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      黑曲霉固態(tài)發(fā)酵改善木薯渣品質(zhì)的研究

      2014-03-28 10:50:50湯小朋湯加勇王雪濤剛劉光芒陳小玲龍定彪
      動物營養(yǎng)學報 2014年7期
      關(guān)鍵詞:粗蛋白質(zhì)菜籽黑曲霉

      湯小朋 趙 華* 湯加勇 王雪濤 賈 剛劉光芒 陳小玲 龍定彪

      隨著我國畜牧業(yè)的大力發(fā)展,飼料的需求量也日益增加,而我國又是人口大國,對糧食需求量大,人畜爭糧的問題日益突出,畜牧行業(yè)面臨著飼料資源短缺的嚴峻考驗。為緩解人畜爭糧的矛盾,急需開發(fā)新的飼料資源[1]。以農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物為原料,利用微生物固態(tài)發(fā)酵(solid-state fermentation,SSF)生產(chǎn)生物飼料逐漸受到人們的重視。Wang 等[2]固態(tài)發(fā)酵馬鈴薯渣,Hsu 等[3]固態(tài)發(fā)酵紫狼尾草與盤固草,Shrivastava等[4]等固態(tài)發(fā)酵小麥稈等,其發(fā)酵后產(chǎn)物的營養(yǎng)價值遠遠高于發(fā)酵前,并大量用于動物飼料中。

      木薯原產(chǎn)美洲亞馬遜河流域,又名樹薯、樹翻薯,有“淀粉之王”、“地下糧食”的美譽,與甘薯、馬鈴薯并稱世界三大薯類。我國木薯資源豐富,據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)報道,我國2011年木薯產(chǎn)量高達450萬t。木薯主要用于提取淀粉及生產(chǎn)酒精,其加工后的木薯渣產(chǎn)量極大。由于木薯渣纖維素含量高,粗蛋白質(zhì)含量低,還含有較高的氰化物等有毒物質(zhì),限制了其在動物尤其是單胃動物生產(chǎn)中的應用[5-6]。因此,目前木薯渣利用率低下,甚至大部分直接丟棄于大自然中,對環(huán)境造成了極大的污染。

      木薯渣的再利用引起了國內(nèi)外許多科研工作者極大的興趣[7-9],主要集中在對提高木薯渣粗蛋白質(zhì)含量、降低粗纖維及氰化物含量等方面的研究。但是,許多研究并未考慮微生物的添加量及微生物的安全性,且對影響微生物發(fā)酵的因素的優(yōu)化較少。本研究在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上,對微生物生長有重大影響的氮源、菌液量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、水分、pH[10]等先進行單因素優(yōu)化,然后對發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、料水比、初始pH進行正交試驗,篩選出木薯渣最佳的發(fā)酵工藝。本研究所用黑曲霉(Aspergillus niger)為中華人民共和國農(nóng)業(yè)部2013年批準允許在飼料中添加的微生物,其最佳發(fā)酵條件可為木薯渣等類似低品質(zhì)的非常規(guī)飼料原料的開發(fā)與利用提供一些理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 菌種與培養(yǎng)基

      發(fā)酵菌種:黑曲霉3.287菌株由本實驗室保存,每3個月活化1次。

      種子活化培養(yǎng)基(PDA):馬鈴薯(去皮)200 g,切碎,加800 mL水煮沸30 min,8層紗布過濾,加入 20 g葡萄糖,加入 20 g瓊脂,加水至1 000 mL,121℃高壓滅菌20 min。

      發(fā)酵培養(yǎng)基:由木薯渣、菜籽粕組成。木薯渣購于廣西木薯加工廠,其為提取淀粉后的殘渣,粗蛋白質(zhì)含量為2.96%,粗纖維含量為22.78%;菜籽粕購于四川省雅安市農(nóng)牧市場,粗蛋白質(zhì)含量為36.93%,粗纖維含量為 12.27%。

