苹果渣发酵生产菌体蛋白饲料的研究

摘要

随着苹果种植业和加工业的快速发展，苹果渣的排放量也急剧增加。但是目前对于苹果渣的综合利用开发尚缺乏有效的手段，不仅影响了果业的可持续发展，也造成了环境严重污染。本文以果汁加工企业大量产生的苹果渣干粉为原料，利用微生物固态发酵技术，研究了生产菌体蛋白饲料的工艺条件。通过对灭菌和不灭菌工艺的比较，确定了采用灭菌的工艺流程。采用黑曲霉为单一菌种，通过单因素试验，获得了生产菌体蛋白适宜的工艺条件：尿素添加量为7﹪，料水比1：1，黑曲霉接种量1﹪，自然pH值，温度为30℃，发酵周期为5天。在已确定的工艺条件的基础上，进行了工业化模拟试验。实验结果表明，当发酵料层厚度为5mm，动力通风时，发酵产物真蛋白含量最高，达到了14.09﹪。　　单菌种和混菌种的对照试验的结果表明，混菌种发酵蛋白质含量优于单菌发酵，单菌种发酵时黑曲霉较酵母菌适应果渣环境。由于酵母菌不能直接在苹果渣上获得很好的生长，可以采用玉米糖化液对酵母菌首先进行活化，然后再接入到果渣上，同时接入黑曲霉单菌进行发酵。通过对不同氮源添加的样品和不同发酵时间样品蛋白质含量的测定，确定了酵母活化的工艺参数：尿素添加量4﹪，培养时间为5天。通过单因素和正交试验优化了发酵条件：温度30℃，pH值自然，浆料比13：1，接种量2﹪，装料量25g，发酵时间5d。为进一步提高蛋白质含量，进行了无机盐的添加试验。通过单因素和正交试验得到了无机盐的最适添加量：硫酸铵添加0.5﹪，硫酸亚铁添加0.2﹪，磷酸氢二钾添加0.1﹪。　　为进一步提高产品的蛋白质含量，加入蛋白质含量较高的辅料对发酵基质进行了强化。添加麸皮的试验表明，加入一定量的麸皮时产物的蛋白质含量低于不加麸皮时产物的蛋白质含量。添加豆饼的试验表明，加入豆饼能够强化基质的蛋白质含量，使产品的蛋白质含量得到大幅度提高，当果渣：豆饼为85：15和90：10时，产品的真蛋白含量分别达到了和21.14﹪，达到了蛋白质饲料的标准。通过测定发酵后物料的回收率，可以推算出蛋白质的绝对增加量。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述

§1.1前言

§1.2苹果渣的营养成分分析

§1.2.1苹果渣的常规营养成分分析

§1.2.2苹果渣矿物质和微量元素分析

§1.2.3苹果渣中各种氨基酸的含量

§1.2.4苹果渣中各种重金属及农药残留量

§1.2.5苹果渣中的抗营养因子

§1.3苹果渣作为饲料开发利用现状

§1.3.1鲜苹果渣

§1.3.2青贮苹果渣

§1.3.3果渣干渣粉

§1.3.4果渣菌体饲料

§1.3.5开发苹果渣饲料存在的问题及其应对措施

§1.4苹果渣生产菌体蛋白饲料的研究进展

§1.4.1菌体蛋白饲料

§1.4.2生产菌体蛋白饲料的菌种

§1.4.3菌体蛋白饲料的生产工艺

§1.4.4菌体蛋白饲料的作用机理和功能

§1.4.5固态发酵生产菌体蛋白的影响因素

第二章试验材料、内容和研究方法

§2.1材料

§2.2主要的仪器、设备和试剂

§2.3分析方法

§2.4试验内容和方法

第三章结果与分析

§3.1灭菌和不灭菌的比较

§3.2黑曲霉单菌种发酵试验

§3.2.1无机氮源添加量的确定

§3.2.2水分对蛋白质含量影响

§3.2.3温度对蛋白质含量的影响

§3.2.4发酵时间对蛋白质含量的影响

§3.2.5发酵方式对蛋白质含量的影响

§3.3混合菌种发酵试验

§3.3.1单菌种发酵和混菌种发酵的比较

§3.3.2酵母菌活化工艺研究

§3.3.3混菌种发酵条件的优化

§3.3.4混菌种发酵培养基的优化

§3.3.5辅料对混菌种发酵结果的影响

第四章结论

§4.1灭菌和不灭菌的比较

§4.2黑曲霉单菌种发酵试验

§4.3单菌种与混菌种发酵的对比

§4.4酵母菌活化工艺研究

§4.5混菌种发酵条件的优化

§4.6混菌种发酵培养基的优化

§4.7辅料对混菌种发酵结果的影响

第五章讨论

致谢

参考文献

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