利用甜高粱秸秆汁产单细胞蛋白的分批补料发酵研究

本文以甜高粱秸秆汁为主要的发酵原料,对热带假丝酵母SG-1在15-L罐上产单细胞蛋白(SCP)的分批补料发酵过程进行研究。首先对分批发酵模式下的菌体代谢过程变化进行研究。研究发现,接种后菌体快速进入繁殖阶段,但是总糖在12 h处于耗竭状态,使得菌体量和SCP产量过早的在18 h就达到峰值。基于此,在15-L罐上建立了热带假丝酵母SG-1产SCP的分批补料发酵模式。结果表明:菌体代谢因基质的补加而得到进一步的延续,放罐时(42 h)其菌体干重和SCP产量分别达19.86 g/L和9.93 g/L,显著高于分批发酵模式的10.45 g/L和4.70 g/L。     

红酵母利用玉米浆发酵产富含类胡萝卜素功能饲料的研究

研究旨在对红酵母D(Rhodotorula sp.D)利用玉米浆发酵生产含类胡萝卜素功能饲料的培养基的碳氮源进行优化,并进行工业化生产试验。对玉米浆和葡萄糖结晶废糖液分别进行单因素试验来确定最佳碳氮源比例,进行7 L发酵罐试验确定上罐参数,1 000 L发酵罐中试并对发酵液进行喷雾干燥制取产品。结果表明葡萄糖结晶废糖液和玉米浆的添加量分别为7%和33.3%,7 L发酵罐最佳发酵时间为72 h,此时的生物量、色素含量和色素产量分别达到30.2 g/l,374.1μg/g和11.3 mg/l;1 000 L最佳发酵时间为41 h,此时的菌体生物量,色素含量,色素产量分别为42 g/l,404.6μg/g,17 mg/l。喷雾干燥后的产品粗蛋白质含量达到31%,类胡萝卜素含量为180.4μg/g。结果表示,优化培养基组分,控制好发酵条件,就可以利用玉米浆发酵生产富含类胡萝卜素红酵母增色功能饲料。     

丙酸和丙酸菌添加对高油玉米秸秆青贮发酵品质以及瘤胃发酵参数影响的研究

试验以完熟期的高油玉米秸秆为青贮原料,分别为对照组(无添加剂)、丙酸处理组(0.5%/kg鲜样)、丙酸菌处理组(105cfu/g鲜样)。在青贮的第1、3、6、9周开瓶取样检测丙酸和丙酸菌对青贮发酵质量的影响。结果表明:3种处理均得到优质青贮(低pH、高乳酸含量、未检测到丁酸)。活体外试验表明,丙酸处理青贮的72h累积产气量和总挥发性脂肪酸(VFA)产量均显著高于丙酸菌处理和自然发酵青贮(对照组)。但是3种处理青贮的活体外消化率没有显著(P>0.05)差异。     

稻草秸秆碱预处理及酶解糖化研究

探讨稻草秸秆经碱法预处理后酶解条件对酶解产糖的影响,并对酶解液进行高效液相色谱(HPLC)分析.结果表明:121 ℃,3%NaOH并添加1‰吐温-80预处理料,在32 h时综纤维素转化率最高为61%,而30℃处理料转化率仅为48%,对照组转化率为23%.HPLC分析显示,双酶(纤维素和木聚糖酶)酶解,121℃预处理后葡萄糖为459.6 mg/g,木糖为181.9 mg/g,30℃预处理后葡萄糖为327 mg/g,木糖为144.8 mg/g,未处理葡萄糖为229.3 mg/g;单酶(纤维素酶)酶解121℃预处理后葡萄糖为352.9 mg/g,30℃预处理后葡萄糖为191.2 mg/g.     