      孢子接種液:將黑曲霉接種在固體PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)3~5 d,直至黑曲霉孢子鋪滿整個培養(yǎng)皿,用20 mL左右的滅菌水沖洗孢子,4層滅菌擦鏡紙過濾,采用血球計數(shù)板計算黑曲霉孢子懸液濃度,備用。

      1.2 單因素試驗優(yōu)化發(fā)酵條件

      對菌種接種量、菜籽粕添加量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、料水比、初始pH 6個因素依次進行單因素試驗優(yōu)化,根據(jù)發(fā)酵后木薯渣中的羧甲基纖維素酶(CMCase)活性、粗蛋白質(zhì)和還原糖含量,篩選出最佳的發(fā)酵條件。上一輪篩選的最佳因素,作為下一輪因素篩選時的發(fā)酵條件。每次發(fā)酵結(jié)束后,取部分鮮樣測定CMCase活性,剩余樣品65℃烘干,粉碎過40目篩,用于測定粗蛋白質(zhì)和還原糖含量。

      1.2.1 菌種接種量的優(yōu)化

      木薯渣和菜籽粕按9∶1(m/m)的比例混合配成發(fā)酵原料,稱取20 g于250 mL三角瓶中,料水比 1∶1.75,121 ℃ 高壓滅菌 20 min,然后設(shè)置 5 個處理,每個處理每克發(fā)酵原料分別接種1×105、5×105、1×106、3×106、5×106個黑曲霉孢子,每個處理3個重復,30℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵4 d。

      1.2.2 菜籽粕添加量的優(yōu)化

      設(shè)置5個不同比例的菜籽粕添加量(m/m),分別為 0、5%、10%、15%、20%,每個處理 3個重復。黑曲霉接種量為1.2.1所確定的接種量,其余發(fā)酵條件同 1.2.1。

      1.2.3 發(fā)酵時間的優(yōu)化

      設(shè)置 6 個發(fā)酵時間點,分別為 2、3、4、5、6、7 d,每個處理3個重復,菜籽粕添加量為 1.2.2所確定的添加量,其余發(fā)酵條件同1.2.2。

      1.2.4 發(fā)酵溫度的優(yōu)化

      設(shè)置 6 個發(fā)酵溫度,分別為 27、30、33、36、36℃,每個處理3個重復,發(fā)酵時間為1.2.3所確定的時間,其余發(fā)酵條件同 1.2.3。

      1.2.5 料水比的優(yōu)化

      調(diào)節(jié)起始料水比(m/V)分別為 1∶1.25、1 ∶1.50、1∶1.75、1∶2.00、1∶2.25,每個處理 3 個重復,發(fā)酵溫度為1.2.4所確定的溫度,其余發(fā)酵條件同 1.2.4。

      1.2.6 初始 pH 的優(yōu)化

      調(diào)節(jié)發(fā)酵原料初始 pH 分別為 3、4、5、6、7,每個處理3個重復,發(fā)酵料水比為1.2.5所確定的比例,其余發(fā)酵條件同 1.2.5。

      1.3 正交試驗優(yōu)化發(fā)酵條件

      在單因素試驗的基礎(chǔ)上,選擇發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、料水比、初始pH 4個因素進行4因素3水平的正交設(shè)計,進一步優(yōu)化發(fā)酵條件,每組3個重復。發(fā)酵結(jié)束后,取部分鮮樣測定CMCase活性,剩余部分65℃烘干,粉碎過40目篩,用于測定粗蛋白質(zhì)含量。

      1.4 確定最優(yōu)發(fā)酵條件

      結(jié)合單因素試驗設(shè)計及正交試驗設(shè)計確定黑曲霉固態(tài)發(fā)酵木薯渣的最優(yōu)條件,以此最優(yōu)條件發(fā)酵木薯渣,設(shè)置1個對照組(不接種黑曲霉),其他條件與試驗組一致。每組設(shè)3個重復。發(fā)酵結(jié)束后,取部分鮮樣測定濾紙酶、CMCase、β-葡萄糖苷酶活性,剩余部分65℃烘干,粉碎過40目篩,用于測定干物質(zhì)、粗灰分、粗纖維、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、還原糖含量。

