玉米芯生产蛋白饲料辅料研究

李萌，赵靖

（天津渤海职业技术学院，天津300402）

玉米芯生产蛋白饲料辅料研究

李萌，赵靖

（天津渤海职业技术学院，天津300402）

本文采用固态发酵的方法，以玉米芯为主料生产蛋白饲料。选取秸秆、玉米面、荞麦皮、酵母、废水、尿素、NaH2PO4、K2SO4、CaCl2、NaCl十种辅料，利用Plackett-Burman实验设计，以粗蛋白为考察指标，进行最佳辅料筛选，初步确定尿素为最佳辅料。

玉米芯；蛋白饲料；发酵

我国是农业大国，其中很多农副产品都没有得到充分的利用，造成了极大的浪费和环境污染，利用这些下脚料进行微生物发酵来生产生物蛋白饲料是一个很好的解决方案。本实验采用玉米芯为主要材料，经过固态发酵的方式生产蛋白饲料。

1 实验材料

1.1 菌种

康宁木霉，白地霉，购自中国微生物保藏中心。

1.2 材料

主料：玉米芯，来自天津北辰区西堤头农田。

辅料：秸秆、玉米面、荞麦皮均为市售；废水采集自酱油厂；NaCl、NaH2PO4、CaCl2、K2SO4、尿素均为分析纯；酵母为生化试剂。

1.3 仪器设备

SQ2119N西贝乐食品加工机；Model ESJ200－4电子天平；101型电热鼓风干燥器；WHY－2水浴恒温振荡器；TDL－40B台式离心机；3260B立式灭菌器。

2 实验方法

2.1 原料制备

将脱粒不久新鲜的玉米芯，用自来水冲洗干净，摊放在太阳下初步晒干，敲打成碎块，把敲打成碎块的玉米芯在干燥箱中进一步烘干。用粉碎机粉碎，过20目筛子，用塑料袋密封装好。秸秆、荞麦皮洗净烘干，用粉碎机粉碎，过20目筛子，用塑料袋密封装好。

2.2 菌体培养方法

2.2.1菌体扩大培养

将已制备好的马铃薯葡萄糖培养基（马铃薯葡萄糖琼脂培养基不加琼脂）120mL分别装入500mL三角瓶中，121℃灭菌20min。用9mL无菌水分三次洗出试管中培养好的菌种，将洗液倒入上述液体培养基内。两种菌分别加入到两个不同的锥型瓶内，摇床活化培养48h，培养温度设为29℃，转速180 r/min。

2.2.2菌种的混合

分别从各单菌的母液瓶中取出10mL加入到另一液体PDA培养基中，摇床活化培养72 h，培养温度设为29℃，转速180 r/min。

2.3 发酵方法

主料玉米芯10 g，按照设计添加不同的辅料于培养基中，将成熟的混合种子液10mL接种到培养基中，在29℃发酵5 d、7 d，保持通风，自然pH值，每10 h补水一次。

2.4 测定方法

粗蛋白含量测定：微量凯氏定氮法采用国标GB/T6432-1994[1]。

3 结果与分析

3.1 固体培养基配制

以玉米芯粉为主料，以农业废弃物秸秆、荞麦皮、玉米面、酵母、废水，尿素、NaH2PO4、K2SO4、CaCl2、NaCl十种物质为固态发酵辅料优化对象，根据Plackett-Burman设计，培养基中各辅料的实际值与编码值见表1。PlackettBurman实验设计见表2。

表1 培养基中各辅料的实际值与编码值单位：g

表2 Plackett-Burman实验设计（N＝10）

3.2 发酵后粗蛋白测定结果

本实验将发酵时间定为5 d和7 d，分别测定发酵5 d和7 d后粗蛋白含量。发酵5 d和7 d的粗蛋白测定值见表3，发酵5 d和7 d粗蛋白测定结果误差见图1和图2。

表3 粗蛋白测定值单位：g/100 g

3.3 辅料筛选结果与讨论

利用SAS（Statistical Analysis System）软件对实验数据进行处理。SAS软件是包括数据的统计分析、运筹问题、科学计算等大量模块的集成软件系统[2]。利用SAS软件处理后得到优化辅料实验粗蛋白置信度如表4。

从表中处理后数据分析，在发酵5d和发酵7d后，尿素的影响概率Pr＞F均小于0.1，表明在0.1置信水平上这个因素是最显著的。这个因素的极小变化，都会引起整个系统粗蛋白含量的变化。而其他因素的概率Pr＞F都比较大，没有显著性。因此确定尿素为粗蛋白辅料筛选中最优辅料。

表4 优化辅料实验的粗蛋白置信度（Pr＞F）

3.4 尿素投加量对产物粗蛋白含量的影响

按上述实验条件进行三角瓶发酵实验，尿素投加比例分别为：0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%。发酵5d粗蛋白测定结果如图3；发酵7d粗蛋白测定结果如图4。

图3 发酵5 d尿素投加比例和粗蛋白含量关系

图4 发酵7 d尿素投加比例和粗蛋白含量关系

4 结论

4.1对上述培养基进行固态发酵，接种量为10mL，筛选最佳辅料。以粗蛋白为参考对象，利用SAS软件进行分析，发酵5 d和发酵7 d后，对于粗蛋白置信度分析得到，尿素对粗蛋白含量影响非常明显，而其他辅料影响程度比较接近，因此确定尿素为最佳辅料。

4.2以粗蛋白含量为参考指标，改变尿素投加比例，在发酵5 d和7 d后得到同样结论，尿素投加比例为1.5%时，对粗蛋白含量的影响最明显。

［1］GB/T6432-1994，饲料中粗蛋白测定方法[S].

［2］倪勤.SAS最优化软件速成[M].北京：科学出版社，1998.

10.3969/j.issn.1008-1267.2011.02.012

S816.4

B

1008-1267（2011）02-0032-03

2010-11-04