自制移動(dòng)發(fā)酵白玉菇菌糠及其發(fā)酵過(guò)程分析

邱豐艷 陳柳花 羅茂春

摘要：研究了自制發(fā)酵袋移動(dòng)發(fā)酵白玉菇菌糠，并對(duì)其發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，只添加乳酸菌劑發(fā)酵白玉菇菌糠，乳酸菌利用無(wú)氮浸出物轉(zhuǎn)化乳酸，白玉菇菌糠pH下降；在發(fā)酵第10天，發(fā)酵效果達(dá)到最佳，乳酸菌達(dá)到5.12×107個(gè)/mL，乳酸含量0.48%，出現(xiàn)了濃厚的酸香味，發(fā)酵物料濕潤(rùn)、無(wú)霉變、無(wú)結(jié)塊，適合飼喂畜禽。發(fā)酵10 d后，產(chǎn)生雜酸、霉變，乳酸菌大量死亡，發(fā)酵物料顏色變黑、結(jié)塊，不再適合飼喂，發(fā)酵過(guò)程中菌糠pH一直降低，到pH 4.0后趨于平衡。白玉菇菌糠發(fā)酵過(guò)程中無(wú)氮浸出物、粗纖維含量有所下降，粗蛋白質(zhì)含量升高，其他指標(biāo)變化不明顯。

關(guān)鍵詞：自制發(fā)酵袋；移動(dòng)發(fā)酵；白玉菇菌糠：發(fā)酵分析

中圖分類號(hào)：Q939.97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）21-5372-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.21.043

Self-made Bag Mobile Fermentation on Spent White Hypsizygus marmoreus Substrate and Analysis of Fermentation Process

QIU Feng-yan1，CHEN Liu-hua1，LUO Mao-chun1，2

（1. College of Life Science，Longyan University，Longyan 364012，F(xiàn)ujian， China； 2. Key Laboratory of Fujian Universities Preventive Veterinary Medicine and Biotechnology， Longyan 364012，F(xiàn)ujian， China）

Abstract： Self-made bag mobile fermentation on spent white Hypsizygus marmoreus substrate and analysis of fermentation process were studied. The results indicated that just lactic acid bacteria was added during the fermentation， the nitrogen free extract was turned into lactic acid and the pH decreased. At the 10th day， the fermentation effect achieve to the best， the number of lactic acid bacteria increased to 5.12×107 per/mL and the content of lactic acid was 0.48%. At this time， the fermentation materials was suitable for feeding livestock and poultry as it was moist， no mildew， no agglomeration， and has strong acid flavor. But after 10th day， mix acid and mildew appeared， a lot of lactic acid bacteria death， and the fermentation material turn black and caking， the fermentation materials was not suitable for feeding at this point. During the fermentation process， pH value decreases continuously until to 4.0， the pH was stabilizing. During the fermentation of white Hypsizygus marmoreus substrate， the content of nitrogen free extract and crude fiber decreased， the crude protein content increased， while other indexes were not obvious.

Key words： self-made bag； mobile fermentation； white Hypsizygus marmoreus substrate； fermentation analysis

據(jù)報(bào)道，目前我國(guó)食用菌年產(chǎn)量約為2 600～2 800萬(wàn)t，產(chǎn)生的菌糠總量約為900～1 000萬(wàn)t[1]。菌糠中含有豐富的多糖、蛋白質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，早前菌糠被視為垃圾隨意丟棄，近年來(lái)食用菌菌糠有了合理的開發(fā)利用，如加工成有機(jī)肥料、加工成畜禽飼料、循環(huán)栽培其他食用菌、用作燃料等[2]，這些菌糠的合理利用不僅可以消除其污染環(huán)境的隱患，而且能變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源的再生利用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。本試驗(yàn)以白玉菇菌糠為材料設(shè)計(jì)開發(fā)了一種不添加任何輔助劑的食用菌菌糠發(fā)酵飼料，其裝置簡(jiǎn)易、操作易行，適合食用菌家庭種植戶、小型食用菌廠加工廢棄的食用菌菌糠，可為食用菌菌糠的合理開發(fā)利用提供一種新的方向和思路。此外，本試驗(yàn)還對(duì)食用菌菌糠發(fā)酵過(guò)程中的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)、生化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，探討食用菌菌糠飼料低成本發(fā)酵的可行性和科學(xué)性。

1 材料與方法

1.1 材料

白玉菇菌糠：福建武平英源食用菌有限公司提供。

發(fā)酵菌株：市場(chǎng)購(gòu)買的凍干乳酸菌粉，活性乳酸菌含量≥20億/g，鋁箔袋包裝1 kg/袋，保質(zhì)期2～8 ℃避光貯存2年以上。

