发酵马铃薯渣

发酵马铃薯渣（精选6篇）

发酵马铃薯渣 篇1

马铃薯作为一种传统的农作物在我国大面积种植。随着马铃薯种植业的迅速发展及其产量的逐年上升,马铃薯淀粉加工业日益受到重视。然而淀粉生产的同时也带来了大量薯渣的转化利用和增值问题。马铃薯淀粉加工过程中产生的废渣处理及综合利用问题成为各级政府及加工企业亟待解决的难题[1]。1973年世界第一次爆发了石油危机,从此人们开始积极寻求新的可再生燃料来代替石油。巴西率先推出“酒精汽油计划”,首先开始用燃料乙醇部分替代燃料汽油[2],随后燃料酒精逐步在世界各国开始复兴。然而,酒精的生产需要消耗大量的粮食,在目前粮食并不富裕的条件下,用粮食生产酒精不太现实。如果能够利用廉价的农产品废料来代替粮食生产酒精,将会有很明显的社会和经济效益[3]。纤维素是地球上数量最大的可再生资源,微生物对它的降解、转化是自然界中碳循环的主要环节[4]。马铃薯渣中主要含有纤维素、半纤维素、果胶等物质,以及少量的淀粉、蛋白质等,因此可以通过微生物发酵生产燃料酒精,这样既符合国家非粮化及多元化生产燃料酒精的要求,又能避免资源浪费及环境污染,而且可为解决能源危机作贡献,为马铃薯渣的开发利用提供一条新的途径[5]。

实验用已筛选出的适合于马铃薯渣发酵的菌种,以马铃薯渣为主要原料进行了酒精发酵的研究。

1材料与方法

1.1实验材料

1.1.1马铃薯渣和酶制剂

马铃薯渣:选取生产淀粉后经干燥处理的马铃薯废渣;纤维素酶(10 000 U/g)、糖化酶(100 000U/g)、淀粉酶(2 000 U/g)为天津利华酶制剂技术有限公司生产,均为粗酶。

1.1.2实验菌种

采用本所科研人员筛选并分离保藏的适合于马铃薯渣发酵的Z40、Z38、Z14菌株。

1.1.3主要仪器

电热恒温培养箱:上海市跃进医疗器械一厂;手提式高压蒸汽消毒器:上海医用核子仪器厂;RE-52型旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;721可见分光光度计:上海佑科仪器仪表有限公司;酒精计:河北省武强红星玻璃仪器厂。

1.2实验方法

1.2.1马铃薯渣蒸煮糖化方法

将马铃薯渣粉碎成粒度为(10～20)目的大小,按一定比例加水,浸泡(3～4)h,待其完全溶解成浆泥状后,搅拌均匀并分装到500 m L三角瓶中,每瓶装量200 g。将三角瓶用纱布封口,常压蒸煮30min,冷却至室温。每瓶分别加入纤维素酶、糖化酶、淀粉酶于(50～55)℃下糖化。

1.2.2还原糖含量测定方法

采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定[6]。

1.2.3酒精测定

按GB/T 15038—2005中的酒精计法测定酒精度。

2结果与分析

2.1马铃薯渣加水量试验

由于选用的马铃薯渣非常干硬(含水量大约为0.06%),要将其粉碎并加水浸泡才能使用,加水量的多少影响到糖化效果以及酒精发酵得率的高低。首先将马铃薯渣粉碎成粒度为(10～20)目的大小,按加水量占水与马铃薯渣总重量的50%、60%、70%、80%、90%比例添加,按照1.2.1的方法将马铃薯渣浸泡、装瓶、蒸煮等,冷却至室温。比较加水后和蒸煮后的状态,结果如表1。

由表1可知,加水量占水与马铃薯渣总重量的80%时,马铃薯渣可全部被水浸泡,呈半固态,不稀不干,蒸煮后软硬比较适宜。因此选择加水量:马铃薯渣量=4∶1的比例添加水和马铃薯渣。

2.2糖化时间确定试验

在蒸煮并冷却好的马铃薯渣中分别加入0.2%纤维素酶、0.1%糖化酶、0.3%淀粉酶[7],搅拌均匀,于(50～55)℃下糖化,分别在0 h、6 h、12 h、18h、24 h、36 h、48 h取样测定还原糖含量,通过还原糖含量的变化确定糖化时间。结果如图1。

由图1可知,随着时间的延长还原糖含量呈上升趋势,24 h时达到高峰24.90 g/100 mL,随后略有下降,但变化不大趋于平稳,48 h时为24.06 g/100 mL,因此可以选取24 h作为糖化时间的终点。

2.3 培养基优化试验

为提高酒精得率,在马铃薯渣中分别添加MgSO4·7H2O、KH2PO4、NH4NO3,按不同比例配比,蒸煮糖化后再接入筛选出的酒精菌种发酵产酒精,以酒精度数为指标,采用L9(33)正交表选取最优组合。实验设计及结果分析见表2、表3。

从表3的极差分析结果R值可看出KH2PO4对酒精得率影响最大。几种因素影响顺序依次为:KH2PO4 (B)>NH4NO3 (C)>MgSO4·7H2O (A),最优组合是A2B1C2,即添加MgSO4·7H2O 0.5%、KH2PO4 0.3%、NH4NO3 0.75%,此时酒精度最高为10.15°。

2.4 单菌和复合菌的比较试验

将筛选出的几株菌Z40、Z38、Z14进行单菌和复合菌比较试验,即以Z40、Z38、Z14、Z40+Z38、、Z40+Z14、Z14+Z38、Z40+Z38+Z14组合,分别接入糖化好的马铃薯渣中,以产酒精度数高低来比较几种菌的优劣。结果如图2所示。

