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红薯渣是红薯加工企业提取淀粉后剩余的残渣,因其没能得到合理的利用而造成资源浪费和环境污染。通过微生物固体发酵红薯渣生产菌体蛋白饲料,不仅利于环境保护,还能减轻蛋白饲料资源压力。因此,发酵红薯渣具重要科研价值和广阔的市场前景。本研究通过3个试验探讨了固态发酵红薯渣的最佳单一菌株、最佳发酵路线、最佳混菌组合及比例,发酵条件优化和发酵产物表观代谢能、能量表观代谢率以及粗蛋白表观代谢率。主要研究工作和结果如下:试验一 本研究共采用酵母菌4株,黑曲霉菌(H)4株,枯草芽孢杆菌(K)5株,乳酸菌(R)1株。首先在相同发酵条件下进行固体发酵,以产物粗蛋白为主要衡量目标,进行单一菌株的筛选。结果表明,4株酵母菌中以产朊假丝酵母(C)发酵产物粗蛋白含量最高,为12.53%;4株黑曲霉菌中以编号为41126的菌株发酵产物粗蛋白含量最高,为13.67%;5株枯草芽孢杆菌中Y111发酵产物粗蛋白最高,为10.63%。利用筛选出的4株最佳单菌进行发酵路线选择,C+H(1:2、1.5:1.5、2:1)组成好氧发酵,C+R+K(1:1:1)组成厌氧发酵,第一步好氧发酵产物烘干继续进行第二步厌氧发酵组成二次发酵。结果表明,好氧发酵路线以H:C=1:2产物粗蛋白含量最高,为13.53%;厌氧发酵产物粗蛋白含量为8.88%;二次发酵路线以H:C=2:1+C:R:K:1:1:1产物粗蛋白含量最高,为15.11%。由此确定最佳发酵路线为二次发酵,H:C=2:1+C:R:K:1:1:1为最佳菌种组合比例。试验二 试验选取NH4CL. (NH4)2SO4.尿素三种无机氮源,分别设置浓度水平为0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%添加到红薯渣中按已定的最佳菌种组合和二次发酵路线进行发酵,以产物粗蛋白含量为主要衡量指标,选取最佳N源及其添加量。结果表明,尿素添加量为1%时,产物粗蛋白含量最高为11.78%。故选择尿素作为培养基N源。以发酵时间、发酵温度、N源添加量和菌液接种量四个因素为变量进行L16(44)正交试验,通过测定发酵产物粗蛋白含量,确定最佳发酵条件。结果表明,最佳发酵条件为发酵时间3d,发酵温度28℃,N源添加量1%,菌液接种量3%。产物粗蛋白含量达12.35%,较同等N源添加量原料发酵前提升了85.99%,且产物能量值和氨基酸含量都有了不同程度的提升,尤其几种必需氨基酸含量明显上升。试验三 根据已定的最佳发酵条件进行扩大发酵,发酵产物铺平晒干,测定产物粗蛋白和能量值。试验设计红薯渣发酵产物组(A)、红薯渣原料组(B)、红薯渣原料添加植物油组(C)、等蛋白小麦组(D)、等蛋白等能量小麦添加植物油组(E)分别强饲成年黄羽肉鸡40g,以全收粪法测定产物能量和粗蛋白表观代谢率。表观代谢能结果表明,A组极显著高于B组(P<0.01),较红薯渣对照组提高了33.46%,与C组和E组无显著性差异(P>0.05),D组极显著高于其他各组(P<0.01);能量表观代谢率结果表明,A组极显著高于B组(P<0.01),较红薯渣对照组提高了20.30%,与C组和E组无显著性差异(P>0.05),D组极显著高于其他各组(P<0.01);粗蛋白表观代谢率结果表明,A组极显著高于B组(P<0.01),较红薯渣对照组提高了85.24%,显著高于C组(P<0.05),较C组提高了37.07%,和E组无显著性差异(P>0.05),D组极显著高于其他各组(P<0.01)。