复合菌发酵海藻渣制备海藻饲料的工艺研究

作     者：苏东海 

作者单位：青岛大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏玉西

授予年度：2017年

学科分类：090502[农学-动物营养与饲料科学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

主      题：海藻渣 预处理 固态发酵 粗纤维 甲醛含量 

摘      要：本文主要目的是将海藻工业中的副产品海藻渣进行处理,以改变其物质结构及营养组成。采用预处理与复合菌发酵相结合的方法,制备出符合水产养殖要求的海藻蛋白饲料,为海藻渣高值化利用提供了一个新的途径。本文首先以海藻渣为原料,先后利用氨水、盐酸、酶制剂,对海藻渣进行预处理。氨水处理可利用碱性溶解部分木质素,使海藻渣结构松散,纤维素外显,同时增加无机氮含量,得到氨化海藻渣;再经盐酸酸解氨化后的海藻渣,利用其酸性在高温状态下对纤维素进行分解,同时中和海藻加工的消化工序残留的纯碱,得到酸解海藻渣;最后以纤维素酶对酸解后的海藻渣进行酶解,使纤维素进一步分解,将大分子多糖酶解成小分子寡糖及单糖,可得到酶解海藻渣。氨化处理测定中性洗涤纤维含量,酸化和酶解测定还原糖含量,依此选择最佳预处理条件。最终制备出结构疏松,同时具有丰富寡糖及单糖的预处理后海藻渣,为下一步发酵处理提供有利条件。在预处理基础上,利用实验室自制复合菌剂,对预处理发酵底物进行固态厌氧发酵。为了优化发酵工艺,发酵底物除含预处理后海藻渣外各添加5%的麸皮和豆粕,以粗纤维含量为评价指标,经单因素及正交试验,最终得到最佳发酵工艺条件为:菌液添加为20%,含水量为50%,37℃恒温培养箱中发酵10d。对发酵物进行指标测定结果表明,发酵后粗纤维含量由原海藻渣的33.5%下降为18.11%,降低了45.94%;同时粗蛋白含量由原海藻渣的21.80%上升为32.81%,提高了50.50%,两项指标均接近饲料用棉籽粕的产品标准(五级棉籽粕粗纤维含量≤16%;粗蛋白含量≥38%。)。还原糖含量为56mg/kg;游离氨基酸为7.03mg/g;灰分从23.6%下降至21.15%。此外,鉴于海藻加工在浸泡工序普遍使用甲醛的实际情况,本文还对发海藻渣发酵前后甲醛含量进行了测定,结果表明甲醛含量从309mg/kg下降至40.28mg/kg,降低了86.96%,亦即通过发酵工艺可显著降低海藻渣甲醛残留。重金属分别为汞0.164mg/kg、铅1.751mg/kg、铬5.686mg/kg,汞、铅、铬含量均符合GB13078-2001饲料卫生标准中的鱼粉要求。