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棕榈仁粕是棕榈仁榨油后的剩渣,如果不能充分利用,将会危害环境。本文研究了棕榈仁粕固态发酵生产菌体蛋白饲料,主要对发酵菌种的筛选,培养基的优化和发酵影响因素的优化进行了系统的研究。
1.对棕榈仁粕的主要成分进行了分析。淀粉含量为25.4%,纤维素含量为9.76%,粗蛋白含量6.49%;
2.将所选的3株酵母菌和3株霉菌接种到棕榈仁粕中,通过还原糖含量、pH值的变化以及最后所获得的粗蛋白量研究不同菌种对棕榈仁粕的利用情况,接种黑曲霉的培养基粗蛋白含量最高,说明黑曲霉在棕榈仁粕基质中生长最好,对棕榈仁粕的同化能力也最强。
3.采用析因分析法,即在所选用的菌种范围内进行所有菌种之间的复配组合,将菌种分为两组,一组为霉菌,一组为酵母菌,有目的地采用不同的接种方式,以充分发挥各菌种的菌群优势,达到复配增效的目的。以粗蛋白含量作为测定指标,得出最优组合为:霉菌为黑曲霉,酵母菌为白地霉,接种方式为隔后24小时。
4.为了对析因分析法所得结果进一步确证,将白地霉和各霉菌的复合优化按L9(31)正交表进行试验设计,研究了复合菌种、接种方式、接种量、培养时间等因子对固态发酵的影响.得出最优培养条件:选用黑曲霉和白地霉两种菌种,间隔24小时接种,接种量20%,培养时间72hr。
5.培养基的优化:Plackett-Burman是一种以不完全平衡块为原理的实验设计,属于部分析因法中的一种它可在一次实验中试验多个独立可调变量,通过统计分析筛选出众多因素中对实验结果有显著影响的因素,从而能够从众多变量中快速有效地筛选出最为重要的一些因素,具有数据处理简单,可用于多个实验因子等优点。通过Plackett-Burman设计法筛选出重要影响因子:总糖浓度、血粉添加量、磷酸二氢钾量。然后通过单因素实验得出最佳总糖浓度3.0%、血粉添加量为20%、磷酸二氢钾量为0.1%;
6.发酵影响因素的优化:通过单因素试验考察含水量、接种量、温度等因素对发酵的影响,确定了最佳培养条件为初始含水量为60%、接种量为10%、液体种子种龄为20hr,黑曲霉与白地霉的接种比例为3:1、装量为30g、培养温度在25-30℃区间;
7.通过发酵前后产物分析可知,产物粗蛋白含量可达到40%,淀粉和纤维素的量均有较大幅度的降低。