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贺克勇 杨 帆 薛泉宏 来航线 岳田利
摘 要 研究了10种固态复合发酵剂对苹果渣发酵饲料纯蛋白含量的影响。结果表明：①10种固态复合发酵剂均能提高苹果渣中蛋白质含量，接入10号发酵剂48h发酵产物纯蛋白增率较对照提高86.1%；②随发酵时间的延长，发酵产物中纯蛋白质含量增加，48h为较适宜的发酵时间；③灭菌处理发酵产物的蛋白质含量高于不灭菌发酵，平均提高幅度39.1%；
关键词 苹果渣；发酵饲料；发酵产物得率；蛋白质含量
中图分类号 S816.6
我国是世界上苹果生产大国，苹果产量位居世界首位。近年来，苹果汁加工业的迅速发展产生了大量苹果渣。苹果渣含水量高（70%~82%），且含有丰富的可溶性营养物质，为微生物滋生提供了有利条件，故苹果渣废弃时极易腐烂发臭，严重污染环境且造成资源浪费[1]。利用苹果渣发酵生产微生物蛋白是苹果渣的一种有效利用途径。已有研究表明[2、3]，酵母菌和霉菌混合发酵能提高发酵产物中蛋白质含量，并产生果胶酶等多种酶系，对提高饲料消化利用率有益。但霉菌和酵母菌发酵剂制备较为麻烦，加上小型企业在设备和技术力量等方面的限制，难以保证发酵剂质量，进而影响发酵饲料的质量。如能制成含有两种微生物的商品化复合固态发酵剂，则可以简化苹果渣发酵饲料生产工艺，提高产品质量。目前，我国尚无专用于苹果渣发酵饲料的专用固态复合发酵剂。本文重点研究本课题组开发的苹果渣蛋白饲料固态复合发酵剂在不同条件下的发酵效果及产品质量，旨在为苹果渣固态复合发酵剂的生产应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1．1．1 发酵剂 发酵剂1~10号。由霉菌UA8、H1、H5、H8及H14和酵母菌Y8、Y12相互混合制备（见表1），UA8、H1、H5、H8及H14是本课题组用黑曲霉通过紫外线诱变选育出的纤维素酶高产突变株，Y8为酒精酵母，Y12为饲料酵母菌。以上菌种均由西北农林科技大学资源环境学院微生物资源研究室保存。
1．1．2 培养基 固态发酵原料：苹果鲜渣、干渣。鲜渣在自然条件下风干，粉碎过0.4mm筛(40目)备用；油渣，尿素。
1.2 方法
1.2.1 干苹果渣固态发酵
按苹果干渣（第一批苹果渣）∶油渣=6∶4配制发酵原料；称取10g发酵原料于广口瓶中，每瓶按纯N质量比20g/kg加入尿素，按料∶水＝1∶2.5加入25ml水，121℃条件下灭菌30min，冷却后按每瓶0.5g用量接入复合发酵剂；对照加入0.5g复合发酵剂，121℃条件下灭菌30min，使发酵剂中微生物失活。试验重复3次，28℃条件下培养3d，每隔12h观察记录，取样一次，样品在80℃条件下烘干，称重，测定纯蛋白质含量〔2〕。
1.2.2 新鲜苹果渣固态发酵
称鲜苹果渣（含水量80%，第二批苹果渣）30g（相当6.0g干苹果渣），加油渣粉4.0g，水6ml，使发酵底物中料︰水=1︰3.0；加入尿素，使发酵原料（以干物质计，10g）中纯N含量达20g/kg。试验分灭菌和不灭菌两种处理，每瓶加入0.5g复合发酵剂，28℃条件下培养3d，每处理重复3次，将发酵产物在80℃条件下烘干，称重，测定纯蛋白质含量〔2〕。
1.2.3 结果计算
发酵产物得率（%）=（发酵产物干重/原料干重）×100%
使用发酵剂纯蛋白增率⊿%=[（接发酵剂处理的纯蛋白含量-对照纯蛋白含量）/对照纯蛋白含量）]×100%。
2 结果与讨论
2.1 不同发酵剂处理菌体的生长状况
从表2可以看出，发酵原料在接种发酵剂后，12h菌体开始生长，36h后都开始产生孢子，各处理菌体生长状况因发酵剂不同稍有差异；发酵剂1、2的菌丝体生长较快，但孢子不发达，发酵剂9、10的菌丝体和孢子在48h后优于其它发酵剂。
