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中国精品科技期刊2020

响应面法优化蛋壳豆渣发酵工艺生产高钙饲料

陈劭舒, 董丽婷, 夏凤腾, 刘玉洁, 罗灿, 李怡成, 王征

陈劭舒,董丽婷,夏凤腾,等. 响应面法优化蛋壳豆渣发酵工艺生产高钙饲料[J]. 食品工业科技,2023,44(9):200−206. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070321.
引用本文: 陈劭舒,董丽婷,夏凤腾,等. 响应面法优化蛋壳豆渣发酵工艺生产高钙饲料[J]. 食品工业科技,2023,44(9):200−206. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070321.
CHEN Shaoshu, DONG Liting, XIA Fengteng, et al. Optimized the Fermentation Process of Eggshell and Soybean Dregs to Produce High Calcium Feed by Response Surface Methodology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(9): 200−206. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070321.
Citation: CHEN Shaoshu, DONG Liting, XIA Fengteng, et al. Optimized the Fermentation Process of Eggshell and Soybean Dregs to Produce High Calcium Feed by Response Surface Methodology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(9): 200−206. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070321.

响应面法优化蛋壳豆渣发酵工艺生产高钙饲料

基金项目: 湖南省长沙市自然科学基金(kq2202218)。
详细信息
    作者简介:

    陈劭舒(1998−),女,硕士研究生,研究方向:微生物资源研究及利用,E-mail:c986316054@163.com

    通讯作者:

    王征(1967−),女,博士,教授,研究方向:植物天然产物与动物肠道健康及无抗替代,E-mail:wz8918@126.com

  • 中图分类号: TQ920

Optimized the Fermentation Process of Eggshell and Soybean Dregs to Produce High Calcium Feed by Response Surface Methodology

  • 摘要: 大量废弃的蛋壳和湿豆渣是良好的钙和氮素资源,为探索一条解决两类农业废弃物合理利用的新途径,本实验选用枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和粪肠球菌固体生料发酵鸡蛋壳、豆渣混合物。以乳酸钙含量为指标,利用单因素实验研究了豆渣蛋壳比例、固水比、葡萄糖添加量、接种量、混合菌种比例、发酵温度和发酵时间对发酵产乳酸钙的影响,并利用响应面试验优化发酵产乳酸钙的工艺条件。实验结果表明:在豆渣蛋壳比例90:10、枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌:粪肠球菌为1:1:1(体积比)、固水比1:2.5、葡萄糖添加量15.6%、接菌量14.7%、发酵温度37 ℃、发酵6 d的条件下,蛋壳豆渣混合物中的乳酸钙含量达到13.58%。与发酵前相比,发酵后豆渣饲料中的游离氨基酸、乳酸钙含量显著提高(P<0.05),pH、粗脂肪、可溶性蛋白显著降低(P<0.05)。综上所述,利用益生菌发酵蛋壳与豆渣,可以制备一种高钙饲料。
    Abstract: Discarded eggshells and wet soybean dregs are rich sources of calcium and nitrogen. This study aimed to establish a novel optimized method for the utilization of agricultural wastes. Eggshells and soybean dregs were the primary raw materials used in this study. Bacillus subtilis, Lactobacillus plantarum, and Enterococcus faecalis were the probiotic strains selected for mixed fermentation. Harman’s single-factor test based on the assessment of calcium lactate content in the fermented forage was used to screen the following process parameters: Ratio of soybean dregs to eggshells, solid to water ratio, addition of glucose, inoculation amount, ratio of probiotic strains, fermentation temperature and duration. Optimum fermentation conditions were determined using response surface methodology. The results revealed that the conditions required for optimum fermentation were as follows: Soybean dregs to eggshells ratio of 90:10, solid to water ratio of 1:2.5, addition of 15.6% glucose, inoculation amount of 14.7%, Bacillus subtilis, Lactobacillus plantarum and Enterococcus faecalis in the ratio of 1:1:1 (v/v), and fermentation duration of 6 days at 37 °C. The amount of calcium lactate in the fermented forage was 13.58%. Free amino acid and calcium lactate concentrations in the fermented forage were significantly higher (P<0.05) in comparison to their concentrations in the raw materials. A significant decrease in pH and concentrations of crude fat and soluble protein in the fermented forage was also observed (P<0.05). In conclusion, this study established a novel optimized method for the production of high calcium feed from eggshells and soybean dregs using probiotic fermentation.
  • 2020年,中国禽蛋产量为3468万吨[1],大量禽蛋被消费的同时,产生成吨的蛋壳要进行处理。蛋壳占整个鸡蛋重量的10%~12%,富含钙、镁、铁等元素以及一些有机物,其中碳酸钙的含量高达95%左右[2-3]。另一方面,我国每年会产生2000多万吨湿豆渣[4]。豆渣是一种优质的蛋白饲料原料[5],其中含有18%~23%的蛋白质,总膳食纤维含量最高可达60%,同时还含有磷脂、维生素和钙、镁多种矿物质元素等[6-7]

