高效降解游离棉酚菌株的筛选及固态发酵工艺的初步研究

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1、索取号：Q93密级：公开硕士学位论文高效降解游离棉酚菌株的筛选及固态发酵工艺的初步研究研究生：龙良雨指导教师：杨革教授培养单位：生命科学学院一级学科：生物学二级学科：微生物学完成时间：2016年3月15日答辩时间：2016年6月12日万方数据曲阜师范大学研究生学位论文独创性声明（根据学位论文类型相应地在“□”划“√”）本人郑重声明：此处所提交的博士□/硕士□论文《高效降解游离棉酚菌株的筛选及固态发酵工艺的初步研究》，是本人在导师指导下，在曲阜师范大学攻读博士□/硕士□学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的

2、研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：曲阜师范大学研究生学位论文使用授权书（根据学位论文类型相应地在“□”划“√”）《高效降解游离棉酚菌株的筛选及固态发酵工艺的初步研究》系本人在曲阜师范大学攻读博士□/硕士□学位期间，在导师指导下完成的博士□/硕士□学位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有，本论文的研究内容不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借

3、阅。本人授权曲阜师范大学，可以采用影印或其他复制手段保存论文，可以公开发表论文的全部或部分内容。作者签名：日期：导师签名：日期：万方数据摘要摘要棉仁富含蛋白质，是很好的植物蛋白饲料资源。但因其含有对动物有毒的游离棉酚，使其利用价值大大降低。为此，人们研究了许多使棉仁脱毒的方法，如有机溶剂浸提、硫酸亚铁处理、氢氧化钙处理以及微生物发酵等。其中，利用微生物发酵脱毒被认为是目前最好的方法，该法不但能脱除棉仁中的游离棉酚，而且还可以提高棉仁中的蛋白质、氨基酸以及一些促生长因子的含量，因而受到人们广泛的关注。本实验通过筛选得到一株高效降解游离棉酚的红曲霉菌株

4、（Monascuspurpureus），并优化了其发酵材料的预处理工艺及脱毒条件，来探讨影响其发酵脱毒的因素。另外，通过进一步考察发酵脱毒前后棉仁中各物质变化，初步探究了红曲霉发酵的发酵效果。具体如下：1.游离棉酚降解菌的筛选：通过对实验室已有的菌株进行固态发酵降解棉酚的筛选，得到一株可高效降解游离棉酚的红曲霉菌株。2.优化发酵材料的预处理工艺：在单因素实验的基础上，通过对加热时间、棉仁湿度及加热温度进行正交试验得到各条件对棉仁中游离棉酚（FreeGossypol,简称FG）含量变化的影响为湿度＞温度＞时间。综合各因素作用，得到的预处理最佳条件为，

5、70%的湿度，120℃条件下处理20min，在最佳条件下FG降解至约290mg/kg，降解率为96.2%。3.优化固态发酵脱毒条件：利用单因素和正交设计对固态发酵条件进行优化。首先对湿度，接种量，固态发酵温度，发酵时间，固态发酵物料厚度进行单因素实验；然后对6四个主要影响因素（温度A，湿度B，接种量C，发酵物料厚度D）进行L25(5)设计实验，研究不同组合，对棉仁中游离棉酚（FG）含量的影响。然后通过测定游离棉酚含量和营养物质变化确定最佳发酵终止点。各因素对棉仁中的游离棉酚的降解率影响依次为：接种量＞温度＞发酵厚度＞湿度。综合各因素作用，确定的最佳

6、发酵温度为32℃，物料湿度为60%，接种量为10%，物料厚度为2.5cm。在此最佳条件下发酵产物中棉酚降解至100mg/kg左右，再经过后续烘烤处理，游离棉酚剩余含量为80mg/kg左右，降解率为72.5%。4.发酵脱毒前后的物质变化：通过红曲霉发酵脱毒处理后的棉仁无霉变、质地松散、香味浓郁。发酵前后棉仁中的植酸含量降低了46.9%，粗蛋白质含量由45.83%提升至49.15%，并且大分子蛋白转变为小分子蛋白，大大提高了棉仁的营养价值。关键词：棉仁，游离棉酚，脱毒，红曲霉，固态发酵I万方数据AbstractAbstractCottonseedmea

7、l(CSM)withhighconcentrationofproteinisaverygoodresourcesofplantproteinfeedstuff.Butduetothepresenceoffreegossypoltoxicanimal,whichgreatlyreducedtheutilizationvalue.Therefore,anumberofmethodshavebeendevelopedforremovingfreefreegossypol(FG).Suchasorganicsolventextraction,ferrous

8、sulfate,calciumhydroxidetreatmentprocessingandfermentationetc