组合微生物利用发酵秸秆产乳酸效果的研究

为了更好的利用玉米芯、玉米秸秆等农业废弃物,提高其综合利用率,减少传统化学方法及秸秆焚烧过程造成的环境污染,试验采用里氏木霉与鸡腿菇混合发酵产粗酶液降解秸秆等废弃物,再利用米根霉将废弃物转化为乳酸。此试验中以商品纤维素酶处理的玉米芯及秸秆为对照进行乳酸发酵试验。鸡腿菇与里氏木霉按5∶2的接种比例,接种时间间隔为12h,在26℃,150r/min培养3d,此时漆酶酶活比鸡腿菇单独发酵酶活提高106%。用以上两菌混合发酵3d的粗酶液在50℃,pH5.0,120r/min下酶解原材料84h,酶解得率为55.2%,米根霉再转化酶水解液产乳酸量为3.69g/L,糖酸转化率为67.40%。     

副猪嗜血杆菌高密度发酵条件的优化及初步应用

通过单因素试验考察了碳源、氮源、血清及辅酶对副猪嗜血杆菌培养的影响,并在单因素试验的基础上,选取蔗糖、酵母粉、硫酸铵及马血清进行4因素3水平试验,最终确定蔗糖2 g/L、酵母粉2 g/L、硫酸铵2 g/L、马血清5%为最优培养基配方。在10 L发酵罐上进行副猪嗜血杆菌分批补料发酵,对比不同补料方式对副猪嗜血杆菌发酵的影响,结果表明利用恒葡萄糖浓度补料将残糖浓度维持在1 g/L时可取得较好的发酵效果,菌体密度及活菌数目分别为16.8、3.6×10⁹ CFU/mL。     

热带假丝酵母SG-1产单细胞蛋白的发酵培养基优化

本试验以甜高粱秸秆汁为主要的发酵原料,应用二次正交旋转组合试验设计方法对热带假丝酵母SG-1产单细胞蛋白的发酵培养基进行优化。结果显示,热带假丝酵母SG-1产单细胞蛋白的较佳发酵培养基组成为:甜高粱秸秆汁220 mL/L、工业葡萄糖37.5 g/L、工业蛋白胨37.5 g/L、MgSO4.7H2O 3.75 g/L、KH2PO43.75 g/L。该优化条件下单细胞蛋白产量达15.38 g/L,比初始发酵培养基(甜高粱秸秆汁120 mL/L、工业葡萄糖20 g/L、工业蛋白胨20 g/L、MgSO4.7H2O 2.0 g/L、KH2PO42.0 g/L)单细胞蛋白产量(10.77 g/L)提高了42.80%。     

枯草芽孢杆菌诱变株发酵羽毛工艺条件的研究

通过对枯草芽孢杆菌紫外线和亚硝酸钠复合诱变菌株FUN30.2的发酵培养基及发酵条件的优化,得到最优的发酵培养基成分为:羽毛粉5.5%,青贮玉米秸秆粉0.8%,K+浓度0.018mol/L,Mg2+浓度0.065mol/L,Ca2+浓度0.072mol/L,Fe2+浓度0.010mol/L,Na+浓度0.088mol/L。最优的发酵条件为:培养温度33℃,培养时间72h,摇床转速170r/min,接种量6%,装液量100mL/500mL,菌体生长适宜的培养基初始pH值是7.0,菌体产酶的最适宜pH值为7.5～8.0。60h菌体产酶活力最高达1.267U/mL;发酵时间72h,羽毛降解率为69.61%;发酵液的氨基酸含量达22.66mg/mL。     

发夫酵母利用淀粉水解液发酵合成虾青素的研究

发夫酵母269菌株能够直接发酵玉米淀粉或马铃薯淀粉水解液进行虾青素的生物合成。淀粉水解液的主要成分为葡萄糖,另外还有少许二糖和极限糊精,在添加适量其它营养物质后,可被269菌株利用生产虾青素。摇瓶实验结果表明,培养72h后,发夫酵母的生物量为12.5g/l,虾青素的体积产率为11.86mg/l;在10L罐分批发酵实验中,72h后发夫酵母的生物量可达17.5g/l,色素的体积产率达19.5mg/l;在10L罐恒pH补料发酵实验中,128h后发夫酵母的生物量可达49.5g/l,色素的体积产率达54.3mg/l。     