    但由于豆渣含水量过高、不耐贮藏、口感差等缺点,容易让人忽略其利用价值。只有少部分豆渣被加以利用,用作肥料[8]或是食品[9]、饲料[10]的加工。如果豆渣不及时烘干处理,很容易霉变腐坏而被遗弃到环境中,造成环境污染[11]。蛋壳也只有小部分作为钙源补充剂使用,大部分蛋壳都被填埋处理[12-13]。两种农产品的加工废弃物目前尚未得到充分的开发与利用,既造成了资源的浪费,又污染了环境。利用微生物发酵技术加工这两种废弃物,是提高蛋壳、豆渣利用价值的有效方法。如今,抗生素已被广泛禁用于饲料添加剂,发酵饲料有望成为一种促进动物生长的重要饲料组分。微生物发酵技术在改善饲料适口性、减少环境污染、改善畜禽肉品质等方面都发挥了重要作用[14-15],发酵饲料在饲料经济效益和动物生长等方面均具有良好的应用前景[16-17]

    实验室前期实验,已筛选出可产丰富蛋白酶系的枯草芽孢杆菌、产乳酸的植物乳杆菌和粪肠球菌。本研究首次将两种废弃物混合集中处理,采用厌氧-好氧相结合的发酵工艺,对蛋壳豆渣混合物进行生料固体发酵,通过单因素及响应面优化试验,选出最合适的发酵工艺参数,并分析发酵前后的营养成分变化,以期为我国豆类和蛋类副产物的综合开发利用提供参考。

    蛋壳 取自湖南农业大学农贸市场,洗净,80 ℃烘干后打碎备用;豆渣 由湖南畅想农业有限公司提供,80 ℃烘干后备用;菌种(枯草芽孢杆菌LY-05、植物乳杆菌 CS-01、粪肠球菌MG 2108) 保存于湖南农业大学生物科学技术学院微生物实验室;蛋白胨 北京索莱宝科技有限公司;酵母提取粉、胰蛋白胨 北京拜尔迪生物技术有限公司;磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、无水乙酸钠、氯化钠、葡萄糖 国药集团化学试剂有限公司;BCA试剂盒 南京唯赞生物科技股份有限公司;茚三酮 北京酷来搏科技有限公司;还原茚三酮 上海麦克林生化科技有限公司。

    PL303型电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司;ZQPL-200型立式全温振荡培养箱 天津市莱波特瑞仪器设备有限公司;HWS-250BX型恒温恒湿箱 天津市泰斯特仪器有限公司;G154DWS型高压灭菌锅 致微仪器有限公司;SX-2.5-10箱式电阻炉控制箱 天津市泰斯特仪器有限公司;SFZ-06C型脂肪测定仪 浙江托普云农科技股份有限公司;Bante 210型pH计 上海般特仪器制造有限公司。

