复合菌种协同发酵酒糟生产饲料蛋白分析

胡志强，李存福＊，张国顺，何清明，韦平和，丁志阳，朱荣蓉

（1.泰州学院 医药与化学化工学院，江苏省手性医药化学品生物制造重点实验室，江苏泰州 225300；2.泰州市梅兰春酒厂有限公司，江苏泰州 225300）

我国的酒文化历史悠久，酒糟作为酒生产过程中产生的重要资源，其总产量较多。在酒糟利用的过程中，可以通过有效处理生成饲料资源，以提升酒糟的利用效率。酒糟通常是由高粱、玉米、小麦等原料经发酵、蒸馏之后形成的，在残存的物质中有较多的营养物质难以利用，影响酒糟资源的利用效率。因此，应该采用有效的处理方法，以提升酒糟蛋白质的含量，降低粗纤维含量，并通过酒糟营养结构以及酒糟变低值的综合分析，实现多菌种组合发酵的有效性，以实现酒糟资源的合理利用。

1 白酒酒糟的营养成分及利用特点

1.1 白酒酒糟的营养分析

通过对白酒酒糟营养成分的分析可知，其中的醇、脂、酸等发酵产物丰富，这些物质是谷物不能比的。而且在白酒酒糟利用的过程中，通过对酒糟资源的合理开发，可以实现资源利用的合理化，实现酒糟资源利用的整体价值。

1.2 生物转化白酒酒糟生产饲料的利用特点

白酒酒糟作为一种粗饲料形式，若将其直接进行干燥粉碎加工处理，会对行业的经济效益以及使用价值带来影响。所以，在酒糟开发的过程中，通常会使用微生物技术进行酒糟资源的处理，并对其进行改性分析，以逐渐提升酒糟价值。当白酒酒糟进行微生物发酵之后，结构中的粗纤维（CF）含量以及总磷（TP）含量会逐渐增加，酒糟中的多种酶活性具有较为明显的饲料功能，在资源利用的过程中，通过对金属含量以及毒菌素的分析，发现其具有良好的安全性能，是十分理想的蛋白质饲料替代品。将酒糟中的豆粕运用在蛋白类畜牧业中，可以有效降低资源利用率匮乏的问题，充分满足酒糟资源多功能的使用需求[1]。

2 实验分析

2.1 材料及方法

2.1.1 菌种的选择

通过对发酵工业产业的分析，在饲料生产的影响因素与菌种性能、发酵以及工艺条件存在着紧密的关联性，因此在发酵工业中对菌种有着明确的规定：第一，菌种不能是病原菌，一定要保证菌体的安全性、可靠性；第二，菌种生长以及繁殖的速度相对较快，而且菌种的发酵周期较短，并具有较强的生产能力；第三，菌种的原料应该采用价格低廉的物质，以实现原料的高效转化；第四，菌种一定要纯，并具有较强的遗传稳定性[2]。

在发酵工业中，经常选用的发酵菌中包括：第一，细菌，这种菌种的分布范围广、数量多，工业发酵中通常会采用枯草杆菌以及短杆菌；第二，酵母菌，这种菌种具有容易培养、生长迅速的优势，如经常使用的热带假丝酵母菌；第三，霉菌，这种物质会产生较高活性的纤维素酶，可降解酒糟中的纤维素。

在实验的过程中，结合白酒酒糟的基本特点，选择热带假丝酵母、枯草芽孢杆菌两种微生物发酵。

其中，枯草芽孢杆菌属于芽孢杆菌属，便于生产以及保存，是发酵工业产业中较为常见的菌种形式。而且，其基本特点如下：第一，枯草芽孢杆菌具有较强的淀粉酶以及蛋白酶活力；第二，枯草芽孢杆菌具有较强的酶活力，可以分解植物组织中的果胶等；第三，枯草芽孢杆菌可以迅速液化明胶；第四，枯草芽孢杆菌的芽孢具有稳定性，可以应对不利条件。因此，在白酒酒糟生产高蛋白饲料的过程中，通过该菌种的选择可以提升酒糟资源的利用效率，改善饲料的整体质量。热带假丝酵母主要是指热带念珠菌，这种菌种广泛存在于自然界中，而且可以在水果、蔬菜以及乳制品中分解得到。该种菌种的安全性能良好，而且可以利用尿素以及硝酸等在廉价的酒糟原材料中快速生长，因此，该菌种被广泛的运用在饲料产业中。

