2.4發酵前后豆粕品質變化
優化發酵條件下，豆粕發酵前后蛋白質含量從50.8%提高到61.7%，TCA-NSI從3.9%提高到19.8%。必需氨基酸含量也有不同程度的提高(見表1)。發酵前后，豆粕中胰蛋白酶抑制因子含量從2mg/g降到<0.4mg/g，水蘇糖含量從32.52mg/g降到0.39mg/g，棉籽糖含量從12.09mg/g降到0.73mg/g。大豆蛋白中，抗原蛋白分子量分布在35～60kD(見圖4)。豆粕經發酵后這部分蛋白幾乎全部被分解。分子量在11～35 kD的蛋白也得到了有效的降解。發酵豆粕的蛋白質分子量多在11kD以下。發酵后，大豆球蛋白由94 mg/g降到<1.4mg/g，β-伴球蛋白由109.2mg/g降到<2.8mg/g。由此可見，豆粕經A-1發酵后，品質有了顯著提升。
表1 A-1發酵前后豆粕必需氨基酸含量變化
(Maker:蛋白質標準品Protein standard；SBM:豆粕Soybean meal；FSBM:發酵豆粕Fermented soybean meal.)
圖4豆粕的蛋白質SDS-PAGE圖
3討論
豆粕是大豆榨油副產品，是水產飼料重要植物性蛋白源之一。然而，其碳水化合物大約占35%，難消化，降低了肉食性魚類植物蛋白消化率。目前，發酵豆粕研究熱點集中在抗營養因子的鈍化或降解，而對其難消化的碳水化合物研究較少，特別是在肉食性水產動物飼料領域。本研究用泡盛曲霉A-1在37h內有效降解豆粕碳水化合物和大分子蛋白質，獲得與Song等和嚴鶴松等的研究相似的結果。
與液體發酵不同，固態發酵物料的含水量非常重要，料水比不僅影響微生物從培養基中獲取營養物質的能力，還影響培養系統氣體流動及微生物獲取氧氣進行自身生長代謝的能力。本研究中，泡盛曲霉A-1在料水比為1∶1.1～1∶1.2，即含水110%～120%時，對豆粕中的碳水化合物有最佳降解。其原因可能是發酵基質含水量低時，基質表面形成水膜小，不能溶解足夠泡盛曲霉生長所需要的無機鹽及代謝產物，影響了泡盛曲霉的生長。而當含水量過高時，發酵基質的多孔性降低，影響了基質內氣體的體積和氣體交換，難以控溫控濕，不利于耗氧的泡盛曲霉的生長。本研究結果也表明在料水比為1∶0.7時，對豆粕碳水化合物降解效果最差。這與劉建峰等在用響應面分析法優化豆粕固態發酵的料水比1∶1類似。然而，楊玉芬在用乳酸菌、酵母菌及枯草芽孢桿菌發酵豆粕時發現水分對豆粕蛋白質含量的影響不大。這可能是與菌種有關。乳酸菌和酵母菌對氧氣的需求量不大，發酵所需要的水分也低。王曉東等的研究發現初始水分含量為200%時，黑曲霉對雙低菜粕中的植酸和單寧有更好的降解效果。這可能是由于不同的物料發酵水分消耗不同。菜粕較其他物料吸水性更強，菌種生長所需要的水分就更多。同時，發酵后期菌株的快速生長產生大量的熱，會蒸發掉菜粕中的水分，影響發酵。
不同菌株適應溫度不同，對原料的利用和分解速度也不同。因此，在發酵過程中溫度是必須優化的條件之一。本研究發現，泡盛曲霉A-1在28和31℃時發酵豆粕蛋白質含量最高(P<0.05)。莫重文等用米曲霉(A3.042)和啤酒酵母在28℃時混合發酵豆粕，發酵豆粕蛋白含量顯著增高，增加了12.1%。也有研究發現混合菌株在35℃時，發酵豆粕的蛋白質含量最高。這可能與菌株的耐熱性有關。菌株生長時會產生大量的熱，若菌株的耐熱性差，就會導致發酵失敗。
4結論
泡盛曲霉是一株產纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶等酶類，能有效降解豆粕多糖、低聚糖及細胞壁等碳水化合物成分，進而提高豆粕蛋白質含量的菌株。用該菌株發酵豆粕，豆粕蛋白質含量由50.8%提高至61.7%。該菌株也能有效降解大分子蛋白質，使豆粕中的可溶性氮指數由3.9%提高至19.8%。發酵降低了大豆寡糖(水蘇糖和棉籽糖等)抗營養因子含量。降解大分子蛋白質的同時也降低了致敏性抗原蛋白(大豆球蛋白和β-伴球蛋白)和其他抗營養因子(胰蛋白酶抑制因子)的含量，提高了必需氨基酸的含量和豆粕營養價值，為發酵豆粕替代魚粉，拓展肉食性水產動物的飼料蛋白源提供了認知依據。
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