    乳酸菌液体种子培养基:葡萄糖30 g/L、蛋白胨6 g/L、酵母提取粉4 g/L、磷酸氢二钾1.5 g/L、无水乙酸钠10 g/L。

    LB液体培养基:胰蛋白胨10 g/L、酵母提取粉5 g/L、氯化钠10 g/L。

    基础固体发酵培养基:蛋壳豆渣混合物100%,磷酸二氢钾0.2%,无水乙酸钠0.5%,氯化钠3%,pH自然。

    将甘油管中保存的枯草芽孢杆菌接种到100 mL的LB液体培养基中,置于全温震荡培养箱中37 ℃,160 r/min培养活化;将植物乳杆菌、粪肠球菌分别接种到100 mL乳酸菌液体种子液体培养基中,置于37 ℃恒温培养箱中静置培养活化,连续活化两次。

    以蛋壳豆渣混合物为发酵底物,改变豆渣与蛋壳比例(95:5、90:10、85:15、80:20、75:25),添加8%葡萄糖,固水比(g:mL)1:2.5,菌种比例1:1:1,接菌量15%,37 ℃,发酵6 d,以乳酸钙含量为指标,探究豆渣与蛋壳比例对蛋壳豆渣发酵的影响。

    以豆渣蛋壳为发酵底物(豆渣蛋壳比例为90:10),改变培养基固水比(1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5),其余条件同上,探究固水比对蛋壳豆渣发酵的影响。

    在上述实验结果基础上,改变葡萄糖添加量(0%、4%、8%、12%、16%),其余条件不变,探究葡萄糖添加量对蛋壳豆渣发酵的影响。

    在上述实验结果基础上,改变混合菌种比例(枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌:粪肠球菌=1:1:1、1:2:1、1:1:2、2:1:1、1:2:2、2:1:2、2:2:1),其余条件同上,探究混合菌种比例对蛋壳豆渣发酵的影响。

    在上述实验结果基础上,改变接菌量(5%、10%、15%、20%、25%),其余条件不变,探究接菌量对蛋壳豆渣发酵的影响。

    在上述实验结果基础上,改变发酵温度(28、31、34、37、40 ℃),其余条件同上,探究发酵温度对蛋壳豆渣发酵的影响。

    在上述实验结果基础上,改变发酵时间(3、4、5、6、7 d),其余条件同上,探究发酵时间对蛋壳豆渣发酵的影响。

    综合考虑单因素实验结果,选取对乳酸钙含量影响显著的葡萄糖添加量、接菌量、温度为考察变量,以乳酸钙含量为响应值,利用Design-Expert 12.0软件设计三因素三水平响应面试验,分析优化发酵条件。响应面试验因素与水平表见表1

    表  1  响应面试验因素与水平
    Table  1.  Factors and levels of response surface methodology
    因素水平
    −101
    A 葡萄糖添加量(%)81216
    B 接菌量(%)101520
    C 温度(℃)343740
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    参照GB 1886.21-2016《食品安全国家标准 食品添加剂 乳酸钙》测定乳酸钙含量;参照GB/T 6432-2018《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》测定粗蛋白含量;参照GB/T 6433-2006《饲料中粗脂肪的测定》测定粗脂肪含量;参照GB/T 6438-2007《饲料中粗灰分的测定》测定灰分含量;参照GB/T 6434-2006《饲料中粗纤维的含量测定 过滤法》测定粗纤维含量;利用BCA蛋白浓度测定试剂盒测定可溶性蛋白含量;以茚三酮比色法测定游离氨基酸含量[18];pH的测定:采用参考文献[19]的方法。

    实验均设置三次重复,实验数据采用SPSS 25.0、Excel 2016进行数据分析,采用Design Expert 12.0软件进行响应面试验设计,采用Graph Pad Prism 8绘图软件进行绘图,统计学显著性差异为P<0.05。

