醬香型白酒丟糟發酵生產酵母飼料添加劑的研究

龍茜萍，王曉丹，譚 靜，張小龍，邱樹毅*

（1.貴州省發酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州 貴陽 550025；2.貴州貴酒有限責任公司，貴州 貴陽 550001；3.貴州大學 生命科學學院，貴州 貴陽 550025；4.貴州大學 化學與化工學院，貴州 貴陽 550025）

微生物飼料添加劑是近幾十年發展起來的一種新型飼料添加劑，是指可直接喂食或在飼料中適量添加以增加有益菌、微生物酶、蛋白質，調節腸胃功能等的微生物菌劑制品[1-3]。

隨著市場的需求和白酒行業的不斷發展，白酒副產物丟糟大量產生，而根據白酒丟糟的特點、從循環經濟以及可持續發展考慮，研究者對白酒丟糟的資源化利用進行了較多的研究[4-7]。本實驗利用醬香型白酒丟糟培養酵母制備酵母飼料添加劑，以期減少丟糟污染，保護環境，達到合理利用醬香型白酒丟糟的目的[8-10]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

醬香型白酒丟糟：貴州某酒廠提供；麩皮：市場購買；菌種：熱帶假絲酵母（Candida tropicalis）1254、產朊假絲酵母（Candida utilis）1314、釀酒酵母（Saccharomy cescerevisiae）1355：中國工業微生物菌種保藏管理中心）；IS516酵母：本實驗室分離得到。

麥芽汁液體培養基：130.1g麥芽汁液體培養基，1 000mL蒸餾水，自然pH。麥芽汁固體培養基（青島高科技園海博生物技術有限公司）：145.1g麥芽汁固體培養基，1000mL蒸餾水，自然pH。

酒糟培養基：7.5g預處理的酒糟，2g葡萄糖，75mL水，pH 4.5～5.0。

硼酸（分析純）、氫氧化鈉（分析純）：成都科龍化工試劑廠；酒石酸鉀鈉（分析純）：天津市瑞金特化學品有限公司；硫酸銅（分析純）：重慶北碚精細化工廠；硫酸鉀K2SO4（分析純）：湖南湘中地質實驗研究所；硫酸H2SO4（分析純）、鹽酸HCl（分析純）：重慶川江化學試劑廠；葡萄糖（分析純）：天津市科密歐化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

SPX-258B-Z生化培養箱、BXM-50R立式壓力蒸汽滅菌器：上海博訊實業有限公司醫療設備廠；ZD-85雙功能氣浴振蕩器：常州澳華儀器有限公司；101-1AB電熱鼓風干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司；EX224電子天平：上海菁海儀器有限公司；JJ-CJ-1FD潔凈工作臺：蘇州市金凈凈化設備科技有限公司；K9840凱氏定氮儀：濟南海能儀器有限公司；PHS-3C精密酸度計：上海虹益儀器儀表有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 酒糟的組分測定

水分含量的測定：干燥法[11]；灰分含量的測定：灰化法[12]；還原糖含量的測定：滴定法[13]；蛋白質含量的測定：凱氏定氮法[14]；pH值的測定：取酒糟用蒸餾水按酒糟比水1∶10，在室溫條件下搖勻，浸泡30min后過濾，直接用酸度計測定濾液pH值。

1.3.2 酒糟的預處理及種子液的制備

將新鮮酒糟在60℃下烘干48h，將烘干的酒糟用篩子去除谷殼，將去除谷殼后的酒糟粉碎至粉末狀，以備后期試驗的使用。

將保存的菌種接種到試管斜面麥芽汁瓊脂培養基上活化待用。將活化好的菌種接種到滅菌麥芽汁液體培養基中，28℃培養2～3d，即為種子液。各菌劑分開培養，再分別接種到酒糟培養基后再混合，成為混合發酵液。

1.3.3 培養基的確定及菌種馴化

不同培養時間下發酵液中菌數變化：酒糟7.5g，葡萄糖1.5g，水75mL，自然pH，接種8mL種子液，28℃培養3～7d后，通過平板計數法[10]測定菌數。

不同葡萄糖下發酵液中菌數變化：酒糟7.5g，葡萄糖分別為0、0.5g、1.5g、2.0g、2.5g，水75mL，自然pH，接種8mL種子液，28℃培養5d，菌落計數。

不同接種量下發酵液中菌數變化：酒糟7.5g，葡萄糖2g，水75mL，自然pH，分別接種5mL、8mL、10mL種子液，28℃培養5d，菌落計數。

不同酒糟含量下發酵液中菌數變化：酒糟分別為5.0g、7.5g、15.0g，葡萄糖2g，水75mL，自然pH，接種8mL種子液，28℃培養5d，菌落計數。

1.3.4 單菌和混菌培養

酒糟7.5g，葡萄糖2g，水75mL混合均勻，調節pH為4.5～5.0，包扎，121℃滅菌20min。分別接種熱帶假絲酵母、產朊假絲酵母、釀酒酵母、實驗室酵母及4種酵母種子液的混合液，28℃培養5d，當菌數達到一定數目時，向酒糟菌懸液75mL中填充28g麩皮，33℃條件下烘干20～22h，得到飼料添加劑。

