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菠蘿皮渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高菌體蛋白飼料發(fā)酵菌種的篩選及發(fā)酵條件的優(yōu)化

2020-04-17 12:41陳間美李晉禎何曉彤王玲
農(nóng)產(chǎn)品加工·上 2020年2期

陳間美 李晉禎 何曉彤 王玲

摘要:分別以熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、綠色木霉、黑曲霉為出發(fā)菌株對(duì)菠蘿皮渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高菌體蛋白飼料進(jìn)行發(fā)酵優(yōu)良菌種的篩選試驗(yàn),以發(fā)酵產(chǎn)物中的粗蛋白含量為考核指標(biāo),篩選出1~2株優(yōu)勢(shì)菌株;將篩選出的優(yōu)勢(shì)菌株按一定比例混合使用,對(duì)菠蘿皮渣進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白飼料,研究了接種量、料液比、溫度、發(fā)酵時(shí)間等對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物理化品質(zhì)及感官指標(biāo)的影響。結(jié)果表明,綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母為試驗(yàn)的較優(yōu)菌種;將綠色木霉與產(chǎn)朊假絲酵母1∶1體積比混合種子液使用對(duì)菠蘿皮渣進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵:混合菌種總接種量10%,料液比1∶3,發(fā)酵溫度30 ℃,發(fā)酵時(shí)間96 h為最優(yōu)發(fā)酵條件。此工藝條件下,菠蘿皮渣發(fā)酵所得的蛋白飼料產(chǎn)物的粗蛋白質(zhì)含量最高、氣味也比較好。

關(guān)鍵詞:菠蘿皮渣;菌體蛋白飼料;菌種的篩選;發(fā)酵條件優(yōu)化

中圖分類號(hào):S816.3???? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A??? doi:10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2020.02.014

Fermentation Strains Selection and Fermentation Paraments Optimization of

Protein Feed from Pineapple Pomace

CHEN Jianmei,LI Jinzhen,HE Xiaotong,*WANG Ling

(College of Food Science and Technology,Guangdong Ocean University,Zhanjiang,Guangdong 524088,China)

Abstract:To improve the content of crude ptotein in pineapple pomace,Candida tropicalis,Candida utilis,Trichoderma viride and Aspergillus niger were used as the starting strains to ferment pineapple pomace in this reserch from the above four strains. Using the crude protein content in the fermentation product as an indicator,one or two dominant strains were selected. The inoculum size,water-material ratio,fermentation temperature and fermentation time were important fermentation conditions in the fermentation process. The selected strains were mixed in a certain proportion to ferment pineapple pomace and carried out the optmiazation of the important fermentation conditions according to single factor experiment. The optimal fermentation conditions were obtained as followed:Trichoderma viride and Candida utilis were the best strains for this experiment;Trichoderma viride and Candida utilis were used as a mixed bacterial solution for the pineapple pomace fermentation in 1∶1 volume ratio:10%(V/W)inoculum size of the mixed bacterial solution,material water ratio 1∶3,fermentation temperature at 30 ℃ and cultivation for 96 h. Under the optimiazed conditions of the process,the fermented product had the highest crude protein content and pleasant flavor.

Key words:pineapple pomace;bacterial protein feed;strains selection;fermentation paraments optimization

0?? 引言

菠蘿(Ananas comosus),又名鳳梨,含有豐富的糖分、多種維生素和礦物質(zhì),廣泛分布于我國的廣東、廣西、云南等地。廣東西部的湛江是我國菠蘿的集中種植區(qū),且產(chǎn)量大、品質(zhì)好。目前,菠蘿加工的主要產(chǎn)品有罐頭、果醬和果汁等,菠蘿在加工的過程中會(huì)產(chǎn)生高達(dá)50%~60%的菠蘿皮渣。目前菠蘿皮渣僅有一小部分被直接利用作為飼料,絕大部分作為廢物丟棄,既浪費(fèi)資源又對(duì)環(huán)境造成污染[1]。菠蘿皮渣含有豐富的營養(yǎng)成分,經(jīng)過微生物發(fā)酵后可以提高其蛋白含量作為動(dòng)物飼料[2]。王玲等人[3]用菠蘿皮渣釀制果醋。Contreras A等人[4]在奶山羊的飼料中添加菠蘿皮渣提取的菠蘿蛋白酶,改善了乳品質(zhì)。梁耀開等人[5]發(fā)現(xiàn),菠蘿皮渣混合菌種發(fā)酵可生產(chǎn)出高蛋白的畜禽飼料。葉盛權(quán)等人[6]成功開發(fā)出菠蘿皮渣飼料添加劑。

