热带假丝酵母、枯草芽孢杆菌与植物乳杆菌3 菌组合对木薯渣发酵品质的影响
时间:2017-03-19 次数:258
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为您详情介绍: 木薯产业是中国广西壮族自治区的支柱产业之一,木薯的种植面积、产量均占全国的70%以上,中国每年木薯渣的产量约为30 万t,而且每年以30%左右的比例增长。木薯渣是木薯加工淀粉和酒精后的副产物,干物质的主要成分为淀粉、纤维素及少量的粗蛋白质(CP),碳水化合物含量高,矿物质、微量元素和氨基酸含量丰富,而且价格低廉,是一种有开发潜力的新型饲料资源,但木薯渣在实际应用过程中存在水分含量高(新鲜木薯渣水分含量为80%~90%)、不易贮存、CP 含量低及适口性差等问题,导致其一直没有得到很好的利用。 目前,部分木薯渣用于生产酒精、饲料、栽培平菇等,绝大部分的木薯渣被丢弃,不仅浪费资源,而且对环境造成严重的污染。应用微生物混合固态发酵木薯渣,通过微生物和相关化学物质发生一系列复杂的生物化学反应,不仅可以提高木薯渣中的CP 含量,改善其适口性,还可以全面的提高木薯渣的营养价值。Okpoko 等研究表明利用鼠李糖乳杆菌、黑曲霉及两者混合分别发酵木薯渣,与没有发酵的木薯渣相比,发酵后的木薯渣粗纤维(CF)、粗灰分(Ash)和水分含量均显著提高,而碳水化合物和粗脂肪(EE)含量有所降低;黄达明发现采用酵母菌和霉菌混合培养,通过菌种间的协同效应提高了对发酵底物的利用率,同时发酵底物的营养价值也得到了显著的提高;赵华等研究黑曲霉固态发酵对甘薯渣品质的影响,甘薯渣接种黑曲霉孢子1×106 个/g,料水比1:1.3,发酵温度38 ℃,发酵4 d 时,CP 含量从6.37% 提高至9.14%;发酵后还原性糖含量从4.42% 提高至7.34%;EE 含量从2.71%升高至4.75%。应用微生物发酵木薯渣,菌株的选择非常关键。许多研究表明,混合菌种发酵木薯渣比单一菌种效果好,菌种的选择由单一菌种向混合菌种方向发展。目前研究的微生物品种及搭配非常有限,布氏乳杆菌、黑曲霉、热带假丝酵母、枯草芽孢杆菌与植物乳杆菌3 菌组合处理木薯渣的研究鲜有报道。本试验以木薯渣为发酵原料,添加1% 尿素作为氮源,添加0.6%红糖调节木薯渣的可溶性糖浓度,用3 菌混合固态发酵木薯渣,探索最佳木薯渣发酵条件,为木薯渣在饲料行业中的广泛应用奠定基础。1材料与方法1.材料 新鲜木薯渣由广西水牛研究所水牛种畜场提供,经65 ℃ 干燥成风干样,干物质(DM)含量为25.95%,CP 含量为2.59%,中性洗涤纤维(NDF)含量为24.29%,酸性洗涤纤维(ADF)含量为20.04%。热带假丝酵母(Candida tropicalis ,CT)、黑曲霉(Aspergillus niger ,AN)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis ,BS)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum ,LAP)及布氏乳杆菌(Lactobasillus buchneri ,LAB)均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心;尿素为市购。MRS 的液体培养基(用于LAP、LAB 活化和菌液培养);MRS 固体培养基(用于LAP 和LAB 涂板计数);MEB 液体培养基(用于AN 和CT 的活化和菌液培养);MEB 固体培养基(用于AN 和CT 涂板计数);葡萄糖营养液(用于BS 的菌种活化和菌液培养)及葡萄糖营养琼脂(用于BS 的涂板计数)。1 .2 方法1.2.1 试验设计 将LAB、AN、CT、BS 与LAP中3 种菌以1∶1∶1 体积比组合,共设5 个不同组合,分别为组合1:LAB+AN+LAP;组合2:LAB+CT+LAP;组合3:LAB+BS+LAP;组合4:AN+CT+LAP;组合5:CT+BS+LAP;本试验除对照组设4 个重复(其中2 个重复用于测定发酵前木薯渣混合料的DM 含量),其他每个组设2 个重复,每个重复以100 g 干木薯渣为发酵原料,添加0.6%红糖,调节木薯渣的可溶性糖浓度,1%尿素作为氮源,各混菌组分别添加5% (占木薯渣干物质的质量百分比)。试验分组情况:空白组:木薯渣;对照组Ⅰ:木薯渣+尿素;对照组Ⅱ:木薯渣+尿素+红糖;试验组Ⅰ:Ⅰ1:对照组Ⅰ+组合1 混合菌;Ⅰ2:对照组Ⅰ+组合2 混合菌;Ⅰ3:对照组Ⅰ+组合3 混合菌;Ⅰ4:对照组Ⅰ+组合4 混合菌;Ⅰ5:对照组Ⅰ+组合5 混合菌;试验组Ⅱ:Ⅱ1:对照组Ⅱ+组合1 混合菌;Ⅱ2:对照组Ⅱ+组合2 混合菌;Ⅱ3:对照组Ⅱ+组合3 混合菌;Ⅱ4:对照组Ⅱ+组合4 混合菌;Ⅱ5:对照组Ⅱ+组合5 混合菌,各组微生物添加剂菌落单位情况见表1。 各组均用生理盐水调制含水量为65%左右,混合均匀,装入聚乙烯薄膜袋中,用真空泵抽出袋内的空气至真空状态,密封,置于室温下贮藏。从开始发酵之日算起,第10 天每组各开封2 袋,进行感官评定、pH、干物质回收率(DMR)、CP、NDF、ADF 等测定,以评价混合菌种发酵的效果。1.2.2 试验菌种的活化及扩培 安瓿管冻干菌种,活化,按5%添加量接种到相应的液体培养基中,CT、AN 和BS 在30 ℃、150 r/min 摇床条件下培养,LAP 和LAB 37 ℃静态培养。采用涂板对各菌种接种液进行计数。1 .3 样品采集与预处理 开袋后,每袋取出35 g 样品,放至250 mL 广口瓶中,再添加150 mL 的超纯水,放于4 ℃冰箱提取24 h,然后用2 层纱布过滤,滤液用于pH 和挥