醬渣食用菌發(fā)酵生產(chǎn)功能性飼料的研究

戴德慧，周利南，馮 緯，活 潑

(1.浙江科技學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 杭州 310023;2.杭州市食品釀造有限公司，浙江 杭州 310021)

醬渣是指經(jīng)熱水浸泡醬醅，淋出醬油后的廢棄物。醬渣含水量大，極易霉變，難以儲(chǔ)存。我國每年約有270萬t以上的醬渣產(chǎn)出，只有部分用作飼料，但飼用價(jià)值低，致使醬渣售價(jià)低廉，難銷滯銷，大部分被丟棄而污染環(huán)境。同時(shí)也浪費(fèi)了可再生利用的資源［1－4］。因此，解決醬渣出路，開發(fā)綜合利用勢在必行。

食用菌多糖具有提高機(jī)體免疫性、增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的活力、加強(qiáng)機(jī)體防御能力、促進(jìn)白細(xì)胞對(duì)病毒菌和異常細(xì)胞吞噬等功能，還可消除體液中自由基，防止細(xì)胞膜質(zhì)氧化，保護(hù)正常細(xì)胞，降低血液中的膽固醇和血脂，產(chǎn)生多種抗菌素對(duì)病毒、細(xì)菌有良好的抑制作用等［5－7］。家畜食用富含食用菌多糖的飼料可提高家畜的機(jī)體抵抗力，減少抗生素的使用。

目前，醬渣利用研究主要集中在蛋白飼料轉(zhuǎn)化上，即利用酵母或細(xì)菌發(fā)酵增加粗蛋白含量，但由于大多數(shù)菌種無固氮能力，發(fā)酵過程中總氮 (粗蛋白)不會(huì)顯著增加。我們就利用食用菌發(fā)酵醬渣生產(chǎn)富含真菌多糖的生物飼料進(jìn)行了初步探討，以期為醬渣的再生利用開辟新途徑。

1 材料與方法

1.1 菌種

平菇 (Pleurotus ostreatus)P101，P103，P105。

冬蟲草 (Cordyceps sine)C01，C02，C03。

灰菇 (Carpophorum calvatiae)G3，G5，G6。

香菇 (Lentinula edodes)0145。草菇 (Volvanriella volvacea)01，02。以上菌種均由實(shí)驗(yàn)室收藏編號(hào)。

1.2 培養(yǎng)基

1.2.1 斜面培養(yǎng)基 (PDA培養(yǎng)基)

馬鈴薯 200 g，葡萄糖 20 g，瓊脂 20 g，水1 000 mL，pH自然。

1.2.2 斜面篩選培養(yǎng)基

斜面篩選培養(yǎng)基 (1):馬鈴薯200 g，蔗糖20 g，瓊脂 20 g，NaCl 50 g，水1 000 mL。

斜面篩選培養(yǎng)基 (2):鮮醬渣160 g，蔗糖20 g，瓊脂 20 g，水1 000 mL。

1.2.3 液體種子基礎(chǔ)培養(yǎng)基

玉米粉2%，葡萄糖1%，MgSO40.02%，pH自然。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 醬渣中主要成分分析

對(duì)浙江省釀造行業(yè)最大企業(yè)杭州市釀造食品有限公司新鮮醬渣連續(xù)采樣5 d，冰箱冷藏，將5 d的醬渣樣品混合均勻后分層采樣，進(jìn)行理化成分分析。

1.3.2 醬渣發(fā)酵食用菌篩選

將收集的各種食用菌在PDA斜面上活化，待菌體長滿斜面后，挑取一塊菌體分別置于斜面篩選培養(yǎng)基的中央，25℃恒溫培養(yǎng)，每天觀察菌體生長情況，比較各菌株的生長速度。選取在斜面篩選培養(yǎng)中生長速度較快的菌株接種于滅菌的新鮮醬渣中，選擇生長速度最快的菌株作進(jìn)一步研究。

1.3.3 液體種子培養(yǎng)基成分配比優(yōu)化

在液體種子基礎(chǔ)培養(yǎng)基基礎(chǔ)上，分別添加5%、10%、15%、20%、25%的醬渣，25℃，110 r·min－1條件下培養(yǎng)4 d，觀察菌絲球的顏色和菌絲球出現(xiàn)時(shí)間，并吸取5 mL液體原種稀釋100倍，再取其1滴于載玻片上，下襯方格紙計(jì)數(shù)，換算每視野中面積，顯微鏡下用測微尺測量菌球直徑，并計(jì)數(shù)［8］。

1.3.4 發(fā)酵培養(yǎng)基組成成分優(yōu)化

發(fā)酵培養(yǎng)基以醬渣、麩皮、稻草粉和玉米粉為主要原料，其配比見表1，500 mL三角瓶裝料130 g，配料滅菌后，接種20%的液體菌種，25℃靜置培養(yǎng)10～12 d，觀察平菇在培養(yǎng)基中的菌絲萌發(fā)情況、爬瓶速度及生長情況。

表1 發(fā)酵培養(yǎng)基的組成

1.3.5 醬渣發(fā)酵食用菌多糖生物飼料的成分分析

按上述最佳條件配制發(fā)酵培養(yǎng)基，經(jīng)斜面、三角瓶搖瓶擴(kuò)大培養(yǎng)后，2級(jí)種子按20%接種量接入滅菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中，25℃靜置培養(yǎng)11 d，測定其多糖、水分、粗蛋白、粗脂肪、NaCl及粗纖維含量。

