中國是農(nóng)業(yè)種植和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,2017年秸稈理論資源量接近10.9億噸,未利用的約2億噸,秸稈資源化利用率亟待提升。同時,我國也是白酒生產(chǎn)和消費大國,每年產(chǎn)生的酒糟數(shù)量高達4000萬噸,資源量豐富。這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物也是來源廣泛的生物質(zhì)資源,廢棄物資源化利用是改善環(huán)境污染、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。然而,作物秸稈收獲的季節(jié)性、時效性與其全年可持續(xù)利用存在結(jié)構(gòu)性矛盾,勢必要求秸稈能長時間、穩(wěn)定貯存,從而滿足廢棄物資源化利用過程中的原料可持續(xù)供給。為了實現(xiàn)作物秸稈和酒糟生物質(zhì)原料的長時間貯存和資源化利用,本文以甜高粱秸稈(G)和酒糟(J)為試驗原料,利用青貯原理將二者進行混合固態(tài)發(fā)酵,分別設(shè)置5:1、2:1、1:1、1:2、1:6、0:1六個梯度的混合質(zhì)量比例,6個處理組分別命名為GJ.1、GJ.2、GJ.3、GJ.4、GJ.5和GJ.6。連續(xù)固態(tài)發(fā)酵160 d,分別于40 d、80 d、120 d和160 d進行感官質(zhì)量、營養(yǎng)組分、木質(zhì)纖維組分、發(fā)酵特性、主要微生物數(shù)量以及微生物菌群多樣性的動態(tài)分析。研究結(jié)果主要包括以下幾個方面:(1)甜高粱秸稈和酒糟兩種原料組分結(jié)果表明,甜高粱秸稈的水分、可溶性碳水化合物含量分別為5.25%和31.19%,酒糟中水分、淀粉和粗蛋白含量分別為60.34%、19.92%和12.91%,借助青貯原理將二者進行混合固態(tài)發(fā)酵,具有良好互補特性。固態(tài)發(fā)酵的感官評價結(jié)果顯示,發(fā)酵80 d時,GJ.1、GJ.2、GJ.4和GJ.5四個處理組的感官評定結(jié)果優(yōu)于GJ.3和GJ.6兩組;發(fā)酵120 d時,GJ.1、GJ.2、GJ.3、GJ.4和GJ.5五個處理組的感官評定結(jié)果優(yōu)于GJ.6組。(2)固態(tài)發(fā)酵過程中的有機組分結(jié)果表明,GJ.4、GJ.5和GJ.6三個處理組的淀粉和粗蛋白含量均顯著高于GJ.1、GJ.2和GJ.3三個處理組,其中GJ.6組發(fā)酵160 d時的粗蛋白含量高達20.56%,GJ.6組發(fā)酵80 d時的淀粉含量高達24.82%;GJ.1、GJ.2和GJ.3三個處理組的可溶性碳水化合物顯著高于GJ.4、GJ.5和GJ.6三個處理組,其中GJ.1組發(fā)酵0 d時的可溶性碳水化合物含量為30.01%;GJ.4、GJ.5和GJ.6三個處理組的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量顯著低于GJ.1、GJ.2和GJ.3三個處理組,而且這三個處理組的半纖維素含量得到較好的保存。發(fā)酵特性結(jié)果表明,發(fā)酵160 d期間GJ.1和GJ.2兩個處理組的pH值均超過了優(yōu)良青貯的pH值推薦范圍(pH4.2),發(fā)酵160 d期間GJ.3組的pH值高于4.2,但仍在腐敗變質(zhì)的臨界范圍內(nèi)(pH4.5),GJ.4、GJ.5和GJ.6三個處理組的pH值則始終處于優(yōu)良青貯pH值范圍內(nèi),且這三個處理組對應(yīng)的乳酸含量顯著高于其他處理組;GJ.1、GJ.2、GJ.3、GJ.4、GJ.5和GJ.6六個處理組的氨態(tài)氮/總氮比值和乙醇含量隨著發(fā)酵體系中酒糟質(zhì)量比例的增加,總體上呈增大趨勢,其中GJ.6組發(fā)酵40 d和120 d時的氨態(tài)氮/總氮比值超過了優(yōu)良青貯推薦值(10%)。(3)發(fā)酵過程中乳酸菌、酵母菌和霉菌等主要微生物的數(shù)量變化結(jié)果表明,隨著酒糟質(zhì)量比例的增加,GJ.1、GJ.2、GJ.3、GJ.4、GJ.5和GJ.6六個處理組中的乳酸菌菌落數(shù)量呈先增后減趨勢,而酵母菌和霉菌的菌落數(shù)量均呈現(xiàn)下降的趨勢。(4)利用高通量測序技術(shù)對固態(tài)發(fā)酵過程中細菌群落多樣性結(jié)果分析顯示,GJ.1、GJ.2、GJ.3、GJ.4、GJ.5和GJ.6六個處理組的變形菌門(Proteobacteria)和厚壁菌門(Firmicutes)為門水平的優(yōu)勢菌;乳桿菌屬(Lactobacillus)和片球菌屬(Pediococcus)為屬水平優(yōu)勢菌,且其中GJ.4、GJ.5和GJ.6三個處理組的乳酸菌屬相對豐度明顯高于GJ.1、GJ.2和GJ.3三個處理組。(5)真菌群落多樣性結(jié)果顯示,GJ.1、GJ.2、GJ.3、GJ.4、GJ.5和GJ.6六個處理組的子囊菌門(Ascomycota)為門水平的優(yōu)勢菌,其中GJ.3組發(fā)酵40 d和160 d時子囊菌門(Ascomycota)的相對豐度高達100%,GJ.4組發(fā)酵120 d和160 d時子囊菌門(Ascomycota)的相對豐度也高達100%;畢赤酵母屬(Pichia)、念珠菌屬(Candida)和曲霉菌屬(Aspergillus)為屬水平的優(yōu)勢菌,其中GJ.3組發(fā)酵160 d時紅曲霉屬(Monascus)的相對豐度高達99%。綜合上述結(jié)果,GJ.4、GJ.5和GJ.6三個處理組的發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)于GJ.1、GJ.2和GJ.3三個處理組。但綜合考慮感官質(zhì)量、干物質(zhì)回收、有機物質(zhì)保存和乳酸菌的相對豐度等,當(dāng)甜高粱秸稈與酒糟的質(zhì)量比為1:6時,其混合固態(tài)發(fā)酵效果相對最佳。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ920.6
【部分圖文】：