三种预处理方法对多年生王草的酶解产糖效果研究

以高产多年生牧草王草为材料,比较常温稀碱法、微波辅助稀碱法、超声辅助稀碱法三种预处理方法对王草的酶解产糖效果的影响。结果表明:常温稀碱法处理的条件为NaOH浓度3%(w/v),固液比1∶15(w/v),处理时间36h,王草的酶解还原糖产量是406.98mg/g,超声辅助法糖产量最高可比常温稀碱法提高24.65%,微波辅助法最高可提高17.95%。最优的预处理方法为超声辅助稀碱法1,还原糖产量为507.31mg/g。     

绵羊全混日粮体外培养VFA的动态变化

为了探讨肉羊全混日粮配方最优配比,试验参照肉羊育肥饲料营养标准,以苜蓿、番茄皮渣等粗饲料及肉羊精料补充料为原料,按照不同配比组合设计八种全混日粮配方,利用体外发酵研究方法,对八种全混日粮羊瘤胃内总挥发性脂肪酸(TVFA)、乙酸、丙酸、丁酸的浓度及日粮组合效应进行了研究。结果表明:日粮中添加番茄皮渣可显著提高乙酸、丙酸、丁酸和TVFA的浓度,且乙酸/丙酸趋于平缓,有利于肉羊对营养的吸收;添加番茄皮渣的组合B2、D1的VFA浓度最大,未添加番茄皮渣的组合A1、C1的VFA浓度最大,为最佳配比。研究表明:小麦秸、玉米秸都不利于肉羊营养的吸收,相较于小麦秸,玉米秸易被肉羊消化吸收;番茄皮渣可提高肉羊对日粮的吸收利用率,利于肉羊育肥。     

添加剂对温湿生境青贮玉米发酵品质及有氧稳定性的影响

为探讨不同添加剂对贵州温暖湿润气候环境下生长的全株玉米（Zea mays L.）青贮饲料发酵品质及有氧稳定性的影响,试验选用贵州本土常见的玉米品种进行全株青贮,设对照组和添加剂组（乳酸菌制剂、食盐、丙酸）。青贮60 d后开封,测定青贮饲料的发酵品质、化学成分和有氧稳定性。结果表明：各组发酵品质均较好,感官评价能达到一级优良,有机酸评分均为满分。有氧稳定性表现最好的为丙酸组,为110.5 h,显著高于除食盐处理组之外其它组（P<0.05）。各添加剂处理组均能改善全株玉米青贮饲料的营养水平,采用模糊数学隶属函数法对营养水平进行评价排名,结果表现为：丙酸组 > 乳酸菌制剂组 > 食盐组 > 对照组。因此,全株玉米青贮时不使用添加剂也能获得发酵品质较好的青贮料;综合考虑营养水平和有氧稳定性,在贵州温暖湿润气候环境下,选用丙酸为全株玉米青贮添加剂最适宜。     

1株解淀粉芽孢杆菌B7快速液态发酵优化工艺研究

本试验以1株饲用益生菌解淀粉芽孢杆菌B7（Bacillus amyloliquefaciens B7，B.amyloliquefaciens B7）为研究对象，为了增强其在液态条件下的发酵水平，提高其芽孢发酵工艺优化效率，拟采用测定芽孢吡啶二羧酸（dipicolonic acid，DPA）浓度的方法来代替传统的平板芽孢计数法，以探讨此测定方法在芽孢发酵优化工艺中的可行性。首先，通过单因素试验筛选出对菌株产孢有显著促进作用的因子，进一步通过正交优化试验确定蛋白胨、玉米粉、大米蛋白粉和Mn²⁺组合的最优水平。结果表明，发酵液中的芽孢浓度与测定的DPA荧光强度呈线性相关，在蛋白胨20 g/L、玉米粉10 g/L、大米蛋白粉20 g/L、Mn²⁺1.0 mmol/L时发酵48 h，检测到DPA荧光强度达到最大，其相应的芽孢浓度达到7.0×10⁹ CFU/mL。与实验室常用的LB培养基相比，芽孢浓度提高了3.3倍；与工业生产用培养基相比，芽孢浓度提高了2.2倍。本研究为芽孢杆菌发酵过程中芽孢浓度测定提供了一种快速方法，为工业菌株B.amyloliquefaciens B7的发酵提供了一种成分简单且高产芽孢的培养基。     