研究旨在對(duì)利用菠蘿皮渣生產(chǎn)出高菌體蛋白飼料進(jìn)行菌種篩選[7-9]和對(duì)其生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化[10-15]。分別以熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、綠色木霉、黑曲霉為出發(fā)菌株對(duì)菠蘿皮渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高菌體蛋白飼料進(jìn)行發(fā)酵篩選優(yōu)良菌種;以菠蘿皮渣為主要原料、豆粕和麩皮為輔料制備培養(yǎng)基,分別接入各出發(fā)菌株的擴(kuò)大培養(yǎng)液,以發(fā)酵產(chǎn)物中的粗蛋白含量為考查指標(biāo),先進(jìn)行單一菌種的篩選,再將得到的較優(yōu)菌株進(jìn)行混合使用,設(shè)計(jì)一定比例的接種量、料液比、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度4個(gè)因素對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化,以發(fā)酵產(chǎn)物的理化品質(zhì)及感官指標(biāo)來考查[16-18],得到最優(yōu)的發(fā)酵工藝條件,為利用菠蘿皮渣高效生產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的高菌體蛋白飼料提供試驗(yàn)依據(jù)。

1?? 材料與方法

1.1?? 試驗(yàn)材料

1.1.1?? 原料與試劑

新鮮菠蘿皮渣,湛江鷹峰食品有限公司提供,于85 ℃下烘干后粉碎備用,按以下配方做成固體發(fā)酵培養(yǎng)基:菠蘿皮渣(干粉)70 %,麩皮22%,硫酸銨[(NH4)2SO4]3%,尿素[CO(NH2)2] 3%,KH2PO4 2%,料液比為1∶1(V/V)。

1.1.2?? 菌種

產(chǎn)朊假絲酵母、綠色木霉,廣東省微生物研究所菌種保藏中心提供。

熱帶假絲酵母、黑曲霉,廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室保存。

1.1.3?? 儀器與設(shè)備

高溫滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱、鼓風(fēng)干燥機(jī)、無菌操作臺(tái)、半微式凱氏定氮儀等。

1.2?? 分析檢驗(yàn)方法

1.2.1?? 水分含量的測(cè)定

采用國標(biāo)GB 5009.3—2016常壓干燥法測(cè)定。

1.2.2?? 粗蛋白含量測(cè)定方法

采用國標(biāo)GB/T 6432—2018凱氏定氮方法測(cè)定。

1.2.3?? 干物質(zhì)得率及粗蛋白得率測(cè)定方法

在115 ℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中將發(fā)酵產(chǎn)物烘干后進(jìn)行稱質(zhì)量,通過計(jì)算依次得干物質(zhì)得率、測(cè)蛋白得率。

粗蛋白得率 = 干物質(zhì)得率 × 粗蛋白含量.

1.3?? 試驗(yàn)方法

1.3.1?? 菌種活化

(1)產(chǎn)朊假絲酵母活化。首次活化用0.1~0.2 mL的無菌水溶解凍干管中的凍干粉,接種到2支麥芽汁瓊脂斜面培養(yǎng)基上,于26 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h;然后將首次活化菌種在麥芽汁瓊脂斜面培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)接活化2次,于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

(2)綠色木霉活化。首次活化用0.1~0.2 mL的無菌水溶解凍干管中凍干粉,接種到2支馬鈴薯斜面培養(yǎng)基上,于26 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d;然后將首次活化菌種在馬鈴薯瓊脂斜面培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)接活化2次,于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

(3)熱帶假絲酵母活化。挑取2~3環(huán)實(shí)驗(yàn)室?? 4 ℃冰箱保存的熱帶假絲酵母接種到2支麥芽汁瓊脂斜面培養(yǎng)基上進(jìn)行活化,于26 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h,于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