      1.5 指標測定

      1.5.1 纖維素酶活性測定

      纖維素酶活性測定參照GB/T 23881—2009[11]并有改進。

      粗酶液的制備:稱取2份2 g左右的濕樣,精確至0.000 1 g,一份用于測定風干基礎(chǔ)水分含量,另一份加入到150 mL的三角瓶中,精確量取50 mL pH 5.5的檸檬酸緩沖液,40℃,150 r/min搖床1 h,3 800 r/min離心10 min,上清液即為粗酶液,用于纖維素酶活性的測定。

      CMCase活性測定:取3支15 mL具塞玻璃試管,試管1為對照管,試管2、3為試驗管。對照管加入 2 mL DNS試劑,試驗管加入 2.5 mL pH 5.5羧甲基纖維素鈉-檸檬酸緩沖液,3支管依次加入0.5 mL粗酶液,50℃水浴30 min,試驗管立即加入2 mL DNS試劑,對照管加入2.5 mL緩沖液。振蕩3~5 s,沸水浴5 min。冷卻后定容至15 mL,在540 nm處測定吸光度(OD)值。

      酶活性定義:在50℃,pH 5.5條件下反應30 min,每分鐘降解羥甲基纖維素鈉產(chǎn)1μmol還原糖所需的酶量,定義為1個CMCase活性單位,以U/g表示。

      濾紙酶活性測定方法同CMCase活性測定,將底物換成1 cm×6 cm新華濾紙。在50℃,pH 5.5條件下反應60 min,每分鐘降解濾紙產(chǎn)1μmol還原糖所需的酶量,定義為1個纖維素濾紙酶活性單位,以U/g表示。

      β-葡萄糖苷酶活性測定的底物為水楊素,其他同CMCase活性測定。

      1.5.2 常規(guī)養(yǎng)分及還原糖含量測定

      水分、粗灰分、粗脂肪、粗纖維、粗蛋白質(zhì)含量的測定方法參照張麗英[12]的方法;還原糖含量的測定參照陳毓荃[13]的方法。

      1.6 數(shù)據(jù)分析

      數(shù)據(jù)先用Excel進行整理,再用SPSS 21.0處理、分析。單因素篩選試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析并結(jié)合Duncan氏法進行多重比較;正交試驗數(shù)據(jù)進行極差分析及方差分析。所有試驗結(jié)果均用平均值±標準差表示,顯著水平為P<0.05。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 單因素試驗結(jié)果

      2.1.1 黑曲霉接種量對木薯渣營養(yǎng)價值的影響

      從表1中可以看出,隨著菌種接種量的增加,CMCase活性逐漸增加,當接種量為3×106個/g時,CMCase活性最高,達到6.21 U/g;然后隨著接種量的增加,CMCase活性又降低。粗蛋白質(zhì)含量變化趨勢和CMCase活性相同,當接種量為3×106個/g時,粗蛋白質(zhì)含量最高,達到8.79%。接種量為 1×106個/g時,還原糖含量最高,達到8.49%;當接種量為3×106個/g時,還原糖含量最低,只有6.60%,可能是因為CMCase分解產(chǎn)生的還原糖被黑曲霉利用的比其他組要多。因此,選擇3×106個/g的接種量作為最佳的菌種接種量。

      表1 黑曲霉接種量對木薯渣營養(yǎng)價值的影響(風干基礎(chǔ))Table 1 Effects of Aspergillus niger inoculation size on nutritional value of cassava residue(air-dry basis)

