉酶、植酸酶、糖化酶等多种酶类，来消除豆粕中的抗营养因子；一般筛选具有特殊能力的菌种，如能将淀粉等大分子分解为小分子的微生物，降解大分子蛋白较强的微生物，以及能够产生特殊风味的微生物。
经发酵后抗原性蛋白被水解为氨基酸和肽，低聚糖被水解为单糖，植酸被分解为无机磷酸盐，消除了豆粕的抗营养性，同时产生一些大豆肽、有益微生物代谢产物、细菌素等活性物质。
2不同微生物对豆粕中抗原的降解2.1材料菌种：来源于希普菌种保藏中心，编号为酵母不同菌种降解豆粕抗原的比较王俊青朱帆程林春劳泰财（广东希普生物科技股份有限公司，广东广州510890）[中图分类号]S816.7[文献标识码]A[文章编号]1005-8613（2018）10-0032-04[摘要]本实验选用多种微生物发酵豆粕原料，对降解豆粕抗原能力进行了研究，结果表明枯草杆菌05降解抗原蛋白的性能较强，发酵后的豆粕经SDS-PAGE检测，从球蛋白亚基条带颜色深浅的变化，判断该发酵豆粕的β-球蛋白和大豆球蛋白被完全降解，小分子肽含量明显升高。
降解大豆抗原蛋白菌株的的筛选及发酵条件探究的方案设计摘要：大豆抗原蛋白既是大豆的主要营养成分，又是大豆抗营养因子之一，是限制大豆及其制品在人类营养和动物饲料中利用的主要因素。
本文根据相关文献，进行总结对降解大豆抗原蛋白菌株的的筛选及发酵条件进行试验的设计。
关键词：大豆抗原蛋白细菌筛选发酵条件大豆粕蛋白质含量高达40％～55％，含有人体所必需的8 种氨基酸，为全价蛋白源，在动物饲料及人的高蛋白营养保健品中常作为优质原材料。
但生大豆中含有多种抗营养因子，且所含的主要蛋白质7S 伴球蛋白及11S 球蛋白均为大分子蛋白质，有很强的抗原性，能激起特异的免疫应答，食用后不仅会导致血清中抗大豆免疫球蛋白IgG 滴度的升高，而且会造成小肠局部发生器质性的损伤。
这些大分子蛋白质被统称为大豆抗原蛋白。
大豆抗原蛋白的抗营养作用主要有: ①降低饲料蛋白质的利用率; ②由于活化免疫系统而提高了维持需要; ③增加内源蛋白质的分泌,导致粪氮增加; ④有些敏感动物会出现过敏反应,导致腹泻、生产性能下降甚至死亡。
因此，消除大豆抗原蛋白对动物饲养有着极其重要的意义。
产酶菌的水解作用是降低大豆蛋白抗原性的有效方法，但其作用程度受交菌株种类极大的的影响。
所以筛选具有高效率的降解大豆抗原蛋白菌株显得尤为重要。
根据石慧等的研究发现在众多的降解大豆抗原蛋白菌株中，枯草芽孢杆菌效果极好。
因此本设计方法在枯草芽孢杆菌的基础上进行。
一、降解大豆抗原枯草芽孢杆菌的筛选1、试验菌种的准备：根据培养枯草芽孢杆菌的培养条件培养枯草芽孢杆菌，留置备用。
2、豆粕发酵试验：称量适量豆粕，将枯草芽孢杆菌以不同浓度梯度的接种量分别接入生豆粕中，加水混合均匀。
将以上混合物装入阔口罐头瓶，并用塑料薄膜封好，于恒温箱中静置发酵。
将不同的枯草芽孢杆菌菌株记为P1~P1O，设置表格记录数据：3、测定抗原蛋白的残留率：抗原蛋白的残留率是评价发酵工艺是否优异，发酵饲料是否达到标准要求的一个重要指标，目前为止，还没有严格的标准来测定发酵豆粕饲料中抗原蛋白的含量。
大豆是一年生草本植物，世界上许多国家的比较重要的豆类，根据大豆的种子和种皮可以分为饲料豆、青大豆、黄大豆、黑大豆和其他大豆[1]。
大豆中富含许多优质蛋白，含有丰富的人体必需氨基酸[2]，同样也是许多动物饲料中的植物蛋白原料。
但大豆蛋白的分子量相当大，分子结构复杂，所以在动物胃肠道里面经过消化酶作用后，主要以肽的形式被吸收。
大豆蛋白不但为生物体提供生长、发育所需的营养，还能提高其身体免疫力，促进其新陈代谢[3]。
豆粕是大豆提取豆油后得到的一种副产物，豆粕是制作动物饲料的主要原料，还可以用来制作糕点食品、以及化妆品和抗菌素原料。
以豆粕为原料，经过微生物发酵分解生成许多小分子物质如多肽类等。
大豆肽是生物活性肽，在代谢调控方面具有非常重要的作用，其中一些多肽的理化性质比大豆蛋白好，溶解性比较好，吸水性比较稳定，基本不受PH影响，具有较好的低黏性和较高的流动性，此外，降解豆粕小分子物质的相对分子量较小（1000KD)，容易消化吸收，其致敏性也比较低，适合食品、动物饲料、鱼粉等的生产加工。
降解豆粕在工业生产中主要以酶水解法和微生物发酵法为主[4][5]，微生物水解法又包括固态发酵法和液态发酵法，酶水解法制备的产品会产生不利于产品的味道，使产品口感差[6]。
所以本试验采用微生物发酵法中的固态发酵法，改善降解豆粕产生的大豆肽的品质，提高大豆肽的产量，消除抗营养因子[7]，对发酵条件进行优化，完善好豆粕发酵的工艺，来提高降解豆粕的效率，为大豆肽以及动物饲料的后续研究试验及工业化生产与应用提供基础。
1材料和设备1.1试验菌种枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、酵母菌、根霉G、根霉F、白腐及里氏木霉为实验室提供菌种。
1.2试验材料大豆粕（粉碎过筛）、麸皮（均为市场购买）；牛血清蛋白（标准品）；葡萄糖、磷酸二氢钾、磷酸段为旦12,冷伟芳3,刘谢缘1，4,冷桂华1,习小文1，廖金贤1（1.宜春学院化学与生物工程学院，江西宜春336000；2.上海海洋大学食品学院，上海201306；3.抚州市农业技术推广中心，抚州344000；4.集美大学海洋食品与生物工程学院，福建厦门361021）摘要：以枯草芽孢杆菌、酵母菌、根霉F、根霉G、里氏木霉、乳酸杆菌及白腐为菌种固态发酵降解豆粕为目的，通过采用对比试验法筛选降解豆粕的较佳菌液接种量、发酵时间、是否密封、菌液配比。