培養(yǎng)基：MRS培養(yǎng)基[4]。

1.2 方法

1.2.1 發(fā)酵袋的制備 為了適合普通農(nóng)戶使用，節(jié)省成本，本試驗(yàn)采用的發(fā)酵裝置為雙線密封、預(yù)留切口的發(fā)酵薄膜袋，該裝置只需稍厚的普通薄膜，內(nèi)線密封右側(cè)留口，外線密封左側(cè)剪切，并在切口處用繩子扎好，繩子扎口處留有微量走氣，發(fā)酵產(chǎn)生的氣體可以從此處流走，而不至于脹包、袋裂，如圖1所示。冬天時(shí)，為了保溫，可以多袋堆積在一起發(fā)酵，夏天單獨(dú)一袋均可自行發(fā)酵。此外，該發(fā)酵袋裝料后即可發(fā)酵，無(wú)需堆積在固定一處發(fā)酵，甚至在運(yùn)輸過(guò)程中也可發(fā)酵，即“移動(dòng)發(fā)酵”，節(jié)約了材料成本、時(shí)間成本和場(chǎng)地成本。

1.2.2 白玉菇發(fā)酵菌糠的制備與發(fā)酵過(guò)程分析 菌株活化：將購(gòu)買的菌粉按總發(fā)酵料2.5%用量稱取，用20～30 ℃溫水溶解，溫水用量為總發(fā)酵料的60%～70%，菌株最適接種量占總物料的0.1%[5]。

選定10～20 kg稍厚的普通薄膜，將白玉菇菌糠于60～65 ℃干燥后粉碎過(guò)50目篩，分層裝袋、壓實(shí)（生料厭氧發(fā)酵）。菌液的添加以噴灑的方式，裝一層菌糠，均勻撒一層菌液。裝好袋后雙線密封、預(yù)留切口，扎袋，于常溫15～35 ℃下發(fā)酵。根據(jù)發(fā)酵時(shí)間的不同，將發(fā)酵菌糠分為9組，每組3個(gè)發(fā)酵袋，分別于發(fā)酵后0、2、4、6、8、10、15、20、30 d取樣測(cè)定發(fā)酵過(guò)程的營(yíng)養(yǎng)、生化指標(biāo)。試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，取平均值，分析菌糠在發(fā)酵過(guò)程中的變化情況。

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定

1）感官評(píng)定：對(duì)不同發(fā)酵時(shí)間的白玉菇樣品進(jìn)行感官評(píng)定，包括其外觀形狀、嗅覺香味、色澤等，以外觀濕潤(rùn)、無(wú)發(fā)霉、無(wú)異物、無(wú)發(fā)黏結(jié)塊、無(wú)嚴(yán)重變色、有明顯乳酸香味，無(wú)其他酸臭味、霉味、堆肥味為最佳發(fā)酵品，評(píng)為100分，打分參照文獻(xiàn)[6]。

2）pH測(cè)定采用梅特勒FE.20 pH計(jì)測(cè)定，水分采用105 ℃烘箱干燥法測(cè)定，粗灰分采用坩堝灼燒法測(cè)定，粗纖維采用堿浸法測(cè)定，粗蛋白采用凱式定氮法測(cè)定，粗脂肪采用索氏抽提法測(cè)定，無(wú)氮浸出物=100%-（水分+灰分+粗蛋白質(zhì)+粗脂肪+粗纖維），以上各指標(biāo)的檢測(cè)參照國(guó)家飼料檢測(cè)分析標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[7]。乳酸含量采用試劑盒乳酸脫氫酶法測(cè)定[8]，試劑盒購(gòu)買于南京建成生物科技有限公司。乳酸菌含量的測(cè)定采用平板活菌計(jì)數(shù)法[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)酵階段白玉菇菌糠感官評(píng)定

不同發(fā)酵階段白玉菇菌糠的感官評(píng)定結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明，菌糠的發(fā)酵從第4天開始，直到第10天達(dá)到頂峰，發(fā)酵效果最好，出現(xiàn)濃厚的酸香味。10 d以后，出現(xiàn)丁酸臭味和腐敗味，可能是一些梭菌、霉菌等雜菌開始生長(zhǎng)，30 d時(shí)發(fā)酵料已經(jīng)完全腐敗，結(jié)塊嚴(yán)重，不能使用。

2.2 不同發(fā)酵階段白玉菇菌糠的乳酸、乳酸菌含量

不同發(fā)酵階段白玉菇菌糠的乳酸、乳酸菌含量如圖2所示。結(jié)果表明，0～10 d，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，乳酸菌和乳酸的含量均呈上升趨勢(shì)，在第10天時(shí)達(dá)到峰值，乳酸菌為5.12×107個(gè)/mL，乳酸含量0.48%。10 d以后，乳酸菌含量迅速下降，原因可能是乳酸的大量產(chǎn)生抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)，特別是后期雜菌的生長(zhǎng)，使得乳酸菌大量死亡。10 d以后，由于乳酸菌的減少，乳酸含量不再增加，但由于逸散等原因，略有損失。

