2.3 固體發酵條件的茶籽優化
2.3.1 含水量
在上述篩選出的培養基配方的基礎上，改變培養基的饼生含水量，培養後測定茶皂素含量並計算茶皂素降解率，物脱結果見圖6。毒工從圖6可以看出，艺的优化當含水量為40%～70%時，茶籽茶皂素降解率隨著含水量的饼生增加而增加。當含水量為70%時茶皂素降解率最大，物脱達到60.97%；當含水量超過70%時，毒工茶皂素降解率顯著降低。艺的优化茶籽餅遇水易凝結，茶籽含水量過高的饼生培養基易結塊，菌體生長會受到抑製；當含水量過低時，物脱培養基比較鬆散，毒工不能給菌體提供適宜的艺的优化生長環境。固體培養基的含水量是構成微生物生長代謝環境的重要因素，因此選擇70%作為培養基的最佳含水量。
2.3.2 發酵時間
不同發酵時間對茶皂素降解率的影響如圖7所示。從圖7可以看出，發酵初期隨著時間的增加，茶皂素降解率逐漸增加，當發酵時間為5 d時茶皂素降解率基本不發生變化，即培養基經過5 d發酵後，茶皂素降解率趨於穩定。因此，選擇5 d作為後續研究的發酵時間。
2.3.3 接種量
不同接種量對茶皂素降解率的影響如圖8所示。由圖8可知，不同接種量對茶皂素降解率影響顯著。當接種量為15%時，茶皂素降解率最大，達到66.19%；當接種量小於15%時，茶皂素降解率隨接種量的增加而增加；當接種量大於15%時，茶皂素降解率隨接種量的增加而降低。若接種量過大，發酵前期菌體總數大，菌體大量生長使營養物質消耗過快，且液體種子液的副產物過多，導致發酵延滯期延長，從而引起相同的發酵周期茶皂素降解率降低。因此，選擇15%作為最佳接種量，用於後續研究。
2.3.4 初始pH
不同初始pH對茶皂素降解率的影響如圖9所示。從圖9可以看出，初始pH對菌體生長代謝的影響顯著，在一定範圍內隨著培養基初始pH的升高，茶皂素降解率隨之增加。當初始pH為6.5時，茶皂素降解率最大，達到67.85%。不同的微生物都有適合生長的pH範圍及最適生長pH，嗜酸小球菌的生長pH偏酸性範圍，試驗表明當初始pH處於酸性範圍內時，培養基中的茶皂素降解率大於初始pH處於堿性範圍內；若初始pH過高或過低則會影響菌體內酶的活性和穩定性，影響營養物質的溶解度及微生物對營養的吸收。因此，選擇6.5作為培養基的最佳初始pH。
2.3.5 種齡
不同種齡對茶皂素降解率的影響如圖10所示。從圖10可以看出，當種齡為24 h時，茶皂素降解率最大，達到68.65%。當種齡較低時，菌體處於延滯期，導致細胞增長速率過慢，從而延長了延滯期；當種齡偏高時，菌體老化，菌種活力減弱，代謝產物增多，從而延長了發酵周期。因此，選擇24 h作為最佳種齡。
2.3.6 正交試驗
采用正交試驗法，選擇對茶皂素降解率影響較大的因素(含水量、初始pH、接種量、種齡)進行4因素3水平L9(34)正交試驗。正交試驗結果見表2。
由表2可知，根據極差R大小可知，各因素對茶皂素降解率的影響從大到小依次為含水量、初始pH、種齡、接種量。試驗條件下最優組合為A3B1C3D2。發酵培養基的最優組合為茶籽餅85%、麥麩15%、葡萄糖3%、KH2PO4 0.1%、MgSO4·7H2O 0.15%、含水量70%，最佳培養條件為初始pH 6.0、接種量為20%、種齡為24 h、發酵時間5 d、發酵溫度32 ℃。在此工藝條件下，茶皂素降解率達到68.42%，比優化前提高了57.13%。
3 結論與討論
微生物發酵法是茶籽餅粕降解的主要方法，被認為是目前發展潛力最大的茶籽餅粕脫毒處理方法。其原理是在茶籽餅粕中添加微生物進行發酵，使添加的微生物在發酵培養基上大量生長並同時將茶皂素分解利用，從而降低茶皂素的含量，達到去毒的目的。微生物在發酵過程中產生包括酶、促生長因子以及抗菌物質等有益的代謝產物，同時降低了茶籽餅粕中的單寧和纖維素等抗營養因子，加上使用的發酵微生物菌種本身是動物益生菌，能起到改善動物腸道微生態平衡的作用。
該試驗以茶籽餅為原料，對茶籽餅生物脫毒及其發酵工藝進行研究。通過單因素試驗和正交試驗考察了茶籽餅粕添加量、碳源、氮源、無機鹽種類及添加量、含水量、初始pH、種齡、接種量、發酵時間等因素對茶皂素降解率的影響，優化了發酵培養基的組成及發酵條件，最終得到最佳脫毒工藝條件。
該試驗結果表明，在茶籽餅脫毒過程中含水量與初始pH是影響茶皂素降解率的關鍵因素，茶籽餅與麥麩的添加比例85∶15、葡萄糖3%、KH2PO4 0.1%、MgSO4·7H2O 0.15%、含水量70%，最佳培養條件為初始pH 6.0、接種量20%、種齡24 h、發酵時間5 d、發酵溫度32 ℃。在此條件下茶皂素降解率為68.42%。在此工藝條件下，固態發酵培養基配製完成後無需滅菌，這在一定程度上降低了能耗，且操作簡單，對設備要求低，降低了生產成本，為茶籽餅生物脫毒技術的推廣提供了技術支持。
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