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食用微生物固体发酵餐厨垃圾制取饲料的研究

作　者: 陈园
导　师: 张增强
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 微生物
关键词: 餐厨垃圾豆渣固体发酵食用微生物饲料
分类号: S816
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

由于我国特殊的饮食习惯,每年产生大量的餐厨垃圾。对其成分分析表明,其组分中除粗蛋白含量有可能不达标外,其余指标均能够达到猪配合饲料标准。因此利用微生物对其进行发酵,提高其蛋白质含量,可以使处理后的餐厨垃圾成为廉价的微生物蛋白饲料,做到餐厨垃圾无害化、资源化。因此,本课题就以餐厨垃圾作为原料,利用一些食用微生物对其进行品质改善,将其制作为固体蛋白饲料,在起到合理利用资源的基础上提高其营养价值,使得将餐厨垃圾转变为高品质的动物饲料成为可能。本研究选用的菌种有食用羊肚菌、酵母菌和霉菌,采用不同的固体培养条件进行实验,根据测出的主要营养成分含量变化来确定优势菌种或菌种组合及其培养条件。取得如下成果:1.选用秸秆和豆渣两种辅料按照不同比例添加至餐厨垃圾中,用羊肚菌进行固体发酵,根据所得产物粗蛋白含量得出餐厨垃圾和豆渣1:1配合时产物粗蛋白含量最大,为最佳培养基。让羊肚菌在不同的时间、pH、含水率、温度、接种量条件下对所选培养基进行固体发酵,通过测定粗蛋白、粗纤维以及粗脂肪各成分含量,得出发酵时间20d,发酵温度25℃,pH自然状态,含水率65%,接种量为15%时,饲料中粗蛋白质含量提高最大,均在39%以上;粗脂肪含量均小于17%;粗纤维含量小于16%,符合蛋白饲料标准。2.选取啤酒酵母、假丝酵母、毛霉、米曲霉四种食用菌对餐厨垃圾和豆渣的混合物进行固体发酵。通过测定发酵产物粗蛋白质含量得出,单菌提高发酵产物粗蛋白含量的能力大小依次为假丝酵母、米曲霉、啤酒酵母和毛霉。复配实验表明最佳组合是假丝酵母、啤酒酵母和米曲霉三株菌种的组合。三者复合后转化固体餐厨垃圾得到的粗蛋白含量达到27.89%。以三者的组合进行固体发酵实验表明,最佳培养条件为底物含水率55%,接种量15%,接种比例是1:1:2,发酵温度为30℃,外加氮源为尿素,加入量为1.5%。3.混菌发酵中进一步选取底物含水率、接种比例、接种量和发酵时间、发酵温度进行五因素四水平正交试验,得出影响试验结果的因素依次为含水率>发酵时间>接种比例>接种量>发酵温度。由K值的大小可以得出最佳工艺条件为基质含水率55%,发酵时间4d,接种比例为假丝酵母:啤酒酵母:米曲霉1:1:2,接种量15%,发酵温度30℃。显然,正交试验结果与单因素试验结果基本相同。利用上述正交实验得出的最优培养条件对餐厨垃圾进行复合菌株发酵培养,由此得到的发酵产物粗蛋白含量达到28.43%,远超出蛋白饲料标准。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章文献综述  10-24
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 餐厨垃圾的定义、来源及特征  11-12
    1.2.1 餐厨垃圾的定义、来源  11
    1.2.2 餐厨垃圾的成分及特征  11-12
  1.3 现有国内外餐厨垃圾的处理方法  12-14
  1.4 餐厨垃圾用作饲料的历史及其弊端  14
  1.5 餐厨垃圾用作饲料的新的进展及方法  14-15
    1.5.1 现有餐厨垃圾用作饲料的进展  14-15
    1.5.2 餐厨垃圾制作饲料的方法  15
  1.6 其他一些用于制作蛋白饲料的原料  15-17
    1.6.1 作物秸秆的利用  15-16
    1.6.2 淀粉及其副产品  16-17
    1.6.3 各类农副产品废渣废水  17
  1.7 饲料开发中的微生物及其应用现状  17-20
    1.7.1 常用微生物种类  17-19
    1.7.2 微生物发酵餐厨垃圾生产饲料研究进展  19-20
  1.8 微生物发酵餐厨垃圾生产饲料的特点、工艺和意义  20-22
    1.8.1 微生物发酵饲料定义  20
    1.8.2 菌体蛋白  20-21
    1.8.3 发酵工艺  21
    1.8.4 微生物发酵餐厨垃圾生产蛋白饲料的意义  21-22
  1.9 选题依据与研究内容  22-24
    1.9.1 选题依据  22
    1.9.2 选用方法的创新性  22-23
    1.9.3 研究内容  23-24
第二章羊肚菌固体发酵餐厨垃圾制取饲料的研究  24-36
  2.1 实验材料与方法  24-28
    2.1.1 实验材料与试剂  24
    2.1.2 实验仪器  24-25
    2.1.3 试验方法  25-26
    2.1.4 分析方法  26-28
      2.1.4.1 水分测定  26
      2.1.4.2 灰分测定  26
      2.1.4.3 粗蛋白测定  26-27
      2.1.4.4 粗脂肪测定  27
      2.1.4.5 粗纤维测定  27-28
      2.1.4.6 盐分测定  28
  2.2 结果与讨论  28-35
    2.2.1 辅料添加实验  28-30
    2.2.2 豆渣添加比例对发酵产物成分的影响  30
    2.2.3 培养时间对发酵产物成分的影响  30-32
    2.2.4 培养温度对发酵产物成分的影响  32
    2.2.5 pH 值对发酵产物成分的影响  32-33
    2.2.6 培养基含水率对发酵产物成分的影响  33-34
    2.2.7 接种量对发酵过程的影响  34-35
  2.3 本章小结  35-36
第三章酵母菌和霉菌发酵餐厨垃圾制饲料的研究  36-48
  3.1 实验材料与方法  36-39
    3.1.1 实验材料与试剂  36
    3.1.2 实验仪器  36-37
    3.1.3 实验方法  37-38
    3.1.4 测定方法  38-39
  3.2 结果与讨论  39-46
    3.2.1 单一菌种发酵试验  39
    3.2.2 混合菌种发酵试验  39-40
    3.2.3 混合菌种发酵条件的试验  40-44
    3.2.4 氮源选择及接入量  44-45
    3.2.5 混菌发酵条件的正交试验  45-46
    3.2.6 发酵产品营养成分分析  46
  3.3 本章小结  46-48
第四章结论与展望  48-49
  4.1 结论  48
  4.2 展望  48-49
参考文献  49-53
致谢  53-54
作者简介  54

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