由图2可知,单菌中Z40菌所产酒精度数最高为10°,Z38菌略高于Z14菌;复合菌中Z40+Z38的酒精度数为9.5°,而Z14+Z38的酒精度数最低仅为8.5°,由此看出三株菌中Z14菌的产酒精能力较低,和其它菌复合时不但没有起到提高酒精度数的效果,反而使产酒率降低。总之可以认为复合菌的产酒精能力没有提高,从节约成本上考虑认为使用单菌株即可,尤以Z40菌更好。

2.5 不同发酵时间产酒精率和还原糖残留量的变化

在一定的培养温度和pH的条件下,将Z40菌接入糖化处理后的马铃薯渣中发酵培养,分别在不同的时间取样测定酒精度数和还原糖残留量的变化如图3。从图中可看出,酒精度数和还原糖量变化呈负相关,即随着酒精度的增高还原糖量在迅速下降,说明微生物经过代谢将还原糖转化成了酒精。另外可看出酒精度数随着时间的延长在不断提高,尤其是(12～60) h之间呈直线上升趋势,60 h达到顶峰后略有下降。由此认为培养时间达到(60～72) h酒精产率的变化就不明显了,所以选取72 h为最终培养时间。

3 结论

(1) 通过马铃薯渣加水量试验得知,加水量占水与马铃薯渣总重量的80%时,糖化效果较好。

(2) 通过测定还原糖含量的变化,确定糖化时间以24 h为宜。

(3) 对马铃薯渣培养基优化试验得知KH2PO4的影响最大,最优组合为A2B1C2。

(4) 用筛选出的几株菌进行单菌和复合菌比较,复合菌的产酒精能力没有提高,认为使用单菌即可,尤以Z40菌更好。

(5)发酵时间达到(60～72) h酒精度数和还原糖残量的变化就不明显了,所以选取72 h为最终培养时间。

摘要：对马铃薯渣发酵酒精进行了研究,结果表明:马铃薯渣加水量占总量的80%时糖化效果较好,糖化时间以24h为宜;通过正交试验得知在马铃薯渣中加入KH2PO4对产酒率影响较大,最优组合为MgSO4.7H2O 0.5%、KH2PO4 0.3%、NH4NO30.75%;通过酒精得率和还原糖残留量在不同发酵时间的变化,最后确定72 h为最终发酵时间。

关键词：马铃薯渣,发酵,酒精

参考文献

[1]袁惠君,赵萍,李志忠.马铃薯渣的开发利用价值及前景.甘肃科技纵横,2004;33(6):67—78

[2]李胜贤,贾树彪,顾立文.利用纤维素原料生产燃料酒精的研究进展.酿酒,2005;32(2):13—16

[3]杨斌,高孔荣.甘蔗渣的糖化及转化为酒精的研究概况.食品与发酵工业,1995;21(6):61—65

[4]王丽,陈卫平.纤维质原料制燃料酒精的研究进展.酿酒科技,2005;129(3):57—60

[5]陈菊红,顾正彪,洪雁.湿法超微粉碎对马铃薯渣的改性及其物理性质的影响.食品与发酵工业,2008;34(10):58—62

[6]蔡武成,袁厚积.生物物质常用化学分析法.北京:科学出版社,1982

[7]苏槟楠,徐宏英,王慕华,等.马铃薯渣发酵酒精菌种筛选及产酒性能的研究.中国酿造,2010;1:50—52

发酵马铃薯渣 篇2

关键词：发酵马铃薯渣,肉仔鸡,生长性能,安全性,评价

马铃薯淀粉是宁夏乃至西北地区淀粉加工业的主要产品,资源丰富。由于食品工业的发展,每年生产淀粉产生的淀粉渣达百万吨以上[1]。对这些废渣的利用仅仅局限于以鲜渣和晒干后直接作为饲料,饲料蛋白质含量低( 5 % 左右) ,纤维高达21 % ,饲喂效果差,利用率低,且贮存不便,还会引起霉烂变质,造成环境污染,因而是食品加工行业中十分突出且亟待解决的问题[2]。

试验采用微生物固态发酵技术,以马铃薯渣为主料,以麸皮为辅料,选用干酵母、复合酶制剂协同作用,经糖化、发酵、干燥、粉碎等一系列工艺生产马铃薯渣菌体蛋白质饲料,饲喂肉仔鸡,验证其饲用效果及对肉仔鸡肉质、血液等安全性指标的影响,旨在为马铃薯淀粉渣的开发利用提供基础性资料和参考,并为解决农产品加工业的废料堆积和环境污染等开辟新的途径。

1 材料与方法

1. 1 马铃薯渣

马铃薯渣,宁夏西吉县出产,含粗蛋白4. 5% 、粗纤维21. 7% ,含水量为7. 2% 。

1. 2 发酵处理

1. 2. 1菌种的选择干酵母 0. 5% + 纤维素酶0. 01% + 蛋白酶 0. 01 % + 脂肪酶 0. 01 % 。

1. 2. 2固体发酵培养基马铃薯渣840 g、麸皮120 g、硫酸铵150 g、硫酸镁50 g、磷酸二氢钾10 g、尿素15 g[3]。

1. 2. 3发酵方法准确配料后,将混合好的原料放入常压蒸笼中,上气后温度为120℃,维持30 min; 当蒸料温度降至38 ~ 45℃时,取备用的复合菌种接种,与蒸料混合均匀,放入发酵罐发酵,温度为30 ~34℃ ,p H值为6,发酵时间为24 h。发酵产物干燥,粉碎,备用。

1. 2. 4发酵马铃薯渣营养成分发酵马铃薯渣经测定含粗蛋 白13. 2% 、粗纤维19. 0 % ,含水量为7. 5% ,发酵处理后蛋白质提高了193. 33 % ,粗纤维降低了12. 44 % 。