2.1.2 培养基的选择

通过对实验的分析，选择不同的培养基，具体内容如下。第一，细菌培养基。配方：10 g胰蛋白胨以及氯化钠、5 g的酵母浸粉、20 g琼脂、1 000 mL 水，调节pH值为7.4，121 ℃灭菌20 min。第二，真菌培养基。配方：200 g马铃薯、20 g葡萄糖、20 g琼脂水、1 000 mL 水，pH值保持自然，121 ℃灭菌20 min。第三，固体发酵培养基。配方：70 g白酒酒糟、30 g麸皮、2 g尿素、8 g硫酸铵、1 g磷酸氢二钾、0.25 g硫酸镁，物质混合之后加入 70 mL 的水，并在 121 ℃温度下灭菌 20 min。

2.1.3 培养条件的确定

在白酒酒糟发酵处理的过程中，应该将纯化处理之后的草芽孢杆菌、热带假丝酵母菌分别与细菌培养基（37 ℃，24 h）以及真菌培养基（28 ℃，48 h）进行接种，然后将斜面菌种分别与细菌、真菌液体培养基进行融合，并将培之后的液体按照10%的接种量进行处理，以提升菌种发酵的整体质量。

2.1.4 粗蛋白质量检测

白酒酒糟发酵处理的过程中，当固体发酵完成之后，应该进行取样处理，将样品放在80 ℃的环境下进行烘干处理，以实现粗蛋白物质含量的科学确定。

2.1.5 正交试验

通过对正交试验的分析可以发现，在整个实验的过程中应该合理选择发酵时间、接种量以及尿素添加剂等，确定优化条件，具体内容如表1所示。

表1 因素水平表

2.2 微生物发酵对白酒酒糟生产高蛋白饲料的影响因素

2.2.1 白酒酒糟生产高蛋白饲料的影响因素

饲料作为维持畜牧业发展的重要物质基础，通过酒糟资源的利用可以提高饲料的营养含量。但是，在酒糟饲料生产的过程中，应认识到氮对饲料成分的影响。第一，新鲜酒糟中的粗纤维含量相对较高，其中蛋白质以及无氮浸出物质含量相对较低，若其中的氮不能有效处理，会降低饲料的口感，而且会导致家畜代谢能力降低。第二，酒糟中的水分含量和酸度相对较高，若不能得到有效的处理，会导致酒糟产生霉，不能进行长期的储藏及运输。

2.2.2 微生物发酵对白酒酒糟常规营养成分的影响

通过对白酒酒糟物质成分的分析可以发现，白酒酒糟中具有较高的纤维素含量，但是利用价值相对较低，因此，在白酒酒糟资源利用中，通过纤维素降解可以实现通过蛋白质混合菌株对其进行转化，以提升白酒酒糟的利用效率。例如，在白酒酒糟的原料分析中，其原始的pH为5.5，（NH4）2SO4的添加量为5 mL，在该种条件下需要接种5%～10%的复合菌，并在30 ℃的环境下进行发酵，整个过程中所产生的CP含量会增加到35.75%，TP含量会增加到10.34%，因此可以发现，在白酒酒糟处理中，物质中的成分会发生一定的改变，而且逐渐形成一种高效的蛋白质原料，提升酒糟资源的利用效率。

2.2.3 微生物发酵对白酒酒糟产生物酶活性的影响

在白酒酒糟发酵的过程中，应结合饲料中酶含量的分析，进行资源的有效利用。饲料中含有较多的酶，可以促进动物的发育，因此，在饲料中添加适量的酶可以促进动物对营养物质的吸收，有效改善动物的消化功能，实现动物对营养物质的更好吸收。酒糟中的多种酶活性具有较为明显的饲料功能，通过对金属含量以及毒菌素的分析，其具有良好的安全性能，是十分理想的蛋白质饲料替代品。在白酒酒糟发酵中，为实现蛋白酶、淀粉酶以及脂肪酶等物质的增加，应该与班图酒香酵母、枯草芽孢甘菊等微生物进行融合，实现酒糟中营养成分的获取，以提升白酒酒糟的利用效率。

