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本课题分别研究了多菌固态、液态协同发酵酒糟生产高蛋白饲料的工艺。通过黑曲霉或里氏木霉与白地霉、产朊假丝酵母多菌种协同发酵试验和纤维素酶结合多菌种协同发酵试验,确定了白酒糟固态发酵的最适发酵方式、最佳菌种组合及其接种比例、接种量等;采用单因素试验和正交试验,确定了固态和液态最佳培养基组成和发酵条件,并在此基础上进行了初步放大试验。试验结果表明:
(1)多菌种协同发酵最佳接种方式:采用黑曲霉1.6%(V/W)和白地霉3.2%(V/W)同时接入白酒糟发酵培养基,发酵12h后接产朊假丝酵母3.2%(V/W)。
(2)纤维素酶结合多菌种协同发酵最佳方式:最佳固态发酵培养基——白酒糟90%(W/W)、麦麸添加量10%(W/W)、含水量70%(W/W)、葡萄糖6.0%(W/W)、硫酸铵1.7%(W/W)、尿素0.8%(W/W)、磷酸二氢钾0.05%(W/W)、初始pH5.0、500mL装料量为15g(干重),用纤维素酶5%(V/W),50℃酶解12h后接种4%(V/W)白地霉,发酵24h后接种4%(V/W)产朊假丝酵母,30℃发酵5d,蛋白含量达到35.88%(W/W)。在此基础上进行初步放大试验:最佳装料厚度4cm,30℃恒温发酵4.5d,蛋白含量达到31.94%(W/W),增幅为48.90%。
(3)最佳液态发酵培养基——酒糟粉碎粒度100目,添加酒糟干重10%(W/W)的麦麸,料水比1:5(W/W),葡萄糖6.0%(W/V),硫酸铵1.5%(W/V),尿素0.5%(W/V),磷酸二氢钾0.05%(W/V),初始pH5.0,用纤维素酶3.5%(V/V),50℃酶解12h,接种白地霉2%(V/V),发酵24h后接种产朊假丝酵母2%(V/V),30℃、160rpm发酵72h,蛋白含量可达37.54%。在此基础上,进行5L液态发酵罐放大试验,最佳发酵工艺:料水比1:6(W/W),搅拌转速180rpm,接种白地霉4%(V/V),发酵24h后接种产朊假丝酵母4%(V/V),30℃发酵60h,可使蛋白含量达39.11%(W/W),增幅为58.27%。小试和工艺放大研究表明,多菌协同固态和液态发酵都能显著增加酒糟中蛋白质含量,相比之下,液态发酵效果较好,其蛋白含量增幅58.27%,粗纤维和粗脂肪降幅分别为56.80%、65.5%,提升了酒糟的饲用价值。
(1)多菌种协同发酵最佳接种方式:采用黑曲霉1.6%(V/W)和白地霉3.2%(V/W)同时接入白酒糟发酵培养基,发酵12h后接产朊假丝酵母3.2%(V/W)。
(2)纤维素酶结合多菌种协同发酵最佳方式:最佳固态发酵培养基——白酒糟90%(W/W)、麦麸添加量10%(W/W)、含水量70%(W/W)、葡萄糖6.0%(W/W)、硫酸铵1.7%(W/W)、尿素0.8%(W/W)、磷酸二氢钾0.05%(W/W)、初始pH5.0、500mL装料量为15g(干重),用纤维素酶5%(V/W),50℃酶解12h后接种4%(V/W)白地霉,发酵24h后接种4%(V/W)产朊假丝酵母,30℃发酵5d,蛋白含量达到35.88%(W/W)。在此基础上进行初步放大试验:最佳装料厚度4cm,30℃恒温发酵4.5d,蛋白含量达到31.94%(W/W),增幅为48.90%。
(3)最佳液态发酵培养基——酒糟粉碎粒度100目,添加酒糟干重10%(W/W)的麦麸,料水比1:5(W/W),葡萄糖6.0%(W/V),硫酸铵1.5%(W/V),尿素0.5%(W/V),磷酸二氢钾0.05%(W/V),初始pH5.0,用纤维素酶3.5%(V/V),50℃酶解12h,接种白地霉2%(V/V),发酵24h后接种产朊假丝酵母2%(V/V),30℃、160rpm发酵72h,蛋白含量可达37.54%。在此基础上,进行5L液态发酵罐放大试验,最佳发酵工艺:料水比1:6(W/W),搅拌转速180rpm,接种白地霉4%(V/V),发酵24h后接种产朊假丝酵母4%(V/V),30℃发酵60h,可使蛋白含量达39.11%(W/W),增幅为58.27%。小试和工艺放大研究表明,多菌协同固态和液态发酵都能显著增加酒糟中蛋白质含量,相比之下,液态发酵效果较好,其蛋白含量增幅58.27%,粗纤维和粗脂肪降幅分别为56.80%、65.5%,提升了酒糟的饲用价值。