固态发酵中药渣生产蛋白饲料

陈 鑫，车树理，张尚智，安志刚

甘肃中医药大学 定西师范高等专科学校，甘肃 定西 743000

固态发酵中药渣生产蛋白饲料

陈 鑫，车树理，张尚智，安志刚

甘肃中医药大学 定西师范高等专科学校，甘肃 定西 743000

通过检索大量的科学文献，从发酵菌种选择和分析方法两个方面对中药渣固态发酵生产蛋白饲料进行了论述。中药渣具有较高的营养和药用价值，具有广阔的应用前景。

中药渣；固态发酵；蛋白饲料

随着我国养殖业的快速发展，对饲料的需求量越来越大，尤其是蛋白饲料的不足已成为世界性问题，在我国尤为突出，严重制约了养殖业的发展。因此，开发新的蛋白饲料资源迫在眉睫，利用各种废弃物生产蛋白饲料已成为国内外研究的热点。随着我国中医药事业的快速发展，中成药的需求量逐年递增，在中成药的生产加工过程中产生的中药渣越来越多，全国中药渣的年排放量已达到6 000～7 000万t。中药渣一般作为废物丢弃，如果直接释放，一方面，因其含水量较高，极易腐败，势必对环境造成污染；另一方面，中药渣中主要含有粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、淀粉、氨基酸、维生素、微量元素及中药有效活性成分等营养物质，仍具有较高的营养和药用价值，造成极大的资源浪费。通过固态发酵技术将其转化为蛋白饲料，实现中药渣的资源化利用，不仅可以解决环境污染问题，同时可以缓解蛋白饲料短缺问题，带来一定的经济效益。而且这种新型饲料具有增强动物免疫力、调节代谢、促进生长、提高产蛋率、降低饲料消耗和改善肉质等保健功效，具有广阔的应用前景。

1 发酵菌种选择

以中药渣为原料，采用固态发酵技术生产蛋白饲料，菌种的选择至关重要。常用的菌种包括白腐菌、康宁木霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、黑曲霉，米曲霉和酿酒酵母等。

1.1 单一菌种的选择

王兵等选用白腐菌固态发酵混合药渣，考察了固液比、葡萄糖添加量、发酵时间等因素对发酵产物的影响，确定了固态发酵的最佳工艺条件，使得蛋白质量分数增至19.05%，粗纤维质量分数降至17.42%。谭显东等以康宁木霉为发酵菌种固态发酵中药渣，试验不同氮源添加量、固液比、初始pH值及发酵时间对发酵结果的影响，优化了发酵工艺条件，即30 mg硫酸铵/g干药渣、初始pH 4.0、固液比1∶2、发酵时间4 d，发酵产物中真蛋白质量分数增至17.80%，增长率为60.07%，粗纤维质量分数降至17.50%，降解率为39.95%，并得出发酵时间是影响发酵结果最主要的因素。刘凤梅等以三七渣为蛋白饲料生产的原料，以康宁木霉为发酵菌种，研究了不同氮源添加量、固液比、原料粒径、发酵时间对固态发酵过程的影响，确定了最佳工艺条件，发酵产物的蛋白质量分数增至19.40%，增长率为94.58%，粗纤维质量分数将至11.91%，降解率为56.61%。杨东川等考察了枯草芽孢杆菌转化红参药渣的发酵产物对小鼠生长和繁殖性能的影响，得出发酵产物能提高小鼠的繁殖力。王建芳等选用香菇固态发酵中药渣，使得发酵产物粗蛋白含量提高了68.20%，粗纤维含量降低了44.90%，多糖含量提高了150.90%，发酵产物同时增强了小鼠的免疫力。李善家等分别测定了黑曲霉、米曲霉、白色假丝酵母和酿酒酵母固态发酵中药渣的发酵产物中蛋白质含量，得出黑曲霉为最佳发酵菌种。

