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論不同微生物菌株發(fā)酵豬血的研究論文
豬血是一種高蛋白、低脂肪、低糖且微量元素含量豐富的肉類(lèi)工業(yè)副產(chǎn)品，其蛋白含量與豬瘦肉相當(dāng)，故有液態(tài)肉之稱(chēng)。我國(guó)是世界上養(yǎng)豬最多的國(guó)家，每年存欄數(shù)至少在3億頭以上，因此，每年可利用的豬血量達(dá)到90 萬(wàn)噸，數(shù)量相當(dāng)可觀，然而,我國(guó)許多屠宰場(chǎng)屠宰牲畜后留下來(lái)的血液除了少部分用作菜肴食用外，絕大多數(shù)就直接排放到環(huán)境中，既浪費(fèi)了寶貴的蛋白質(zhì)資源，又嚴(yán)重污染了環(huán)境。目前，利用蛋白酶水解豬血制備多肽研究居多，多數(shù)采用單一酶或者混合酶進(jìn)行酶解。少數(shù)采用微生物降解豬血。枯草芽孢桿菌能夠產(chǎn)生蛋白酶，具有豐富的產(chǎn)酶系統(tǒng)，具備生產(chǎn)多種酶的應(yīng)用。近年來(lái)，枯草芽孢桿菌及微生物群體之間相互作用，由于不同的代謝途徑，產(chǎn)生代謝產(chǎn)物不同，微生物協(xié)同作用能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相輔相成起到單一菌株起不到的作用。微生物產(chǎn)酶促進(jìn)蛋白質(zhì)分解、轉(zhuǎn)化，并積累大量的代謝產(chǎn)物。通過(guò)微生物發(fā)酵法為豬血蛋白質(zhì)資源在飼料行業(yè)高效利用創(chuàng)造良好條件，又能解決豬血廢棄物帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題。
本試驗(yàn)利用6 種乳酸菌;2 種芽孢枯草桿菌;5 種酵母菌進(jìn)行豬血發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。選出最優(yōu)菌的不同配比水解效果，為后續(xù)的豬血發(fā)酵蛋白水解實(shí)驗(yàn)提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 原料、試劑材料及儀器
1.1.1 原料
豬血：由華正集團(tuán)提供。
乳酸菌：乳完、乳S、北1、乳M、長(zhǎng)1、乳G;酵母菌：啤X-33、啤酒酵母、酵母Q、酵母b、酵母假P;枯草芽孢桿菌：枯草、枯草1，由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程實(shí)驗(yàn)室提供。
1.1.2 試劑硫酸銅、氫氧化鈉、吐溫80、牛肉膏、蛋白胨、乙酸鈉、磷酸氫二鉀、甲醛等。
1.1.3 儀器HYG-A 全溫?fù)u瓶柜，大倉(cāng)市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠;立式壓力蒸汽滅菌器，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;超凈工作臺(tái)，蘇州真田潔凈設(shè)備有限公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 指標(biāo)測(cè)定蛋白質(zhì)水解度的測(cè)定：采用半微量凱氏定氮法;可溶性蛋白含量的測(cè)定：采用考馬斯亮藍(lán)法;氨基酸態(tài)氮含量測(cè)定：采用電位甲醛滴定法;水解率用甲醛滴定法測(cè)氨基酸含量。
1.2.2 實(shí)驗(yàn)菌株的搖瓶培養(yǎng)
1.2.2.1 三種菌株培養(yǎng)基的配置
配制600 毫升MRS 培養(yǎng)基、300 毫升YEPD 培養(yǎng)基及肉湯培養(yǎng)基，將制備好的培養(yǎng)基放入滅菌鍋內(nèi)，120℃滅菌20 公鐘備用。
1.2.2.2 菌株平板培養(yǎng)在超凈工作臺(tái)里倒平板，做好標(biāo)記，冷卻后將對(duì)應(yīng)菌株涂布接種到培養(yǎng)基上，在各自最適溫度下培養(yǎng)2～3 天。
1.2.2.3 各菌株的搖瓶培養(yǎng)從固體平板培養(yǎng)基上挑取菌落接種到新配好的液體培養(yǎng)瓶中，將接種好的菌液放入32℃每分鐘120rpm 的恒溫?fù)u床中震蕩培養(yǎng)2 天。
1.2.3 菌株接種發(fā)酵及發(fā)酵液水解度測(cè)定
單菌種發(fā)。將培養(yǎng)好的各菌液按接種量5%接種到50 毫升的豬血中，做好標(biāo)記，放入32℃每分鐘120rpm 的恒溫?fù)u床中培養(yǎng)60 小時(shí)。
1.2.4 三種混合菌株混合發(fā)酵
1.2.4.1 三種菌株不同濃度配比正交實(shí)驗(yàn)
三因素兩水平的正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)4 個(gè)處理，接種到豬血中，在32℃每分鐘120rmp 的恒溫?fù)u床中震蕩培養(yǎng)。48 小時(shí)后測(cè)水解度。
1.2.4.2 不同時(shí)間對(duì)三種混合菌發(fā)酵水解度的影響在32℃每分鐘120rmp 的恒溫?fù)u床中震蕩培養(yǎng)，設(shè)定三個(gè)時(shí)間36 小時(shí)、48 小時(shí)、60 小時(shí)、測(cè)混合菌株發(fā)酵液的水解度。
2 結(jié)果與分析
2.1 單菌種發(fā)酵水解度的比較
將所用的每種菌種接種到50 毫升的豬血中。在相同的條件下32℃每分鐘120rpm 的恒溫?fù)u床上培養(yǎng)。用甲醛法測(cè)其發(fā)酵液中氨基氮的含量從而計(jì)算出水解度。
從數(shù)據(jù)可以看出每種屬中水解度依次為乳S> 北1> 乳完> 長(zhǎng)1≥乳M> 乳G，枯草> 枯草1，啤酒酵母≥啤X-33> 酵母b> 酵母Q≥酵母假P。最高的菌株是乳S、枯草、啤酒酵母、啤X-33。因?yàn)榭紤]到啤酒酵母具有去除豬血異味的作用，因此在后面的實(shí)驗(yàn)中選取啤酒酵母。
2.2 三種混合菌株發(fā)酵水解度的比較
三種菌啤酒酵母，乳S，枯草根中的配比進(jìn)行混合發(fā)酵，在48 小時(shí)測(cè)其水解度。由數(shù)據(jù)分析可知，在3 個(gè)菌株中，根據(jù)極差R 啤酒酵母>R 乳S≥R 枯草，說(shuō)明啤酒酵母接種量對(duì)豬血蛋白水解度的影響最為顯著。根據(jù)K1，K2 得知。最佳菌株混合濃度配比為：A2B2C1，即1%啤酒酵母，1%乳S，0.5%枯草。
2.3 三種混合菌株發(fā)酵時(shí)間對(duì)豬血水解度的比較數(shù)據(jù)分析可知，隨時(shí)間的增加，水解度快速增加，48 小時(shí)達(dá)到最大，60 小時(shí)后菌株的發(fā)酵水解度不會(huì)有多大變化，還有下降的趨勢(shì)。
3 結(jié)語(yǔ)
乳酸菌屬、酵母菌屬及芽孢桿菌屬均能對(duì)豬血蛋白進(jìn)行水解。對(duì)豬血蛋白水解度最高的菌株是乳S、枯草、啤酒酵母、啤X-33。三種混合菌株最佳菌株混合濃度配比為：A2B2C1，即1%啤酒酵母，1%乳S，0.5%枯草。
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