利用菌糠生产益生菌制剂适宜发酵条件的研究

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菌糠是食用菌采摘之后将其培养料粉碎后得到的菌渣,其含有一定量的蛋白质、脂肪、食用菌丝以及多种糖类、有机酸和多种活性物质等。我国每年大约产生菌糠1600万吨,这些菌糠绝大部分被随意丢弃或燃烧,仅有少部分用于饲料中,不但造成资源的浪费还污染了环境。菌糠含水率约60%,因此较易腐烂变质。为此,采用凝结芽孢杆菌接种于菌糠中通过分泌乳酸降低菌糠的pH值或营养竞争抑制霉菌生长,延长菌糠的储存期。菌糠分布较为分散且产量较低为此用来培养某些益生菌,以期制备益生菌制剂。本文对金针菇菌糠加以少许营养成分接种芽孢杆菌制备益生菌制剂,为菌糠再利用提供技术参数和理论依据。试验主要分三个部分:试验一针对菌糠较易腐烂变质的特性在菌糠中接种凝结芽孢杆菌,分泌乳酸降低菌糠的pH或营养竞争来抑制霉菌生长。试验在新鲜菌糠中分别接种0‰、2.5‰、5‰、7.5‰的凝结芽孢杆菌(芽孢数6.6×107cfu/ml),将菌糠密封于塑料袋中(直径10cm高13cm),分别放置于40℃、50℃恒温培养箱中培养,分别测定接种0天、10天、20天和30天的霉菌数。结果表明,随储存时间延长霉菌数逐渐减少,在40℃条件下各处理组的霉菌数量极显著的低于对照组(P<0.01),50℃条件下霉菌数量少于40℃,但与50℃的对照组差异不显著。由此可见,50℃对霉菌的抑制作用优于40℃。凝结芽孢杆菌的适宜接种量为5‰;适宜贮藏温度为50℃。试验二采用L16(45)正交试验研究金针菇菌糠培养枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)的适宜条件和影响因素。研究培养过程中生长温度(A)、外源氮水平(B)、初始pH值(C)、培养周期(D)、菌液接种量(E)5个因素对BS芽孢数的影响。结果表明,枯草芽孢杆菌的适宜培养条件为生长温度35℃,棉粕添加量3%,初始pH=7.5,培养周期48h,菌液接种量10%。这些因素对其试验结果的优化顺序依次是外源氮水平>初始pH值>培养周期>接种量>培养温度;枯草芽孢杆菌在此条件下培养,最终测得芽孢数为8×10~9cfu/g。试验三采用同样方法研究金针菇菌糠培养地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis,BL)的适宜条件和影响因素。最终得出其适宜培养条件为生长温度40℃,麦麸添加量4.5%,初始pH=6.5,培养周期72h,菌液接种量10%,对其试验结果的影响程度依次是培养温度>接种量>培养周期>初始pH值>外源氮水平;地衣芽孢杆菌在此条件下培养,测得其芽孢数为9×10~9cfu/g。最后通过正交试验L34(2)研究金针菇菌糠混合培养枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的适宜条件,具体条件如下:培养温度37℃、初始pH=7.5、培养周期72h、麦麸添加量4.5%、枯草芽孢杆菌菌液接种量5%(芽孢数3.85×10~9cfu/ml)、地衣芽孢杆菌菌液5%(芽孢数3.30×10~9cfu/ml)。在此条件下混合培养BS和BL,枯草芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌的总芽孢数为8.39×10~9cfu/g,芽孢数比例为1:2,培养过程结束后在45℃烘干即得到益生菌制剂。最后对此制剂中的黄曲霉毒素B1、氟以及重金属砷、铅、汞、镉、铬的含量进行了测定,这些指标均低于国家饲料添加剂卫生指标。
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