西瓜皮發酵生產蛋白質飼料的研究

徐方旭 周潮平 劉詩揚 許碩 柳葉飛

摘 要：西瓜皮中富含氨基酸、蛋白質、微量元素等多種可食用和藥用成分，具有較高的利用價值。西瓜皮若能充分利用，不僅變廢為寶，提高了經濟效益和社會效益，而且還解決了環保問題。本研究以西瓜皮為原材料，采用混合培養法研究發酵生產蛋白質飼料，不僅降低了蛋白質飼料的生產成本，而且緩解了我國蛋白質飼料資源的缺乏。

關鍵詞：西瓜皮;蛋白質飼料

現代研究表明，西瓜皮中富含氨基酸、蛋白質、果膠、維生素、微量元素等多種可食用和藥用成分，具有較高的利用價值。西瓜皮若能充分利用，不僅變廢為寶，提高了經濟效益和社會效益，而且還解決了環保問題。近年來，隨著西瓜皮的營養價值和藥用價值成為研究的熱點，除了烹飪雕刻以外，采用特定工藝，通過微生物混合發酵提高西瓜皮中的蛋白質含量，將西瓜皮轉化為營養豐富的蛋白質飼料，也是解決西瓜皮出路的重要途徑之一，這對緩解我國蛋白質飼料的資源缺乏，提高水果種植與加工效益及減少生活垃圾和環境污染具有重要意義[1，2]。為此，本研究以西瓜皮為原材料，希望通過混合培養法發酵生產蛋白質飼料，從而緩解我國蛋白質飼料的資源缺乏，提高水果種植與加工效益及減少生活垃圾和環境污染[3]。若能實現工業化生產，可大大降低原料成本[4，5]。由此可見，利用西瓜皮生產蛋白質飼料的開發前景將更廣闊，也將使其發揮更大的經濟效益和社會效益。

1材料與方法

1.1試驗材料

實驗材料廢棄西瓜皮進行攪碎成渣;酵母菌和黑曲霉菌購買于國藥集團化學試劑有限公司沈陽分公司，并對這兩種菌進行進一步擴繁，保存備用。

1.2 混合發酵培養

稱取50 g西瓜皮渣置于滅菌廣口瓶中，無菌操作接入無菌硝酸銨，每瓶接種酵母菌和黑曲霉菌各5 mL，用無菌竹簽充分攪勻，在28攝氏度下培養3天。

1.3 產品檢測

發酵產物回收率測定：將發酵好的樣品在100攝氏度下烘干，稱重，按照下列公式計算回收率：回收率（%）=（發酵產物干重/原料干重）100%。

發酵產物純蛋白質測定：將烘干樣品粉碎，過0.3 mm篩，稱取樣品0.5 g于小三角瓶中，加入蒸餾水10 mL，加飽和氯化鈣1 mL，質量分數10%磷酸氫二鉀2 mL至出現白色絮凝物，加熱至微沸后保持15 min，用小漏斗過濾，再用50 mL蒸餾水洗滌濾紙上的樣品至無銨，將濾紙上的過濾物打成小紙包放入消煮管中烘干，加13 mL濃硫酸，3 g混合催化劑，以小漏斗蓋住消煮管口，120攝氏度炭化24 h，按凱氏定氮法，換算成蛋白質含量。

1.4 技術路線

2 結果與討論

產品回收率檢測結果表明，西瓜皮轉化為蛋白質飼料的效率較高。發酵產物純蛋白質含量達到50%以上，說明以生活垃圾西瓜皮為原材料，采用混合培養法研究發酵生產蛋白質飼料是行之有效的。

我國各地均有西瓜栽培，年產量在幾千萬噸以上，西瓜皮占西瓜總量的1/3，每年一到盛夏季節，西瓜皮作為西瓜的下腳料，就被當作廢料和城市生活垃圾廢棄。本項目以西瓜皮為原材料，采用混合培養法研究發酵生產蛋白質飼料，不僅降低了蛋白質飼料的生產成本，而且緩解了我國蛋白質飼料資源的缺乏。這對緩解我國蛋白質飼料的資源缺乏，提高水果種植與加工效益及減少生活垃圾和環境污染具有重要意義。

參考文獻：

[1] 李曉艷， 遲乃玉， 王一茜. 類芽孢桿菌WY-01發酵生產低溫β-甘露聚糖酶培養基的研究[J]. 沈陽師范大學學報（自然科學版）， 2018， 36（5）： 446-451.

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[4] 單秀峰， 徐方旭. 低溫貯藏對甜玉米采后生理品質的影響[J]. 沈陽師范大學學報（自然科學版）， 2015， 33（4）： 507-510.

[5] 何余堂， 何婉鶯， 劉賀， 等. 殼聚糖涂膜對鮮食玉米保鮮的技術研究[J]. 沈陽師范大學學報（自然科學版）， 2015， 33（4）： 498-501.

基金項目：

遼寧省自然科學基金項目（20180550837）;沈陽師范大學大學生創新創業訓練計劃項目（201810166007）