白酒糟發酵條件的探索和發酵對營養成分的改善
導讀
隨著養殖業在中國的迅速發展，飼料工業也隨之興起并快速發展。飼料資源短缺引發了飼料原料價格不斷上漲，飼養成本大大提高，利潤空間越來越小。于是，很多養殖大戶把目光投向了低成本且來源廣泛的工業下腳料—— 白酒糟，作為飼料替代品。
現今，發酵工藝在食品加工、釀造、農產品深加工等領域已獲得較好的成效，在微生物肥料、酶制劑、飼料、秸稈轉化和肉牛生產中取得了非常可觀的經濟和社會效益。因此，發酵工藝在養殖業中的長足發展將不容忽視。為了進一步挖掘白酒糟在畜禽養殖中的應用潛能，本試驗就白酒糟發酵條件和發酵對營養成分的改善進行了實驗室論證研究。
1材料與方法
1.1 材料
1.1.1 原料
白酒糟。
1.1.2 菌種
枯草芽孢桿菌、酵母茵、根霉菌，或直接采用市場產品“99全能飼料發酵劑”。
1.1.3 發酵輔料
麥麩、尿素、玉米粉、磷酸二氫鉀等，于當地市場上購買。
1.1.4 實驗儀器
光學顯微鏡，分析天平，凱氏定氨儀，索氏提取器，恒溫培養箱和烘箱，高溫電爐，粉碎機，移液管，滴定管，錐形瓶，方盤，燒杯，容量瓶，漏斗，移液管架等。
1.1.5 試劑及藥品
98％濃硫酸，40％和2.5％氫氧化鈉溶液，2％硼酸溶液，38％濃硝酸，10％硫酸銅溶液，鹽酸標準溶液，混合指示劑，礬鉬酸銨顯色劑，磷標準溶液，硫酸銅+硫酸鉀混合催化劑等。
1.2 試驗方法
1.2.1 培養基的種類及配制
一級培養基：5％營養瓊脂溶液經高壓滅菌后，取出，趁熱分裝到試管中，平放形成斜面，經冷凝后形成斜面固體培養基。二級培養基：將5％麥麩、2％玉米粉、0.1％葡萄糖、0.5％磷酸氫二鉀、0.5％氯化鈉、0.1％硫酸鎂、0.5％蛋白胨、1％牛肉膏混合均勻后， 分裝到錐形瓶，于115～121℃高壓鍋中滅菌20min，取出冷卻，在無菌操作臺上接種。
1.2.2 菌種的培養
一級培養基的培養：在無菌操作臺上接種好枯草芽孢桿菌后，放入已調溫至37 的恒溫培養箱中培養24h，取出放在0～4℃冰箱中保存。二級培養基的培養：在無菌操作臺上接種好細菌后，搖勻，再放入已調溫至37℃的恒溫培養箱中培養，隔一段時間涂片觀察，當芽孢桿菌長勢較好，并且芽孢生成率在90％以上時，即可取出使用。
1.2.3 發酵預處理(試探性發酵)
試探性發酵主要研究枯草芽孢桿菌對氮源的固定作用及其對無機氨源的轉化效率，預測發酵所能取得的成果，從而制定下一步發酵實驗方案，并初步探索尿素的添加量，充分發酵所需的時間范圍， 以及發酵成熟與否的感官判定等，為正式實驗提供依據。預處理分組情況見表1。
方法：將混合均勻的樣品均勻平鋪在方盤中，放入恒溫箱培養，每隔6h左右翻動一次，發酵初始溫度為28℃ ，每隔2h升溫0.5℃ ，直至溫度升至32℃恒溫，取樣觀察36h、48h、60h、72h時間點上芽孢桿菌的長勢及芽孢出生率，確定最佳發酵時間，并根據菌體發育程度來確定尿素是否能為菌體正常生長提供足夠的氮源，從而調整其添加量 。
1.2.4 發酵處理
根據預試驗結果進行試驗分組，分組情況見表2。將混合均勻的樣品均勻鋪在方盤中，放入恒溫箱培養，每隔6h左右翻動一次婀，發酵初始溫度為28℃ ，每隔2h升溫0.5℃ ，直至溫度升至32℃恒溫，取樣觀察36h、48h、60h、72h時間點的水分及粗蛋白率、不同氣味變化及芽孢出生率、營養成分含量。
2結果
2.1 預發酵結果
在發酵后36h，各組酒糟顏色變深，芽孢生成率為20％左右；在發酵后48h，開始有微醬香味，但伴有氨氣味，芽孢生成率為45％～50％，菌體瘦小，發育不良：在發酵后64h，醬香味中氨氣味更為濃重，涂片檢查，芽孢生成率在90％一94％，但菌體依然瘦小，發育不良：發酵后72 h，氨氣味比醬香味濃，涂片觀察，芽孢生成率在82％左右，趨于退化。
