深加工农副产品固态培养枯草芽孢杆菌的研究

摘要

随着世界人口的增长和耕地面积的减少，农作物产量下降，工厂加工企业的原料成本增加，深加工过程中会产生一些没有被合理利用的副产品，一部分经过简单加工处理出售，经济价值低；另一部分则直接废弃，不仅造成环境污染，而且造成生物质资源的浪费。现如今微生物固态培养技术发展迅速，通过微生物转化和代谢，可以提高深加工农副产品的商业价值。本论文选取玉米皮，土豆渣和烟叶渣作为固态培养的生物基质、益生菌枯草芽孢杆菌为菌种进行了微生物固态培养的研究。
　　以玉米皮为基质，筛选出能够在玉米皮固态培养基内生长的枯草芽孢杆菌。考察含水量、K2HPO4浓度、尿素浓度等因素对枯草芽孢杆菌在固态培养基的影响，进行单因素优化.在最适料液比（含水量）1:2条件下，无其他营养成分时菌体密度数量级仅达到107 cfu/g；在此组成基础上添加K2HPO45g/L，菌体密度数量级提高至108 cfu/g，继续添加无机氮源尿素0.6g/L，菌体密度数量级可达到109 cfu/g。根据单因素实验结果进行正交实验优化，最优组合：料液比为1:1.8，K2HPO4浓度为5 g/L，尿素浓度为0.6 g/L，培养时间为7 d，接种量为10％，该条件下枯草芽孢杆菌芽孢数可达到10亿cfu/g。以正交实验所得条件，进行50L固体反应器放大实验，玉米皮固体培养基内含水量控制在60%，枯草芽孢杆菌数目可达到预期。
　　玉米浸泡液是玉米加工企业的另一个重要副产物。经喷雾干燥可得玉米干粉，干粉可溶性蛋白含量占52%，但乳酸含量高达26.6g/L。比较酵母菌和枯草芽孢杆菌降解乳酸能力，最后确定菌种为枯草芽孢杆菌。随发酵时间延长，乳酸浓度逐渐降低，乙酸增加，柠檬酸先增加后减少，最后趋于稳定，而pH则是先降低后增高。培养至60h，乳酸含量降低73.6%。
　　以土豆渣为基质，其内含少量淀粉利于枯草芽孢杆菌生长，确定土豆渣和玉米皮的质量比为4:1，培养2d后，枯草芽孢杆菌数目可达到109数量级，并产乙偶姻和四甲基吡嗪，可作为饲料增香剂。
　　以提取烟碱、绿原酸和茄尼醇后的烟叶残渣和新鲜烟叶提取烟叶蛋白后的残渣为基质，设定含水量为75%，接种量为10%，培养至7d，枯草芽孢杆菌活菌数目达到108数量级，符合微生物菌肥中活菌数目的要求。

目录

引言

第1章 绪论

1.1 深加工农副产品

1.2 微生物发酵饲料

1.3 微生物菌肥

1.4 枯草芽孢杆菌

1.5 固态发酵的研究进展

1.6 本课题研究内容及意义

第2章 玉米皮固态培养枯草芽孢杆菌制备活菌饲料的研究

2.1 引言

2.2 实验材料及仪器

2.3 实验方法

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第3章 以土豆渣为原料固态培养枯草芽孢杆菌饲料的研究

3.1 前言

3.2 实验材料及仪器

3.3 实验方法

3.4 分析方法

3.5 结果与讨论

3.6 本章小结

第4章 烟叶渣固态培养枯草芽孢杆菌制备生物菌肥的研究

4.1 引言

4.2 实验材料与仪器

4.3 实验方法

4.4 结果与讨论

4.5 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