1.4 分析方法

粗蛋白:國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6432—1994。粗脂肪:國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6433—1992。含水率:國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6435—1986。NaCl:國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 12457—1990。粗灰分:國家標(biāo)準(zhǔn) GBT/6438—1992。粗纖維:國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6434—1994。粗淀粉:國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5514—2008。多糖:見參考文獻(xiàn) ［7］。

2 結(jié)果與分析

2.1 醬渣的主要成分

測定結(jié)果表明，醬渣中含水分77.9%，粗纖維15.6%，粗脂肪7.8%，粗蛋白17.5%，灰分5.7%，NaCl 10.6%，粗淀粉5.2%。因醬渣蛋白質(zhì)含量高，營養(yǎng)豐富，極易霉變和腐敗，產(chǎn)生刺鼻氣味，為此解決醬油廢渣的出路，充分利用釀造廢渣勢在必行。

2.2 醬渣發(fā)酵食用菌的篩選

醬渣含有豐富的營養(yǎng)，可作為食用菌的生長基質(zhì)，但醬渣含有大量鹽分，會(huì)抑制食用菌的生長，為此對(duì)本實(shí)驗(yàn)室保藏的菌種進(jìn)行了篩選。

由表2可知，與其它菌株相比，平菇P105能在含5%的高濃度食鹽的培養(yǎng)基 (1)上快速生長，7 d后菌絲爬滿整個(gè)斜面，在添加醬渣的斜面培養(yǎng)基及醬渣中也能迅速生長。因此，平菇P105可作為醬渣食用菌發(fā)酵的首選菌株。

表2 食用菌菌株在不同培養(yǎng)基中的生長情況

平菇在生長過程中能合成大量生物活性物質(zhì)如活性多糖、β-葡萄糖、CAMP和三萜類化合物等，它們能提高動(dòng)物自身的非特異性免疫和特異性免疫反應(yīng)，增強(qiáng)動(dòng)物對(duì)細(xì)菌、真菌、病毒及寄生蟲的抗感染能力，增加動(dòng)物對(duì)外界不良刺激的適應(yīng)性，提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。利用平菇發(fā)酵醬渣不僅可有效處理釀造廢渣，減少環(huán)境污染，同時(shí)可變廢為寶，生產(chǎn)富含活性多糖的生物飼料。

2.3 液體種子培養(yǎng)基成分的配比優(yōu)化

液體菌種菌齡整齊一致，菌絲片斷多，萌發(fā)點(diǎn)多，分散度大，接種于固體發(fā)酵培養(yǎng)基后菌絲生長速度快，有助于取得富含平菇菌絲體的醬渣生物飼料。在液體種子培養(yǎng)基中添加一定量的醬渣，有利于增加平菇菌絲體在醬渣基料中生長的適應(yīng)性，縮短菌絲體在醬渣發(fā)酵基料中的生長延遲期，從而縮短發(fā)酵周期，同時(shí)又可以處理部分醬渣，降低液體種子培養(yǎng)基成本。由表3可知，平菇P105在不同含量的醬渣培養(yǎng)基中的菌絲生長速度、菌絲球數(shù)，菌絲球大小均有所不同，綜合來看，添加20%醬渣較有利于液體種子的培養(yǎng)。

表3 平菇P105在不同含量醬渣培養(yǎng)基中的生長情況

2.4 發(fā)酵培養(yǎng)基組成成分優(yōu)化

平菇P105在不同濃度醬渣中的生長速度見圖1，最佳濃度下發(fā)酵產(chǎn)物見圖2。

圖1 在不同濃度醬渣中平姑P105的生長速度

從圖1可知，在不同濃度的醬渣培養(yǎng)基中，平菇P105均能生長，但生長速度不同，隨著醬渣含量增加，平菇生長速度減慢，在85%的醬渣培養(yǎng)基中，菌絲爬滿整個(gè)培養(yǎng)需要10 d，而在70%及以下的培養(yǎng)基中只需6 d，培養(yǎng)時(shí)間過長極易染菌，同時(shí)醬渣處理效率降低，為了提高醬渣的處理效率，醬渣含量以70%為宜。在70%醬渣培養(yǎng)基中，平菇菌絲萌發(fā)時(shí)間為36 h，菌絲白色粗壯，培養(yǎng)6 d后的發(fā)酵物具有平菇的清香，無任何不良?xì)馕丁?.5 醬渣發(fā)酵食用菌功能性飼料的主要成分

圖2 平菇P105在最佳醬渣含量下發(fā)酵產(chǎn)物

由圖3可知，發(fā)酵產(chǎn)物的水分含量為50.5%，多糖、粗蛋白含量分別為17.3%和19.1%。

圖3 發(fā)酵產(chǎn)物中的各成分含量

3 小結(jié)

通過利用醬渣食用菌發(fā)酵生產(chǎn)富含食用菌多糖飼料的研究表明，新鮮醬渣水分含量達(dá)到77.9%，粗蛋白17.5%，NaCl 10.6%;篩選確認(rèn)平菇P105能在醬渣中快速生長;液體種子培養(yǎng)基中添加20%醬渣有利于平菇菌絲球的形成;當(dāng)固體發(fā)酵培養(yǎng)基醬渣含量為70%時(shí)，平菇P105在6 d內(nèi)能爬滿整個(gè)培養(yǎng)基;在最佳條件下最終發(fā)酵產(chǎn)物的水分含量為50.5%，多糖為17.3%，粗蛋白為19.1%。表明食用菌發(fā)酵再生利用醬渣可生產(chǎn)富含平菇的多糖飼料。

［1］邱宏端，李明偉，陳聰輝.耐鹽紅螺菌科細(xì)菌發(fā)酵醬渣生產(chǎn)蛋白飼料的工藝研究 ［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18(6):118－121.

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