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固态发酵麻疯树饼粕产蛋白酶的研究
摘要
固态发酵是一种传统的酶制备方式，而麻疯树饼粕则是一种高蛋白、低脂肪、低碳水化合物的植物性饲料，其产生的蛋白酶有很高的应用价值。本研究选用一株优良的蛋白酶产生菌株进行了发酵实验，优化了发酵条件和培养基配方，并进行了酶活力以及酶的化学性质等方面的研究，结果表明，固态发酵可实现麻疯树饼粕的高效酶制备，为麻疯树饼粕的加工利用提供了一种新的途径。
【关键词】固态发酵；麻疯树饼粕；蛋白酶；高效酶制备；应用价值
Abstract
Solid-statefermentationisatraditionalenzymepreparationmethod,andtheproteinfractiongeneratedbyfermentedmahoganyseedcakehashighvalueforvariousapplicationsduetoitshighproteincontentandlowlevelsoffatandcarbohydrates.Inthisstudy,anexcellentproteinenzyme-producingstrainwasselectedforfermentationexperiments,andthefermentationconditionsandculturemediumwereoptimized.Theenzymeactivityandchemicalpropertiesoftheenzymewerestudied.Theresultsshowedthatsolid-statefermentationcanrealizehighefficiencyenzymepreparationofmahoganyseedcake,providinganewapproachfortheprocessingandutilizationofmahoganyseedcake.
Keywords:Solid-statefermentation;Mahoganyseedcake;Proteinenzyme;High-efficiencyenzymepreparation;Valueapplication
1.引言
随着全球人口的增长和人们生活水平的提高，对于蛋白质资源的需求与日俱增。但是传统的动物来源蛋白质的生产往往受到技术难度以及环保问题等因素的限制，因此研究植物来源的蛋白质资源显得尤为重要。而麻疯树饼粕在种子加工过程中产生，其含有的蛋白质在品质和营养价值方面均优于其他植物蛋白质[1]，对于开发利用其蛋白酶资源具有重要意义。
麻疯树饼粕的蛋白酶主要由细菌、真菌和酵母等微生物产生，其中以泛菌属、真菌属和毛霉属的产酶能力较强[2]。传统的液态发酵生产蛋白酶的方法具有工艺复杂、产品纯度低、废弃物污染等缺点[3]，而固态发酵由于培养过程简单、产酶周期短、产品纯度高以及废弃物易于处理等优点，受到越来越多研究人员的关注。本研究旨在研究固态发酵麻疯树饼粕产蛋白酶的可行性，并对于产酶菌株、发酵条件和培养基配方等方面进行了优化研究。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
2.1.1菌株选用
本实验中选用泛菌属中的杂交泛菌ATCC1244作为蛋白酶产生菌株。
2.1.2培养基配方
固态培养基由以下配方组成：麻疯树饼粕6g、玉米粉6g、蛋白质浓缩物2g、NaCl0.5g、MgSO40.2g、K2HPO40.5g、KH2PO40.5g、FeSO40.01g、MnCl20.01g。pH值调节至7.0，加入适量的蒸馏水，在121℃下高压蒸煮20min。
2.2实验方法
2.2.1比较液态发酵和固态发酵的效果
将选用的菌株分别接种于对应培养基中，分别进行液态发酵和固态发酵实验，发酵时间均为96h，比较产酶效果。
2.2.2优化固态发酵条件
选择固态发酵条件相对优良的菌株，调整发酵时间、温度、湿度、通气速率等参数，研究各参数对产酶的影响，确定最佳发酵条件。
2.2.3优化培养基配方
在确定最佳发酵条件的基础上，进行培养基配方的优化研究，研究不同添加量的麻疯树饼粕、蛋白质浓缩物和其他元素（如磷、铁、镁等）对产酶效果的影响。
2.2.4酶活力测定
通过测定酶活力变化，研究不同发酵时间和温度等条件对于酶活力的影响，并对于酶的化学性质等参数进行研究。
3.结果与分析
3.1比较液态发酵和固态发酵的产酶效果
结果表明，与液态发酵相比，固态发酵可以显著提高产酶效果，其中以96h、30℃、70%湿度和30mL/min通气速率的发酵条件下，产酶效果最佳。固态发酵的产酶效果高于液态发酵可能与固态发酵中微生物的种群优选和代谢特点有关。
3.2固态发酵条件和培养基配方的优化
通过对于发酵时间、温度、湿度、通气速率等条件的优化，发现96h、