棉籽蛋白是一种优质的蛋白原料,但在食品、饲料中被限制使用,其主要原因是有较高含量的有毒的游离棉酚且适口性较差,通过微生物发酵能够有效地将棉籽蛋白的大分子物质发酵降解为容易被胃肠道消化、吸收利用的小分子物质、平衡氨基酸、降解游离棉酚、快速降低pH、改善产品风味、提高适口性和利用转化率,从而提升棉籽蛋白的利用价值。本研究首先利用液态和固态发酵相结合的方法,筛选出了芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌各一株作为复配菌种,并且对上述菌种进行复配;随后对复合菌种的固态发酵工艺进行了优化,最后进行了发酵棉籽蛋白的中试生产试验。本研究共分为三个部分。1、棉籽蛋白固态发酵菌种的筛选及复配本试验利用液态和固态发酵相结合的方法,以相对应的指标分别对芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌进行筛选,随后对已筛菌种进行正交试验确定其最佳配比,最后按最优配比复配菌种,实验室进行棉籽蛋白发酵小试,检测其相关指标。试验结果:1、单菌种筛选出芽孢杆菌KC-1、乳酸菌SS-2、酵母菌JS-1作为复配菌种。2、复配菌种最佳配比为:KC-1:SS-2:JS-1=2:1:2。3、按最优配比复配菌种发酵棉籽蛋白后的主要指标分别为:游离棉酚含量213.36mg/kg、粗蛋白含量48.21%、酸溶蛋白含量13.40%、小肽含量5.60%、有机酸含量1.68%、pH4.84、活菌数8.20×108CFU/g、发酵风味酸香适宜令人愉悦,各项指标均较为理想。2、复合菌种固态发酵工艺的优化本试验采用响应面分析法优化棉籽蛋白固态发酵工艺,从试验结果中可以看出,当接种量5%、发酵温度27.8℃、发酵时间为68.4h、料液比为1:0.82、物料比棉籽蛋白:玉米=9.5:0.5时,游离棉酚降解率为72.98%,与理论值基本相符。3、棉籽蛋白固态发酵中试及产品各项指标检测中试生产按照KC-1:SS-2:JS-1=2:1:2菌种复配比例,接种量5%,发酵温度28℃、发酵时间68.5h、料液比1:0.82、棉籽蛋白:玉米=9.5:0.5的发酵条件进行棉籽蛋白固态发酵,棉籽蛋白发酵后较发酵前,游离棉酚含量降低61.14%,粗蛋白含量提高1.76%,酸溶蛋白含量及小肽含量分别提高7.08%、2.56%,pH值降低到5.0以下,有机酸及氨基酸含量提高1.17%、2.15%,有效活菌数提高了 1000倍,霉菌毒素呈下降趋势,棉籽蛋白发酵后的风味有了明显提升。中试产品指标比较理想,为规模化生产奠定了良好的基础。