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摘 要：考察了酵母菌和赖氨酸菌混种固态发酵酱醋渣原料的方法对饲料蛋白质量的影响。研究结果表明，这是制备优质蛋白饲料的有效途径，饲料蛋白质量高。发酵产物酵母数达129.02亿个/g（干基），粗蛋白44.36％，真蛋白34.60％，氨基酸总量30.01％，必需氨基酸配比平衡酸，赖氨酸的比例高达4.37g/（100g蛋白）。胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和苏氨酸等必需氨基酸的比例也都高于FAO标准值。
关键词：酱醋渣；酵母菌；赖氨酸菌；混种固态发酵；酵母数；粗蛋白；真蛋白；必需氨基酸平衡
0 前言
在固态发酵酵母蛋白饲料或缺乏鱼粉、豆饼的粮食饲料中，赖氨酸的含量较低。为了提高饲养效果和饲料蛋白的利用率，本文对酵母菌和赖氨酸菌混种固态发酵酱醋渣生产赖氨酸强化的蛋白饲料进行了探索性研究。其目的是提高发酵产物中蛋白质含量的同时，适当提高赖氨酸的含量，得到必需氨基酸平衡的高蛋白产品。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 原料
（l）酱渣：由江苏徐州万通酿造有限公司提供。
（2）醋渣：由江苏徐州万通酿造有限公司提供。
（3）麸皮：外购。
1.1.2 菌种
（l）北京棒杆菌Lys-02。
（2）酵母Y9601。
1.1.3 培养基
（1）赖氨酸菌斜面培养基：牛肉膏1.2％，蛋白陈1％，豆饼水解液 2％，葡萄糖0.5％（保藏培养基不加），NaCl0.5％，琼脂2％， pH 7.2，0．1Mpa灭菌15 min。
（2）赖氨酸菌种子培养基：葡萄糖2.0％，（NH4）2SO40.4％，尿素0.l％，K2HPO40.1％，玉米浆2％，豆饼水解槽2％，MgSO4 0.025％，pH 7.0，0.1 Mpa灭菌15 min。
（3）酵母斜面培养基：麦汁5°Bé麦芽汁，琼脂2％，pH6.0，0.1Mpa灭菌15 min。
（4）酵母种子培养基：麦汁5°Bé。K2HPO4O．10％，酵母膏0.10％，尿素0.10％，pH 6.0，0.1Mpa灭菌15min。
（5）混种固态发酵优化培养基：酱渣50％，醋渣10％，麸皮物40％；以主辅基料100％为基准，加入糖蜜12％、玉米浆2％，豆饼水解液8％，硫酸铵2.5％，尿素1.25％，磷酸氢二钾0.10％，磷酸二氢钾0.10％，硫酸镁0.025％，1％石灰水16ml，基质初始含水量70％，自然 pH值，0.15 MPa灭菌30min。
1.2 方法
1.2.1 测定方法
（1）酵母数的测定：血球计数法［1］。
（2）赖氨酸的测定：茚三酮比色法［2］。
（3）粗蛋白的测定：凯氏定氮法［3］。
（4）真蛋白的测定：三氯乙酸法［4］。
（5）氨基酸的测定：氨基酸自动分析法。
1.2.2 接种方式
经实验研究，Lys-02菌株固态发酵赖氨酸的周期为96h，而酵母Y9601单一菌种固态发酵富集酵母蛋白的发酵周期为48h。据此，采用两菌种混种固态发酵时首先接入10％的赖氨酸菌种子液，48h后接入15%的酵母种子液，总发酵时间为96h，这样既适合酵母和赖氨酸菌的发酵周期，又可减少酵母对糖蜜的竞争性利用，有利于赖氨酸的积累。
2 结果与讨论
2.1 优化条件下酱醋渣混种固态发酵重复试验结果
在优化培养条件下进行5批次的混种固态发酵重复试验，结果见表1。产物酵母数平均值为129.02亿个/g（干基），产酸率平均值为1.06g/100g（干基）。
表1 优化条件下5批混种固态发酵实验结果
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批次 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
平均 |
|
产物酵母数
（109个）·g-1（干基） |
126.04 |
129.71 |
128.14 |
