混合菌群發(fā)酵秸稈制備蛋白飼料的研究.pdf

1、本論文以小麥秸稈為原料，對(duì)混合菌群固態(tài)發(fā)酵合成單細(xì)胞蛋白進(jìn)行了研究。將酶工程與發(fā)酵工程相結(jié)合，有效降解秸稈中的粗纖維，以提高發(fā)酵指數(shù)及蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。通過實(shí)驗(yàn)，取得了以下研究結(jié)果:
　　(1)將常規(guī)的黑曲霉發(fā)酵降解纖維素工藝改變?yōu)槔w維素酶水解工藝，簡(jiǎn)化了原料預(yù)處理?xiàng)l件，縮短了預(yù)處理時(shí)間，使難以調(diào)控的生物因素變?yōu)橐子谡莆盏臈l件因素。
　　(2)在酶解預(yù)處理?xiàng)l件的研究中，考察了加酶量、酶解時(shí)間、料液比、反應(yīng)溫度對(duì)總糖含量的影響。

2、結(jié)果表明，影響小麥秸稈酶解的因素依次為:加酶量＞酶解時(shí)間＞料液比＞反應(yīng)溫度，其最適酶解條件為:加酶量40u/g，酶解時(shí)間10h，反應(yīng)溫度為40℃，料液比1∶3，總糖含量達(dá)到43.24％。以米氏方程為基礎(chǔ)，通過動(dòng)力學(xué)研究，建立了最適酶解條件下總纖維素降解的動(dòng)力學(xué)方程，即:v=0.0023[s]/(0.5949+[s])。
　　(3)發(fā)酵前期以能分泌纖維素酶的米曲霉作為先導(dǎo)菌，進(jìn)一步分解酶解階段殘留的粗纖維，為后期發(fā)酵提供充足的碳源及

3、能源。根據(jù)不同微生物的代謝特征和協(xié)同機(jī)理，實(shí)驗(yàn)確定了發(fā)酵階段混合菌群的組成為:米曲霉+產(chǎn)朊假絲酵母+枯草芽孢桿菌，接種順序?yàn)?米曲霉→產(chǎn)朊假絲酵母→枯草芽孢桿菌。
　　(4)秸稈發(fā)酵條件的研究中，分析和考察了接種量、秸稈與麩皮配比、接種比例、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、尿素添加量等因素對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物中粗蛋白含量的影響。通過正交實(shí)驗(yàn)得出了影響發(fā)酵主要因素的主次順序?yàn)?秸稈與麩皮配比＞接種比例＞發(fā)酵時(shí)間＞接種量＞發(fā)酵溫度。結(jié)果表明，米曲霉的接種量

4、為2.5％，發(fā)酵12h后接入5.0％產(chǎn)朊假絲酵母，繼續(xù)發(fā)酵8h后接入2.5％枯草芽孢桿菌;發(fā)酵溫度:28℃;發(fā)酵時(shí)間:48h;秸稈∶麩皮=4∶1;尿素添加量為1.2％。發(fā)酵產(chǎn)物中粗蛋白含量可達(dá)27.13％，比未發(fā)酵前(5.47％)蛋白質(zhì)凈增21.66％。根據(jù)不同菌體之間的相互作用機(jī)理，對(duì)最適發(fā)酵條件下的動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了討論，以Logistic方程為基礎(chǔ)建立的數(shù)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型分別為: X=23.66/1+41.20e-0.14t，Y=