(4)黑曲霉活化。挑取2~3環(huán)實(shí)驗(yàn)室保存的黑曲霉接種到2支馬鈴薯斜面培養(yǎng)基上,于26 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d,于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2?? 菌種液體種子制備

(1)產(chǎn)朊假絲酵母菌種液。挑取2環(huán)新鮮活化的產(chǎn)朊假絲酵母到50 mL麥芽汁液體培養(yǎng)基中,在28 ℃條件下以轉(zhuǎn)速140 r/min振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18 h。

(2)熱帶假絲酵母菌種液。挑取2環(huán)新鮮活化的熱帶假絲酵母到50 mL麥芽汁液體培養(yǎng)基中,在28 ℃條件下以轉(zhuǎn)速140 r/min振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18 h。

(3)綠色木霉菌種液。挑取2環(huán)新鮮活化的綠色木霉到50 mL馬鈴薯液體培養(yǎng)基中,在28 ℃條件下以轉(zhuǎn)速140 r/min振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。

(4)黑曲霉菌種液。挑取2環(huán)新鮮活化的黑曲霉到50 mL馬鈴薯液體培養(yǎng)基中,在28 ℃條件下以轉(zhuǎn)速140 r/min振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。

1.3.3?? 固體發(fā)酵試驗(yàn)

將培養(yǎng)好的液體菌種按設(shè)計(jì)好的接種量接種 到固體發(fā)酵培養(yǎng)基中,在一定的環(huán)境條件下進(jìn)行發(fā)酵。

1.4?? 單一菌種篩選

按照固體培養(yǎng)基質(zhì)量的10%分別接入產(chǎn)朊假絲酵母、綠色木霉、熱帶假絲酵母、黑曲霉的液體菌種液到固體培養(yǎng)基中,制成固體發(fā)酵培養(yǎng)物,每個(gè)試驗(yàn)樣品設(shè)置3個(gè)平行組,另外設(shè)置一個(gè)空白對(duì)照組。在28 ℃恒溫箱中培養(yǎng),2種酵母菌培養(yǎng)物培養(yǎng)3 d,其余2種霉菌培養(yǎng)物培養(yǎng)4.5 d。培養(yǎng)結(jié)束后,在115 ℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干發(fā)酵產(chǎn)物,測(cè)定發(fā)酵固體培養(yǎng)物的干物質(zhì)得率、粗蛋白含量,計(jì)算粗蛋白得率后通過比較篩選得出蛋白質(zhì)產(chǎn)量最高的各菌種。

1.5?? 混合菌種對(duì)菠蘿皮渣生產(chǎn)飼料蛋白發(fā)酵工藝優(yōu)化

將篩選出的最優(yōu)單一菌種的菌種液按1∶1體積比混合,接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)物中。設(shè)計(jì)以不同的接種量、發(fā)酵溫度、料液比、發(fā)酵時(shí)間4個(gè)單因素分別對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。

1.5.1?? 接種量條件優(yōu)化

設(shè)置5個(gè)接種量梯度6%,8%,10%,12%,14%,其他條件菌保持一致:料液比為1∶1,溫度為28 ℃,發(fā)酵時(shí)間為72 h。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)平行組,設(shè)置一個(gè)空白對(duì)照組。以所測(cè)粗蛋白含量最高對(duì)應(yīng)的參數(shù)為主,以感官指標(biāo)最好對(duì)應(yīng)的參數(shù)為輔,選擇最佳的接種量。

1.5.2?? 料液比條件優(yōu)化

設(shè)置5個(gè)料液比梯度2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,其他條件保持一致:接種量為上述選出的最優(yōu)參數(shù),溫度為28 ℃,發(fā)酵時(shí)間為72 h。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)平行組。以所測(cè)粗蛋白含量最高對(duì)應(yīng)的參數(shù)為主,以感官指標(biāo)最好對(duì)應(yīng)的參數(shù)為輔,選擇最佳的料液比。