2.2 干苹果渣发酵产物的纯蛋白含量
2.2.1 发酵剂种类对蛋白质含量的影响
从表3看出，10种发酵剂均能大幅度提高苹果渣中蛋白质含量，各发酵剂的提高幅度有一定差异，各时间段发酵产物的平均蛋白质的含量为179.2~199.0g/kg，较对照（110.9g/kg）提高61.6%~79.5%。由于各发酵剂间无明显差异，所以10种发酵剂均可作为苹果渣饲料蛋白生产的发酵剂使用，10号发酵剂的发酵产物的蛋白质含量略高于其他发酵剂，如36h时按蛋白质含量增率排序，前5名发酵剂为10号（81.8%）＞2号(78.2%)＞1号(77.1%)＞9号(76.3%)＞8号(74.3%),48h排序则为10号（84.0）＞7、9号(84.0%)＞2号(78.2)＞3号(78.5%),在60h和72h时也表现出类似趋势。
2.2.2 发酵时间对蛋白质含量的影响
从表3和图1看出，随着发酵时间的延长，发酵产物中蛋白质含量不断增加，但在发酵48h后增长较慢，因此发酵时间应选48h；至72h，产物纯蛋白含量有一个较大的增长。在发酵周期许可的情况下，发酵时间可延长至72h。
2.3 鲜苹果渣发酵产物纯蛋白含量
从表4和图2可知，采用灭菌发酵模式时，发酵产物中蛋白质明显高于果渣不灭菌发酵。10种发酵剂中，不灭菌发酵的蛋白含量为164.7~180.7g/kg，平均蛋白质含量为172.9g/kg，比不接菌对照（131.9g/kg）提高24.9%~37.0%，平均增幅31.0%；灭菌发酵中蛋白质含量为230.9~251.4g/kg，平均蛋白质含量为240.3 g/kg，比不接菌对照（131.9g/kg）提高75.0%~90.6%，平均增幅为82.2%；与不灭菌发酵相比，灭菌处理发酵产物纯蛋白含量提高33.4%~45.0%，平均增幅39.1%。由此可见，发酵过程中应采用灭菌发酵。接种不同发酵剂时发酵产物中纯蛋白含量不同。在灭菌与不灭菌处理中，蛋白质含量增率排序前5位的发酵剂依次分别为10号（90.6%）＞9号（88.3%）＞1号（86.3%）＞8号（84.7%）与10号（37.0%）＞2号（33.6%）＞9号（32.4%）＞8号（32.3%）＞1号（31.5%）。即在鲜果渣发酵中，10号发酵剂的纯蛋白质含量的提高幅度最大，因此，10号发酵剂应为较好的发酵剂。
3 结论
10种固态复合发酵剂均能显著提高苹果渣中蛋白质的含量，可以作为生产发酵剂使用，其中10号发酵剂的发酵效果略优于其他发酵剂；随发酵时间的延长，发酵产物中蛋白质含量提高。从产物蛋白含量和生产周期考虑，发酵时间应控制在48h内，在发酵周期许可的情况下，发酵时间可延长至72h；灭菌发酵处理发酵产物中蛋白质含量高于鲜果渣直接发酵。，生产中采用何种发酵方式，应据产品成本核算结果确定。
参考文献
1 杨福有，祁周约，李彩风等.苹果渣营养成分分析及饲用价值评估[J].甘肃农业大学学报，2000，（3）：340~344
2 贺克勇，薛泉宏，司美茹等.苹果渣发酵饲料蛋白质含量的影响因素研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2004，32（4）83~87
3 贺克勇，薛泉宏，来航线.氮素及原料配比对苹果渣发酵饲料纯蛋白质含量和氨基酸组成的影响[J].饲料工业，2004，25（8）34~37
贺克勇，西北农林科技大学机械与电子工程学院，助理研究员，712100，陕西杨陵。
杨帆，陕西省饲料工业办公室。
薛泉宏、来航线，西北农林科技大学资源环境学院。
岳田利，西北农林科技大学食品科学与工程学院。
收稿日期：２００5－02－25
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