固態(tài)發(fā)酵甘薯渣獲取膳食纖維工藝及設(shè)備研究.pdf

1、甘薯渣是淀粉加工副產(chǎn)物，是潛在的膳食纖維（DF）源，但多數(shù)被丟棄造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。本文旨在研究裂褶菌固態(tài)發(fā)酵甘薯渣獲取DF的工藝技術(shù)和發(fā)酵設(shè)備以提升甘薯渣使用價(jià)值，主要結(jié)果如下： 為了準(zhǔn)確測(cè)定甘薯渣發(fā)酵型DF 含量，對(duì)國際標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行改進(jìn)。使用具塞刻度試管作為酶反應(yīng)容器，樣品酶解前微波高火1 min，選用玻璃棉助濾。改進(jìn)方法的DF 測(cè)定結(jié)果的精密度小于6％，總膳食纖維（TDF）、不溶性膳食纖維（IDF）和可溶性膳食纖維（SD

2、F）的回收率分別為99.6％、98.8％、103.7％，可用于甘薯渣發(fā)酵型DF的測(cè)定。 對(duì)搖瓶發(fā)酵條件及DF 降解與轉(zhuǎn)化機(jī)理進(jìn)行了研究。發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)果為：麩皮添加4％，含水量70％，菌齡4 d，接種量10％，培養(yǎng)時(shí)間16 d 。在優(yōu)化后的培養(yǎng)條件下，TDF、IDF和SDF 平均含量分別達(dá)70.5％、54.6％、15.9％。降解與轉(zhuǎn)化機(jī)理為：甘薯渣能誘導(dǎo)裂褶菌產(chǎn)生纖維素酶和半纖維素酶降解木質(zhì)纖維素，淀粉酶活在發(fā)酵過程中逐漸升高，

3、淀粉在發(fā)酵前12 d 被降解93.8％，并以還原糖的形式被菌體利用。發(fā)酵產(chǎn)物的DF 是甘薯DF和菌體DF的復(fù)合，IDF 主要成分是纖維素和半纖維素。 對(duì)發(fā)酵放大過程中菌絲穿透以及5L 反應(yīng)器發(fā)酵放大進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，單個(gè)菌絲生長點(diǎn)在基質(zhì)內(nèi)的最大穿透速度能達(dá)到15.673 mm/d。條件為：物料粒度分布為（250-425）μm 含18.5％、（425-850）μm 含45.8％、（850-2000）μm 含13.9％、其它

4、大小的顆粒含21.8％、含水量65％、裝料系數(shù)69％、溫度27℃、自然光照。 在最大菌絲穿透速度的條件下，接種攪拌，基質(zhì)內(nèi)部多個(gè)位點(diǎn)的菌絲同時(shí)向基質(zhì)各方向穿透，菌絲可在3 d 長滿基質(zhì)。5 L 發(fā)酵過程為：表層物料含水量逐漸減少，發(fā)酵使得器壁出現(xiàn)液珠，物料體積逐漸減小，基質(zhì)內(nèi)部平均溫度高于裝置外環(huán)境溫度。 依據(jù)放大發(fā)酵研究結(jié)果設(shè)計(jì)70 L 固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)具有在線檢測(cè)和反饋控制的優(yōu)點(diǎn)，適用于塊莖類殘?jiān)慕z狀真