    图1所示,随着发酵体系中蛋壳比例的增加,发酵料中乳酸钙含量呈现先升高后降低的变化趋势。在一定范围内,乳酸与蛋壳发生的中和反应未达到饱和,故随着蛋壳比例的增大,乳酸钙含量也增加。但是当蛋壳超过一定的添加量后,整个发酵体系的pH上升,发酵体系碱性增大,乳酸菌的生长与代谢受到抑制,产酸量下降[20]。因此,豆渣与蛋壳的比例以90:10为宜。

    图  1  豆渣和蛋壳比例对乳酸钙含量的影响
    注:不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05);图2~图7同。
    Figure  1.  Effects of ratio of soybean dregs and eggshells on the content of calcium lactate

    图2可知,在一定范围内,随着培养基中固水比的增加,乳酸钙含量也随之增加。当固水比为1:2.5时,发酵基质中的乳酸钙含量显著高于其他处理(P<0.05)。分析原因可能是培养基中含水量低,发酵料较干,营养成分运输不畅,不利于菌株吸收营养物质,微生物生长受到抑制,产酸率低;含水量过高,培养基中溶解氧的含量降低,阻碍了空气的流动,从而影响微生物的生长繁殖[21]。因此培养基固水比以1:2.5为宜。

    图  2  固水比对乳酸钙含量的影响
    Figure  2.  Effect of solid-water ratio on the content of calcium lactate

    糖浓度对微生物的生长代谢起决定性作用。随着葡萄糖添加量的增加,发酵的乳酸产量随之增加[22]。如图3所示,乳酸钙含量随着糖浓度的增加呈上升趋势,在12%的葡萄糖添加量之后,乳酸钙含量增加趋势趋于平缓,同时考虑到经济原因,因此选择12%的葡萄糖添加量进行后续实验。

    图  3  葡萄糖添加量对乳酸钙含量的影响
    Figure  3.  Effects of glucose addition on the content of calcium lactate

    根据图4可知,不同菌种比例对产乳酸钙含量的影响不同。当枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌:粪肠球菌为1:1:1时,发酵料中的乳酸钙含量最高,且与其他各处理之间存在显著性差异(P<0.05)。因此选择菌株枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌比例为1:1:1进行后续实验。

    图  4  菌种比例对乳酸钙含量的影响
    Figure  4.  Effects of different mixed starter cultures on the content of calcium lactate

    图5结果表明,随着接种量的增加,乳酸钙含量呈现先升高后降低的趋势。接种量过少时,菌种对底物利用不充分,产酸量低;接种量过多会导致菌种生长过快,次代谢产物增多,且微生物对营养物质的竞争增大,营养物质满足不了菌种自身生长的需要,导致发酵后劲不足,葡萄糖利用率降低[23]。如图5所示,当接种量为15%时,发酵料中的乳酸钙含量最高,因此,接种量以15%为宜。

    图  5  接菌量对乳酸钙含量的影响
    Figure  5.  Effects of inoculation amount on the content of calcium lactate

    图6所示,随着发酵温度在28~37 ℃范围内的升高,发酵料中的乳酸钙含量呈增加趋势,超过37 ℃,乳酸钙含量下降。分析原因可能是,低温抑制了微生物的生长,随着温度升高,微生物生长、代谢速率加快,产生大量乳酸,乳酸钙含量也随着增加。温度过高会一定程度内破坏适合菌体生长的平衡环境[24],使得微生物的繁殖受到抑制。因此,发酵温度选择37 ℃为宜。

    图  6  发酵温度对乳酸钙含量的影响
    Figure  6.  Effects of fermentation temperature on the content of calcium lactate