分段式补料批次发酵对凝结芽孢杆菌发酵水平的影响

试验采用分段式补料批次发酵技术对1株畜禽用凝结芽孢杆菌的发酵水平进行了研究,对数期补料促使菌体量大量积累,稳定期补料促进芽孢大量形成,从而达到高菌体量和高芽孢率的目的。试验结果表明,对数期补加淀粉量为总淀粉量的10%,豆粉和鱼粉(质量比为2:1)补加量为总豆粉和鱼粉量(质量比为2:1)的5%,补加方式为2次等量补加(间歇10～12 h),发酵水平由分批发酵6.80×10⁹ CFU/mL提高到8.30×10⁹ CFU/mL;稳定期最佳补料浓度为0.10 g/L碳酸钙、0.156 g/L磷酸二氢钠、0.30 g/L蛋氨酸,最佳补料方式为1次性补加,经稳定期补料优化,芽孢率由分批发酵的75.78%提高到85.63%。因此,采用分段式补料批次发酵技术能够进一步提升发酵液的菌体数和芽孢率。     

添喂赖氨酸席夫碱 铜配合物对绵羊瘤胃发酵的影响

选用4只体重约40 kg、安装永久性瘤胃瘘管的新疆美利奴羯羊按分期试验设计，分别添喂赖氨酸席夫碱-铜配合物0（第Ⅰ期）、4（第Ⅱ期）、8（第Ⅲ期）g/d·只，以研究不同水平的赖氨酸席夫碱 铜配合物对绵羊瘤胃发酵的影响。结果表明：随着添喂水平的提高，绵羊对玉米秸秆干物质的采食量增加，其中添喂量为8 g/d·只组与0 g/d·只组相比，采食量提高了12.5％（P＜0.05）。瘤胃液pH在4 g/d·只组与对照组之间无明显差异（P＞0.05），添喂8 g/d·只时在前3 h内具有明显减缓瘤胃液pH下降的作用。各组瘤胃液NH3-N含量差异不明显（P＞0.05），但8 g/d·只组的整体瘤胃液NH3-N含量有降低趋势。添喂赖氨酸席夫碱-铜配合物可降低乙酸和TVFA含量，提高丙酸和丁酸含量，使瘤胃发酵由乙酸型向丙酸型转变。本试验结果表明，添喂赖氨酸席夫碱 铜配合物对绵羊瘤胃发酵有一定的调节作用。     

不同添加剂对全株玉米青贮品质的影响

为探讨不同添加剂对不同青贮玉米的品质影响,以5个品种的全株玉米为青贮原料,分别设对照与添加绿汁发酵液(0.2%)、乙酸(0.2%)、丙酸(0.2%)处理,袋装密封青贮,贮藏60 d后取样分析。结果表明,添加乙酸可显著降低玉米青贮饲料的pH值(P<0.05),添加丙酸显著降低粗蛋白(CP)含量(P<0.05),中性洗涤纤维(NDF)含量因添加乙酸和丙酸显著下降(P<0.05);不同品种玉米青贮的pH值和酸性洗涤纤维(ADF)含量存在显著差异(P<0.05)。综合青贮饲料感官评定和实验室分析结果,说明添加乙酸、丙酸可以显著改善玉米青贮饲料发酵品质,中原单32、农大86和农大95青贮饲料品质优于农大108和农大高油115。     