1.5.3?? 發(fā)酵溫度條件優(yōu)化

設(shè)置5個(gè)溫度梯度26,28,30,32,34 ℃,其他條件保持一致:接種量及料液比為上述選出的最優(yōu)參數(shù),發(fā)酵時(shí)間為72 h。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)平行組。以所測(cè)粗蛋白含量最高對(duì)應(yīng)的參數(shù)為主,以感官指標(biāo)最好對(duì)應(yīng)的參數(shù)為輔,選擇最佳的發(fā)酵溫度。

1.5.4?? 發(fā)酵時(shí)間條件優(yōu)化

設(shè)置5個(gè)溫度時(shí)間72,84,96,108,120 h其他條件保持一致:接種量、料液比、發(fā)酵溫度為上述選出的最優(yōu)參數(shù)。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)平行組。以所測(cè)粗蛋白含量最高對(duì)應(yīng)的參數(shù)為主,以感官指標(biāo)最好對(duì)應(yīng)的參數(shù)為輔,選擇最佳的發(fā)酵時(shí)間。

2?? 結(jié)果與分析

2.1?? 單一菌種篩選結(jié)果

采用產(chǎn)朊假絲酵母、綠色木霉、熱帶假絲酵母、黑曲霉這4種菌進(jìn)行單一菌種篩選試驗(yàn),測(cè)定4種單一菌種對(duì)應(yīng)的發(fā)酵產(chǎn)物的粗蛋白含量、干物質(zhì)得率、粗蛋白得率。

單一菌種發(fā)酵產(chǎn)物的各指標(biāo)含量變化情況見 表1。

由表1可知,以產(chǎn)朊假絲酵母、綠色木霉、熱帶假絲酵母、黑曲霉4種單一菌種及空白對(duì)照組進(jìn)行固體發(fā)酵,每組設(shè)置3個(gè)平行組,表1中粗蛋白含量、干物質(zhì)得率、粗蛋白得率為3個(gè)平行組的平均值。2種酵母菌(產(chǎn)朊假絲酵母、熱帶假絲酵母)發(fā)酵產(chǎn)物各指標(biāo)情況對(duì)比結(jié)果表明,粗蛋白含量為產(chǎn)朊假絲酵母高于熱帶假絲酵母,干物質(zhì)得率為產(chǎn)朊假絲酵母低于熱帶假絲酵母,粗蛋白得率為產(chǎn)朊假絲酵母高于熱帶假絲酵母,因此生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白能力更強(qiáng)的酵母菌為產(chǎn)朊假絲酵母。2種霉菌(綠色木霉、黑曲霉)發(fā)酵產(chǎn)物各指標(biāo)情況對(duì)比結(jié)果表明,粗蛋白含量為綠色木霉高于黑曲霉,干物質(zhì)得率為綠色木霉低于黑曲霉,粗蛋白得率為綠色木霉高于黑曲霉,因此生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白能力更強(qiáng)的霉菌為綠色木霉。綜合4種菌及對(duì)照組的各指標(biāo)情況可見,粗蛋白含量最高的2種菌依次為綠色木霉、產(chǎn)朊假絲酵母,粗蛋白得率最高依次為綠色木霉、產(chǎn)朊假絲酵母。由測(cè)定結(jié)果可知,單一菌種發(fā)酵效果越好,物料中粗纖維、糖類物質(zhì)等被菌種利用轉(zhuǎn)換合成蛋白質(zhì)的程度越高。因?yàn)楫a(chǎn)物的粗蛋白含量越高,干物質(zhì)得率越低,最終的粗蛋白得率就越高。

根據(jù)上述綜合分析,綠色木霉為試驗(yàn)的最優(yōu)菌種,產(chǎn)朊假絲酵母次于綠色木霉,最終確定綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母為試驗(yàn)4種單一菌種中的最優(yōu)菌種。

2.2?? 混合菌種對(duì)菠蘿皮渣生產(chǎn)飼料蛋白發(fā)酵工藝優(yōu)化

2.2.1?? 接種量條件優(yōu)化結(jié)果

按表1結(jié)果選出2種菌種的最優(yōu)菌種分別為綠色木霉及產(chǎn)朊假絲酵母,將綠色木霉及產(chǎn)朊假絲酵母的菌種液按1∶1體積比混合備用。在料液比為1∶1,發(fā)酵溫度為28 ℃,發(fā)酵時(shí)間為72 h,綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母按1∶1體積比,混合菌種液接種量分別為6%,8%,10%,12%,14%的條件下進(jìn)行菠蘿皮渣的固態(tài)發(fā)酵。