    图7所示,发酵料中的乳酸钙含量随着发酵时间的增长而增加最终趋于平缓。原因是随着发酵时间的延长,发酵基质中的营养物质耗尽,乳酸菌的生长代谢减缓,乳酸钙含量趋于稳定,这与黄翔等的研究结果一致[25]。因此,发酵时间以6 d为宜。

    图  7  发酵时间对乳酸钙含量的影响
    Figure  7.  Effects of fermentation time on the content of calcium lactate

    响应面分析结果如表2所示,利用Design-expert 12对试验结果进行二次多项式回归拟合分析,建立二元多次回归方程:Y=12.4192+2.0797A−0.0966B−0.0284C−0.4319AB−0.2728AC−0.3296BC−1.1126A2−0.6921B2−0.5784C2

    表  2  响应面分析方案与试验结果
    Table  2.  Program and experimental data of response surface methodology
    试验号A 葡萄糖添加量B 接菌量C 温度乳酸钙含量(%)
    1−1−108.36
    21−1013.36
    3−1108.73
    411012.00
    5−10−18.36
    610−113.09
    7−1018.91
    810112.55
    90−1−110.82
    1001−111.59
    110−1111.36
    1201110.82
    1300012.36
    1400012.18
    1500012.36
    1600012.55
    1700012.64
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    表3可知,建立的回归方程模型P<0.0001,回归模型的差异极显著;失拟项的P为0.2459>0.05,表明失拟项不显著,该回归方程模型拟合程度较好,试验误差小。回归系数R2=0.993,说明该方程拟合程度好,可用该回归方程代替试验真实点,来描述各变量与响应值之间的关系。校正系数R2Adj=0.984,表明该模型可解释98.4%的数据变化。表3中数据表明试验设计可靠,误差小,可以较好地对发酵产乳酸钙含量进行分析和预测。

    表  3  回归模型方差分析
    Table  3.  Variance analysis of regression model
    方差来源平方和Df均方值FP显著性
    模型45.7095.08110.59<0.0001**
    A 葡萄糖添加量34.60134.60753.53<0.0001**
    B 接菌量0.074710.07471.630.2430
    C 温度0.006510.00650.14060.7188
    AB0.746010.746016.250.0050**
    AC0.297610.29766.480.0383*
    BC0.434510.43459.460.0179*
    5.2115.21113.50<0.0001**
    2.0212.0243.920.0003**
    1.4111.4130.680.0009**
    残差0.321470.0459
    失拟项0.195830.06532.080.2459
    纯误差0.125640.0314
    总离差46.0216
    R2=0.993R2Adj=0.984
    注:“**”表示影响极显著,P<0.01;“*”表示影响显著,P<0.05。
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    表3P值可知,A、A2、B2、C2、AB的P值小于0.01,故对乳酸钙含量有极显著影响;AC、BC的P值均小于0.05,对乳酸钙含量有显著影响;B、C对乳酸钙含量的影响均不显著。参照表3F值的大小可得出结论:3个因素对发酵基质中乳酸钙含量的影响程度为葡萄糖添加量(A)>接菌量(B)>温度(C)。

    根据响应面曲图分析可知,响应面曲图开口向下,说明有最大响应值(见图8)。经过Designer Expert 12.0软件的数据分析,预测产乳酸钙的最佳发酵条件组合为:葡萄糖添加量15.6226%,接菌量14.7024%,发酵温度37.1382 ℃,在此最优条件下,发酵料中的乳酸钙理论含量为13.4037%。结合实际,确定发酵产乳酸钙的最优条件组合:葡萄糖添加量15.6%,接菌量14.7%,发酵温度37 ℃。

    图  8  各因素交互作用对乳酸钙含量影响的响应面曲图
    Figure  8.  The response surface diagram of interaction among various factors on the content of calcium lactate

    对以上最优条件进行验证实验,按上述工艺进行实验,重复三次,测定乳酸钙含量依次是13.46%、13.64%、13.64%,计算得出三次提取结果的平均乳酸钙含量是13.58%。实测值与模型预测值相对误差为0.18%,说明该模型是合理可靠的,并能很好地预测发酵产乳酸钙的实际情况。