1. 3 试验设计

试验在某肉仔鸡试验场进行。试验期为42 d,其中前7 d为预试期,后35 d为正试期。

采用完全随机设计进行单因子试验。

1. 3. 1试验动物与分组选择体重、健康状况基本一致的AA肉仔鸡20只,随机等分为试验组与对照组,每组10只,1只鸡为1个试验单元,即每组10个重复。试验组饲喂肉仔鸡配合饲料( 含10 % 发酵马铃薯渣) ,对照组饲喂肉仔鸡配合饲料( 含5 % 棉粕+ 5 % 菜粕) 。

1. 3. 2 日粮组成及营养水平 见表 1。

1. 3. 3饲养管理试验由专业人员在合格的试验场所、使用规范的设备设施、按照规范的操作程序进行,由试验机构指定专人负责管理,进行详细记录、统计。采用纸箱育雏,试验鸡笼养,采用喂料器投料、饮水器饮水,防疫、消毒按常规方式进行。采用自然光 + 人工间歇式光照,由空调控制温度,换气扇通风。每日饲喂4次,自由采食,自由饮水。试验期内鸡群不服用抗生素。

1. 3. 4测定项目1 ) 试验期内每天观察肉仔鸡临床表现、采食和饮水情况、生长情况,并详细观察和记录不良反应。对试验中出现的不明原因的死亡应进行尸检,并进行组织学分析。

2) 测定体重、耗料量、死淘率,计算饲料报酬。

3) 屠宰性能测定。饲养试验结束时,每组选3只肉仔鸡进行屠宰,主要测定肤色、切面光泽度、肌肉组织弹性、肌肉p H值、肌肉气味、脏器系数。

4) 清烹肉汤鉴定。饲养试验结束时,每组选3只肉仔鸡屠宰,清烹后进行肉汤鉴定,测定浑浊度、颜色、气味。

5) 血液指标。试验开始和试验结束时每组随机选择3只肉仔鸡,分别采集血样进行血液常规、生化指标的测定。

血液常规指标包括白细胞计数( WBC) 、红细胞计数( RBC) 、血红蛋白( HB) 、红细胞压积( HCT) 、红细胞平均体积( PCV) 、平均血红蛋白量( MCH) 、平均血红蛋白浓度( MCHC) 、红细胞分布宽度( RDW) 、血小板计数( PLT) 等。

血液生化指标包括总胆红素( T. BIL) 、总蛋白( TP) 、白蛋白( ALB) 、球蛋白 ( GLO) 、谷丙转氨酶( ALT) 、碱性磷酸酶 ( ALP) 、γ - 谷氨酰氨转肽酶( GGT) 、谷草转氨酶( AST) 、胆碱脂酶( CHE) 、尿酸( UA) 、尿素氮( UN) 、肌酐( CR) 等。

6) 肌肉微生物指标。测定杆菌群落、沙门杆菌、志贺菌、葡萄球菌数量。

7) 肌肉寄生虫项目。测定旋毛虫、绦虫数量。

8) 肌肉有害元素。测定铅、镉、砷、汞含量。

1. 4 数据的统计分析

对试验数据进行生物统计,采用SAS 9. 0软件进行多重比较分析。

2 结果与分析

2. 1 临床观察结果

试验期内肉仔鸡临床表现、采食和饮水情况、生长情况正常,未发生疾病。

2. 2 生产性能测定结果( 见表 2)

注: 同行数据肩标字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,无肩标表示差异不显著( P > 0. 05) 。

试验组肉仔鸡日增重比对照组高3. 29% ,差异不显著( P > 0. 05) ; 试验组料重比比对照组降低5. 58% ,差异显著( P < 0. 05 ) ; 试验组与对照组死淘率都为0。

2. 3 屠宰试验测定结果( 见表 3、表 4、表 5、表 6)

注: 组间数据无显著差异( P > 0. 05) 。

注: 组间数据均无显著差异( P > 0. 05) ; 脏器指数 = ( 脏器重 /宰前活重) × 100% 。

分

注: 组间数据均无显著差异( P > 0. 05) 。

分

注: 组间数据均无显著差异( P > 0. 05) 。

屠宰性能指标中,试验组肉仔鸡肤色比对照组黄,说明饲喂发酵马铃薯渣可以改善肉仔鸡肤色,其他指标如肌肉p H值、肌肉组织弹性、肌肉气味、均无异常; 试验组肉仔鸡各器官湿重差异不显著 ( P >0. 05) ; 清烹肉汤鉴定指标均无异常( P > 0. 05) ; 品尝评价均无异常( P > 0. 05) 。说明发酵马铃薯渣未对肉仔鸡的脏器造成影响。

2. 4 血液指标测定结果( 见表 7、表 8)

注: 组间数据均无显著差异( P > 0. 05) 。

由表7可以看出,2组间各指标均差异不显著( P > 0. 05) ,说明发酵马铃薯渣未对肉仔鸡的血液常规指标造成影响。由表8可以看出,试验组总胆红素( P < 0. 01) 、γ - 谷氨酰氨转肽酶( P < 0. 01) 、谷草转氨酶( P < 0. 01) 、尿酸( P < 0. 05) 均低于对照组; 其他指标组间均差异不显著( P > 0. 05) 。说明发酵马铃薯渣有保护肉仔鸡机体的作用,其原因还有待进一步研究。

2. 5 肌肉安全性测定结果( 见表 9、表 10、表 11)

由表9、表10、表11可以看出: 各组均未检测出有害微生物、有害寄生虫; 检出了有害微量元素,但都在国标规定值内,并远低于标定值,说明饲喂发酵马铃薯渣后肉仔鸡肌肉是安全的。

注: 同行数据肩标大写字母不同表示差异极显著( P < 0. 01) ,小写字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,无肩标表示差异不显著( P >0. 05) 。