接種量條件優(yōu)化結(jié)果見圖1。

隨著發(fā)酵時(shí)間的推移,菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵后蛋白質(zhì)含量的高低與菌體接種量、固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的水分、溫度、發(fā)酵時(shí)間有著緊密聯(lián)系。在固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基含水量、溫度和發(fā)酵時(shí)間一定的情況下,增大菌種接種量有利于提高菌體生長量,從而提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)的含量。

由圖1可知,菌種接種量在6%時(shí)菠蘿皮渣發(fā)酵產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量很少,在接種量為10%之前蛋白質(zhì)含量隨著菌種接種量的增加逐漸增加,當(dāng)菌種接種量達(dá)到10%左右時(shí),菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中的蛋白質(zhì)含量達(dá)到了最高水平,繼續(xù)增加接種量,蛋白質(zhì)含量稍有下降但也趨于平穩(wěn),高于10%菌種接種量的發(fā)酵產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量沒有明顯增加,可能與菌種發(fā)酵過程中從菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中獲取的營養(yǎng)成分有限有關(guān)。從試驗(yàn)結(jié)果及生產(chǎn)成本角度來看,在料液比1∶1,發(fā)酵溫度28 ℃,發(fā)酵時(shí)間72 h的條件下,產(chǎn)朊假絲酵母和綠色木霉按1∶1體積比混合菌種液,接種量10%為最佳的發(fā)酵條件。

2.2.2?? 料液比條件優(yōu)化結(jié)果

在綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母1∶1體積比混合菌種液,接種量為10%,發(fā)酵溫度為28 ℃,發(fā)酵時(shí)間為72 h,料液比分別以2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4的條件下進(jìn)行菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵。

料液比條件優(yōu)化結(jié)果見圖2。

由圖2可知,菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中水分含量對(duì)產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量有很大影響,水是微生物生長必需的生長條件。在料液比為1∶3之前,蛋白質(zhì)含量隨著水分含量的增加而增加,料液比在1∶3左右蛋白質(zhì)含量達(dá)到最高水平,料液比1∶3后可能由于水分含量增加對(duì)微生物的生長繁殖起抑制作用,從而使發(fā)酵產(chǎn)物蛋白質(zhì)含量下降。由此可見,在工藝生產(chǎn)過程中,從生產(chǎn)操作、節(jié)約成本角度出發(fā),確定最佳的發(fā)酵料液比為1∶3。

2.2.3?? 發(fā)酵溫度條件優(yōu)化結(jié)果

在綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母1∶1體積比混合菌種液,接種量為10%,料液比為1∶3,發(fā)酵時(shí)間為72 h,發(fā)酵溫度分別為26,28,30,32,34 ℃的條件下進(jìn)行菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵。

發(fā)酵溫度條件優(yōu)化結(jié)果見圖3。

由圖3可知,發(fā)酵溫度對(duì)微生物的生長影響很大,26 ℃時(shí)發(fā)酵產(chǎn)物蛋白質(zhì)含量較低,微生物生長緩慢,固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分的利用率不高,隨著溫度的上升,產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量呈上升趨勢(shì),當(dāng)發(fā)酵溫度達(dá)到30 ℃時(shí)產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量達(dá)到最高,繼續(xù)提高培養(yǎng)溫度發(fā)酵產(chǎn)物則蛋白含量降低,菌種的發(fā)酵效果降低,這與菌種的生長受到溫度抑制有關(guān),溫度過高可導(dǎo)致微生物的死亡。由此可見,發(fā)酵溫度控制在30 ℃左右時(shí)發(fā)酵效果最佳。

2.2.4?? 發(fā)酵時(shí)間條件優(yōu)化結(jié)果

在綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母1∶1體積比混合菌種液,接種量為10%,料液比為1∶3,發(fā)酵溫度為? 30 ℃,發(fā)酵時(shí)間分別為72,84,96,108,120 h的條件下進(jìn)行菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵。

