1. 研究目的与意义
粮食短缺、能源紧张及环境污染的日益严重是世界各国所面临的难题。通过对可再生资源物质的转化作用,能在有利于生态平衡的条件下同时解决这三个问题。我国作为一个农业大国,每年产生大量的各种秸秆,而这部分秸秆只有不到10%用于饲料,其余大部分被焚烧或者遗弃在田间,这既是对天然资源的巨大浪费,又对环境造成了严重的污染。随着社会发展和人们生活水平的不断提高,又随着畜牧业的发展,饲料资源的不足日益严峻,因此人们对环境污染问题更加关注和重视,很多学者也都致力于纤维素酶和单细胞蛋白的研究,以便更好地提高纤维素饲料的利用率。利用农副产品的脚料进行微生物发酵来生产生物蛋白饲料是一个很好的解决方案,这得到了人们的高度重视。
通过对可再生资源的生物转化利用,拓广饲料的来源,提高饲料的质量,在有利于生态平衡的条件下同时解决粮食短缺以及环境污染的问题,使其作为一种清洁产业促进农业的可持续发展。
2. 国内外研究现状分析
在我国,单细胞蛋白生产始于1992年,1986年4月10日,我国第一个饲料厂在广东省江门市建成并试产成功。1987年全国SCP(酵母)总产量1.55万吨,1990年SCP超过2万吨,1991年总产量6万吨,其中固体酵母达4.8万吨,1992年固体酵母达8万吨,1993年超过10万吨,到2000年发展到15万吨,发展前景看好。我国自20世纪50年代末期就已经开始利用有机废弃物生产SCP:黑龙江伊春南岔木材厂利用木材水解液生产酵母饲料,年初2000t。20世纪80年代中期,南方许多味精厂都筹建了年产千吨的饲料酵母车间。同时,以酒精废液为原料生产SCP也取得了一定的进展。生产酒精的原料有两大类:一类是用蜜糖来做原料,还有一类是用薯干淀粉等作原料。用蜜糖酒精废液来生产SCP,国外已经有比较成熟的经验,即用蒸馏的废液添加蜜糖的澄清液直接来培养饲料。广西轻工厂与广西红河糖厂合作,建设了中间生产装置,产品的蛋白质含量达42%以上。
1955年联合国农粮组织的蛋白质咨询组织(PAG)强调了SCP的重要性,制定了SCP的研究指导方案。世界各国的研究人员都逐渐转向了利用各种有机废弃物作为原料生产SCP的研究。在这一领域中,俄罗斯处于领先地位,他们主要利用食品工业废水和农产品下脚料,如酒精废液、玉米芯、棉籽壳等生产饲料酵母,年产50万吨以上。保加利亚以木材水解液和部分酒精废液为原料,建成了两座年产2.5万吨的SCP工厂。美国以麦秸为原料,经过双菌株固态发酵,使得麦秸的蛋白质含量增至16%-18%,纤维素分解率达31%;Nyostrom..JM已经实现了将农作物秸秆主要成分转化成葡萄糖的工厂化试验。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.产朊假丝酵母利用不同浓度木糖发酵,并对其培养条件进行优化。测定不同时间段生长od,绘制生长曲线。
2.测定不同浓度木糖发酵酵母菌体干重及粗蛋白含量。
4. 研究创新点
产朊假丝酵母菌株由于发酵密度高,既能利用五碳糖又能利用六碳糖,能被用作生产单细胞蛋白及氨基酸、酶类等有用物质。通过微生物发酵所生产的蛋白质等营养物质含量高,对人体无致病作用,味道好并且易消化吸收,是一个很有前景的朝阳产业。