1.2 混合菌种的选择

谭显东等通过微生物固态发酵中药渣试验，建立了真蛋白增长的动力学模型，得出康宁木霉/产朊假丝酵母混合菌种对发酵过程有促进作用。谭显东等考察了装料量、接种量、接种比、发酵时间等因素对白腐菌/产朊假丝酵母混合菌种固态发酵过程的影响，确定了最佳工艺条件，使得发酵产物的真蛋白质量分数增至22.81%。谭显东等通过固态发酵三七渣试验，考察了装料量、接种比、接种量、发酵时间等因素对黑曲霉/产朊假丝酵母混合菌种固态发酵结果的影响，优化了工艺条件，建立了总糖和淀粉降解的动力学模型，得出在快速降解时期，淀粉的平均降解速率高于总糖，但在缓慢降解时期则恰恰相反。谭显东等以三七渣为发酵原料，比较了康宁木霉/热带假丝酵母混和菌种与康宁木霉单菌固态发酵的结果，得出混和菌种发酵无明显优势。谭显东等开展了菌种组合的筛选，比较了黑曲霉/酵母菌混合菌种和其他多糖分解菌与酵母菌混合菌种固态发酵三七渣的发酵效果，得出黑曲霉/酵母菌的发酵效果比其他组合好。秦岭等以康宁木霉、产黄纤维单胞菌、产朊假丝酵母和黑曲霉混合菌种对生脉饮药渣进行固态发酵，优化了发酵工艺条件，发酵产物真蛋白质量分数增加了86.96%，粗纤维质量分数降低了20.09%。石宝珍等以中药渣为发酵原料，黑曲霉、白地霉和啤酒酵母为发酵菌种，考察了尿素、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵四种氮源添加量对发酵效果的影响，得出尿素和硝酸铵可有效地增加蛋白质含量。李强等以中药渣为发酵原料，以粗蛋白和可溶性蛋白含量为评价指标，比较了黄孢原毛平革菌/黑曲酶混合菌种和黄孢原毛平革菌单菌种固态发酵的效果，结果表明混合菌种可有效促进发酵产物蛋白含量的增加。周勇等选用枯草芽孢杆菌、乳酸芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母菌混合菌种固态发酵中药渣，考察了不同菌种配比对发酵产物多糖含量的影响，确定了最佳发酵工艺条件。

2 分析方法

王兵等采用凯氏定氮法测定了发酵产物的蛋白质含量，采用酸碱洗涤法测定了粗纤维含量，并得出蛋白增长率和粗纤维的降解率。谭显东等去除样品中的无机氮后，采用凯氏定氮法测定了蛋白质含量，酸碱洗涤法测定了粗纤维含量，3,5-二硝基水杨酸法测定了还原糖含量。石宝珍等采用GB/T5009.5-2003《食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定了蛋白质含量，酸碱消煮法测定了纤维素含量。李善家等采用半微量凯氏定氮法测定了蛋白质含量，采用van Soest等的方法测定了纤维素含量。李强等采用凯氏定氮法(GB/T 6432-1994)测定了粗蛋白质含量，考马斯亮蓝法测定了可溶性蛋白质含量。

3 结论

中药渣具有较高的营养和药用价值，目前仍采用焚烧、填埋等传统方法进行处理，既污染环境，又造成资源的极大浪费，因此中药渣的资源化利用已成为研究的热点。中药渣的资源化利用主要集中在食用菌栽培、制备有机肥料、生产饲料添加剂、废水处理及提取其他有效成分等方面。通过微生物技术将其转化成蛋白饲料，为中药渣的资源化利用开辟了一条新的途径，具有广阔的应用前景。目前，利用微生物固态发酵生产蛋白饲料的研究多处于实验室阶段，大规模生产应用有待突破。

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The protein feedstuff produced from herb-medicine residues by solid-state fermentation

CHEN Xin,CHE Shu-li,ZHANG Shang-zhi,AN Zhi-gang

(GansuUniversityofTraditionalChineseMedicine,DingxiTeachersCollege,DingxiGansu743000China)

By searching lots of related articles,this paper discussed on the feedstuff from herb-medicine residues by solid-state fermentation from two aspects,including the selection of fermentation bacteria and the analysis method.Herb-medicine residues has high nutritional and medicinal value,and has broad application prospects.

Herb-medicine residues; solid-state fermentation; protein feedstuff

2016-06-13

陈鑫(1984-)，女，陕西西安人,讲师，硕士，主要从事中药加工；E-mail：chenxin_0219@126.com。

S 816.75

A

1004-6704(2016)06-0064-03