    表4可知,与发酵前的蛋壳豆渣混合物相比,发酵豆渣饲料的游离氨基酸、乳酸钙含量显著增加(P<0.05),粗脂肪、可溶性蛋白、pH显著降低(P<0.05)。发酵前后蛋壳豆渣混合物的粗灰分、粗蛋白、粗纤维等含量无显著变化(P>0.05)。

    表  4  发酵前后蛋壳豆渣混合物营养成分的变化
    Table  4.  Comparison of nutrients between fermented material and original material
    营养成分发酵前发酵后
    粗灰分(%)13.38±0.81a14.43±0.18a
    粗蛋白(%)14.19±0.98a14.42±0.46a
    粗纤维(%)16.67±1.38a16.77±0.89a
    粗脂肪(%)3.00±0.18a2.40±0.13b
    可溶性蛋白(%)4.57±0.10a2.68±0.02b
    pH6.76±0.05a5.61±0.04b
    游离氨基酸(%)2.81±0.05b7.87±0.14a
    乳酸钙含量(%)0.97±0.10b13.58±0.10a
    注:同行不同字母代表差异显著(P<0.05)。
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    粗蛋白质是饲料中所有含氮物质的总称,但因为其含量是通过样品中含氮化合物中的总氮量乘以6.25计算得来,所以粗蛋白的含量变化并不能说明样品中蛋白质、氨基酸含量的具体变化。本试验发酵前后蛋壳豆渣混合物的粗蛋白含量无显著差异(P>0.05),说明发酵过程中没有氮素的消耗缺失。

    发酵后的蛋壳豆渣混合物粗脂肪含量、可溶性蛋白含量降低,游离氨基酸含量上升,是因为在发酵过程中,益生菌会产生大量代谢产物,枯草芽孢杆菌产生的丰富酶系,能有效分解植物中的多种碳水化合物,如脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸,蛋白酶将蛋白质水解成的小肽、氨基酸等[26]。发酵前后粗纤维含量无显著变化(P>0.05),说明本实验选用的三株菌株产纤维素酶活性低或不产纤维素酶,在发酵过程中的繁殖与代谢都未利用纤维素。

    pH是评估发酵饲料是否成功的重要指标之一,蛋壳豆渣混合物经枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌混菌固体发酵后,pH由6.76下降至5.61,说明豆渣饲料发酵成功。植物乳杆菌、粪肠球菌都是利用碳源产生乳酸的优质乳酸菌,由于混合物中含有10%蛋壳粉,发酵过程中微生物产生的乳酸与蛋壳中的碳酸钙发生中和反应,使得pH未能持续下降,乳酸钙含量由0.97%增加至13.58%。

    本研究利用单因素实验研究了豆渣蛋壳比例、葡萄糖添加量、固水比、接菌比例、接菌量、发酵温度、发酵时间等7个因素对蛋壳豆渣生料固体发酵产乳酸钙的影响。并在此基础上,选择对发酵影响较大的三个因素:葡萄糖添加量、接菌量、发酵温度,以乳酸钙含量为响应值,利用响应面试验优化发酵工艺。最终确定发酵优化工艺为:豆渣蛋壳比例90:10、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌比例为1:1:1、固水比1:2.5、葡萄糖添加量15.6%、接菌量14.7%、发酵温度37 ℃、发酵6 d,在此条件下,乳酸钙含量可达到13.58%。同时,与未发酵的豆渣相比,发酵饲料中的游离氨基酸、乳酸钙含量显著提高,pH显著降低,营养价值得到改善。综上所述,利用蛋壳、豆渣制备发酵饲料,可为解决两类企业废弃物资源化利用探索出合理的新途径,有利于提高农业资源利用率,节约饲料成本。后续可在此研究基础上,将蛋壳豆渣发酵料用于蛋鸡、产蛋鹌鹑的饲养中,通过动物的饲喂效果,以评价蛋壳豆渣发酵料的实际应用价值。

