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利用白酒酒糟发酵饲料的工艺优化 |
| 信息来源：泰安大同不凡生物工程有限公司 发布时间：2021/12/20 15:45:17 浏览量：704 次 |
摘要：为了对白酒酒糟的资源充分利用，实现对废弃资源循环性利用，降低对环境的污染，本文就借助酒糟和玉米粉以及豆粕粉等材料当作原料，并将木聚糖酶、植酸酶和 β 甘露聚糖酶三种酶当作研究的酶类，进而用 3 株数量枯草芽孢的杆菌混菌在发酵制备处理后获取多酶生物的饲料类型，来实现对饲料内实际蛋白含量和益生性的有效提升，希望文章通过对多酶生物的饲料工艺条件研究，能够为其工业化的生产提供参考。 酒糟原料能够当作饲料来用，但如果直接饲喂动物可能会造成它们出现营养不良、消化不良等情况，严重还可能会导致它们出现酒精中毒。而通过酒糟发酵，就能够借助益生菌的代谢过程对酒糟内的有害物质吸收和分解，从而达到无毒化处理的效果。将酒糟当作下脚料，具有价格低廉的特点，能够有效当作养殖行业补充的原料，具有很好的使用效果和经济效益，而这也推动了酒糟发酵饲料的发展。 一、试验材料和方法
1、试验材料 试验材料主要包括菌种和培养基。其中菌种主要包括产出甘露聚糖酶的枯草L1芽孢杆菌、产出木聚糖酶的枯草L2芽孢杆菌、产出植酸酶的枯草L3芽孢杆菌，它们都是通过实验室从酒糟中筛选的原始菌株，提供酒糟的来源是河套酒业酒厂。在培养基中，一种是枯草的芽孢杆菌其种子的培养基，含有1%蛋白胨、1%牛肉膏、0.5%氯化钠成分，在121℃进行20min灭菌处理;还有一种是固态发酵的培养基，含有35%白酒酒糟、65%玉米粉和豆粕粉成分，且玉米粉以及豆粕粉是按照7:3的比例配置的，通过121℃环境条件进行 30min 的灭菌处理。提供酒糟的来源是河套酒业酒厂，而玉米粉以及豆粕粉则是在市场进行购买。
2、试验方法 2.1 菌种液培养法在试验开展中，先针对3株枯草的芽孢杆菌基于斜面对它们的2环部位实施挑取处理，后将它们分放置到种子的培养基内开展接种。其中对L1与L2培养中，主要设置的环境条件是30℃，并通过180r/min的速度对其实施12h的摇瓶处理，而在对L3培养中，主要设置的环境条件是37℃，并通过180r/min的速度对其实施10h的摇瓶处理。 2.2 制备粗酶液的方法 在完成发酵后，进行50mL量蒸馏水的添加，以4200r/min的速度进行15min的离心处理，此时粗酶液就是所取的上清液。 2.3 对酶活性的检测法 对甘露聚糖酶的活力测定中，采用DNS法。对甘露聚糖酶的活力单位相关定义分析，主要指样品处于37℃与pH7条件下，在每分钟时间内会从0.5%质量分数甘露聚糖的溶液内共释放出相当1μumol量D－甘露糖的还原糖实际所需的酶量值，也就是一酶活力的单位，通过U/g进行表示。 对木聚糖酶的活力测定中，采用DNS法。对木聚糖酶的活性单位相关定义实施分析，其主要是指样品放置在40℃环境以及pH6的条件状态下，其在每分钟时间内会从0.5%质量分数木聚糖的溶液内释放出1μmol的木糖，也就是一酶活力的单位，通过U/g进行表示。 对植酸酶的活力测定中，采用钼黄法来完成。对穷植酸酶的活性单位相关定义实施分析，主要是指样品放置在37℃环境以及pH5.5的条件状态下，样品在每分钟时间内从5mmol/L浓度植酸钠的溶液内所释放出1μmol的无机磷，也就是一酶活力的单位，通过U/g进行表示。 对组分的变化量进行测定中，其中对甘露聚糖的变化量进行测定采用DNS法;对木聚糖的变化量进行测定采用地衣酚和盐酸的显色剂、双波长的差值法;对植酸的变化量进行测定中，采用TCA法;对粗蛋白的测定采用凯氏的定氮法等。 二、试验结果和分析
1、对产酶条件的优化。 1.1 对玉米与豆粕的配比优化在33℃温度，初始的料水比是1∶1.2，进行接种的量是1mL，且3株菌的接种比例是1∶1∶1，在自然pH和5d发酵时间下，保持其它的条件不变，对玉米粉以及豆粕粉在8∶2、7∶3、6∶4、5∶5的不同比例下会对产酶存在的影响进行研究。 在玉米粉以及豆粕粉发酵期间，它们分别具有碳源、氮源作用，则二者比例会对发酵的过程产生直接的影响。通过研究得知，玉米粉以及豆粕粉在7∶3比例时，L1与L2具有最好的产酶效果，玉米粉以及豆粕粉是6∶4比例时，L3具有最好的产酶条件。对3株菌具体产酶的效果综合考虑，就对玉米粉以及豆粕粉选择7∶3的配比实施试验开展。 2、对酒糟比例的优化 对酒糟实施调节，对其设置出35%、37%、39%、41%的比例，来进行酒糟比例会对产酶影响的研究。