發(fā)酵時(shí)間條件優(yōu)化結(jié)果見圖4。

由圖4可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量增加,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間達(dá)到96 h時(shí)達(dá)到最大值,繼續(xù)增加發(fā)酵時(shí)間,蛋白質(zhì)含量略微下降且逐漸趨于平穩(wěn),導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量下降的原因可能是菠蘿皮渣固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中可提供微生物生長需要的碳源及氮源消耗完了,使最終發(fā)酵產(chǎn)物中的蛋白質(zhì)含量偏低,也可能是由于霉菌發(fā)酵時(shí)間延長后形成了大量孢子,造成了負(fù)面的影響,從而使蛋白質(zhì)含量的測(cè)定結(jié)果偏低。由此可見,發(fā)酵時(shí)間在96 h左右的發(fā)酵效果最佳。

2.3?? 品質(zhì)檢測(cè)

經(jīng)過最佳發(fā)酵條件(綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母1∶1體積比混合菌種液,接種量為10%,料液比為1∶3,發(fā)酵溫度為30 ℃,發(fā)酵時(shí)間為96 h)的發(fā)酵,將固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中的產(chǎn)品進(jìn)行提取,通過物理和感官2個(gè)方面的測(cè)定,檢驗(yàn)其品質(zhì)。

發(fā)酵條件優(yōu)化前后發(fā)酵產(chǎn)物粗蛋白含量對(duì)比見圖5。

發(fā)酵條件優(yōu)化后,測(cè)定優(yōu)化后發(fā)酵產(chǎn)物的粗蛋白含量——利用半微式凱氏定氮法測(cè)定其粗蛋白的含量為20.27%。由圖5可知,蛋白質(zhì)含量從發(fā)酵條件優(yōu)化前(沒有外加菌種,料液比為1∶1,發(fā)酵溫度為28 ℃,發(fā)酵時(shí)間為72 h)的4.05%提升到發(fā)酵條件優(yōu)化后的20.27%。

產(chǎn)朊假絲酵母單一菌種的發(fā)酵產(chǎn)物有酸味,氣味不太宜人;產(chǎn)朊假絲酵母單一菌種的發(fā)酵產(chǎn)物有類似啤酒的酒精清香,氣味宜人。綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母種子液1∶1體積比混合發(fā)酵的產(chǎn)物氣味宜人,有菠蘿的芳香。

3?? 結(jié)論

(1)試驗(yàn)通過對(duì)熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、綠色木霉、黑曲霉4種菌種進(jìn)行單一菌種篩選,測(cè)定其粗蛋白含量、干物質(zhì)得率、粗蛋白得率并進(jìn)行綜合分析,發(fā)現(xiàn)綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母為試驗(yàn)4種單一菌種中的2株最優(yōu)菌種。

(2)在單一菌種篩選試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,繼而進(jìn)行混合菌種對(duì)菠蘿皮渣生產(chǎn)飼料蛋白發(fā)酵工藝優(yōu)化的試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母1∶1體積比混合發(fā)酵菠蘿皮渣生產(chǎn)菌體蛋白飼料的最佳工藝條件為接種量10%,料液比1∶3,發(fā)酵溫度30 ℃,發(fā)酵時(shí)間96 h。

(3)經(jīng)過蛋白質(zhì)含量測(cè)定及感官品質(zhì)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵條件優(yōu)化后產(chǎn)物的營養(yǎng)和感官都有極大提高,發(fā)酵條件優(yōu)化后菠蘿皮渣發(fā)酵的蛋白質(zhì)含量從4.05%提高到20.27%,可成為畜禽優(yōu)質(zhì)高菌體蛋白飼料。

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收稿日期:2019-10-19

基金項(xiàng)目:廣東海洋大學(xué) 2018 年地方高校國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(CXXL2018009)。

作者簡介:陳間美(1997—?? ),女,本科,研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量與安全。

通訊作者:王?? 玲 (1965—?? ),女,碩士,副教授,研究方向?yàn)槭称芳庸ぜ夹g(shù)及食品微生物學(xué)方面的教學(xué)與研究。

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