餐饮废渣固态发酵生产蛋白饲料的工艺优化
殷钟意1， 郑旭煦1*， 王星敏2， 吕 靖2， 李 强2， 朱俊任2， 汤 敏3 【摘 要】[摘 要]以可溶性蛋白和粗蛋白含量为指标，通过考察接种量、发酵温度、底物含水率和pH等因素对发酵产品的影响，研究餐饮废渣发酵蛋白饲料的工艺条件。结果表明，在白地霉∶解脂亚罗酵母∶黄孢原毛平革菌为3∶3∶2条件下，得出最佳发酵工艺条件：复合菌种接种量为17.5%，发酵温度为30℃，底物含水率为65%，pH为7，发酵时间为80h。发酵产物的粗蛋白含量接近35%，可溶性蛋白含量为4.5mg/g。 【期刊名称】贵州农业科学 【年(卷),期】2010(038)005 【总页数】3
【关键词】[关键词]餐饮废渣； 固态发酵； 蛋白饲料； 工艺条件
众所周知，我国是一个人口大国，其特有的饮食习惯造成我国餐饮业有很大的浪费，但餐饮废渣是一种巨大的可利用资源。国内外餐饮废渣的处理技术主要有[1-2]：化学分解反应与填埋相结合，加工制肥料，专业加工型饲料，焚烧发电，高温堆肥等。最普遍的处理方式是与普通垃圾混合填埋(或焚烧)或者直接运到农场喂猪。这些方法各有利弊，如采取填埋处置，会导致渗滤液和沼气产量升高，造成大气和土壤的二次污染。若采取焚烧处置，会使垃圾平均热值降低[3]，而且NaCl的高含量会促进二恶英的生成，提高飞灰中重金属的浸出率，加之因其含水率高达85%～90%,会增高与其他垃圾混合处置的含水率，增加处理成本。虽然堆肥法可有效处理餐饮废渣，但没有将餐饮废渣中的营养成分充分利用，造成资源的浪费。而直接运到农场喂猪，由于其来源比较复杂，极
有可能引起疾病传播，加上其含水率和有机物含量较高，极易在较短时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇等，不能满足环境卫生要求。采用微生物复合菌种固态发酵方法[4-5]，将餐饮废渣生产为高蛋白饲料，不仅可以充分利用餐饮废渣中的营养成分，而且可以减少环境污染和疾病流行。研究在前期菌种和辅料筛选的基础上[6]，通过考察发酵温度、pH、含水率、接种量等因素对发酵产品的影响，探讨餐饮废渣发酵生产高蛋白饲料的优化工艺条件。
1 材料与方法
1.1 菌种
白地霉(Geotrichum candidum)、解脂亚罗酵母(Yarrowia lipolytica)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)均购自中国工业微生物保藏中心。 1.2 培养基及种子液
1.2.1 培养基 白地霉与解脂亚罗酵母斜面菌种培养基为蛋白胨0.8%，葡萄糖1.0%，牛肉膏0.3%，琼脂2.0%。黄孢原毛平革菌斜面菌种培养基为蔗糖30g、硝酸钠2g、七水硫酸镁0.5g、氯化钾0.5g、七水硫酸亚铁0.01g、磷酸氢二钾1g、琼脂15～20g、蒸馏水1000mL。
1.2.2 斜面培养 将白地霉、解脂亚罗酵母和黄孢平革菌分别接种到相应斜面培养基中，在28～30℃条件下静止培养20～48h，放入4℃冰箱保存。
1.2.3 一级种子液培养 分别挑取2环白地霉、解脂亚罗酵母和黄孢平革菌于相应的培养基中，在28～30℃条件下摇床培养20～24h；再于相应的培养基中进行接种量为5%～10%的接种，在28～30℃条件下摇床培养20～24h，进行一级液体培养。
1.2.4 二级种子液培养 分别将白地霉、解脂亚罗酵母和黄孢平革菌的一级种子
液接种于相应的培养基中，接种量为5%～10%，在28～30℃条件下摇床培养20～24h，进行二级液体培养。 1.3 固态发酵
按比例将二级种子液接入装有25g固态培养基10cm培养皿中，搅拌均匀，蒙上无菌膜，于恒温培养箱中发酵，每8h补水1次(按所需温度及时间发酵)，研究不同条件(发酵温度、pH、含水率、接种量)对发酵效果的影响，测定粗蛋白含量和可溶性蛋白含量。 1.4 分析测定方法
粗蛋白质含量测定：凯氏定氮法，GB/T6432-1994；可溶性蛋白含量测定：考马斯亮蓝法[6]。 1.5 原料与辅料
餐饮废渣，取自重庆工商大学筱园食堂；豆饼粕、麦麸等购自重庆市动物园。 1.6 工艺筛选试验
用餐饮废渣30g，白地霉∶解脂亚罗酵母∶黄孢原毛平革菌菌种配比为3∶3∶2的混合液态菌液按一定接种量接种，在餐饮废渣与辅料添加量最佳比例为餐饮废渣∶豆饼∶麦麸=8∶2∶1的情况下，考察不同发酵温度、原料含水率、接种量、pH值对餐饮废渣发酵生产的可溶性蛋白含量的影响。因前期试验得出复合菌种发酵高峰出现在80h左右，故试验从64h开始测定。
2 结果与讨论
2.1 温度对发酵产物可溶性蛋白含量的影响
由图1可见，在20～30℃范围内，发酵产物的可溶性蛋白含量随着温度的升高而逐渐增加，在30℃左右时到达最大值。当温度大于30℃后，可溶性蛋白
餐饮废渣固态发酵生产蛋白饲料的工艺优化
