[发明专利]一种利用混菌发酵技术改善木薯渣品质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及混菌发酵技术领域，具体涉及一种利用混菌发酵技术改善木薯渣品质的方法。

背景技术

木薯渣是木薯提取淀粉或发酵酒精后的废料，经常被用来作为一种廉价的粗饲料，但木薯渣含水量较高，容易滋生微生物，不易保存，变质后含有较高的氢氰酸，容易引起动物中毒或者发病。新鲜木薯渣直接喂饲动物，其适口性差，同时其过高的粗纤维会降低动物肠胃内食物的消化，影响代谢。由于木薯渣自身的特性导致其利用率低下，于是木薯渣被大量的直接丢弃于环境中，这对环境也造成了极大的污染。我国是饲料原料资源贫乏的国家，通过微生物发酵技术提高木薯渣营养价值，对于开拓非常规饲料资源，缓解我国饲料原料短缺现状具有重要价值。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种利用混菌发酵技术改善木薯渣品质的方法，经过发酵处理，有效降低了木薯渣粗纤维含量，提高了发酵产物粗蛋白含量，同时发酵后产物还伴随产生一些有益于提高动物饲料营养物质消化吸收的酶活性（如纤维素酶和β-葡萄糖苷酶等），经过发酵后将原料中的低营养价值的蛋白转化为高营养价值的微生物源单细胞蛋白，此外通过微生物发酵可以分解原料中部分有害物质，降低其毒性，因此通过混菌发酵，可望提高木薯渣营养价值，变废为宝，有效开拓非常规饲料资源。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种利用混菌发酵技术改善木薯渣品质的方法，该方法包括以下步骤：

1木薯渣混菌发酵菌种的选择。

本研究用到的菌种共13株。按菌种类别可分为曲霉类（黑曲霉、米曲霉）、木霉类（绿色木霉、里氏木霉）、芽孢杆菌类（枯草芽孢杆菌）和酵母类（产朊假丝酵母、面包酵母、酿酒酵母）四大类。

曲霉类和里氏木霉用PDA培养基30℃培养至菌丝铺满斜面，绿色木霉用察氏培养基30℃培养5-7天，用适量无菌水将孢子冲洗，4层擦镜纸过滤，用血球计数板计算孢子悬液的浓度，稀释至1×10⁷ CFu/ml；酵母菌类用PDA液体培养基30℃、150 r/min摇瓶培养至浓度约为1×10⁷ CFu/ml；芽孢杆菌类用LB液体培养基30℃、250 r/min摇瓶培养至浓度约为1×10⁷ CFu/ml。

1.1 发酵菌株的筛选

木薯渣和菜籽粕按9∶1（w/w）的比例混合配成发酵原料，称取20 g于250 mL三角瓶中，料水比1∶1.75，121℃高压灭菌20 min。然后分别接种2mL（约2×10⁷ CFu）以上8种供试菌种，每组3个重复，30℃发酵4天。发酵结束后，霉菌类发酵组取部分鲜样用来测定羧甲基纤维素酶（CMCase），剩余样品65℃烘干，粉碎过40目筛，用于测定粗蛋白质和还原糖含量。枯草芽孢杆菌和酵母类发酵组所有样品65℃烘干，粉碎过40目筛，用于测定粗蛋白质和还原糖含量，结果见表1。

表1  不同微生物对木薯渣营养价值的影响

注：同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同字母表示差异不显著(P>0.05)。表2-表9，表13同。

从表1可以看出，木霉类，绿色木霉的纤维素酶活、粗蛋白含量、还原糖含量均显著高于里氏木霉；曲霉类，黑曲霉产纤维素酶的能力、粗蛋白含量及还原糖含量都显著高于米曲霉；枯草芽孢杆菌粗蛋白含量及还原糖含量高；酵母类，酿酒酵母粗蛋白含量略高于产朊假丝酵母及面包酵母。因此，最终选择混菌发酵的四株菌为：绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母，编号分别为A、B、C、D。

1.2发酵菌种的组合试验

对筛选的A、B、C、D四株菌进行相应的组合，其中主要是按功能把降解纤维类的A和B与产蛋白类的C和D进行组合。菌液间按1∶1的比例添加，总菌液量为20%（v/w）。发酵结束后取部分鲜样用来测定CMCase活性，剩余部分65℃烘干，粉碎过40目筛，用于测定粗蛋白质和还原糖含量。具体结果见表2。

表2  多菌组合对木薯渣营养价值的影响

由表2可知，三菌组合BCD，即黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母三菌组合发酵效果最好。CMCase活性为5.44U，粗蛋白含量为9.52%，还原糖含量为10.60%，均高于其它发酵菌种组合。因此，确定混菌发酵的菌种组合为黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母。

1.3混菌发酵菌种比例的选择试验