注: - 表示未检出。

注: - 表示未检出。

mg·kg- 1

注: 组间数据均无显著差异( P > 0. 05) 。GB 16869 标准规定,铅≤0. 2 mg·kg- 1,镉≤0. 5 mg·kg- 1,砷≤0. 5 mg· kg- 1,汞 ≤0. 05 mg·kg- 1。

3 讨论

3. 1 关于肉仔鸡生长性能

本试验结果表明,日粮中添加发酵马铃薯渣能提高肉仔鸡生长性能,其中日增重提高3. 29% ( P >0. 05) ,料重比降低5. 58% ( P < 0. 05) ,死淘率为0。

3. 2 关于肉仔鸡屠宰性能指标

试验组肤色比对照组黄,说明发酵马铃薯渣可以改善肉仔鸡肤色,作用机制有待研究,其他指标如肌肉p H值、肌肉组织弹性、肌肉气味、均无异常; 组间脏器系数相比差异不显著( P > 0. 05) ,说明试验产品未对肉仔鸡脏器造成影响; 清烹肉汤鉴定指标均无异常( P > 0. 05) ; 品尝评价均无异常( P > 0. 05) ,说明发酵马铃薯渣饲料对肉仔鸡的食用价值无影响。

3. 3 关于肉仔鸡血液指标

血常规各指标均差异不显著( P > 0. 05) ,说明发酵马铃薯渣未对肉仔鸡的血液常规指标造成影响; 血液生化指标中,试验组总胆红素( P < 0. 01) 、γ - 谷氨酰氨转肽酶( P < 0. 01) 、谷草转氨酶( P < 0. 01) 低于对照组。这几项指标是反映肝脏功能的重要指标,正常情况下这些酶主要存在于肝细胞中,血液中含量很少,只有在肝脏受损时才会大量释放进入血液,其活性的提高意味着肝脏受损[4]。试验组尿酸含量低于对照组( P < 0. 05) ,尿酸反映肾脏功能的重要指标,原因可能是对照组日粮中棉粕、菜粕皆有抗营养因子,会对肝脏和肾脏造成影响。其他指标均差异不显著( P > 0. 05) 。说明试验产品相对于棉粕、菜粕有保护肉仔鸡机体的作用,但原因还有待进一步研究。

3. 4 关于肉仔鸡肌肉安全性检测

各组均未检测出有害微生物、有害寄生虫,虽然检测出有害微量元素,但都在国标规定值内,并远低于标定值,且试验组指标低于对照组,说明发酵马铃薯渣饲喂肉仔鸡所产的鸡肉是安全的。

4 小结

马铃薯渣经过发酵处理,饲喂肉仔鸡是有效、安全的,是良好的饲料资源。

参考文献

[1]贠建民,史琦云.马铃薯渣固体发酵生产菌体蛋白饲料的研究[J].微生物学杂志,1999(2):23-27.

[2]王拓一,张杰,吴耘红,等.马铃薯渣的综合利用研究[J].农产品加工·学刊,2008(7):102-105.

[3]冯莉,张文举,于磊,等.棉粕源生物蛋白饲料发酵工艺参数的优化[J].黑龙江畜牧兽医,2011(04上):86-88.

不同菌剂对中药渣发酵过程的影响 篇3

随着人们对用药安全重视程度的提高, 中药及中成药的消费量逐年递增[1], 随之产生大量的中药废渣。中药废渣的含水量一般在55%~75%, 且富含营养, 目前主要采用露天堆放或填埋处理, 经雨水冲淋, 极易造成河流及地下水富营养化污染。目前国内许多学者做过利用中药渣堆制有机肥、制作有机基质、作为食用菌栽培原料、发酵生产乙醇、制成饲料、流化床热解气化等方面的研究[2~15]。在中药渣堆制有机肥方面, 由于不同中药渣成分差别较大, 在实际应用中存在较大差异。本文针对具有一定抑菌作用的酸性中药渣, 利用经反复筛选获得的优良发酵菌株, 进行了中药渣腐熟工艺及条件的研究, 为资源化利用中药渣, 生产优质有机肥料提供依据。

2 材料与方法

2.1 试验材料

中药渣来源于四川光大制药有限公司, 是生产抗病毒颗粒和口炎颗粒的混合药渣, 其成分为:板蓝根、连翘、知母、芦根、地黄、广藿香、石菖蒲、郁金、玄参、青蒿、川木通、淡竹叶、儿茶、芦竹根、甘草、石膏 (拣出) 。辅料为工厂化杏鲍菇菌渣和鸡圈粪。发酵菌剂I由本公司自主分离筛选的枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 、地衣芽孢杆菌 (Bacillus licheniformis) 、烟曲霉 (Aspergillus fumigatus) 混合构成。菌剂Ⅱ为腐杆灵。中药渣、菌渣、鸡粪含水量分别为69.8%、53.7%、23.7%。

2.2 处理设计及方法

试验设3各处理, 每个处理重复3次, 按自然含水质量投料。处理A (对照) :中药渣500kg:处理B:中药渣350kg, 鸡粪75kg, 菌渣75kg, 菌剂I1kg。处理C:中药渣350kg, 鸡粪75kg, 菌渣75kg, 菌剂Ⅱ1kg。

在室内自建的1.2m×3m尺寸的发酵槽中进行槽式有氧发酵, 其中处理A直接堆制, 处理B、C将中药渣粉碎后, 加入鸡粪和菌渣混匀, 再分别加入发酵菌剂。堆制时间从2014年4月29日开始, 根据温度变化适时翻堆[16]。每天上午8~9点测室温1次, 各堆测堆温3处, 取平均值。在0、10、20、30、40、50、60、70、80d时, 各重复处理采用多点取样, 混合后测定pH值和含水量[17], 并对堆内臭气进行感官判断, 臭味等级分为5级, 分别为“-”无臭味, “+”仔细才能闻到, “++”有明显臭味, “+++”比较臭, “++++”恶臭[18~19]。对第0、80d所取样品, 测定氮、磷、钾及有机质含量[20]。