132.63 |
128.60 |
129.02 |
|
产酸率
g·（100g）-1（干基） |
1.10 |
1.12 |
1.01 |
1.07 |
0.98 |
1.06 |
2.2 发酵产物主要成分的变化
取上述5批发酵实验中酵母数和赖氨酸产率都较高的第2批进行分析，结果如表2所示。发酵产率为96.7％；粗蛋白从28.97％增加到44.36％，增幅53.23％；真蛋白从26.72％增加到34.60％，实际真蛋白增加值6.76％。
表2 酱醋渣混种固态发酵产品主要成分变化
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项目 |
产率 |
粗蛋白 |
CPI |
增幅 |
真蛋白 |
RPI |
增幅 |
|
原料/％ |
100 |
28.95 |
- |
- |
26.72 |
- |
- |
|
发酵终
产物/％ |
96.77 |
44.36 |
15.41 |
53.23 |
34.60 |
6.76 |
25.31 |
2.3 发酵产物氨基酸组成分析
发酵产物氨基酸分析如表3所示。氨基酸种类齐全（色氨酸未测），氨基酸总量30.01％，其中赖氨酸含量1.51％。
表3 酱醋渣固态发酵产物氨基酸组成
|
氨基酸 |
氨基酸含量
g·100g-1(干基) |
氨基酸比例
g·（100g蛋白）-1 |
氨基酸 |
氨基酸含量
g·100g-1(干基) |
氨基酸比例
g·（100g蛋白）-1 |
|
Asp |
3.24 |
9.35 |
Ile |
1.55 |
4.48 |
|
Thr |
1.50 |
4.34 |
Leu |
2.70 |
7.81 |
|
Ser |
1.70 |
4.92 |
Tyr |
1.16 |
3.36 |
|
Glu |
4.85 |
14.00 |
Phe |
1.72 |
4.97 |
|
Gly |
1.64 |
4.75 |
Lys |
1.51 |
4.37 |
|
Ala |
1.91 |
5.51 |
His |
0.45 |
1.30 |
|
Gys |
0.83 |
2.39 |
Arg |
1.76 |
5.09 |
|
Val |
1.80 |
5.20 |
Pro |
1.04 |
3.00 |
|
Met |
0.67 |
1.94 |
氨基酸总量 |
30.01 |
|
注：由于仪器的限制，色氨酸未测。
2.4 发酵产物必需氨基酸比例与FAO规定值的比较
酱酸渣固态发酵产物必需氨基酸比例与FAO规定值的比较，如表4所示。
表4 酱醋渣固态发酵产物必需氨基酸比例与FAO规定值的比较
|
氨基酸种类 |
FAO |
酱醋渣细菌酵母混种 |
|
Gys |
2.00 |
2.39 |
|
Val |
4.20 |
5.20 |
|
Met |
2.20 |
1.94 |
|
Ile |
4.00 |
4.48 |
|
Leu |
4.20 |
7.81 |
|
Tyr |
2.80 |
3.36 |
|
Phe |
4.20 |
4.97 |
|
Lys |
4.20 |
4.37 |
|
Trp |
1.40 |
未测 |
|
Thr |
2.80 |
4.34 |
由表4可见，酱醋渣赖氨酸菌酵母混种固态发酵产物的各处必需氨基酸配比合理，除蛋氨酸的比例稍低于FAO规定的标准外，胱氨基、缬氨酸、异亮氨酸、酷氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和苏氨酸都高于FAO标准值，是一种氨基酸平衡好的优质饲料蛋白添加剂。因此，酵母和赖氨酸菌混种固态发酵是达到饲料蛋白必需氨基酸平衡的有效的方法。
3 结论
采用酵母菌、赖氨酸菌混种固态发酵酱醋渣原料，所制得的饲料蛋白质量好，发酵产物的酵母数达到129.02亿个/g（干基），粗蛋白44.36％，真蛋白34.60％，氨基酸总量30.01％，必需氨基酸配比平衡更为合理，为制备优质饲料蛋白添加剂提供了一条新的途径。 | 