酒糟與甜高粱秸稈混合固態(tài)發(fā)酵品質(zhì)及微生物多樣性研究堿地生產(chǎn)，所以在甘肅地區(qū)多有種植。但由于大量種植甜高粱，必然會產(chǎn)生大量的甜高粱秸稈，直接進行焚燒，不但會污染環(huán)境，而且會造成資源的浪費。而酒糟是在釀酒蒸餾過程中產(chǎn)生的食品加工副產(chǎn)物，每年也會造成大量的浪費。酒糟中的水分含量比較大，在貯存的過程中易發(fā)生腐敗變質(zhì)。因此，將甜高粱秸稈與酒糟進行不同質(zhì)量比例的混合固態(tài)發(fā)酵，可以極大程度地解決資源浪費的問題實現(xiàn)甜高粱秸稈和酒糟生物質(zhì)原料的長時間的保存，為這兩種生物質(zhì)資源的轉(zhuǎn)化利用奠定基礎(chǔ)。1.5.3 技術(shù)路線圖

酒糟與甜高粱秸稈混合固態(tài)發(fā)酵品質(zhì)及微生物多樣性研究氣味 10；結(jié)構(gòu) 4；色澤 2。）氣味 10；結(jié)構(gòu) 4；色澤 2。）氣味 10；結(jié)構(gòu) 4；色澤 2。）氣味 10；結(jié)色澤 1。GJ.5優(yōu)等（總分 16。氣味 10；結(jié)構(gòu) 4；色澤 2。）優(yōu)等（總分 16。氣味 10；結(jié)構(gòu) 4；色澤 2。）良好（總分 10。氣味 4；結(jié)構(gòu) 4；色澤 2。）優(yōu)等（總分氣味 14；結(jié)色澤 2。GJ.6優(yōu)等（總分 19。氣味 14；結(jié)構(gòu) 4；色澤 1。）中等（總分 5。氣味 2；結(jié)構(gòu) 2；色澤 1。）中等（總分 7。氣味 4；結(jié)構(gòu) 2；色澤 1。）優(yōu)等（總分氣味 14；結(jié)色澤 1。2.3 發(fā)酵過程中營養(yǎng)組分分析.3.1 干物質(zhì)（DM）含量的動態(tài)變化

碩士學(xué)位論文設(shè)計旨在了解不同質(zhì)量比例甜高粱秸稈與酒糟混合固態(tài)發(fā)酵對混合固態(tài)質(zhì)的影響，而不同質(zhì)量比例對應(yīng)的混合發(fā)酵體系中水分含量有明顯差異。論發(fā)酵時間的長短，其 DM 含量均隨著 GJ.1～GJ.6 六個處理組中酒糟比加而減小。.3.2 干物質(zhì)回收率（DMR）的動態(tài)變化
【參考文獻】

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本文編號：2854552