3 结果与分析

3.1 温度变化

从图1可见, 各处理的温度变化均存在升温期、高温期、降温期。处理A在堆制第3d升温至50℃以上, 26d后温度回落至50℃以下, 并在30~50℃之间徘徊, 其温度始终未超过60℃。处理B在堆制第3d升温至50℃以上, 43d后回落至50℃以下, 期间保持60℃以上高温31d, 第57d降至40℃以下。处理C于堆制第8d升温至50℃以上, 但其温度上升缓慢, 第26d才升至60℃以上, 第65d温度回落至50℃以下, 期间保温60℃以上天数33d, 在第79d稳定降至40℃以下。

在前期研究中, 已证实处理A中含有耐高温菌类, 其利用中药渣提取后余温, 实现快速繁殖, 达到快速提升堆温的效果, 但中药渣未粉碎, 间隙较大, 不能有效的保持发酵热量, 在物料表面营养消耗完后, 进入中温缓慢分解阶段。在以往中药渣露天堆肥研究中, 堆温维持40℃左右可持续11个月。处理B接种菌剂I后, 快速升温, 进入高温阶段[21], 57d即完成发酵。处理C接种市售菌剂后, 升温缓慢, 进入高温阶段迟, 发酵过程长, 78d才完成发酵。

3.2 pH值变化

如图2所示, 处理A、B、C的pH值经历上升、稳定、再上升至稳定的过程, 经80d的发酵, 3个处理的pH值上升至中性偏碱。

大部分微生物适宜在中性和微碱性条件下活动[22], 处理A中由于中药废渣出料场中长年堆放中药渣, 自然筛选了高温微生物, 使得其发酵能在酸性条件下快速启动。处理B中加入了能在酸性条件下快速启动发酵的菌剂。处理C中加入的常用菌剂, 难以在酸性条件下快速繁殖, 导致发酵启动过程慢, 发酵时间长。

3.3 水分变化

如图3所示, 处理A含水量随着发酵时间的增长而降低, 但由于原料含水量高、发酵堆温较低、以及中药渣物料结构对水的吸附, 并且在缓慢呼吸作用中一直有水产生, 导致最终含水量较高;处理B含水量随着高温发酵带来的强烈呼吸作用, 分解产生大量水, 导致含水量上升, 后又经呼吸作用和温度的双重影响下, 含水量逐渐下降;处理C由于发酵启动缓慢, 含水量随着温度逐渐上升而降低, 后又进入高温发酵阶段, 大量呼吸作用产生的水又导致堆内含水量上升, 后随着发酵的进程逐渐下降。

3.4 臭气度及外观变化

如表1所示, 各处理散发出的臭气与发酵速度和进程紧密相关, 随着发酵的进程, 臭气逐渐加重, 进入高温发酵阶段后, 产生的臭气最重, 进入发酵后期至完全腐熟, 臭气逐渐降低, 直至消失。据感官判断, 发酵中产生的主要臭气为氨气。

在外光形态上, 随着发酵的进行, 处理A物料颜色逐渐变淡, 但其物理结构改变较小;处理B、C由投料时的易结块、发黏、颜色深棕色, 逐渐细粉化, 质地蓬松, 颜色呈褐色。

3.5 氮、磷、钾、有机质含量变化

从表2可看出, 在各处理中, 物料中的氮、磷、钾皆上升, 处理A有机质含量减少, 处理B、C有机质含量上升。导致处理A有机质含量减少的原因是物料中养分不平衡, 呼吸消耗碳较多, 造成有机质下降, 同时也导致在表面氮素影响消耗后, 发酵活跃度快速下降。3个处理的养分指标均达到有机肥国家标准 (NY525-2012) 。在实际生产中, 必须通过添加粪肥或化学氮肥的方式[18], 调整物料中的C/N比, 以促进中药渣快速发酵、腐熟。

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4 结语

发酵马铃薯渣 篇4

1 材料与方法

1.1 木薯渣来源及主要营养成分

木薯渣, 购自河南天地鹅业有限公司, 含干物质90.00%、粗蛋白质4.42%、赖氨酸0.13%、蛋氨酸0.04%、总磷0.04%、钙0.56%、粗纤维10.48% (均为实测值) 。

发酵木薯渣, 购自河南天地鹅业有限公司, 含干物质90.00%、粗蛋白质12.77%、赖氨酸0.62%、蛋氨酸0.79%、总磷0.05%、钙0.59%、粗纤维6.51% (均为实测值) 。

1.2 试验日粮与试验设计

采用完全随机试验设计, 在保证生长鹅正常生长和粗蛋白质、钙、有效磷、赖氨酸和蛋氨酸水平相同的条件下, 设计了3组日粮, 试验设计见表1。

1.3 试验日粮

参考美国营养需要标准 (NRC) 鹅营养需要, 严格按照试验设计的要求配制日粮, 日粮组成及营养水平见表2。

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%

1.4 试验动物及饲养管理

选取300只28日龄豁眼鹅[公母各半, 平均体重为 (1 142.68±50.64) g]随机分为3组, 每组5个重复, 每个重复20只鹅, 进行为期28 d的饲养试验。试验鹅采用平养方式分栏饲养, 自由采食, 自由饮水, 严格按照鹅场原制度进行饲养管理。试验第14天, 用三氧化二铬 (Cr2O3) 作外源指示剂, 将0.5%Cr2O3均匀混合在日粮中饲喂鹅。采用部分收粪法, 预饲3 d后, 在笼下放集粪盘, 开始分别收集各重复鹅的粪尿排泄物, 每天收集2次, 连续收集3 d。在每次收集排泄物时, 先清理掉排泄物上的鹅毛、皮屑和饲料 (用镊子夹和洗耳球吹) 。按每100 g粪尿排泄物中加10%稀硫酸10 m L固氮, 混合均匀后放入冰箱4℃以下冷冻保存。试验结束后按重复混匀鹅的粪样, 65℃烘至恒重, 然后粉碎, 过40目筛, 混匀, 密封装袋, 待测。