      2.1.2 菜籽粕添加量對木薯渣營養(yǎng)價值的影響

      從表2中可以看出,隨著菜籽粕添加量的增加CMCase活性逐漸增加,添加20%菜籽粕時CMCase活性最高,達到10.54 U/g,但與添加15%菜籽粕組相比差異不顯著(P>0.05);添加15%菜籽粕組粗蛋白質(zhì)含量提高量最高,達到45.90%;添加15%菜籽粕組還原糖含量最低,為1.84%,顯著低于其他組(P<0.05)。這說明添加15%菜籽粕時,木薯渣發(fā)酵效果最好。

      2.1.3 發(fā)酵時間對木薯渣營養(yǎng)價值的影響

      從表3中可以看出,發(fā)酵3 d時CMCase活性最高,達到11.25 U/g,隨后逐漸降低;粗蛋白質(zhì)含量逐漸增加,到4 d時達到最高,為12.16%,隨后逐漸降低;還原糖含量均較低。因此,發(fā)酵時間選擇為 3~4 d。

      表2 菜籽粕添加量對木薯渣營養(yǎng)價值的影響(風干基礎(chǔ))Table 2 Effects of rapeseed meal supplemental level on nutritional value of cassava residue(air-dry basis)

      表3 發(fā)酵時間對木薯渣營養(yǎng)價值的影響(風干基礎(chǔ))Table 3 Effects of fermentation time on nutritional value of cassava residue(air-dry basis)

      2.1.4 發(fā)酵溫度對木薯渣營養(yǎng)價值的影響

      從表4中可以看出,CMCase活性只有27℃組與36℃組差異顯著(P<0.05),且36℃組CMCase活性最高,為7.21 U/g;粗蛋白質(zhì)含量隨著溫度升高而增加,36℃時達到最高,為11.02%,隨后逐漸降低;還原糖含量隨溫度升高逐漸降低,其中36℃組略高于33℃組。因此發(fā)酵溫度可選擇在33~36℃之間。

      表4 發(fā)酵溫度對木薯渣營養(yǎng)價值的影響(風干基礎(chǔ))Table 4 Effects of fermentation temperature on nutritional value of cassava residue(air-dry basis)

      2.1.5 料水比對木薯渣營養(yǎng)價值的影響

      水分是影響微生物發(fā)酵的重要因素之一,過低會影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,過高會影響培養(yǎng)基的通透性,不利于微生物的生長。從表5中可以看出,CMCase活性隨著底物水分的增多而增加,料水比為 1∶1.75 時最高,為 6.60 U/g,略高于料水比 1∶1.50 組,但差異不顯著(P>0.05);粗蛋白質(zhì)含量隨著水分的增加而逐漸增加,料水比1∶2.00時達到 11.38%,隨后逐漸降低,料水比1 ∶1.50組和 1∶1.75 組差異不顯著(P>0.05);還原糖含量最高組為 1∶1.50 組,為 10.95%。考慮到發(fā)酵物的烘干成本,選擇料水比為1∶1.50。

      表5 料水比對木薯渣營養(yǎng)價值的影響(風干基礎(chǔ))Table 5 Effects of the ratio of substrate to moisture on nutritional value of cassava residue(air-dry basis)

      2.1.6 初始pH對木薯渣營養(yǎng)價值的影響

      酸堿度也是影響微生物生長的重要因素之一。從表6中可以看出,隨著pH的升高,CMCase活性逐漸降低,pH 6時達到最低,但pH 7時又升高。pH 3時 CMCase活性最高,為 6.55 U/g,略高于pH 4組,且差異不顯著(P>0.05),但顯著高于其他組(P<0.05);粗蛋白質(zhì)含量隨著pH升高而增加,pH 4時,達到最高,為 11.68%,隨后逐漸降低,pH 7時又升高。還原糖含量pH 4組最低,pH 3組略高于pH 4組。因此,發(fā)酵時可選擇初始pH為3~4。

      表6 初始p H對木薯渣營養(yǎng)價值的影響(風干基礎(chǔ))Table 6 Effects of initial pH on nutritional value of cassava residue(air-dry basis)

