利用農業(yè)廢棄物混合發(fā)酵生產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重，可再生植物纖維的開發(fā)利用引起了全世界的普遍關注。我國每年生產農作物秸稈達7億噸之多，估算每年有近90％的纖維素資源不能被利用，多數被白白地燒掉，同時也帶來環(huán)境污染問題。秸稈的主要成分是纖維素、半纖維素和木質素，而后者作為秸稈細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、半纖維素和木質素的嵌合結構，從而使秸稈轉化為易

2、吸收飼料成為可能。農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具有分布廣、數量大、種類多、價格低廉等特點。如何充分利用這些資源而又使環(huán)境不受污染，是現(xiàn)代農業(yè)面臨的難題。
　　 為了更好的利用玉米芯、玉米秸稈等農業(yè)廢棄物，提高其綜合利用率，減少傳統(tǒng)化學方法及秸稈焚燒過程造成的環(huán)境污染，本實驗對多種菌種進行篩選，首先對雞腿菇、黑曲霉和里氏木霉3株產木質纖維素降解酶系的菌株進行混合平板產酶篩選，試驗結果顯示雞腿菇和里氏

3、木霉平板培養(yǎng)相容性良好，且產酶量高。在相容性實驗的基礎上，對雞腿菇和里氏木霉的最優(yōu)產酶條件進行了研究。產酶的最佳條件為：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，接種時間間隔為12h，在26℃，pH5.0，150r/min培養(yǎng)3d，此時漆酶酶活比雞腿菇單獨發(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％，再利用米根霉轉化酶水解液產乳酸量為3.69g/L，糖酸轉化率為67.40％。
　　 同時為了生產優(yōu)質且價格低廉的畜牧用飼料，本實驗又對固體發(fā)酵后固體基質進行二次發(fā)酵研究，發(fā)酵后固體基質和玉米淀粉按9:1混合后再發(fā)酵，分析二次發(fā)酵后固體基質中各成分（半纖維素、纖維素、木質素及蛋白質等）含量的變化。分析試驗結果顯示，里氏木霉（孢子懸浮液1.2x107個/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后固體基質中半纖維素、纖維素、木質素和蛋白質含量分別為：14.11％、13.44％、3.11％和26.73％，前三種成分的降解率分別達到47.2％、49.9％、47.3％，而發(fā)酵后固體基質中蛋白質含量比未發(fā)酵固體基質中蛋白質含量提高了近5倍。
　　 因此本實驗能夠高效且無污染的降解富含木質纖維素的農業(yè)廢棄物，同時可以生產營養(yǎng)豐富的，能被牲畜更好