1.3.5 飼料添加劑相關指標的測定

水分含量的測定：干燥法[11]；灰分含量的測定：灰化法[12]；蛋白質含量的測定：凱氏定氮法[14]；菌數的測定：平板計數法[15]；雜菌數的測定：平板計數法[15]。

2 結論與分析

2.1 酒糟的成分測定結果

貴州某酒廠提供的醬香型白酒丟糟pH值為3.94，成分測定結果如表1所示。

表1結果表明，該醬香型白酒丟糟有一定的營養成分，適合酵母生長。

表1 醬香型白酒丟糟成分測定Table 1 Composition determination of Moutai-flavor liquor distiller’s grains

2.2 不同因素對白酒丟糟發酵的影響

2.2.1 不同培養時間下發酵液中菌數變化

培養時間對發酵的影響如圖1所示。由圖1可知，前3d為酵母發酵的調整期，菌數較少，第4天進入對數期，發酵液菌數增加明顯，第5天為穩定期，菌數達到最大，6～7d為衰亡期，發酵液菌數快速下降，因此，選擇5d為酵母發酵的最佳時間。

圖1 不同培養時間下發酵液中菌數變化Fig.1 Change of yeast amount in fermentation mash with different culture time

2.2.2 不同葡萄糖添加量下發酵液中菌數變化

葡萄糖的添加量對發酵的影響如圖2所示。由圖2可知，葡萄糖的添加量為2.0g時，發酵液菌數較大；葡萄糖添加量為2.5g時，發酵液菌數和2.0g時相差不大，因此，葡萄糖的添加量選擇2.0%為最佳。

圖2 不同葡萄糖下發酵液中菌數變化Fig.2 Change of yeast amount in fermentation mash with different glucose content

2.2.3 不同酵母接種量下發酵液中菌數變化

接種量對酵母發酵的影響如圖3所示。從圖3可知，酵母接種量為8mL，發酵液菌數較大；酵母接種量為10mL，發酵液菌數和8mL接種量時相差不大，因此選擇10%為最佳酵母接種量。

圖3 不同接種量下發酵液中菌數變化Fig.3 Change of yeast amount in fermentation mash with different inoculum size

2.2.4 不同酒糟含量下發酵液中菌數變化

酒糟含量對發酵的影響如圖4所示。由圖4可知，酒糟含量為7.5g時，發酵液菌數較大；酒糟含量為15g，發酵液菌數和酒糟含量7.5g時相差不大，因此選擇料液比為1∶10為最佳酒糟含量。

圖4 不同酒糟含量下發酵液中菌數變化Fig.4 Change of yeast amount in fermentation mash with different distiller’s grains content

2.3 單菌和混菌培養的結果

單菌和混菌的發酵液及制備的飼料添加劑菌數如表2所示。由表2可知，通過優化培養基和馴化后的菌種發酵5d后，發酵液中菌數達到1010CFU/mL，經填充烘干制成飼料添加劑后，菌數達到108CFU/g，是良好的復合飼料添加劑，可配制成飼料，也可直接喂食。

2.4 飼料添加劑相關指標的測定結果

測定制備好的飼料添加劑的菌數、水分、蛋白質、灰分、雜菌數，結果如表3所示。

由表3可知，制備成飼料添加劑后的菌數均達到108CFU/g，水分在9%左右，利于保存，蛋白質含量也有所增加，營養成分提高，沒有雜菌。

表2 單菌和混菌的發酵液及飼料添加劑中的菌數Table 2 Single and mixed bacteria fermented mash and yeasts in feed additives

表3 飼料添加劑相關質量指標Table 3 Feed additives related quality indicators

3 結論

通過對某酒廠提供的醬香型白酒丟糟的測定，得出其水分為65.8%，灰分為2.9%，蛋白含量為9.26%，還原糖為1.44%，pH值為3.94，對酒糟進行預處理后，通過實驗得出，料液比為1∶10，接種量為10%，葡萄糖為2%，培養時間為5d為最佳培養組合，當pH為4.5～5.0，比自然pH具有生長優勢，得出的酒糟菌懸液菌數可達到1010CFU/mL。以酒糟菌懸液與麩皮比為5:3填充后，33℃條件下20～22h烘干后，得到酵母飼料添加劑，菌數達到108CFU/g，蛋白質含量達到22%，是一種很好的復合飼料添加劑。

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