摘 要：本實(shí)驗(yàn)以番茄皮渣、辣椒粕、甜菜渣為原料，以黑曲霉、綠色木霉、熱帶假絲酵母出發(fā)菌，研究確定了合適的加工副產(chǎn)物混合配比、溫度、pH等發(fā)酵條件。結(jié)果表明，番茄皮渣、辣椒粕、甜菜渣這3種加工副產(chǎn)物按1：1：2的比例混合發(fā)酵時(shí)，有利于蛋白質(zhì)含量的提高；較理想的發(fā)酵條件是溫度25℃、最初發(fā)酵pH為4，發(fā)酵產(chǎn)物蛋白質(zhì)含量可提高153.7%。

關(guān)鍵詞：蔬菜；加工副產(chǎn)物；發(fā)酵；蛋白飼料

中圖分類號(hào)：S816.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161233195

我國(guó)是世界第一蔬菜生產(chǎn)國(guó)，每年會(huì)產(chǎn)生巨量的加工廢棄物。如番茄醬加工副產(chǎn)品番茄皮渣，全國(guó)年產(chǎn)量超過(guò)50萬(wàn)t[1]；提取辣椒紅素后產(chǎn)生的大量辣椒粕，可達(dá)到所投原料干辣椒的93.6%[2]；甜菜渣則是制糖工業(yè)的主要副產(chǎn)品，每生產(chǎn)1t就會(huì)有7t鮮甜菜渣。這些廢渣生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)，極易造成積壓、浪費(fèi)， 同時(shí)水分含量大，易發(fā)霉變質(zhì)，污染環(huán)境；并含有單寧、果膠等抗?fàn)I養(yǎng)因子，直接飼喂動(dòng)物，易造成畜禽消化不良，導(dǎo)致畜禽產(chǎn)量、質(zhì)量降低。目前我國(guó)蛋白質(zhì)飼料缺口每年至少達(dá)1200萬(wàn)t，而通過(guò)微生物發(fā)酵這些蔬菜副產(chǎn)物來(lái)生產(chǎn)蛋白飼料是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的方法。本實(shí)驗(yàn)以番茄皮渣、辣椒粕、甜菜渣為原料，以黑曲霉、綠色木霉、熱帶假絲酵母和產(chǎn)朊假絲酵母為出發(fā)菌，通過(guò)對(duì)加工副產(chǎn)物的優(yōu)化配比，以期獲得蛋白質(zhì)含量較高的飼料，為充分利用蔬菜加工副產(chǎn)物資源打下初步基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗(yàn)儀器

原料：番茄廢渣由寧波銅錢(qián)橋食品開(kāi)發(fā)有限公司提供，辣椒粕由河北晨光天然色素集團(tuán)提供，甜菜渣來(lái)自市售。

菌種：黑曲霉3.0316（Aspergillus niger），綠色木霉3.2942（ Trichoderma viride），熱帶假絲酵母2.0587（Candida tropicalis），購(gòu)于中科院普通微生物研究所。

試驗(yàn)設(shè)備：Cintra404紫外分光光度計(jì)，澳大利亞GBC公司；Biofuge Stratos型冷凍離心機(jī)，德國(guó)Heraeus公司；Metrohm 877 型自動(dòng)滴定儀，瑞士萬(wàn)通公司；UDK127 型凱氏定氮儀，意大利VELP公司；HB43-S 型鹵素水分測(cè)定儀，瑞士梅特勒-托利多公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)分組

在前期研究的基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)番茄皮渣、辣椒粕和甜菜渣的混合比例，具體見(jiàn)表1。

先將菌種用液體培養(yǎng)基活化培養(yǎng)，再將綠色木霉：黑曲霉= 1：2混合后，按10%的用量添加入混合皮渣中，發(fā)酵48h后再添加熱帶假絲酵母，再發(fā)酵4d收取發(fā)酵產(chǎn)品。

1.2.2 總糖和還原糖測(cè)定

參考鄭遠(yuǎn)斌[3]的方法測(cè)定。

1.2.3 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

粗蛋白含量采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定[4]。

1.2.4 水分測(cè)定

使用鹵素水分測(cè)定儀

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Statistica軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差。P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合原料的初始成分

由表2可見(jiàn)，這些蔬菜加工副產(chǎn)物含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，完全可以作為飼料加以利用。不同原料之間含水量和營(yíng)養(yǎng)成分差異較大，甜菜渣含水量和總糖含量較高，辣椒粕含水量少、蛋白質(zhì)含量高。

2.2 不同原料配比對(duì)發(fā)酵終產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)成分的影響

圖1可見(jiàn)，4組加工副產(chǎn)品經(jīng)過(guò)發(fā)酵，其蛋白質(zhì)含量均有明顯提高，其中A組提高了95.2%，B組提高了50.6%，C組提高了120.4%，D組提高了82.1%，可見(jiàn)C組配比有利于蛋白質(zhì)含量的提高。從絕對(duì)值來(lái)看，B組蛋白質(zhì)含量最高，這主要是因?yàn)锽組辣椒粕比例較高，其初始值就含水量相對(duì)較低，蛋白質(zhì)含量相對(duì)較高。

2.3 發(fā)酵條件優(yōu)化

針對(duì)C組的副產(chǎn)物配比，研究不同發(fā)酵溫度和pH值對(duì)終產(chǎn)物蛋白質(zhì)的影響，從而優(yōu)化發(fā)酵條件。溫度試驗(yàn)分別選用20℃、25℃、30℃、35℃和40℃5個(gè)發(fā)酵溫度，由圖2可見(jiàn)，在發(fā)酵溫度為25℃時(shí)，產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量最高，最適合菌種的生長(zhǎng)。高于25℃時(shí)隨著溫度的上升，發(fā)酵產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)。因?yàn)椴煌膒H影響著微生物的代謝途徑和生長(zhǎng)能力，本試驗(yàn)進(jìn)一步研究了在25℃下不同pH值對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物蛋白質(zhì)含量的影響。由圖3可見(jiàn)，隨著pH的增大，發(fā)酵產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量先增加后降低，在pH為4時(shí)蛋白質(zhì)含量最高，當(dāng)pH在7以上時(shí)，會(huì)顯著影響了發(fā)酵產(chǎn)品蛋白質(zhì)的產(chǎn)量。

3 結(jié)論

將不同的蔬菜加工副產(chǎn)物按不同的比例混合發(fā)酵，可以得到不同的發(fā)酵產(chǎn)品。本研究表明番茄皮渣、辣椒粕、甜菜渣這3種加工副產(chǎn)物按1：1：2的比例混合發(fā)酵時(shí)，有利于蛋白質(zhì)含量的提高。

上述混合比例的情況下，較理想的發(fā)酵條件是溫度25℃、最初發(fā)酵pH為4。通過(guò)發(fā)酵蛋白質(zhì)含量可提高153.7%。

參考文獻(xiàn)

[1]鞏莉，華穎，劉大群，等.利用番茄廢渣混菌固體發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2015，41（5）：116-121.

[2]趙國(guó)群，張偉，張桂.辣椒粕發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的菌種篩選研究[J].中國(guó)釀造，2009（7）：109-111.

[3]鄭遠(yuǎn)斌，吳錦忠.DNS比色法測(cè)定蓮子中多種糖的含量[J].福建中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，14（4）：32-34.

[4]無(wú)錫輕工大學(xué)，天津輕工業(yè)學(xué)院.食品分析[M].北京：中國(guó)輕工出版社，2007.

作者簡(jiǎn)介：陳文烜（1973-），男，研究員，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工。