      由單因素試驗可得黑曲霉3.287固態(tài)發(fā)酵木薯渣最佳條件為:接種量5×106個/g發(fā)酵原料,菜籽粕添加量15%,發(fā)酵時間3~4 d,發(fā)酵溫度33~36 ℃,料水比 1∶1.50,初始 pH 3~4。

      2.2 正交試驗結(jié)果

      采用L9(34)正交試驗設(shè)計,考察發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、料水比、初始pH對木薯渣發(fā)酵粗蛋白質(zhì)含量的影響。各因素水平分別為:發(fā)酵時間(3.0、3.5、4.0 d),發(fā)酵溫度(33.0、34.5、36.0 ℃),料水比(1∶1.50、1∶1.75、1∶2.00),初始 pH(3、4、5),分別用A、B、C、D表示。由極差分析(表7)CMCase活性可知,影響試驗結(jié)果因素的先后順序為:A>C>D>B,即影響木薯渣發(fā)酵產(chǎn)CMCase的因素依次為發(fā)酵時間、料水比、初始 pH、發(fā)酵溫度。由CMCase的K值可得最佳組合為A2B1C3D2,即發(fā)酵時間 3.5 d,發(fā)酵溫度 33.0 ℃,料水比 1∶2.00,初始pH 4。由粗蛋白質(zhì)的R值可知,影響試驗結(jié)果因素的先后順序為:A>C>D>B,即影響木薯渣粗蛋白質(zhì)含量的因素依次為發(fā)酵時間、料水比、初始pH、發(fā)酵溫度。由粗蛋白質(zhì)的K值可得最佳發(fā)酵組 合 A3B3C1D2,即 發(fā) 酵 時 間 4.0 d,發(fā) 酵 溫 度36.0 ℃,料水比 1∶1.50,初始 pH 4。結(jié)合單因素試驗得到木薯渣發(fā)酵的最佳條件:接種量3×106個/g發(fā)酵原料,菜籽粕添加量15%,發(fā)酵時間4 d,發(fā)酵溫度 36 ℃,料水比 1∶1.50,初始 pH 4。

      2.3 最優(yōu)條件發(fā)酵結(jié)果

      從表8中可以看出,以最優(yōu)條件發(fā)酵木薯渣后,CMCase、濾紙酶、β-葡萄糖苷酶活性分別達到9.05、2.37、2.35 U/g。與對照組相比,以干物質(zhì)為基礎(chǔ),粗灰分含量由 6.02%提高到 7.31%(P<0.05),粗蛋白質(zhì)含量由 8.67%提高到 13.48%(P<0.05),粗脂肪含量由 7.89%提高到 11.72%(P<0.05),還原糖含量由 1.42%提高到 5.11%(P<0.05),粗纖維含量由 22.26%降低到 17.71%(P<0.05)。

      3 討論

      不同的微生物產(chǎn)酶的種類和產(chǎn)酶能力不同,在選擇用微生物固態(tài)發(fā)酵改善農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物品質(zhì)時,菌種的選擇就顯得尤為重要,常常要根據(jù)發(fā)酵目的不同來選擇不同的微生物進行發(fā)酵[10]。與此同時,培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)基粒度、微生物接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、水分含量、pH等因素也對發(fā)酵效果有著重要的影響[10,14]。

      表7 正交試驗結(jié)果的極差分析表Table 7 The range analysis table of orthogonal test results

      表8 黑曲霉發(fā)酵后木薯渣營養(yǎng)成分變化(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 8 The change of nutrients of fermented cassava residue by Aspergillus niger(DM basis)

