发酵苹果渣生产活性蛋白饲料研究

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苹果渣作为一种农业废弃物,发酵用作饲料可降低饲喂动物的成本,提高经济效益,而且利用比较完全,避免产生二次污染,也为我国短缺的饲料来源开辟新途径。近年来,苹果渣发酵饲料的研究已经从提高蛋白含量方面转向了酶类等活性物质方面,所以发酵苹果渣生产一种具有活性物质的蛋白饲料是苹果渣更为可行的利用方式。本研究从菌种筛选及配伍、培养基配比调整及发酵工艺参数优化三个方面对发酵苹果渣生产活性蛋白饲料进行了较为系统的研究,选出了苹果渣活性蛋白饲料的菌种配伍,优化了固态发酵培养基,建立了发酵温度、发酵时间、填料量三个发酵工艺参数对粗蛋白含量的影响模型,主要研究结论如下:(1)在单菌种发酵试验中,黑曲霉HF3发酵产物中粗蛋白含量、蛋白酶活力、纤维素活力、总酚含量均有较大幅度提高。(2)双菌发酵苹果渣试验中,综合粗蛋白含量、蛋白酶活力、纤维素酶活力、总酚含量得到发酵苹果渣生产活性蛋白饲料的优选双菌配伍为产朊假丝酵母HJ1和黑曲霉HF3,接菌比例为1:1,发酵3d后,发酵产物中粗蛋白含量(28.41±0.51)%,蛋白酶活(742.40±56.77)U/g,纤维素酶活(64.31±3.19)U/g,总酚含量(5.89±0.47)g/kg,与空白对照未接菌相比分别增加了21.41%,207.32%,947.45%,86.00%。(3)固态发酵培养基优化试验得到的培养基配方为苹果渣97%,尿素3%,加水比例1:2,三个因素影响的主次顺序为尿素添加量、加水比例、麸皮添加量,在优化的培养基条件下发酵后,粗蛋白含量(25.10±0.73)%,蛋白酶活(789.66±27.32)U/g,纤维素酶活(65.41±1.08)U/g,总酚含量(6.14±0.01)g/kg,与原苹果渣比较分别增加了205.72%、431.06%、1153.07%、127.41%。(4)工艺参数优化试验中,通过响应面设计建立了发酵温度、发酵时间、填料量对粗蛋白含量的影响模型,三个因素影响大小依次为发酵时间、填料量、发酵温度,优化得到的最佳工艺参数为发酵温度31℃,发酵时间6d,填料量75g,在此条件下苹果渣发酵后粗蛋白含量可达34.59%,与模型预测值34.91%较为吻合。通过对发酵苹果渣的菌种、培养基及工艺参数的研究,确定了发酵苹果渣生产活性蛋白饲料的菌种配伍、培养基配方和工艺参数模型。
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