1.5 测定项目

在试验的最后1天, 从各重复中随机抽取2只鹅 (即每个处理共10只鹅) , 活体无菌翅静脉采血5 m L, 3 000 r/min离心10 min分离血清, 液氮速冻, -20℃冰箱保存, 备用。

采用放射免疫法 (RIA) 测定葡萄糖 (Glu) 、胰岛素 (INS) 、促甲状腺激素 (TSH) 、生长激素 (GH) 、三碘甲状腺原氨酸 (T3) 、甲状腺素 (T4) 和胰岛素样生长因子-Ⅰ (IGF-Ⅰ) 含量, 以羊抗兔抗体作为免疫沉淀剂分离激素和抗体的复合物。胰高血糖素试剂盒购自中国原子能研究院, 其他试剂盒均为卫生部上海生物制品研究所产品。

1.6 数据统计

试验数据采用SAS统计软件的ANOVA程序进行方差分析, 用邓肯氏法进行多重比较。

2 结果 (见表3) 与分析

注:同行数据肩注小写字母不同表示差异显著 (P<0.05) , 相同或无肩注表示差异不显著 (P>0.05) 。

由表3可见:常规日粮组和发酵木薯渣组Glu、TSH、T3、IGF-Ⅰ浓度均显著高于木薯渣组 (P<0.05) , 但常规日粮组与发酵木薯渣组相比差异不显著 (P>0.05) ;发酵木薯渣组和常规日粮组INS、GH、T4含量均高于木薯渣组, 但组间差异不显著 (P>0.05) 。

3 讨论与结论

发酵木薯渣能提高鹅激素水平, 这可能是由于科学发酵后的木薯渣促进了鹅消化道的消化吸收, 改善了机体营养状况, 间接影响到下丘脑-脑垂体-生长轴和下丘脑-脑垂体-甲状腺轴, 从而影响了血液中的激素水平。营养状况被认为是调节GH、IGF-Ⅰ和INS水平的一个关键因素[1]。研究证实, 营养状况可影响激素的分泌, 如饲喂低能饲料可以使鸡GH水平下降;如果饲粮能量浓度增加, 则T3水平显著增加;低蛋白质日粮可降低小鼠血液IGF-Ⅰ水平[2]。研究发现, 除营养作用外, 某些碳水化合物还具有激素样作用, 能增进或抑制某些激素的活性[3]。

在饲料中添加20%发酵木薯渣组生长鹅的代谢激素浓度均高于20%木薯组, 与常规日粮组相比差异不显著, 说明20%发酵木薯渣可以用于生长鹅饲料中。

参考文献

[1]张吉鹍.粗饲料分级指数参数的模型化及粗饲料科学搭配的组合效应研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学, 2009.

[2]卢德勋, 谢崇文, 朱兴运, 等.现代反刍动物营养研究方法和特点[M].北京:农业出版社, 2008:60-74.

发酵马铃薯渣 篇5

1材料与方法

1.1试验动物及分组

试验地点:南宁市某养殖场。试验动物:选取70日龄,体重18 kg左右的陆川猪180头。分组原则:体重、公母基本一致,随机分成3个组别,并且每个组别有3个重复,每个重复有20头。按照发酵木薯渣饲料的添加量不同,分为低量、中量、高量3个组别[1]。

1.2发酵木薯渣饲料

木薯渣由武鸣一淀粉厂提供,木薯渣蛋白饲料主要生产工艺如下:木薯渣→沥水→接种微生物菌种(温水30℃左右,添加菌种和麦麸或玉米粉,搅拌均匀,然后均匀撒在木薯渣上,再次搅拌均匀)→密封发酵→蛋白饲料成品。

1.3试验饲粮

以南宁市某养殖场使用的自配无任何抗生素的饲料为对照组,在此基础上,根据等氮、等能原则,分别添加10%、20%、30%发酵木薯渣蛋白饲料来替代饲料中部分玉米和豆粕。

1.4饲养管理

试验设预试期4 d,正式期150 d。在封闭式猪舍内进行,试验期间育肥猪的免疫、消毒、疾病防治均按照养猪标准的管理程序进行[2]。饲粮为粉料,采用干湿自动喂料器,每日加料2次,以料槽内始终有料为原则,自由饮水。每日清扫圈舍2次。

1.5测定项目及方法

重量称量方法:各组别试验猪在试验开始当日早晨和试验结束日早晨,分别进行空腹称重并记录。测定项目:试验期间的耗料量、平均日增重、平均采食量及料重比。在试验结束日早晨,每个试验组别随机抽取3头体重适中健康猪进行颈静脉采血5 m L,经抗凝处理后,低温保存。

1.6所有数据均采用SPSS 21软件进行分析,用F检验法检验

2结果

2.1发酵木薯渣蛋白饲料不同添加量对陆川猪生产性能的影响如表1所示

由表1可以看出,各试验组别的实验动物间的始重、末重差异不显著(p>0.05)。第一组别和第三组别实验动物的平均日增重差异显著(p<0.05),料重比差异显著(p<0.05)[3]。

3小结

(1)在陆川猪日粮中添加发酵木薯渣蛋白饲料10%时,料重比最低。

(2)随着发酵木薯渣蛋白饲料添加量的增加,实验猪平均日增重、日采食量有下降趋势,且料重比升高。

摘要：目的 研究发酵木薯渣蛋白饲料对陆川猪生长性能的影响。方法 选取70日龄,体重18 kg左右的陆川猪180头,按照发酵木薯渣饲料的添加量不同,分为低量、中量、高量3个组别进行饲养。结果 添加发酵木薯渣蛋白饲料作为陆川猪日粮成分,料重比升高,但所占比重超过10%,实验猪平均日增重、日采食量有下降趋势。且各试验组别实验猪始重、末重差异不显著(p>0.05)。结论 在陆川猪日粮中添加发酵木薯渣蛋白饲料达10%即可。

关键词：发酵木薯渣蛋白饲料,陆川猪,生长性能,影响

参考文献

[1]宾石玉,李维姣,孙涛.高蛋白木薯饲料对生长猪生产性能和胴体品质的影响[J].湖南畜牧兽医,2007,(5).

