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摘 要：考察了酵母菌和賴氨酸菌混種固態發酵醬醋渣原料的方法對飼料蛋白質量的影響。研究結果表明，這是制備優質蛋白飼料的有效途徑，飼料蛋白質量高。發酵產物酵母數達129.02億個/g（干基），粗蛋白44.36％，真蛋白34.60％，氨基酸總量30.01％，必需氨基酸配比平衡酸，賴氨酸的比例高達4.37g/（100g蛋白）。胱氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和蘇氨酸等必需氨基酸的比例也都高于FAO標準值。
關鍵詞：醬醋渣；酵母菌；賴氨酸菌；混種固態發酵；酵母數；粗蛋白；真蛋白；必需氨基酸平衡
0 前言
在固態發酵酵母蛋白飼料或缺乏魚粉、豆餅的糧食飼料中，賴氨酸的含量較低。為了提高飼養效果和飼料蛋白的利用率，本文對酵母菌和賴氨酸菌混種固態發酵醬醋渣生產賴氨酸強化的蛋白飼料進行了探索性研究。其目的是提高發酵產物中蛋白質含量的同時，適當提高賴氨酸的含量，得到必需氨基酸平衡的高蛋白產品。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 原料
（l）醬渣：由江蘇徐州萬通釀造有限公司提供。
（2）醋渣：由江蘇徐州萬通釀造有限公司提供。
（3）麩皮：外購。
1.1.2 菌種
（l）北京棒桿菌Lys-02。
（2）酵母Y9601。
1.1.3 培養基
（1）賴氨酸菌斜面培養基：牛肉膏1.2％，蛋白陳1％，豆餅水解液 2％，葡萄糖0.5％（保藏培養基不加），NaCl0.5％，瓊脂2％， pH 7.2，0．1Mpa滅菌15 min。
（2）賴氨酸菌種子培養基：葡萄糖2.0％，（NH4）2SO40.4％，尿素0.l％，K2HPO40.1％，玉米漿2％，豆餅水解槽2％，MgSO4 0.025％，pH 7.0，0.1 Mpa滅菌15 min。
（3）酵母斜面培養基：麥汁5°Bé麥芽汁，瓊脂2％，pH6.0，0.1Mpa滅菌15 min。
（4）酵母種子培養基：麥汁5°Bé。K2HPO4O．10％，酵母膏0.10％，尿素0.10％，pH 6.0，0.1Mpa滅菌15min。
（5）混種固態發酵優化培養基：醬渣50％，醋渣10％，麩皮物40％；以主輔基料100％為基準，加入糖蜜12％、玉米漿2％，豆餅水解液8％，硫酸銨2.5％，尿素1.25％，磷酸氫二鉀0.10％，磷酸二氫鉀0.10％，硫酸鎂0.025％，1％石灰水16ml，基質初始含水量70％，自然 pH值，0.15 MPa滅菌30min。
1.2 方法
1.2.1 測定方法
（1）酵母數的測定：血球計數法［1］。
（2）賴氨酸的測定：茚三酮比色法［2］。
（3）粗蛋白的測定：凱氏定氮法［3］。
（4）真蛋白的測定：三氯乙酸法［4］。
（5）氨基酸的測定：氨基酸自動分析法。
1.2.2 接種方式
經實驗研究，Lys-02菌株固態發酵賴氨酸的周期為96h，而酵母Y9601單一菌種固態發酵富集酵母蛋白的發酵周期為48h。據此，采用兩菌種混種固態發酵時首先接入10％的賴氨酸菌種子液，48h后接入15%的酵母種子液，總發酵時間為96h，這樣既適合酵母和賴氨酸菌的發酵周期，又可減少酵母對糖蜜的競爭性利用，有利于賴氨酸的積累。
2 結果與討論
2.1 優化條件下醬醋渣混種固態發酵重復試驗結果
在優化培養條件下進行5批次的混種固態發酵重復試驗，結果見表1。產物酵母數平均值為129.02億個/g（干基），產酸率平均值為1.06g/100g（干基）。
表1 優化條件下5批混種固態發酵實驗結果
|
批次 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
平均 |
|
產物酵母數
（109個）·g-1（干基） |
126.04 |
129.71 |
128.14 |
132.63 |
128.60 |
129.02 |
|
產酸率
g·（100g）-1（干基） |
1.10 |
1.12 |
1.01 |
1.07 |
0.98 |
1.06 |
2.2 發酵產物主要成分的變化
取上述5批發酵實驗中酵母數和賴氨酸產率都較高的第2批進行分析，結果如表2所示。發酵產率為96.7％；粗蛋白從28.97％增加到44.36％，增幅53.23％；真蛋白從26.72％增加到34.60％，實際真蛋白增加值6.76％。
表2 醬醋渣混種固態發酵產品主要成分變化
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項目 |
產率 |
粗蛋白 |
CPI |
增幅 |
真蛋白 |
RPI |
增幅 |
|
原料/％ |
100 |
28.95 |
- |
- |
26.72 |
- |
- |
|
發酵終
產物/％ |
96.77 |
44.36 |
15.41 |
53.23 |
34.60 |
6.76 |
25.31 |
2.3 發酵產物氨基酸組成分析
發酵產物氨基酸分析如表3所示。氨基酸種類齊全（色氨酸未測），氨基酸總量30.01％，其中賴氨酸含量1.51％。
表3 醬醋渣固態發酵產物氨基酸組成
|
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 |
氨基酸總量 |
30.01 |
|
注：由于儀器的限制，色氨酸未測。
2.4 發酵產物必需氨基酸比例與FAO規定值的比較
醬酸渣固態發酵產物必需氨基酸比例與FAO規定值的比較，如表4所示。
表4 醬醋渣固態發酵產物必需氨基酸比例與FAO規定值的比較
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氨基酸種類 |
FAO |
醬醋渣細菌酵母混種 |
|
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 |
未測 |
|
Thr |
2.80 |
4.34 |
由表4可見，醬醋渣賴氨酸菌酵母混種固態發酵產物的各處必需氨基酸配比合理，除蛋氨酸的比例稍低于FAO規定的標準外，胱氨基、纈氨酸、異亮氨酸、酷氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和蘇氨酸都高于FAO標準值，是一種氨基酸平衡好的優質飼料蛋白添加劑。因此，酵母和賴氨酸菌混種固態發酵是達到飼料蛋白必需氨基酸平衡的有效的方法。
3 結論
采用酵母菌、賴氨酸菌混種固態發酵醬醋渣原料，所制得的飼料蛋白質量好，發酵產物的酵母數達到129.02億個/g（干基），粗蛋白44.36％，真蛋白34.60％，氨基酸總量30.01％，必需氨基酸配比平衡更為合理，為制備優質飼料蛋白添加劑提供了一條新的途徑。 | 