發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 07:16

　　 餐廚垃圾(Kitchen Waste,KW)是人們消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物,主要為米類、面類、蔬菜、油脂、肉類及骨頭等食物殘余;化學(xué)組成為淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無(wú)機(jī)鹽等。目前,KW的處理方式主要有堆肥法、發(fā)酵制氫法、填埋法和焚燒法,其中堆肥法和發(fā)酵制氫法存在周期長(zhǎng)、效率低、資源化利用程度低等問(wèn)題;而直接填埋法和焚燒法均會(huì)造成環(huán)境的二次污染。因此,尋找一條切實(shí)可行的KW處理方法,實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢棄物的合理利用,不僅可有效解決糧食浪費(fèi)及環(huán)境污染問(wèn)題,也為我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供一條新思路。本文利用從自然發(fā)酵的KW中分離的微生物對(duì)KW進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵制備蛋白飼料,將該飼料用于飼喂黑水虻幼蟲,并對(duì)回收后的黑水虻幼蟲進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析及抗氧化活性研究。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:(1)本實(shí)驗(yàn)所用KW原料的含水量為62.06%,干物質(zhì)組成為粗蛋白質(zhì)22.72%、總糖29.52%、還原糖11.36%、粗脂肪14.88%、粗纖維4.08%、淀粉7.32%及灰分6.80%,營(yíng)養(yǎng)較為豐富,可作為微生物的發(fā)酵基質(zhì);從自然發(fā)酵的KW中分離出22株菌株,其中包括15株細(xì)菌,依次命名為KWBA-1~KWBA-15;4株酵母菌,命名為KWSA-1~KWSA-4;3株霉菌,命名為KWMO-1~KWMO-3。對(duì)分離菌進(jìn)行16S rDNA/ITS基因序列測(cè)序和系統(tǒng)發(fā)育樹分析,結(jié)果表明細(xì)菌中糖苷黃單胞菌、解淀粉芽孢桿菌、賴氨酸芽孢桿菌及地衣芽孢桿菌各1株,涎腺腸炎桿菌及凝結(jié)芽孢桿菌各2株,枯草芽孢桿菌3株,蠟狀芽孢桿菌4株;酵母菌包括間型假絲酵母1株,釀酒酵母3株;霉菌中裂褶菌、馬氏桿菌及肉桂紫青霉各1株。(2)根據(jù)《飼料添加劑品種目錄》確定可用于飼料生產(chǎn)的菌株為解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌及釀酒酵母,將其分別進(jìn)行KW單菌和混菌發(fā)酵,并以感官品質(zhì)、總蛋白和可溶性蛋白含量提高率為評(píng)定指標(biāo),結(jié)果表明發(fā)酵KW的最佳菌種組合為KWBA-8、KWBA-12及KWSA-2,其中KWBA-8為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis),KWBA-12為凝結(jié)芽孢桿菌(Bacillus coagulans),KWSA-2為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。(3)通過(guò)單因素和響應(yīng)面優(yōu)化KW固態(tài)發(fā)酵制備蛋白飼料的工藝參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在KW與豆粕比為3:1(w/w),KWBA-8、KWBA-12和KWSA-2比例為1:1:1(v/v/v),接種量1.5%,含水率65.60%,發(fā)酵時(shí)間44.5 h的條件下,發(fā)酵產(chǎn)物具有酒香味,形態(tài)松軟、顏色呈棕黃色;與未發(fā)酵原料相比,總蛋白含量提高了21.64%,可溶性蛋白含量提高了406.18%;必需氨基酸(EAA)和總氨基酸(TAA)含量為11.65%和36.52%,較未發(fā)酵原料分別提高了22.63%和21.72%;分子量低于1,000 Da的蛋白質(zhì)組分為87.81%,較未發(fā)酵原料提高了23.01%;GC-MS分析結(jié)果表明,發(fā)酵產(chǎn)物揮發(fā)性成分中的醇類物質(zhì)較原料提高了403.56%,而具有惡臭的含硫類及萜烯類物質(zhì)未檢測(cè)出。(4)利用發(fā)酵后的蛋白飼料喂養(yǎng)黑水虻幼蟲,并以未發(fā)酵原料喂養(yǎng)的幼蟲作為對(duì)照。結(jié)果表明發(fā)酵飼料喂養(yǎng)的單只6、7、8及9日齡黑水虻幼蟲體重較對(duì)照分別增加20.72%、26.56%、30.32%及36.37%;單只幼蟲總體重增加46.61%,歷期縮短7.75%,飼料利用率、轉(zhuǎn)化率及幼蟲存活率分別增加46.59%、56.21%及3.06%;其幼蟲總蛋白含量為47.44%,較對(duì)照增加10.48%;必需氨基酸(EAA)和總氨基酸(TAA)含量為19.38%和46.41%,較對(duì)照分別增加53.09%和30.21%,幼蟲EAA/NEAA(非必需氨基酸)和EAA/TAA均高于WHO/FAO理想蛋白模式,且其必需氨基酸指數(shù)(EAAI)≥0.90;發(fā)酵飼料喂養(yǎng)的黑水虻幼蟲蛋白清除DPPH和羥基自由基的IC_(50)是對(duì)照幼蟲蛋白的1.51倍和1.07倍,其總還原力為對(duì)照的1.53倍,即發(fā)酵飼料喂養(yǎng)的黑水虻幼蟲蛋白抗氧化性較強(qiáng)。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S899.9;X799.3
【部分圖文】：

KWBA-5 不規(guī)則圓形 表面褶皺 波形 不透明 淺白色KWBA-6 不規(guī)則 中心凹陷 鋸齒狀 半透明 淺黃色KWBA-7 較大圓形 平整濕潤(rùn) 不規(guī)則 不透明 白色KWBA-8 圓形 光滑干燥 整齊 不透明 乳白色KWBA-9 不規(guī)則圓形 中心褶皺 波形 不透明 淺白色KWBA-10 圓形 較光滑濕潤(rùn) 整齊 不透明 乳白色KWBA-11 圓形 光滑濕潤(rùn) 整齊 不透明 乳白色KWBA-12 近圓形 光滑干燥 不規(guī)則 不透明 乳白色KWBA-13 圓形 較光滑濕潤(rùn) 整齊 不透明 乳白色KWBA-14 圓形 光滑凸起 整齊 不透明 白色KWBA-15 近圓形 光滑濕潤(rùn) 整齊 不透明 乳白色KWSA-1 圓形 光滑凸起 整齊 不透明 乳白色KWSA-2 圓形 光滑、中心凸起 整齊 不透明 白色、邊緣較淺KWSA-3 圓形 光滑凸起 整齊 不透明 白色KWSA-4 圓形 光滑、中心凸起 整齊 不透明 乳白色、邊緣較淺

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文.2 可以看出 KWBA-1~KWBA-15 各菌的菌落形態(tài)及革蘭氏染A-1、KWBA-3 和 KWBA-10 為 G-，其余均為 G+；且除 KW KWBA-10 外，其余 12 株細(xì)菌均能產(chǎn)生芽孢。DNA 序列測(cè)序?yàn)?KWBA-1~KWBA-15 的 16SrDNA 序列的 PCR 擴(kuò)增電泳圖的分子物均在 1500 bp 左右。Marker↓

圖 2.4 KWBA-1~KWBA-7 系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 2.4 Phylogenic tree of KWBA-1~KWBA-7圖 2.5 KWBA-8 系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 2.5 Phylogenic tree of KWBA-8
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2866737