选择玉米粉以及豆粕粉是7∶3的比例。 尽管酒糟具有丰富的营养，但具有较高的含酸量，且在酒精进行发酵的动态化期间，还会存在大量副产物的出现，而酒糟含量是会对发酵的动态过程产生影响。通过研究得知，当酒糟含量处在35%～41%范围，在酒糟的含量逐渐增加时，L1与L3具有产酶的效果就逐渐发生下降，但L2实际产酶的效果则逐渐发生提升。因为L3产酶的效果处于37%与39%的时候，具有较大的差别，则选酒糟其最佳含量是37%条件下，实施下一步的试验活动开展。 3、对麸皮比例的优化 在对麸皮添加中，来对麸皮比例实施调节，主要选取比例为0、10%、20%、30%，进而按照其比例的不同来分析可能会对产酶量产生的影响程度。此时试验中，酒糟选择37%的比例状态，而其它的条件则和上一步开展的试验具有相同条件状态。当麸皮处于固态的培养基内，它具有增加培养基空隙的效果，促进空气具备更好的流通性，且麸皮内是具备木糖含量的，而此物质会对菌体内木聚糖酶产生分泌的诱导效应。通过研究得知，在麸皮的添加比例逐渐增大时，L2的产酶效果呈现出上升的状态，但对L1与L3的影响并不是很大，则对麸皮添加就选择用30%的比例。 4、对接种条件的优化 对L1、L2 以及 L3 接种的比例进行调节，分别是4∶3∶3、2∶2∶1、2∶1∶2、2∶1∶1、5∶3∶2、5∶2∶3，来研究接种的不同比例会对产酶造成的影响;后基于2∶1∶2、5∶3∶2比例，对 L3 进行 12h 与和 24h 的提前接种，基于2∶1∶2、5∶2∶3比例，对 L2 进行 12h 与和 24h 的提前接种，来研究接种的顺序会对产酶造成的影响;最后对接种量调节，分别调节成0.8、1.0、1.2、1.4mL，来进行接种量会对产酶造成的影响研究。此时麸皮是30%的比例，其它的条件和上一步的试验条件保持一致。接种量对发酵的周期以及产酶的效果产生直接影响，若接种量太低，会导致菌体的生长出现迟缓，而接种量太大，会造成菌体的繁殖过快。对接种比例的试验以及接种的顺序试验实施结合研究，对接种选择2∶2∶1比例，对L3进行12h的提前接种，此时3株菌具有较好的产酶效果;在接种量是1.0mL，则3株菌的产酶效果最佳。 5、对发酵温度的优化 分别选择30℃、32℃、34℃和36℃的温度条件实施发酵处理，来进行发酵的温度会对产酶造成影响进行研究。在接种中，对L1∶L2∶L3比例选择2∶2∶1，且对L3提前12h进行接种，选择1.0mL的接种量，而其它条件和上一步的试验条件保持一致。通过研究得知，在温度不断升高时，L3的产酶效果发生了提升，但L1与L2最佳的产酶温度则分是34℃、32℃。因为L2于32℃与34℃产酶的效果存在产别的不显著，则选最佳的温度是34℃。 6、对pH的优化 将初始的pH调节成7、7.5、8、8.5、9，来进行初始pH会对产酶造成影响进行研究。对温度控制34℃，其它的条件和上一步的试验条件保持一致。通过研究得知，pH的变化对这3株菌的产酶效果存在不显著的影响，而对L2与L3在pH是8时，具有较好的效果，但是不明显的，就选pH是8实施下一步的试验开展。 7、对料水比的优化 对初始的料水比调节成1∶0.8、1∶1.0、1∶1.2、1∶1.4，来进行初始的料水比会对产酶造成的影响研究。此事选pH是8，其它的条件和上一步的试验保持一致。通过研究得知，L1与L2在初始的料水比是1∶1，具有最好的产酶效果，而L3在1∶1.2效果最好，但其在1∶1与1∶1.2存在差别不大，则选最佳初始的料水比是1∶1。 8、对发酵时间的优化 对发酵的时间控制在2d、3d、4d、5d、6d。通过研究得知，随培养的时间增加，这3株菌具有产酶的效果呈现先增后降的状态，在培养的时间达到5d，此3株菌具有产酶的效果是最佳的，则选培养的时间是5d。 9、对饲料指标的测定 完成优化试验后，对木聚糖、植酸和甘露聚糖分别实施测定，得到它们成分底物实际变化量，如表1所示。
三、结语 通过优化处理后，对最佳的产酶条件选择玉米粉和豆粕粉7∶3的比例、酒糟37%含量、麸皮30%含量、接种量是5%;所选接种方式是3株菌是2∶2∶1的比例，对植酸酶的产生菌进行提前12h的接种、发酵的温度是34℃、1∶1料水比、8pH、3.0%、培养的时间为5d。对发酵的培养前后对比，饲料内木聚糖、植酸磷和甘露聚糖的降幅分别达到12.22%和32.37%和66.94%。 免责声明：本文主要用于供给大家学习、交流。我们尊重原创作者和单位，支持正版。若本文侵犯了您的权益，请联系我们删除。 |
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