氨氣味產生的原因可能是因原料中氮源不足，具體原因還要結合實驗室測得的數據論證，從而確定尿素添加量。根據發酵不同時間段觀察芽孢的生成率，初步確定最佳發酵時間為64h，但最佳溫度還需進一步探尋，發酵起始溫度確定為28℃。
2.2 發酵試驗結果
2.2.1 水分及粗蛋白百分率試驗
結果見表3。發酵后水分比發酵前平均下降約7個百分點，水分經發酵后有所下降；發酵后粗蛋白(CP)比發酵前平均提高約1個百分點，粗蛋白經發酵后有所提高，但效果不明顯。結合顯微鏡觀察來看，致使發酵效果不明顯的最重要因素為氮源不足，可把尿素添加量從1.5％
提高至2％。
2.2.2 不同時間點的氣味變化及芽孢出生率
結果見表4。和試探性發酵相比，活化酵母比未活化酵母的發酵效果好，尿素添加到2％后，芽孢桿菌長勢好，芽孢出生率高。
2.2.3 營養成分含量分析
結果見表5。添加尿素后，飼料粗蛋白提高較多，經過發酵，真蛋白提高了約5個百分點。比較發酵前后可知，白酒糟在發酵后的粗蛋白水平比發酵前有顯著提高(P<0.05)，真蛋白水平也有顯著提高(P<0.05)，且真蛋白比率都在71％以上，達到了預期效果，發酵取得成功。
3討 論
綜上所述，我們得出發酵最適條件為：
(1)麩皮5％(作用：調節水分，為芽孢桿菌的生長提供部分糖分等)、尿素2％、磷酸二氫鉀0.2％、根酶0.5％、活化酵母0.2％、酒曲2％、芽孢(實驗室培育)；
(2)發酵最佳時間為64h，少于64h，發酵不充分，芽孢生成率低，超過64h，則很容易產生氨氣味，影響嗅覺且芽孢活性降低；
(3)活化酵母比未活化酵母的發酵效果要好，酵母和芽孢桿菌同時用于發酵可促進發酵，兩者有協同作用；
(4)發酵中氨源不足易產生氨氣味，且芽孢桿菌長勢不良，芽孢出生率低下；
(5)發酵的水分含量在65％左右為宜，即手捏成團、放開則呈松散狀；
(6)發酵起始溫度為28℃ ，每隔2 h升溫0.5℃ ，至32℃恒溫，且每隔6h左右翻動一次。
4結 論
4.1 結果分析
本試驗證明，在32℃恒溫條件下對白酒糟進行發酵處理，粗蛋白和真蛋白水平比發酵前有顯著的提高，酵母活化比未活化的效果更佳。發酵處理后的白酒糟，粗蛋白含量從12％左右提高至20％左右，真蛋白含量也提高至17％左右，真蛋白比率更達到71％以上。因此，經本發酵工藝所取得的產品是具有精飼料功能的高蛋白生物活性飼料，除了有較高的真蛋白和粗蛋白含量外，還具有較高的根酶活性和芽孢桿菌茵體活性。有資料顯示：枯草芽孢桿菌用于養殖生產對動物有促生長作用。所以，發酵酒糟是理想的蛋白飼料和能量飼料的替代品，飼料安全性沒問題，產品能直接飼養畜禽，經配合加工，也可用于其他養殖。
4.2 發酵工藝優勢分析
在掌握發酵條件的基礎上，我們還研究了固體發酵技術的優缺點，并在現代固體發酵技術的基礎上，改良成適于白酒糟發酵的新生產工藝。發酵工藝經探索改良后，生產效率高，發酵條件易于控制，培養基單純，發酵原料成本較低，基質前處理液體少，易于操作，能耗低，無污染，是目前糟渣發酵較為先進的方法，具有節能、省工、投資少、產量高等優點，便于推廣使用。
4.3 產品應用注意事項
發酵白酒糟若用于全價顆粒飼料的配合上，則應考慮飼料生產加工中所產生的熱量對枯草芽孢桿菌、酵母菌和根霉菌等有益微生物活性的影響。此外酒糟來源于谷物，黃曲霉含量不穩定，長期攝入小劑量的黃曲霉毒素會造成慢性中毒，出現動物生長發育遲緩，體重減輕，母畜不孕或產仔少等系列情況。
相關鏈接：
- 上一篇：養殖場污水專用快速處理劑-產品說明書-養殖場污水專用快速處理劑（化學模式），最快幾個小時可以讓你養殖場的污水達標排放 [2017-07-16]
- 下一篇：益生菌大腸桿菌Nissle1917抗逆性能、豬腸上皮細胞黏附率及抑菌效果研究 [2017-07-14]
