玉米秸秆专用复合微生物发酵剂的研制

发布时间：2020-09-25 09:11

　　玉米秸秆是一种常规的饲料资源,主要由木质素、纤维素、半纤维素等组成,是一种常见的饲料原料,但直接进行干燥处理作为饲粮适口性差,利用率较低。多菌种协同发酵能改善玉米秸秆的营养价值,降解结构坚固的营养成分,将玉米秸秆制作成有酸香气味、易于消化、贮存时间长、营养价值高的微生物发酵饲料。玉米秸秆经过发酵处理可以补充畜禽所需的多种氨基酸,提高发酵饲料中的菌体蛋白含量,提高畜禽消化利用率,促进动物生长,防控动物疫情,同时对环境保护产生积极影响,促进畜牧行业健康且可持续发展。本试验通过对产朊假丝酵母、布氏乳杆菌、枯草芽孢杆菌进行响应面优化试验,得到三个优化增殖培养基,在此基础上增加一株产黄纤维单胞菌(纤维素酶活32.0μg/L),对不同比例的四种菌种混合发酵玉米秸秆后的营养成分、发酵品质等进行分析处理,选出最佳比例制成冻干发酵菌粉。根据最优菌种比例进行玉米秸秆发酵条件的优化试验。得到试验结果如下:1)产朊假丝酵母的最佳增殖培养基组成成分:麦芽浸粉质量的浓度为29.19 g/L,酵母浸粉质量浓度为19.30 g/L,K_2HPO_2质量浓度为2.54 g/L。在此条件下培养24 h产朊假丝酵母菌液OD600值最高可达0.9597,活菌数平均值为1.82×108CFU/m L,菌体干重可达19.76 g/L,是对照组菌体干重的2.3倍。2)布氏乳杆菌的最佳增殖培养基组成成分为葡萄糖质量的浓度为20.6 g/L,玉米浆添加量为27.19%,矿物质营养液添加量为2.77%。在此条件下培养24 h得到布氏乳杆菌菌液OD600值最高可达2.96,p H值为4.08,活菌数为1.88×108CFU/m L。3)枯草芽孢杆菌优化培养基成分为葡萄糖质量的浓度为28.91 g/L,蛋白胨质量浓度为19.03 g/L,Na Cl质量浓度为1.78 g/L。在此条件下培养24 h得到枯草芽孢杆菌发酵液OD600值最高可达2.45,活菌数为1.68×108CFU/m L。4)为提高发酵菌液中纤维素酶含量加入产黄纤维单胞菌,玉米秸秆复合微生物发酵剂中菌种配比为产朊假丝酵母:布氏乳杆菌:产黄纤维单胞菌:枯草芽孢杆菌=3:2:1:3。通过响应面设计试验得到玉米秸秆发酵条件最优值为接种量为0.04%,发酵天数为23.71d,温度为34.56℃。得到发酵玉米秸秆中菌体蛋白含量平均值为15.09 g/L,发酵后玉米秸秆样品粗纤维含量为30.5%,酸性洗涤纤维含量为41.76%,中性洗涤纤维含量为25.45%,酸性洗涤木质素含量为6.27%。5)制备冻干菌粉产品活菌数为2×1010CFU/g,每4 g冻干菌粉可处理约10 kg玉米秸秆,该复合微生物发酵剂复合试验生产需求。
【学位单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S816
【部分图文】：

产朊假丝酵母,碳源,生长情况,麦芽

图 1-2 不同碳源时产朊假丝酵母的生长情况Fig.1-2 Growth of Candida utilis during different carbon sources碳源质量浓度/（g·L-1）Carbon source mass concentration/（g·L-1）图 1-3 不同质量浓度麦芽浸粉作为碳源时产朊假丝酵母的生长情况th of Candida utilis when malt immersion Powder with different mass concentrasourcebccb b

产朊假丝酵母,碳源,生长情况,麦芽

60076×10 CFU/mL（见图 1-3）。由此可知，产朊假丝酵母最佳碳源为度为 30g/L。肩标不同字母表示差异显著（P ＜ 0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P ＞图 1-2 不同碳源时产朊假丝酵母的生长情况Fig.1-2 Growth of Candida utilis during different carbon sources

产朊假丝酵母,生长情况,氮源

图 1-4 不同氮源时产朊假丝酵母的生长情况Fig.1-4 Growth of Candida utilis during different nitrogen sources氮源质量浓度/（g·L-1）Nitrogen source mass concentration / (g·L-1)图 1-5 不同质量浓度酵母浸粉作为氮源时产朊假丝酵母的生长情况 Growth of Candida utilis when yeast extracts with different concentrations of nitrogen asaaac

【参考文献】