[2]唐春梅,王之盛,万江虹,等.木薯渣日粮在夏季对育肥牛生产性能和血液生化指标的影响[J].中国畜牧杂志,2011,(21).

发酵马铃薯渣 篇6

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

木薯渣:由广西一酒精发酵厂提供。

内生真菌:由作者实验小组从海菜花等水生植物中分离纯化得到;酵母菌:季也蒙假丝酵母(C. guilliermondii)和郎比可假丝酵母(C. lambica)由云南大学生物资源保护与利用重点实验室提供。

1.1.2 试剂

尿素(H2NCONH2)、硫酸铜(CuSO4·5H2O)、无水硫酸钾,分析纯,广州化学试剂厂;浓硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、正辛醇(C8H17OH),分析纯,广东汕头市西陇化工厂;氢氧化钠(NaOH)、无水乙醇(CH3CH2OH),分析纯,天津市致远化学试剂有限公司;硼酸(H3BO3),分析纯,上海试四赫维化工有限公司;无水乙醚(CH3CH2)O,分析纯,天津市化学试剂六厂三分厂。

1.1.3 仪器

立式压力蒸汽灭菌锅(型号:LDZX-50KBS,上海申安医疗器械厂),隔水式恒温培养箱(型号:GHP-9160,上海—恒科技有限公司),无菌操作台(型号:HT6029,苏州净化设备有限公司),台式恒温振荡器(型号:THZ-D,太仓市试验设备厂),电子天平(型号:AL204,梅特勒-托利多仪器上海有限公司),电热式恒温干燥箱(型号:DHG-9070A,上海-恒科技有限公司),凯氏定氮消化装置,凯氏定氮蒸馏装置。

1.1.4 培养基

斜面培养基:马铃薯固体培养基(PDA):马铃薯(去皮)200g,葡萄糖20g,琼脂粉15~20g,水1L,pH自然。

摇瓶培养基:马铃薯液体培养基(PDB):马铃薯(去皮)200g,葡萄糖20g,水1L,pH自然。

木薯酒精渣固态培养基:木薯酒精干渣250g,适量尿素,水1L,pH自然,混合均匀后分装入500ml的三角瓶中,装量为200ml。

以上培养基所用化学药剂均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 菌株筛选

1.2.1.1 菌株初筛

将保存于斜面的菌种进行活化后接入装有100ml马铃薯液体培养基的三角瓶中,于28℃、140r/min的摇床上震荡培养48h,再接入已灭菌的木薯渣培养基中,混合均匀后置于28℃恒温培养箱中发酵48~72h。挑选在木薯酒精渣培养基中长势良好的菌株作为混菌发酵的出发菌株。

1.2.1.2 混菌发酵菌株的确定

将上述初筛获得的菌株根据分类单元不同(不同属)的原则进行两两组合混菌发酵,以不接种菌株的培养基作为阴性对照,每个样品3个重复,测定粗蛋白和粗纤维含量,找出能显著降低产物中粗纤维、提高产物中粗蛋白含量的混菌发酵菌株组合。

1.2.1.3 添加酵母混菌发酵

往上述筛选获得的混菌组合中分别添加两种酵母,以不添加酵母的混菌培养物为阴性对照,观察各组生长情况,对生长良好的组合进行粗蛋白和粗纤维的测定,确定添加酵母的最佳混菌组合。

1.2.2 菌株鉴定

初筛得到的菌株根据其菌落形态、产孢方式、孢子大小及其形态特征进行种属鉴定[6]。

1.2.3 粗蛋白(真蛋白)的测定[7]

样品处理:取样3g(干重)加40ml 75%的乙醇提取1h,充分搅拌,于400r/min下离心10min,弃取上清液,再用75%的乙醇40ml反复洗涤2次,沉淀于105℃干燥至恒重,称取一定量的样品进行消化,微量凯式定氮法测定。每个样品重复两次,取平均值。

1.2.4 粗纤维的测定[8]

用酸碱处理法。准确称取2~5g样品于消煮器中,用准确浓度的酸和碱,在特定条件下消煮样品,除去溶于酸碱的含氮物质和可溶性碳水化合物,再用有机溶剂除去醚浸岀物,经高温灼烧扣除矿物质的量,剩余的量为粗纤维,称量至恒重。每个样品重复2次,取平均值。

1.2.5 水分的测定[8]

水分的测定用恒重法,用电子天平在已烘干并恒重的水分皿中精确称取2~5g样品(精确至0.000 2),放入恒温干燥箱中在(105±2) ℃烘干3h,取出后在干燥器中冷却至室温,称重,之后每次烘干1h,冷却,称重,直至两次质量之差小于0.002g为恒重。每个样品重复2次,取平均值。

2 结果与分析

2.1 初筛及菌株鉴定结果

对保存于实验室的共70株植物内生真菌进行了初筛,结果表明共有22株菌能在简单的木薯酒精渣培养基中生长,其中A38、G4和C15等10株菌的长势最好,1d后可见培养基表面布满白色菌丝,因此选作混菌发酵的出发菌株。

由于长期生活在植物组织内部,植物内生真菌的生活史其实就是一个水解植物纤维素和木质素,在植物组织间蔓延和繁殖的过程。因此,许多植物内生真菌的纤维素酶活性较高,对纤维有着较强的分解能力[9,10,11]。本研究结果表明,约32%的植物内生真菌能有效分解利用木薯酒精渣中的粗纤维进行生长,且1.4%的菌株长势非常好。

