基于豆渣的发酵饲料的研制及其理化指标的变化研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

豆渣作为加工豆腐、豆干等豆制品的副产物，富含蛋白质、膳食纤维、脂肪、矿物质元素以及维生素等营养素，营养丰富且全面。研究表明，约有30%的大豆固形物、20%的大豆蛋白以及11%的大豆油脂在加工过程中残留在豆渣中^[1]，其中豆渣中部分氨基酸含量高于大豆，而且含有大量的多糖和异黄酮^[2]。但由于豆渣水分含量高、容易腐败变质、不易储存、适口性差等因素，大量的豆渣被丢弃或直接用于动物饲料，造成大量豆渣的浪费以及营养成分的流失，并且污染环境。即便作为畜禽饲料的豆渣，由于蛋白质含量低，粗纤维含量高，同时含有的抗胰蛋白酶、皂素和血凝素等因素，严重影响适口性和动物消化，不适于直接作为饲料^[3-5]。实验表明，通过微生物发酵的方式能有效改善新鲜豆渣等糟渣饲料和常规的适口性，提高其贮藏性能和营养价值，在畜禽养殖中具有现实意义^[6-7]。并且豆渣经过微化物发酵后，可获取一些新的产物如：功能性低聚糖、多肽等功能成分，因而发酵豆渣具备独特生理功能，深入开发它的营养价值，发挥经济效益十分必要^[8]。

近期的大量研究围绕豆渣进行各种微生物的固态发酵，寻找最佳发酵条件，提高豆渣蛋白含量和可溶纤维素含量，优化贮存性能，并且探究豆渣发酵过程中各种理化指标的变化，获取更多具有特定功能的成分，以期能够将豆渣更好的应用于饲料和食品行业。其中主要的发酵菌种为毛霉菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母、白地霉、米根霉、少孢根霉等。实验表明复合菌效果好于单菌，现今的大量研究是通过两种菌株的复合来实现固态发酵豆渣^[9-13]。孙盈通过对高产纤维素酶菌株选育对豆渣中纤维素含量进行降低^[14]。谭青云将豆渣利用毛霉发酵后，既可以提高可溶性膳食纤维、可溶性蛋白质及游离氨基酸等含量^[15]。李剑锋等采用芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母和白地霉等菌株制备的高酶活复合菌剂发酵豆渣制备糟粕生物饲料增加了肉牛的日增重^[16]。管瑛等人用米根霉和少孢根霉发酵豆渣，提高了豆渣的营养成分及抗氧化活性^[17]。谢婧通过对发酵豆渣中营养保健成分的探究发现，发酵豆渣中游离氨基酸含量、可溶性总糖含量和大豆异黄酮含量显著增加^[18]。

本课题通过微生物固态发酵的方法，选用3种菌株发酵豆渣制作新型发酵饲料，通过对发酵豆渣饲料中ph值、干物质回收率（dry matter recovery，dmr）、活菌数和还原糖含量等指标的测定来确定最优的菌种比例、水分含量、发酵温度以及发酵时间，为发酵豆渣饲料寻求最佳发酵条件。从而在保留豆渣原有的优质营养物质的基础上，提高豆渣质量，提高动物对其消化和吸收效率，改善豆渣不良气味和适口性，并且最大程度的提高豆渣的贮存时间，优化发酵豆渣饲料生产工艺，为促进农业经济可持续发展，缓解饲料资源缺乏提供了新的途径。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：通过实验寻找发酵豆渣中乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌3种菌株的最佳比例，最佳发酵条件，以制取以豆渣为基础的发酵饲料，探究发酵豆渣内部理化指标的变化。

研究内容：对豆渣中乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌的比例进行调节，并且探究最佳的发酵时间、发酵温度和原料中水分含量，测定发酵过程中发酵豆渣的pH值、干物质回收率、还原糖含量和活菌数等理化指标，以此来判定豆渣发酵的质量。

3. 研究的方法与方案

研究方法：采用正交试验固态发酵豆渣，筛选乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌最佳组合配比， 以3个菌种不同添加量进行正交设计， 37℃发酵，测定发酵后豆渣的 ph、干物质回收率（dmr）、活菌数和还原糖含量。之后进行正交实验设计，利用麸皮添加量控制水分含量，控制发酵时间以及发酵温度，以同样发酵豆渣的ph、干物质回收率（dmr）、活菌数和还原糖含量理化指标筛选最佳发酵条件组合。

技术路线：

实验方案：

4. 研究创新点

研究了乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌三种菌株固态混合发酵豆渣最佳配比组合，应用正交实验设计确定最佳发酵条件，为生产提供理论依据。

5. 研究计划与进展

4月14日-5月30日 测定3种菌株最佳比例

5月1日-5月28日 测定最佳发酵条件