花生粕固态发酵生产高蛋白饲料菌种的筛选.doc

花生粕固态发酵生产高蛋白饲料菌种的筛选 摘要：选用产朊假丝酵母、热带假丝酵母、酿酒酵母、米曲霉、黑曲霉、康宁木霉、绿色木霉、里氏木霉对花生粕进行混菌固态发酵实验，以各组合发酵产物粗蛋白含量及回收率为指标，筛选出最佳菌种组合。结果表明，绿色木霉、米曲霉和酿酒酵母(接种比例为1：1：1)为最佳菌种组合，其发酵产物的粗蛋白含量为61.63％ ，显著高于未发酵的花生粕中粗蛋白含量，且通过氨基酸分析发现，发酵产物的营养价值也相应提高。 关键词：花生粕；固态发酵；粗蛋白 花生粕是花生仁经压榨提油后的副产物，富含蛋白质，适合在禽畜水产饲料中使用。花生粕的营养价值较高，粗蛋白含量达48％ 以上，包含人体必需的8种氨基酸，谷氨酸、天冬氨酸含量较高。但其氨基酸组成不平衡，精氨酸含量高达5.2％，而赖氨酸含量只有大豆粕的50％左右，蛋氨酸含量也相对较低 。利用固态发酵技术生产蛋白饲料的研究已经取得了很大的进展。已有研究发现，采用混合菌发酵法处理生大豆粕，利用霉菌生长时分泌的酶系降解大豆粕中的多糖和蛋白质，使其变成利于消化的低分子糖类、肽类及氨基酸，再通过酵母菌的生长繁殖使这些物质变成菌体蛋白，不仅可以改善适口性，提高消化吸收率，还可以提高发酵豆粕的蛋白质含量 。 本文采用霉菌和酵母菌混合菌种对花生粕进行发酵，以发酵产物粗蛋白含量及回收率为指标，筛选最佳菌种组合，以期为花生粕的利用提供基础数据。 1 材料与方法 1．1 菌种及原料 产朊假丝酵母(C)、热带假丝酵母(R)、酿酒酵母(N)、米曲霉(M)、黑曲霉(H)、康宁木霉(K)、绿色木霉(V)、里氏木霉(L)均来自于生物工程学院微生物保藏中心。花生粕：有限公司；麸皮：购于农贸市场。 1．2 培养基 酵母培养基：YPD培养基(酵母膏10 g，葡萄糖20 g，蛋白胨20 g，蒸馏水1 L，pH 自然，121℃灭菌20 min)，固体培养基为液体培养基中添加琼脂粉15 g。霉菌培养基：马铃薯培养基(PDA)(马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂20 g，蒸馏水1 L，pH自然，121℃灭菌20 min)。固态发酵培养基：80％ 的花生粕和20％ 的麸皮。营养盐溶液：1 L水中含有(NH4)2SO4 0．5％ 、KH2PO4 0．5％ 、尿素1％ 、葡萄糖1％ ，利用6 mol/L HC1调整pH至5．0。 1．3 实验方法 1．3．1 酵母液体种子的制备将50 mL液体培养基装入250 mL三角瓶中，接入活化的菌种2环，30℃、105 r／min水浴摇床培养14～16 h，使菌数约为l08个／mL。 1．3．2 霉菌液体种子的制备将活化3 d的霉菌加入一定量的生理盐水，冲洗孢子，使孢子数为(7～9)×107个／mL，菌种数采用血球计数法测定。 1．3．3 固态发酵称取发酵培养基10 g，添加营养盐溶液20 mL，拌料装进250 mL三角瓶，121℃下高压灭菌20 min，以发酵培养基质量的10％接人一定体积的液体菌种，混合菌种按等体积量接人，接种后瓶口覆盖8层灭菌湿纱布，30℃培养72 h(培养24h后翻料)，经60～70℃烘干、粉碎后供分析测定用。考虑到酵母和霉菌之间具有协同作用，因此在组合菌种时，不进行霉菌之问或酵母之间的组合，而只进行酵母和霉菌之间的组合。考虑到菌种数目过 多时造成杂菌污染，且发酵行为较难控制，因此本文只做4种菌组合实验。 1．4 分析方法 粗蛋白测定：凯氏定氮法；氨基酸测定：高效液相色谱法 ；回收率测定：回收率=发酵后绝干产品的质量／发酵前物料的总质量。 2 结果与讨论 2．1 花生粕成分分析 经测定，花生粕化学组成为：水分10．80％ ，粗蛋白48．45％ ，粗脂肪0．33％ ，粗灰分9．27％ ，总糖24．6l％ 。添加20％ 麸皮后，混合原料粗蛋白含量(干基)为45．25％ 。 2．2 单茵发酵 花生粕单菌固态发酵结果见图1。由图1可以看出，单独采用酵母(产朊假丝酵母、热带假丝酵母、酿酒酵母)的固态发酵产物回收率较高，但粗蛋白含量相对较低，而绿色木霉和里氏木霉的发酵产物粗蛋白含量相对较高，但回收率较低。另外，在固态发酵过程中，菌体对原料进行了利用，使粗蛋白含量增加。已有研究发现，酵母菌蛋白酶不分泌于菌体外，故酵母菌对复杂的蛋白质不能利用，而对一些较简单的含氮化合物能进行一定程度的利用，花生粕经高温压榨处于变性状态，故酵母菌对其的利用率低，但回收率高。而霉菌的纤维素酶、蛋白酶活力较高，能降解花生粕中的多糖和蛋白质，使之变成易于利用的低分子糖类、肽类及氨基酸，故对原料的利用率高，粗蛋白含量相对较高，但回收率低。 口 蛋白含量 回收率/100% 100 80