体外产气法评价不同分级指数玉米青贮—苜蓿干草组合发酵特性

为明确不同分级指数（Grading index,GI）下牦牛日粮粗饲料营养情况,本试验选取了5种不同GI（7.20,6.43,5.66,4.89,4.12）的玉米青贮—苜蓿干草组合,其质量比分别为70：30,60：40,50：50,40：60,30：70,进行牦牛瘤胃体外发酵试验,旨在探究不同组合下牦牛瘤胃体外发酵效果。试验结果表明：发酵48 h时,GI=7.20组合的累积产气量（Gas production,GP）显著高于或极显著高于其他组合（P<0.05或P<0.01）;各GI组合的干物质降解率（Dry matter degradation in vitro,IVDMD）差异不显著（P>0.05）;发酵3 h和12 h时,GI=7.20组合的中性洗涤纤维降解率（Neutral detergent fiber in vitro,IVNDFD）与GI=6.43组合差异不显著但极显著高于其他GI组合（P<0.01）;3 h,6 h,12 h,24 h时的氨态氮（NH₃-N）浓度随着GI降低呈现出减小趋势,48 h时的NH₃-N浓度随着GI降低呈现出先减小后增加趋势,GI=7.20时的NH₃-N浓度最大;发酵48 h时,各GI组合的微生物蛋白（Microbial protein,MCP）浓度差异不显著（P>0.05）,但GI=7.20时的MCP浓度最大;发酵48 h时,乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸（Total volatile fatty acid,TVFA）浓度随着GI降低呈现出减小趋势,GI=7.20时的乙酸、丙酸、TVFA浓度最大;各GI组合发酵6 h~48 h均呈现了正组合效应,综合组合效应值（Multiply factors associative effects index,MFAEI）随着GI减小呈现先减小后增大的趋势,且各时间段GI=7.20组合的MFAEI高于其他GI组合。综上所述,GI值为7.20玉米青贮—苜蓿干草组合的牦牛瘤胃体外发酵效果最优。     

不同饲料原料的体外发酵性能及产甲烷潜力

优化日粮配方是减少反刍动物甲烷产生的最有效途径。本研究利用体外瘤胃液发酵技术,对14种饲料原料(糠麸、植物蛋白和谷物)体外发酵性能相关性及产甲烷潜力进行评估。根据各成分的产甲烷量将饲料配方分为高产、中产和低产类型,然后进行体外发酵,以确定实际产甲烷量及其对消化率的影响。结果:3类原料中总可消化养分水平最高的分别是棕榈粕、玉米DDGS和小麦。糠麸原料pH与除乙酸与丙酸比值外的所有参数均呈负相关,而乙酸与丙酸比值与除pH、CO2外的所有参数均呈负相关,植物蛋白原料pH和乙酸与丙酸比值呈正相关,而这两个参数与其他参数呈负相关,而谷物原料为基质进行体外发酵时,pH与乙酸与丙酸比值为正相关,而与其他参数表现为负相关。当以玉米皮、棉粕和大麦作为基质孵育72 h后,甲烷产量最低,而以本地麸皮、豆粕和玉米为基质时,甲烷产量最高。结论:低产甲烷饲料配方可以降低甲烷产量,但提高了非纤维碳水化物、总可消化养分和挥发性脂肪酸产量。     

Effect of applying lactic acid bacteria and propionic acid on fermentation quality and aerobic stability of oats‐common vetch mixed silage on the Tibetan plateau

The objective of this study was to evaluate effects of lactic acid bacteria and propionic acid on the fermentation quality and aerobic stability of oats‐common vetch mixed silage by using a small‐scale fermentation system on the Tibetan plateau. (i) An inoculant (Lactobacillus plantarum) (L) or (ii) propionic acid (P) or (iii) inoculant + propionic acid (PL) were used as additives. After fermenting for 60 days, silos were opened and the aerobic stability was tested for the following 15 days. The results showed that all silages were well preserved with low pH and NH₃‐N, and high lactic acid content and V‐scores. L and PL silages showed higher (P < 0.05) lactic acid and crude protein content than the control silage. P silage inhibited lactic acid production. Under aerobic conditions, L silage had similar yeast counts as the control silage (> 10⁵ cfu/g fresh matter (FM)); however, it numerically reduced aerobic stability for 6 h. P and PL silages showed fewer yeasts (< 10⁵ cfu/g FM) (P < 0.05) and markedly improved the aerobic stability (> 360 h). The result suggested that PL is the best additive as it could not only improved fermentation quality, but also aerobic stability of oats‐common vetch mixed silage on the Tibetan plateau.