利用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)提高甘薯渣營養(yǎng)價值的研究.pdf

1、本研究以淀粉加工廠甘薯提取淀粉后副產(chǎn)物甘薯渣為原料，探討通過微生物固態(tài)發(fā)酵提高甘薯渣營養(yǎng)價值的方法，獲得最適發(fā)酵工藝參數(shù)。將甘薯渣和菜籽粕按9∶1的比列配成發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基，考察不同條件下發(fā)酵對甘薯渣粗蛋白、羧甲基纖維素酶活、還原糖含量等指標(biāo)的影響。首先對12種4大類菌種進(jìn)行單菌發(fā)酵，分別從四大類菌種中篩選一株發(fā)酵效果好的菌株，并從篩選的四株菌種中確定效果最好的菌種作為混菌組合發(fā)酵的主菌種;然后對主發(fā)酵菌種的發(fā)酵參數(shù)（接種量、發(fā)酵時間、料

2、水比、發(fā)酵溫度）進(jìn)行單因素條件優(yōu)化試驗，初步探索其發(fā)酵條件;進(jìn)一步用L9(34)的正交試驗確定主發(fā)酵菌種的最佳發(fā)酵參數(shù);在單因素條件優(yōu)化的參數(shù)下進(jìn)行混菌組合優(yōu)化試驗;通過L16(45)的正交試驗確定最優(yōu)菌種組合的最佳發(fā)酵參數(shù)。最后分別在最佳發(fā)酵參數(shù)條件下對甘薯渣進(jìn)行單菌發(fā)酵和混菌發(fā)酵，比較在優(yōu)化條件下發(fā)酵后甘薯渣中常規(guī)營養(yǎng)成分、還原糖和酶活變化。試驗主要結(jié)果如下:
　　1.在單菌種的優(yōu)化試驗中，在12種4大類不同菌種中篩選出具有代

3、表性的四類菌種，它們分別是曲霉中的黑曲霉2，木霉中的里氏木霉，芽孢桿菌中的枯草芽孢桿菌1，酵母中的釀酒酵母1，并將發(fā)酵效果最好的黑曲霉2選定為主發(fā)酵菌種，與另三類菌種進(jìn)行混菌組合。
　　2.對黑曲霉2菌種進(jìn)行單因素條件優(yōu)化試驗，初步確定其適合發(fā)酵參數(shù)為:接種量5×105個/g，發(fā)酵時間3.5 d，料水比1∶1.5，發(fā)酵溫度36℃。
　　3.進(jìn)一步用L9(34)正交設(shè)計確定黑曲霉2發(fā)酵甘薯渣的最佳發(fā)酵參數(shù)，結(jié)果為接種量1×10

4、6個/g，發(fā)酵時間4d，料水比1∶1.3，發(fā)酵溫度38℃。
　　4.最優(yōu)菌種組合的篩選試驗中，以黑曲霉2+里氏木霉+枯草芽孢桿菌1+釀酒酵母1的四菌組合發(fā)酵甘薯渣后的粗蛋白含量最高，黑曲霉2、里氏木霉、枯草芽孢桿菌1三菌組合的發(fā)酵組次之，但兩種組合之間差異不顯著(P＞0.05);羧甲基纖維素酶活也是以四菌組合的最高，并且與其他發(fā)酵組合之間存在差異顯著(P＜0.05)。綜合考慮，確定四菌組合是最優(yōu)菌種組合。
　　5用L16(4

5、5)的正交試驗來確定最優(yōu)菌種組合發(fā)酵甘薯渣的最佳發(fā)酵參數(shù)，結(jié)果為發(fā)酵溫度38℃，發(fā)酵時間4.5 d，料水比1∶1.3，接種量1×106個/g，接種比例:黑曲霉2∶里氏木霉∶枯草芽孢桿菌1∶釀酒酵母1=1∶1∶2∶1。
　　6分別在最佳發(fā)酵參數(shù)條件下對甘薯渣進(jìn)行單菌發(fā)酵和混菌發(fā)酵。甘薯渣在黑曲霉2單菌最佳參數(shù)條件下發(fā)酵，以干物質(zhì)為基礎(chǔ)，與對照組相比，粗蛋白含量從6.37％提高到9.14％，提高了43％;粗脂肪從2.71％提高到4.7

6、5％，提高了75％;同時發(fā)酵后還原糖含量達(dá)到7.34％，羧甲基纖維素酶活、濾紙酶活、β-葡萄糖苷酶活和淀粉酶活分別為:3.12 U、2.45 U、2.13U和3.02 U?；炀l(fā)酵后，以干物質(zhì)為基礎(chǔ)，與對照相比，粗蛋白含量從6.37％提高到9.75％，提高了53％;粗脂肪從2.71％提高到4.92％，提高了82％;同時發(fā)酵后還原糖含量達(dá)到8.22％，羧甲基纖維素酶活、濾紙酶活、β-葡萄糖苷酶活和淀粉酶活分別為:4.26 U、3.29 U