经鉴定,长势最好的10株菌分别为:Gr7和C32为青霉(Penicillium sp.),A38、G4、Q4和R18为黑曲霉(Aspergillus niger),Gr8和Gr9为木霉(Trichoderma sp.),而B5为毛霉(Mucor sp.),C15为白地霉(Geotrichum sp.)(表1)。它们都是已报道的产纤维素酶活力高、发酵后菌丝蛋白质含量丰富、有的还能产B族维生素和矿物质等,有助于提高饲料营养价值的真菌[12,13,14]。

2.2 混菌发酵结果

将初筛获得的10株菌按照分类单元的不同两两组合进行混菌发酵,结果发现只有菌株G4与C15、Q4与C32组合长势良好,第2d可见木薯酒精渣培养基的表面布满白色菌丝。而菌株C15与gr7、G4与gr7组合虽能生长,但长势不好,第2d木薯渣培养基表面只有稀疏的白色菌丝,其他大部分组合不生长(见表1)。

纤维素酶一般是多酶体系,酶组分间存在明显的协同作用,混合菌株可以相互补充,从而可以促进纤维素类物质的分解[14],但有的菌株间也可能会存在一定程度的拮抗作用。本研究结果支持了这一论断。如菌株G4与C15, Q4与C32之间存在协同作用,混菌培养优于单菌培养。而菌株A38与Gr8,G4与Gr9,Gr8与C32等之间可能存在拮抗作用,原本能单独在木薯酒精渣培养基中良好生长的菌株,混合培养后却不生长了。尤其值得注意的是本实验中的木霉菌株Gr8和Gr9,它们与其他任何一株菌混合都不生长,而在以往的报道中,木霉能很好地与黑曲霉和产朊假丝酵母等其他属的真菌混和培养[12,14,15],这说明我们所筛选到的木霉与其他植物内生真菌之间可能存在较强的拮抗作用,在生防上有潜价值,值得进一步研究。

2.3 添加酵母混菌发酵结果

菌株G4与C15,Q4与C32混菌培养后可将底物的粗蛋白含量从1.42%提高到16.08%与18.54%(干基),将粗纤维含量从底物的32.41%降低到27.57%与26.59%(表2)。蛋白提高显著,而纤维的降解则不够理想。酵母菌体蛋白含量高,利用酵母和其他真菌混菌培养不仅有利于进一步提高产物中的粗蛋白含量[13,15],还可通过酵母对底物中糖类物质的消耗,解除糖类对真菌产生纤维素酶的抑制[15],从而提高粗纤维的降解率。因此,我们进一步测定了添加郎比可假丝酵母与季也蒙假丝酵母的G4、C15,Q4、C32组合,结果显示,产物中粗蛋白质含量可进一步提高到21.79%与23.56%(干基),而粗纤维的变化不大(表2)。

可以看出,与不添加酵母的混菌发酵相比,添加酵母后产物的真蛋白含量有较大提高,说明郎比可假丝酵母和季也蒙假丝酵母与G4、C15和Q4、C32之间无明显拮抗作用,互生效果较好。这是由于黑曲霉、白地霉产生纤维素酶,降解木薯渣中的纤维素,使培养基中可溶性糖类物质逐渐增加,糖类物质被假丝酵母利用后,提高了发酵产物中蛋白质含量。与蛋白的大幅度提高相比,添加酵母和不添加酵母的混菌发酵,木薯渣中粗纤维的降解提高不大,有待于通过正交实验对发酵条件进行优化,这不仅可以提高粗纤维的降解率,还可进一步提高蛋白含量。

3 讨论

随着木薯发酵酒精行业的发展,如何利用木薯酒精渣以降低生产成本、减少环境污染成为国内外的研究热点之一。本研究从植物内生真菌中筛选获得菌株G4(黑曲霉)、C15(白地酶)、Q4(黑曲霉)和C32(青霉),当G4、C15与郎比可假丝酵母,Q4、C32与季也蒙假丝酵母混菌培养时,可将底物的粗蛋白含量从1.42%提高到产物的21.79%、23.56%,高于C Sriherwanto等用单一菌种根霉发酵木薯渣生产动物饲料产物中10%的蛋白含量[16]和管军军等利用霉菌和酵母混菌发酵产物中15.68%的蛋白含量[17],而略低于刘琨等用工业糖化酶和产朊假丝酵母固态发酵产物中28.28%的粗蛋白质含量[2]。

当然,研究中两个菌剂混菌发酵前后纤维的降解率并不十分理想,下一步准备通过正交试验,优化发酵条件,进一步提高纤维的降解率和产物中蛋白含量,为这两个菌剂的开发利用奠定基础。

摘要：目的:筛选获得能混合固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料的真菌组合。方法:利用木薯酒精渣培养基,初筛能在其上良好生长的植物内生真菌菌株,再将这些菌株两两组合进行固态混菌发酵、添加酵母混菌发酵,测定产物中粗蛋白和粗纤维的含量,获得能有效降低木薯酒精渣中粗纤维、提高粗蛋白含量的菌株组合。结果:菌株G4与C15、Q4与C32混菌发酵效果最好,可将粗蛋白质含量从底物的1.42%分别提高到产物的16.08%与18.54%(干基),粗纤维含量从底物的32.41%降低到27.57%与26.59%。添加酵母培养后,两个组合产物中粗蛋白质含量可进一步提高到21.79%与23.56%,而粗纤维含量几乎无变化。结论:菌株G4(黑曲霉)、C15(白地霉)与郎比可假丝酵母,Q4(黑曲霉)、C32(青霉)与季也蒙假丝酵母可用作混菌固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料的菌种。