2.3 不同發(fā)酵階段白玉菇菌糠的營(yíng)養(yǎng)、生化指標(biāo)

不同發(fā)酵階段白玉菇菌糠的pH、水分、粗灰分、粗纖維、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、無(wú)氮浸出物含量變化結(jié)果如圖3、表2所示。結(jié)果表明，0～10 d，隨著乳酸菌的生長(zhǎng)，含有大部分碳水化合物的無(wú)氮浸出物被轉(zhuǎn)化為乳酸，pH下降；乳酸菌不能很好地利用纖維，但其原材料可能有自帶菌，所以粗纖維含量略有下降。最終粗纖維含量在30%左右，還是較高，因此建議飼喂量在10%以下[9]。由于水分逸散、無(wú)氮浸出物的利用增加等原因，粗蛋白質(zhì)含量升高。粗灰分、粗脂肪含量變化不明顯。10 d以后，乳酸菌大量死亡，可以分泌纖維酶的霉菌等雜菌迅速生長(zhǎng)，粗纖維被利用，含量明顯下降，轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)、脂肪、灰分等。無(wú)氮浸出物此時(shí)由于菌株利用較少，含量變化不明顯。10～20 d，pH繼續(xù)下降，發(fā)酵物料出現(xiàn)酸臭味，可能是雜菌丁酸菌的產(chǎn)生所致[6]，但當(dāng)pH降至4.0左右，乳酸菌、丁酸菌等都較難生長(zhǎng)，發(fā)酵20 d后，pH趨于穩(wěn)定。

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)以白玉菇菌糠為材料，設(shè)計(jì)出一種適合家庭種植戶、小型食用菌廠自制生產(chǎn)的食用菌菌糠發(fā)酵飼料，該發(fā)酵飼料不添加任何發(fā)酵輔助劑，只添加了市場(chǎng)易購(gòu)的乳酸菌劑，移動(dòng)發(fā)酵、方法簡(jiǎn)單、操作可行、效果良好。對(duì)菌糠發(fā)酵過(guò)程中的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)、生化指標(biāo)相關(guān)分析結(jié)果表明，只添加乳酸菌劑發(fā)酵白玉菇菌糠，乳酸菌不能利用纖維成分，而是大量利用無(wú)氮浸出物轉(zhuǎn)化成乳酸，使得pH下降，在發(fā)酵第10天時(shí)，發(fā)酵效果達(dá)到最佳，乳酸菌達(dá)到5.12×107個(gè)/mL，乳酸含量0.48%，出現(xiàn)了濃厚的酸香味，發(fā)酵物料濕潤(rùn)、無(wú)霉變、無(wú)結(jié)塊，適合飼喂畜禽。但發(fā)酵10 d以后容易產(chǎn)生雜酸、霉變等情況，乳酸菌大量死亡，發(fā)酵物料顏色變黑、結(jié)塊，不再適合飼喂。乳酸發(fā)酵過(guò)程中pH可達(dá)到4.0～4.5左右，飼喂畜禽時(shí)為避免出現(xiàn)反酸的情況，可采用先少量試喂，慢慢增加的原則，也可添加1%～2%的生石灰、碳酸鈣或小蘇打進(jìn)行攪拌、中和。由于乳酸菌發(fā)酵菌糠過(guò)程中，纖維利用率較低，纖維含量還是較高，在30%左右，因此建議飼喂量在10%以下。

乳酸菌是飼料青貯、發(fā)酵時(shí)常用的有益菌，它在發(fā)酵過(guò)程中雖然不能直接利用纖維成分，但產(chǎn)生的乳酸卻可軟化飼料纖維，促進(jìn)纖維吸收率，改善飼料的風(fēng)味和適口性[10]。此外，乳酸菌還具有改善動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，分解蛋白質(zhì)為小肽，產(chǎn)生B族維生素，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性，提高機(jī)體免疫力等功效，且乳酸發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的某些特殊營(yíng)養(yǎng)成分還可彌補(bǔ)常規(guī)飼料的營(yíng)養(yǎng)缺陷，對(duì)畜禽生長(zhǎng)起到重要的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化和促生長(zhǎng)作用[11]。因此，乳酸菌發(fā)酵食用菌菌糠作為一種潛在的飼料資源，按其飼養(yǎng)效果來(lái)說(shuō)是可以直接代替米糠或麥麩，在普通農(nóng)戶、小型養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行推廣應(yīng)用具有較好的發(fā)展前景和應(yīng)用潛力[12]。

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