2.2.4 微生物发酵对白酒酒糟脂肪酸的影响

在饲料生产的过程中，不饱和脂肪酸作为十分重要的物质之一，通常会根据双键个数的不同，将其分为单不饱和脂肪酸以及多不饱和脂肪酸。对于人体而言，摄入不饱和脂肪酸，不仅可以调节血脂、清理血栓、保护视网膜，而且也可以减轻患者病症的疼痛感。对于动物而言，通过不饱和脂肪酸的摄入，可以有效维持正常的细胞结构，降低动物体内胆固醇的含量，改善动物肉质。因此，在白酒酒糟发酵的过程中，应该通过微生物资源的合理运用，提升不饱和脂肪酸的生成效率，以充分满足白酒酒糟资源利用的需求。

2.3 实验结果

2.3.1 不同菌种接种比例对粗蛋白含量的影响

将培养好的液体菌以及与不同添加剂的比例进行对比分析，根据10%的接种量，进行固态发酵处理，不同的实验检测重复3次，并在发酵结束之后分析粗蛋白含量。结果如表2所示，当接种比例为1∶1时，发酵后的酒糟固体培养基中粗蛋白含量最多，达到了39.28%。

表2 不同菌种接种比例对粗蛋白含量的影响

2.3.2 不同接种量对粗蛋白含量的影响

在实验中，将培养好的液体菌种（枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母的接种比例为1∶1）分别进行不同接种量的固体发酵实验，将实验重复3次之后进行实验结果的分析。在实验分析中可以发现，不同不同接种量对粗蛋白含量如表3所示。当实验中的接种量为15%时，发酵酒精中的粗蛋白含量为最高状态，达到了40.45%。

表3 不同接种量对粗蛋白含量的影响

2.3.3 不同发酵时间对粗蛋白含量的影响

实验中将培养好的液体菌种（枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母的接种比例为1∶1）按照10%的接种量放在固体发酵培养及之中，对发酵时间为24 h、48 h、72 h、96 h 的实验进行了重复对比。在发酵结束之后，对不同实验中的粗蛋白含量进行分析。结果如表4所示，发酵时间为48 h的粗蛋白含量最高为39.28%。

表4 不同发酵时间对粗蛋白含量的影响

2.3.4 不同尿素对粗蛋白含量的影响

将液体菌种（枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母的接种比例为1∶1）按照10%的接种量进行尿素添加含量的实验，尿素添加中含量分别为 1 g、2 g、3 g、4 g、5 g，整个同样是在 28 ℃、48 h 的固体发酵环境下进行。在实验结束之后，测定粗蛋白的含量，结果如表5所示。其中，添加3 g尿素时的粗蛋白含量最高，达到了42.73%。

表5 不同尿素对粗蛋白含量的影响

2.3.5 正交试验的结果分析

在正交试验的过程中，最主要的目的是对实验中的发酵时间、接种量、尿素添加以及菌种比例等进行分析。通过实验可以发现，在正交试验结束之后，接种量的实验会对枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母实验中的蛋白物质造成影响。在不同正交试验处理的过程中，如表6所示。通过对表2研究可以发现（1、2、3因素水平如表一所示），影响粗蛋白含量的因素依次为接种量＞发酵时间＞接种比例＞尿素添加。

表6 正交试验表

2.4 实验结论

通过对复合菌种协同发酵酒糟生产饲料蛋白实验的分析可以发现，在白酒酒糟实验的过程中，应该结合符合菌种的协同特点，进行不同菌种实验中影响因素的分析，以有实现白酒酒糟中蛋白物质的合理提取。

（1）在固态发酵后粗蛋白含量影响因素分析中，粗蛋白含量顺序为接种量＞发酵时间＞菌种比例＞尿素添加。

（2）白酒酒糟双菌株固态发酵的最佳条件为：接种量在15%的状态下，发酵时间为48 h，枯草芽孢杆菌以及热带假丝酵母中，应该将接种比例控制在2∶1的状态。

3 结语

通过对复合菌种协同发酵酒糟生产饲料蛋白实验的分析可以发现，在微生物发酵的过程中，为了提升实验的整体质量，应该将发酵产物中的各项内容进行评定，以实现实验过程的规范化、标准性。而且，在混合发酵酒糟实验中，通过对微生物的转化，可以提升酒糟的营养价值，以实现饲料运用的最终目的。而且在实验在中，也应该结合目标产物的生产特点，进行发酵实验的确定，以实现设备运用的有效性，提升复合菌种协同发酵酒糟生产饲料蛋白生产的整体质量。