米曲霉固态发酵对木薯渣蛋白质含量的影响研究

一86一中国伺料2018年第9期DOI：10.15906/11-2975/s.20180919

米曲霉固态发酵对木薯渣

蛋臼质含量的影响研究

徐高骁1*袁王士长2袁裴亚玲3

(1.南宁学院，广西南宁530200曰2.广西大学，广西南宁530003曰3.河南牧业经济学院，河南郑州450000)

[摘要]木薯渣作为广西生产木薯淀粉后的废弃物被大量浪费，本文研究如何利用米曲霉固态发酵提高木薯渣蛋白质含量，使木薯渣能被畜牧业广泛应用。试验设计包括木薯渣发酵的底物含水量、发酵时间、米曲霉接种比例、添加 硝酸铵比例四个因素，每个因素下设三个水平。即采取3水平4因素正交试验设计，共9个组，每组3个重复。每组添 加5%玉米粉作为米曲霉的营养物质和不同比例的硝酸铵作为氮源。结果表明：米曲霉固态发酵对增加木薯渣粗蛋 白质含量较优工艺条件为，底物含水量55%、发酵时间6 d、米曲霉接种比例为5%、添加硝酸铵比例3%。

[关键词]米曲霉;木薯渣;发酵;蛋白质含量

[中图分类号]S816.5 [文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2018)09-0086-03

我国的木薯产区十分广阔，主要位于华南地 区的广西、广东等省。目前，广西年产木薯900多 万吨，主要用于制取木薯淀粉，随之而来的就是产 生大量的木薯渣废弃物。唐庆凤等(2016)和吴端 钦等(2015)指出，在木薯渣中非氮化合物的含量 可以高达78.7%，是很好的碳源，而其粗蛋白质含 量很低。Ren(2015)和Daniel(2005)研究认为，木 薯渣蛋白质中氨基酸组成又极不平衡，直接用来 喂养禽畜效果差。因此大量的木薯渣无法被利用，形成了极大的浪费。本试验以木薯渣为碳源，加入 少量的无机氮源，利用米曲霉固态发酵，将木薯渣 转化为蛋白质饲料，达到开发新的饲料，有效利用 木薯废弃物的目的。

1材料和方法

1.1试验材料米曲霉、木薯渣和玉米粉均由 南宁学院实验室提供。米曲霉液体培养基:马铃 薯提取液500 mL+葡萄糖10 g，加热混勻。马铃 薯提取液的制作方法院100 g马铃薯带皮洗干净 后切碎+2000 mL蒸馏水寅煮沸45 min寅稠状寅基金项目：广西高校中青年教师基础能力提升项目(2017KY1442);南宁市邕宁区科学研究与技术开发项目(20150108A)

*通讯作者5层纱布过滤寅取滤液。

1.2 试验方法

1.2.1试验设计本试验研究影响木薯渣发酵的 底物含水量、发酵时间、米曲霉接种比例、添加硝 酸铵比例四个因素，并且每个因素下设三个水平。即采取3水平4因素正交试验设计，共9个试验 组，每组设3个重复。每组重100 g，每组添加5 % 玉米粉（即5 g)作为米曲霉的营养物质和不同比 例的硝酸铵作为氮源。

表1正交试验因素及水平

水平-

因素

A水分/豫B时间/d C接种比例/豫D硝酸铵比例/豫145531

255642

365753从表2决定的试验方案可以看出，用正交表 安排试验的两个特点，每个因素的各个不同水平 在试验中出现了相同的次数；任何两个因素的各 种不同水平的搭配，在试验中都出现了，并且出现 了相同的次数。

1.2.2测定方法蛋白质的测定采用半微量凯式 定氮法。

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—87 —表2固态发酵条件优化的正交试验安排表

组号因素

组号A B C D 11(45)1(5)1(3)1(1) 21(45)2(6)2(4)2(2) 31(45)3(7)3(5)3(3)

42(55)1(5)2(4)3(3)

52(55)2(6)3(5)1(1)

62(55)3(7)1(3)2(2)

73(65)1(5)3(5)2(2)

83(65)2(6)1(3)3(3)

93(65)3(7)2(4)1(1)

2试验结果

本试验采用极差法分析试验因素对正交结果 的影响。极差即R值,是指每个因素的不同水平的 试验结果间最大的差值。极差大小确定各因素对粗 蛋白质含量影响的主次顺序。K值是指每一因素同 一水平结果之和。其最大值选择因素的最佳水平, 从而得出可能的最优的发酵木薯渣的工艺条件。

表3 固态发酵条件优化的

正交试验粗蛋白质含量变化表

因素

组号A B C D'粗蛋白质/豫11(45)1(5)1(3)1(1)11.02

21(45)2(6)2(4)2(2)17.60

31(45)3(7)3(5)3(3)22.45

42(55)1(5)2(4)3(3)20.63

52(55)2(6)3(5)1(1)22.97

62(55)3(7)1(3)2(2)20.01

73(65)1(5)3(5)2(2)22.21

83(65)2(6)1(3)3(3)20.99

93(65)3(7)2(4)1(1)19.06表4粗蛋白质含量结果的极差分析

A水分/豫B时间/d C接种比例/豫D硝酸铵比例/豫K151.0753.8652.0253.05

K263.6161.5657.2959.82

K362.2661.5267.6364.07

R12.547.7015.6111.02从图1中可见，木薯渣底物含水量的第二水 平即55%,所得数值最大，为63.61%。

从图2中可见，木薯渣发酵时间为第二水平 即6 d,所得数值最大，为61.56%。

图1不同水分条件下，米曲霉发酵后

木薯渣蛋白质含量曲线图

图2不同时间下，米曲霉发酵后木

薯渣蛋白质含量曲线图

从图3中可见，米曲霉接种比例为第三水平 即3%,所得数值最大，为64.07%。

图3不同接种比例下，米曲霉发酵后

木薯渣蛋白质含量曲线图

从图4中可见，硝酸铵比例为第三水平即 5%,所得数值最大，为67.63%。

图4不同硝酸铵比例下，米曲霉发酵后

木薯渣蛋白质含量曲线图