      微生物接種量和發(fā)酵時間對發(fā)酵底物有較大的影響,本試驗最佳的黑曲霉接種量和發(fā)酵時間為3×106個/g和4 d,粗蛋白質(zhì)含量提高到了13.48%。接種量主要影響發(fā)酵的快慢,接種量過低,微生物生長緩慢,雜菌感染的幾率增加,發(fā)酵延長。接種量過高,微生物生長迅速,在短時間積累大量的代謝產(chǎn)物副產(chǎn)物,抑制微生物活性物質(zhì)的合成。因此,在發(fā)酵過程中要選擇合適的微生物接種量,這樣可以縮短發(fā)酵時間,提高經(jīng)濟效益。

      木薯渣中粗蛋白質(zhì)含量低,在發(fā)酵過程中其不足以提供微生物生長所需的氮,因此在試驗過程中需添加額外的氮源,其中主要是無機氮和有機氮2種形式[14-16]。無機氮源主要以尿素、銨鹽等為主,有機氮源主要以含蛋白質(zhì)較高的菜籽粕、豆粕、面粉等為主。Tijani等[14]以小麥面粉為氮源,用白腐真菌發(fā)酵木薯皮,發(fā)現(xiàn)添加小麥面粉4.30%(m/m)時,木薯皮發(fā)酵效果最好,粗蛋白質(zhì)含量提高77.83%,木質(zhì)素含量降低52.62%。艾必燕等[16]添加20%的豆粕時,粗蛋白質(zhì)含量最高,為18.6%。本研究以菜籽粕作為氮源,添加量為15%時,粗蛋白質(zhì)含量提高最高,為45.90%,最佳條件發(fā)酵后粗蛋白質(zhì)含量為13.48%(干物質(zhì)基礎(chǔ))。粗蛋白質(zhì)提高量低于Tijani等[14],粗蛋白質(zhì)含量低于 Kaewwongsa等[15]及艾必燕等[16]。這可能主要是由于所用氮源不同,底物粗蛋白質(zhì)含量不同造成的。

      pH會影響微生物的生長和代謝產(chǎn)物的合成,黑曲霉產(chǎn)纖維素酶分解底物時一般在酸性或中性偏酸環(huán)境中。Sohail等[17]研究溫度、pH對黑曲霉MS82產(chǎn)纖維素酶的影響,在pH為4,溫度為35℃條件下纖維素酶活性最高,這與本研究篩選的最適pH 4條件一致。高星星[18]研究表明pH 5時,里氏木霉和黑曲霉混合發(fā)酵產(chǎn)酶效果最好,其最適pH高于本研究,這可能是由于其采用的是復合菌種發(fā)酵,且發(fā)酵底物不同等原因造成。

      在固態(tài)發(fā)酵中,水分對微生物的產(chǎn)酶能力起著重要作用,它影響微生物的生長及活性,進而影響微生物產(chǎn)酶性能[19]。Jamal等[10]利用響應面法考察pH、接種量、水分對白腐真菌發(fā)酵木薯皮的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn) pH 5.3、水分 70%(V/m)、接種量6%(V/m)時木質(zhì)素含量降低達到50.62%,其中水分對發(fā)酵的影響極顯著。其結(jié)果與本研究水分對木薯渣發(fā)酵的影響一致,但其水分添加量略高于本研究的添加量。管軍軍等[20]混菌發(fā)酵木薯渣,其中水分添加量為60%發(fā)酵效果最好,與本研究相同。

      溫度影響微生物的生長和次級代謝物的產(chǎn)生,真菌在20~55℃范圍內(nèi)都能生長,但在不同的溫度下其合成的有機物不同,因此要根據(jù)發(fā)酵的目的選擇合適的溫度[21]。本研究的目的是利用黑曲霉發(fā)酵降解木薯渣纖維素,提高粗蛋白質(zhì)含量,本研究發(fā)現(xiàn)36℃時CMCase活性及粗蛋白質(zhì)含量最高,與 Sohail等[17]、劉傳都[22]的溫度條件基本一致。

