利用農(nóng)業(yè)廢棄物混合發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸及飼料的初步研究.pdf

1、隨著世界人口的激增，糧食和能源的短缺將日趨嚴(yán)重，可再生植物纖維的開發(fā)利用引起了全世界的普遍關(guān)注。我國(guó)每年生產(chǎn)農(nóng)作物秸稈達(dá)7億噸之多，估算每年有近90％的纖維素資源不能被利用，多數(shù)被白白地?zé)簦瑫r(shí)也帶來環(huán)境污染問題。秸稈的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，而后者作為秸稈細(xì)胞壁的主要成分難于被一般微生物分解，從而限制了這些成分的降解和利用。如果木質(zhì)素能夠得到有效降解，就可以改變秸稈中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的嵌合結(jié)構(gòu)，從而使秸稈轉(zhuǎn)化為易

2、吸收飼料成為可能。農(nóng)作物秸稈作為一種可再生資源，尤其玉米芯、玉米秸稈資源在我國(guó)具有分布廣、數(shù)量大、種類多、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。如何充分利用這些資源而又使環(huán)境不受污染，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面臨的難題。
　　 為了更好的利用玉米芯、玉米秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物，提高其綜合利用率，減少傳統(tǒng)化學(xué)方法及秸稈焚燒過程造成的環(huán)境污染，本實(shí)驗(yàn)對(duì)多種菌種進(jìn)行篩選，首先對(duì)雞腿菇、黑曲霉和里氏木霉3株產(chǎn)木質(zhì)纖維素降解酶系的菌株進(jìn)行混合平板產(chǎn)酶篩選，試驗(yàn)結(jié)果顯示雞腿菇和里氏

3、木霉平板培養(yǎng)相容性良好，且產(chǎn)酶量高。在相容性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)雞腿菇和里氏木霉的最優(yōu)產(chǎn)酶條件進(jìn)行了研究。產(chǎn)酶的最佳條件為：雞腿菇菌絲懸液與里氏木霉孢子懸浮液按5:2的接種比例，接種時(shí)間間隔為12h，在26℃，pH5.0，150r/min培養(yǎng)3d，此時(shí)漆酶酶活比雞腿菇單獨(dú)發(fā)酵酶活提高106％。而后采用里氏木霉與雞腿菇混合發(fā)酵產(chǎn)粗酶液降解秸稈等廢棄物，最后利用米根霉將上述水解物轉(zhuǎn)化為乳酸。用以上兩菌混合發(fā)酵3d的粗酶液在50℃，pH5.0，1

4、20r/min下酶解原材料84h，酶解還原糖得率為55.2％，再利用米根霉轉(zhuǎn)化酶水解液產(chǎn)乳酸量為3.69g/L，糖酸轉(zhuǎn)化率為67.40％。
　　 同時(shí)為了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)且價(jià)格低廉的畜牧用飼料，本實(shí)驗(yàn)又對(duì)固體發(fā)酵后固體基質(zhì)進(jìn)行二次發(fā)酵研究，發(fā)酵后固體基質(zhì)和玉米淀粉按9:1混合后再發(fā)酵，分析二次發(fā)酵后固體基質(zhì)中各成分（半纖維素、纖維素、木質(zhì)素及蛋白質(zhì)等）含量的變化。分析試驗(yàn)結(jié)果顯示，里氏木霉（孢子懸浮液1.2x107個(gè)/ml）和雞腿菇（2

5、mm大小的菌盤）接種比例為(1：6)，初始pH為7.0，料水比為1:1.5。發(fā)酵12d后固體基質(zhì)中半纖維素、纖維素、木質(zhì)素和蛋白質(zhì)含量分別為：14.11％、13.44％、3.11％和26.73％，前三種成分的降解率分別達(dá)到47.2％、49.9％、47.3％，而發(fā)酵后固體基質(zhì)中蛋白質(zhì)含量比未發(fā)酵固體基質(zhì)中蛋白質(zhì)含量提高了近5倍。
　　 因此本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋咝覠o污染的降解富含木質(zhì)纖維素的農(nóng)業(yè)廢棄物，同時(shí)可以生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)豐富的，能被牲畜更好