固態(tài)發(fā)酵馬鈴薯渣生產(chǎn)能量飼料共生菌株的篩選

江成英 吳耘紅 王拓一 邵淑麗 郭成宇 劉井權(quán)

(1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾 161006；2.齊齊哈爾大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工黑龍江省普通高校重點實驗室，黑龍江齊齊哈爾161006；3.齊齊哈爾大學(xué)生命科學(xué)與農(nóng)林學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾 161006)

馬鈴薯渣是以鮮薯為原料加工淀粉后的副產(chǎn)品，含水量高達(dá)80%，不易儲存、運(yùn)輸，腐敗變質(zhì)后產(chǎn)生惡臭，極易造成環(huán)境污染[1]。隨著我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，馬鈴薯淀粉加工帶來的廢渣處理問題越來越受到重視。馬鈴薯渣含有大量的纖維素、果膠及少量蛋白質(zhì)等可利用成分，馬鈴薯鮮渣或干渣均可直接作飼料，但蛋白質(zhì)含量低，粗纖維含量高，適口性差，飼料品質(zhì)低。研究表明，通過微生物發(fā)酵處理可大幅度提高薯渣的蛋白含量[2]。另外，微生物發(fā)酵可改善粗纖維結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生淡淡的香味，增加適口性。

本實驗以熱帶假絲酵母、啤酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、黑曲霉、白地霉為待選菌種，篩選出共生良好的配伍菌株。

1 材料與方法

1.1 菌種和原料

白地霉HQ4、熱帶假絲酵母AS2.637、啤酒酵母HQ11、產(chǎn)朊假絲酵母HQ5、黑曲霉(齊齊哈爾大學(xué)生物工程實驗室保藏)；馬鈴薯渣(依安淀粉廠提供)；麥芽汁(齊齊哈爾大學(xué)生物工程實驗室提供);麩皮:市售。

1.2 主要試劑

本實驗所用試劑均為國產(chǎn)分析純或化學(xué)純。

1.3 主要儀器設(shè)備

隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱、手提式蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺、酸度計等。

1.4 培養(yǎng)基

麥汁培養(yǎng)基：麥汁糖度調(diào)到6 Bx，瓊脂2%，pH值自然。

1.5 實驗方法

共生菌株選育：平板點種法。

2 結(jié)果與討論

2.1 菌種的選擇

生產(chǎn)飼料所用菌種篩選的原則除了傳統(tǒng)使用的發(fā)酵菌株外，篩選的菌株必須符合下列條件：能較好的同化基礎(chǔ)碳源及無機(jī)氮源；繁殖速度快，菌體蛋白含量高；無毒性和致病性；菌種性能穩(wěn)定。另外，還要依據(jù)原料對象來選擇和培育菌種。馬鈴薯渣除含有少量淀粉外，大多為纖維素和半纖維素，且粗蛋白含量低。因此，以馬鈴薯渣為主要原料生產(chǎn)能量飼料，必須選育蛋白含量高，能高效降解纖維素，在馬鈴薯渣上生長良好，且生長周期短，可大量生產(chǎn)對碳源利用廣及酶活較高的菌株。本實驗本著“降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量”的原則，初步選取了5種菌株：白地霉、熱帶假絲酵母、啤酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母和黑曲霉作為篩選菌株。

2.2 多菌種共生篩選

2.2.1 兩個菌種共生實驗

由于白地霉可部分利用纖維素，其生長繁殖所要求的條件低，利用無機(jī)氮，繁殖能力強(qiáng)，細(xì)胞富含蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和核酸，同時可以和很多菌株共生。因此，本實驗采用平板點種刺激圈法，以白地霉為指示菌涂布，其他4種菌在其上點樣，培養(yǎng)3 d，觀察菌種的共異生情況，結(jié)果如圖1、圖2、圖3和圖4所示。

從圖1、圖2、圖3可以看出：啤酒酵母、黑曲霉、熱帶假絲酵母在涂有白地霉的培養(yǎng)基上長勢均良好，說明白地霉與啤酒酵母、黑曲霉、熱帶假絲酵母均可共生。

從圖4可明顯看出：產(chǎn)朊假絲酵母在涂有白地霉的培養(yǎng)基上不能生長,說明白地霉與產(chǎn)朊假絲酵母不共生。

2.2.2 三個菌種共生實驗

在確定兩種菌共生的基礎(chǔ)上進(jìn)行三種菌的共生實驗，結(jié)果見圖5、圖6、圖7和圖8。

從圖5可以看出：熱帶假絲酵母在涂有白地霉和啤酒酵母的培養(yǎng)基上長勢良好，說明熱帶假絲酵母、白地霉和啤酒酵母三種菌共生；從圖6可以看出：黑曲霉在涂有白地霉和啤酒酵母的培養(yǎng)基上長勢良好，說明黑曲霉、白地霉和啤酒酵母共生；從圖7可以看出：黑曲霉在涂有白地霉和熱帶假絲酵母的培養(yǎng)基上長勢良好，說明黑曲霉、白地霉和熱帶假絲酵母共生；從圖8可以看出：黑曲霉在涂有啤酒酵母和熱帶假絲酵母的培養(yǎng)基上長勢良好，說明黑曲霉、啤酒酵母和熱帶假絲酵母共生。

2.2.3 四個菌種共生實驗

在三個菌共生的基礎(chǔ)上進(jìn)行了四個菌的共生實驗，結(jié)果見圖9。

從圖9可以看出：黑曲霉在涂有白地霉、啤酒酵母和熱帶假絲酵母的培養(yǎng)基上長勢良好，說明黑曲霉、白地霉、啤酒酵母和熱帶假絲酵母共生。

3 結(jié)論

采用平板點種實驗，進(jìn)行多菌種的共生選育。選育出共生良好的熱帶假絲酵母、啤酒酵母、黑曲霉、白地霉四株菌種為發(fā)酵馬鈴薯渣生產(chǎn)能量飼料的配伍菌株。

[1]趙萍，李春雷，張軼，等.馬鈴薯生產(chǎn)加工現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003，29（1）：86-90.

[2]袁惠君，趙萍，李志忠.馬鈴薯渣的開發(fā)利用價值及前景[J].甘肅科技縱橫，2004，33(6)：67.