      Okpako等[9]用黑曲霉和鼠李糖桿菌發(fā)酵木薯皮渣,水分含量由7.50%提高到10.34%,粗灰分含量由 6.50%提高到 7.52%,粗蛋白質(zhì)含量由5.50%提高到24.40%,這些變化趨勢與本研究相同,粗蛋白質(zhì)提高量高于本研究;但其粗纖維含量由發(fā)酵前的4.62%提高到發(fā)酵后的10.62%,與本研究粗纖維含量變化趨勢相反。Aro等[23]對木薯廢渣的2種形式——木薯淀粉殘渣(CSR)和木薯皮(CAP)分別進行微生物發(fā)酵研究,CSR的粗蛋白質(zhì)含量由發(fā)酵前的1.12%增加到發(fā)酵后的7.02%,粗纖維含量由發(fā)酵前的19.20%下降到12.06%;CAP的粗蛋白質(zhì)含量由發(fā)酵前的5.30%增加到10.94%,粗纖維含量由發(fā)酵前的 38.44%下降到5.88%,與本研究粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量變化一致。微生物在發(fā)酵過程中,利用菜籽粕和木薯渣提供的氮源和碳源進行繁殖、生長,消耗部分底物,導致底物干物質(zhì)含量降低。黑曲霉分泌纖維素酶、淀粉酶等物質(zhì),它們分解木薯渣中的纖維素、淀粉等碳水化合物,導致粗纖維含量降低。碳水化合物被黑曲霉分解利用,部分以二氧化碳形式排出,同時微生物在利用菜籽粕中氮源的同時提高自身的菌體蛋白含量,導致干物質(zhì)含量降低,從而使粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分含量相對提高,但其絕對含量保持不變或略有降低[24]。粗脂肪含量提高還可能由于黑曲霉能利用碳水化合物合成脂肪。雖然木薯渣粗蛋白質(zhì)絕對含量不變,但是在微生物發(fā)酵過程中累積大量營養(yǎng)豐富的菌體蛋白及許多微生物代謝產(chǎn)物,使木薯渣營養(yǎng)價值得到改善。

      4 結(jié)論

      ①通過單因素試驗與正交試驗得到黑曲霉3.287發(fā)酵木薯渣的最優(yōu)條件為:接種量 3×106個/g發(fā)酵原料、菜籽粕添加量15%、發(fā)酵時間4 d、發(fā)酵溫度 36 ℃、料水比 1∶1.50、初始 pH 4。

      ② 以最優(yōu)條件發(fā)酵木薯渣后,CMCase活性達到 9.05 U/g,濾紙酶活性達到 2.27 U/g,β-葡萄糖苷酶活性到2.35 U/g。與對照組相比,以干物質(zhì)為基礎(chǔ),粗灰分含量由6.02%提高到7.31%,粗蛋白質(zhì)含量由8.67%提高到13.48%,粗脂肪含量由7.89%提高到 11.72%,還原糖含量由 1.42%提高到 5.11%,粗纖維含量由 22.26%降低到17.71%。

      [1] ARORA D S,SHARMA R K,CHANDRA P.Biodel-ignification of wheat straw and its effect on in vitro digestibility and antioxidant properties[J].International Biodeterioration and Biodegradation,2011,65(2):352-358.

      [2] WANG T Y,WU Y H,JIANG C Y,et al.Solid state fermented potato pulp can be used as poultry feed[J].British Poultry Science,2010,51(2):229-234.

      [3] HSU PK,LIU C P,LIU L Y,et al.Protein enrichment and digestion improvement of napiergrass and pangolagrass with solid-state fermentation[J].Journal of Microbiology,Immunology,and Infection,2013,46(3):171-179.

      [4] SHRIVASTAVA B,NANDAL P,SHARMA A,et al.Solid state bioconversion of wheat straw into digestible and nutritive ruminant feed by Ganoderma sp.rckk02[J].Bioresource Technology,2012,107:347-351.

      [5] UBALUA A O.Cassava wastes:treatment options and value addition alternatives[J].African Journal of Biotechnology,2007,6(18):2065-2073.

