题目：苹果渣固态发酵饲料蛋白的研究

随着苹果种植业和加工业的快速发展，苹果渣的排放量也日趋增加。苹果渣具有广泛的开发价值，可是许多产品都伴随着大量二次残渣的出现，不仅影响了果业的可持续发展，也造成了环境的严重污染。
20世纪以来，世界人口迅速增长，蛋白质供需矛盾也随之突出，饲用蛋白更为紧张。利用苹果渣发酵生产蛋白饲料是一条废物利用的良好途径，不仅利用完全，不会带来新的污染，而且为严重短缺的蛋白饲料来源开辟新的途径，这预示着苹果渣饲料必将成为苹果渣开发利用的主要发展方向，这对农业废弃物资源化利用、农业产业结构调整与可持续发展、缓解蛋白质供需矛盾及我国的饲料工业发展等方面都具有深远的现实意义。
本文以果汁厂的下脚料——苹果渣为原料，主要从以下几个方面对其固态发酵生产蛋白饲料进行了研究：
（1）苹果渣各成分及指标的测定；
（2）苹果渣生产蛋白饲料的菌种筛选及种子的制备；
（3）单一菌种固态发酵工艺的优化；
（4）单一菌种与混合菌种发酵的比较；
（5）混菌固态发酵工艺的优化；
（6）菌种的固定化与常规发酵的比较；
（7）苹果渣发酵饲料蛋白过程中的酶活性变化及其对可溶性蛋白含量影响的研究。
结论如下：
1、苹果渣的主要成分中，真蛋白4.22%，粗纤维14.72%，粗脂肪4.11%，粗灰分4.52%，还原糖11.25%，总酸1.11%。
2、根据苹果渣的成分以及前期的预实验结果，以黑曲霉、酿酒酵母和产朊假丝酵母三种菌为出发菌种，以发酵产物的真蛋白含量作为测定指标，研究了单一菌种和混菌种发酵的最佳发酵工艺参数。单菌种筛选试验结果表明，黑曲霉为单菌种发酵的优良菌种。通过单因素及正交试验，得出黑曲霉固态发酵生产饲料蛋白的最佳条件为：尿素添加量为1%（以N%计），料水比1:3，温度28℃，接种量10%，发酵时间96h，pH值自然。此条件下，测得发酵产物的真蛋白含量为15.46%。
3、进行了单菌种与混菌种发酵的比较试验，结果表明，混菌种发酵优于单一菌种发酵，并确定了混菌种发酵试验的混菌种类及混菌比例，即黑曲霉：酿酒酵母为1：1时产物真蛋白含量较高。通过单因素及正交试验，得到了混菌种固态发酵生产饲料蛋白的最佳条件为：装料量30g，尿素添加量为1%（以N%计），料水比1:3，温度30℃，接种量15%，发酵时间96h，pH值自然。在此条件下，测得发酵产物真蛋白含量为19.86%，是单菌种发酵产物真蛋白含量的128.5%，最佳发酵条件有所改变。
4、在已确定的最优条件下，用海藻酸钠及氯化钙将混和菌种固定化进行固态发酵，结果表明，菌种固定化发酵优于游离菌种发酵，固定化后发酵产物真蛋白含量由19.86%提高到22.38%。
5、考察了黑曲霉，酿酒酵母单菌种及两菌混合固态发酵过程中的纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、酸性蛋白酶活性及可溶性蛋白含量随时间的变化，分析了各菌种酶活力最大值出现的时间及原因以及菌种酶活力对发酵产物可溶性蛋白含量的影响，结果表明，单菌的纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶活性随时间有着相似的变化趋势，即先增大后减小；单菌的酸性蛋白酶及混菌的各种酶活性随时间的变化趋势较为复杂，特定的时间点分别有着特定的酶活性峰值。可溶性蛋白含量与发酵基质酶活性具有相关性，发酵生产蛋白过程中，菌种之间存在明显的协同作用。实验数据为后续试验中菌种的投放时间和批次提供参考，为实现发酵过程的短时，高产提供了一定的理论依据。