酵母菌發酵玉米皮制備菌體蛋白飼料工藝分析

張傳運

希杰(聊城)生物科技有限公司 山東 聊城 252000

玉米皮由淀粉、纖維素及海量植物蛋白等物質構成，可用于蛋白飼料的加工發酵，以提升其適口性及營養價值[1]。通過酵母菌發酵的方法，實現玉米皮中各類物質的轉化，在酵母菌作用下轉化為單細胞蛋白，該過程主要依賴飼料化菌株接種至玉米糖化醪，經反復培養形成穩定菌液，與玉米皮產生固態發酵效果。由此，可在短時間內進入發酵狀態，提升單細胞蛋白的產出率。

1 試驗材料與方法

1.1 原材料、試劑選擇 試驗涉及聚乙烯醇復合凝膠、玉米皮。聚乙烯醇復合凝膠由某生物公司提供。玉米皮購于市場。試劑:硫酸銨、磷酸二氫鉀、硫酸鎂，均為分析純。玉米皮以40目過篩，營養鹽液加入量為干料總量1%為宜，保持60%左右含水量，行滅菌處理，121℃下滅菌25min。

1.2 菌種選擇畢赤酵母菌。由微生物保藏中心提供。

1.3 儀器與設備選擇 LDZX―50KBS立式壓力蒸汽滅菌器、SW_CJ―1F超凈工作臺、MJ―160型霉菌培養箱、TVR強制循環蒸發器。

2 試驗設計

2.1 發酵工藝 準備30m L西林瓶24個為厭氧制備容器，取玉米皮0.6g，加入蒸餾水30m L。準備100m L三角瓶24個進行好氧培養，取玉米皮0.6g，加入蒸餾水30m L。均進行密封。置于121℃，15MPa高壓環境滅菌，再接入15m L酵母菌液，置于25℃菌種培養箱，150r/min，均培養一個時間梯度即24～48h。

2.2 測定方法 采用兩步法實施優化與測定通過PB設計，對影響玉米皮發酵因素進行篩選，再利用響應面優化中Box―Behnken中心組合設計，建立響應面模型，確定培養基組成[2]。

2.3 數據處理 使用DPS對本次試驗數據進行統一處理。

3 結果與分析

3.1 玉米皮組分分析 經試驗測定，玉米皮中含有蛋白質、淀粉、半纖維素、纖維素、木質素、脂肪等物質，具體含量見表1。

表1 玉米皮組分及含量

3.2 玉米皮制備菌體蛋白飼料的分析

3.2.1 麩皮添加量的控制 試驗通過玉米皮和麩皮混合物發酵，麩皮占比分別以O、2、5、10、15g/d L，在占比上升時可誘導酵母發酵，酶活力和蛋白質均呈上升趨勢，如圖1所示:

圖1 麩皮添加量

3.2.2 接種體積分數的控制 以不同接種體積分數酵母菌接入，其發酵效果存在差異性。當接種體積分數為10%左右時，其分數達到最高點，因此建議該區域作為關鍵控制點。具體如圖2所示:

圖2 接種體積分數

3.2.3 發酵時間的控制 發酵時間延長至7d左右，玉米皮中的木聚糖酶活和真蛋白產量大幅上升，達到了1000IU/g及20%以上，或在于兩菌株相互促進的效果，因此在玉米皮發酵時間上，可取7d值為宜。具體影響如表2所示:

表2 發酵時間影響

4 結語

綜上所述，采用酵母菌發酵玉米皮制備菌體蛋白飼料，應注重對麩皮添加量、接種體積分數及發酵時間控制，以提升發酵效率和降低成本，達到良好的發酵質量。