      [6] ARO S O.Improvement in the nutritive quality of cassava and its by-products through microbial fermentation[J].African Journal of Biotechnology,2008,7(25):4789-4797.

      [7] OBOH G,AKINDAHUNSI A A,OSHODI A A.Nutrient and anti-nutrient contents of Aspergillus niger and fermented cassava products(flour and gari)[J].Journal of Food Composition and Analysis,2002,15(5):617-622.

      [8] OBOH G.Nutrient enrichment of cassava peels using a mixed culture of Saccharomyces cerevisae and Lactobacillus spp.solid media fermentation techniques[J].Electronic Journal of Biotechnology,2006,9(1):46-49.

      [9] OKPOKO C E,NTUI V O,OSUAGWU A N,et al.Proximate composition and cyanide content of cassava peels fermented with Aspergillus niger and Lactobacillus rhamnosus[J].Journal of Food,Agriculture & Environment,2008,6(2):251-255.

      [10] JAMAL P,TIJANI R I D,ALAM M Z,et al.Effect of operational parameters on solid state fermentation of cassava peel to an enriched animal feed[J].Journal of Applied Sciences,2012,12(11):1166-1170.

      [11] 全國飼料工業(yè)標準化技術(shù)委員會.GB/T 23881—2009飼用纖維素酶活性的測定——濾紙法[S].北京:中國標準出版社,2009.

      [12] 張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)[M].3版.北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2007:49-79.

      [13] 陳毓荃.生物化學實驗方法和技術(shù)[M].北京:科學出版社,2002:97-100.

      [14] TIJANI I D R,JAMAL P,ALAM M Z,et al.Optimization of cassava peel medium to an enriched animal feed by the white rot fungi Panus tigrinus M609RQY[J].International Food Research Journal,2012,19(2):427-432.

      [15] KAEWWONGSA W,TRAIYAKUN S,YUANGKLANG C,et al.Protein enrichment of cassava pulp fermentation by Saccharomyces cervevisiae[J].Journal of Animal and Veterinary Advances,2011,10(18):2434-2440.

      [16] 艾必燕,劉長忠,陳建康,等.木薯渣發(fā)酵飼料的工藝篩選[J].飼料工業(yè),2012,33(7):57-60.

      [17] SOHAIL M,SIDDIQI R,AHMAD A,et al.Cellulase production from Aspergillus niger MS82:effect of temperature and pH[J].New Biotechnology,2009,25(6):437-441.

      [18] 高星星.里氏木霉與黑曲霉混合發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的研究[D].碩士學位論文.合肥:合肥工業(yè)大學,2012:29.

      [19] BHATTACHARYA S S,GARLAPATI V K,BANERJEE R.Optimization of laccase production using response surface methodology coupled with differential evolution[J].New Biotechnology,2011,28(1):31-39.

      [20] 管軍軍,張同斌,崔九紅,等.木薯渣生產(chǎn)菌體蛋白的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,36(22):9556-9558,9596.

      [21] BHARGAV S,PANDA B P,ALI M,et al.Solid state fermentation:an overview[J].Chemical& Biochemical Engineering Quarterly,2008,22(1):49-70.

      [22] 劉傳都.利用混合菌固體發(fā)酵木薯渣生產(chǎn)菌體蛋白飼料的研究[D].碩士學位論文.武漢:華中農(nóng)業(yè)大學,2009:20-21.

      [23] ARO S O,ALETOR V A.Proximate composition and amino acid profile of differently fermented cassava tuber wastes collected from a cassava starch producing factory in Nigeria[J/OL].Livestock Research for Rural Development,2012,24(3):[2012-03-04].http://www.lrrd.org/lrrd24/3/aro24040.htm.

      [24] 陳中平,周安國,王之盛,等.米曲霉發(fā)酵豆粕營養(yǎng)特性的研究[J].中國畜牧雜志,2011,47(9):40-44.

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