  • 图  1   豆渣和蛋壳比例对乳酸钙含量的影响

    注:不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05);图2~图7同。

    Figure  1.   Effects of ratio of soybean dregs and eggshells on the content of calcium lactate

    图  2   固水比对乳酸钙含量的影响

    Figure  2.   Effect of solid-water ratio on the content of calcium lactate

    图  3   葡萄糖添加量对乳酸钙含量的影响

    Figure  3.   Effects of glucose addition on the content of calcium lactate

    图  4   菌种比例对乳酸钙含量的影响

    Figure  4.   Effects of different mixed starter cultures on the content of calcium lactate

    图  5   接菌量对乳酸钙含量的影响

    Figure  5.   Effects of inoculation amount on the content of calcium lactate

    图  6   发酵温度对乳酸钙含量的影响

    Figure  6.   Effects of fermentation temperature on the content of calcium lactate

    图  7   发酵时间对乳酸钙含量的影响

    Figure  7.   Effects of fermentation time on the content of calcium lactate

    图  8   各因素交互作用对乳酸钙含量影响的响应面曲图

    Figure  8.   The response surface diagram of interaction among various factors on the content of calcium lactate

    表  1   响应面试验因素与水平

    Table  1   Factors and levels of response surface methodology

    因素水平
    −101
    A 葡萄糖添加量(%)81216
    B 接菌量(%)101520
    C 温度(℃)343740
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    表  2   响应面分析方案与试验结果

    Table  2   Program and experimental data of response surface methodology

    试验号A 葡萄糖添加量B 接菌量C 温度乳酸钙含量(%)
    1−1−108.36
    21−1013.36
    3−1108.73
    411012.00
    5−10−18.36
    610−113.09
    7−1018.91
    810112.55
    90−1−110.82
    1001−111.59
    110−1111.36
    1201110.82
    1300012.36
    1400012.18
    1500012.36
    1600012.55
    1700012.64
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    表  3   回归模型方差分析

    Table  3   Variance analysis of regression model

    方差来源平方和Df均方值FP显著性
    模型45.7095.08110.59<0.0001**
    A 葡萄糖添加量34.60134.60753.53<0.0001**
    B 接菌量0.074710.07471.630.2430
    C 温度0.006510.00650.14060.7188
    AB0.746010.746016.250.0050**
    AC0.297610.29766.480.0383*
    BC0.434510.43459.460.0179*
    5.2115.21113.50<0.0001**
    2.0212.0243.920.0003**
    1.4111.4130.680.0009**
    残差0.321470.0459
    失拟项0.195830.06532.080.2459
    纯误差0.125640.0314
    总离差46.0216
    R2=0.993R2Adj=0.984
    注:“**”表示影响极显著,P<0.01;“*”表示影响显著,P<0.05。
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    表  4   发酵前后蛋壳豆渣混合物营养成分的变化

    Table  4   Comparison of nutrients between fermented material and original material

    营养成分发酵前发酵后
    粗灰分(%)13.38±0.81a14.43±0.18a
    粗蛋白(%)14.19±0.98a14.42±0.46a
    粗纤维(%)16.67±1.38a16.77±0.89a
    粗脂肪(%)3.00±0.18a2.40±0.13b
    可溶性蛋白(%)4.57±0.10a2.68±0.02b
    pH6.76±0.05a5.61±0.04b
    游离氨基酸(%)2.81±0.05b7.87±0.14a
    乳酸钙含量(%)0.97±0.10b13.58±0.10a
    注:同行不同字母代表差异显著(P<0.05)。
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图(9)  /  表(4)
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-01
  • 网络出版日期:  2023-02-27
  • 刊出日期:  2023-04-30

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