固體發(fā)酵黃芪藥渣工藝條件優(yōu)化.pdf

1、近年來隨著中醫(yī)藥的復(fù)興和發(fā)展，中藥生產(chǎn)、加工企業(yè)不斷增多。然而，大量中藥材提取后產(chǎn)生的中藥藥渣的處理則成了一個必須面對的問題，處理不當(dāng)會嚴重污染環(huán)境。中藥藥渣中殘留有大量的藥效成分以及營養(yǎng)物質(zhì)，具有資源再利用價值，已往對藥渣的處理方法主要有填埋或焚燒等，對環(huán)境造成嚴重污染。有研究發(fā)現(xiàn)，可以利用微生物發(fā)酵藥渣生產(chǎn)飼料或添加劑。但是傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝未對發(fā)酵過程中的溫度、pH值、發(fā)酵時間和基質(zhì)含水量等進行量化的研究，導(dǎo)致發(fā)酵工藝欠佳。正交試驗雖

2、然可以對發(fā)酵條件進行篩選，但是正交試驗只能對單個條件點進行優(yōu)化，缺乏對各因素交互作用的考察，不能在整個區(qū)域上尋找到最佳的組合。為提高中藥藥渣作為動物飼料添加劑的應(yīng)用效果，使藥渣所含活性成分最大程度析出，本研究采用響應(yīng)面法探討了黃芪藥渣混合固體發(fā)酵的工藝條件。
　　本研究以黃芪藥渣為原料，以降解纖維素性能較好的菌種黑曲霉和芽孢桿菌為發(fā)酵菌種。對黃芪藥渣進行發(fā)酵處理，考察指標(biāo)包括酶活性、載菌量和黃芪甲苷含量等，篩選黃芪藥渣混合固體發(fā)酵

3、的最適氮源種類、氮源添加量和黃芪藥渣基質(zhì)粒徑。采用單因素試驗設(shè)計優(yōu)化黃芪藥渣混合固體發(fā)酵條件，包括混合菌接種比例、混合菌接種量、發(fā)酵時間和含水量；以纖維素酶活性為響應(yīng)值，通過Box-Benhnken設(shè)計對最佳接種量、發(fā)酵時間和含水量進行響應(yīng)面優(yōu)化，獲得混合菌固體發(fā)酵黃芪藥渣的最佳工藝，為制備天然環(huán)保的飼料添加劑提供科學(xué)參考。
　　結(jié)果顯示:
　?。?）黃芪藥渣固體發(fā)酵最適氮源為硫酸銨，并且在硫酸銨添加量為0.3％，黃芪藥渣粉

4、碎至10~20目時發(fā)酵效果最好。
　?。?）單因素固體發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)果表明，混合菌最適接種比例為黑曲霉∶芽孢桿菌=1∶2，最佳接種量為5%，最適含水量為60%，發(fā)酵時間6 d。
　?。?）通過響應(yīng)面優(yōu)化試驗確定混合菌固體發(fā)酵黃芪藥渣最佳工藝條件為：黃芪藥渣粉碎至10~20目，硫酸銨作為氮源，按0.3%添加，黑曲霉和芽孢桿菌按體積比1∶2混合，接種量5.41%，含水量61.79%，發(fā)酵6 d。
　?。?）采用最優(yōu)條件進行

5、驗證試驗發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后黃芪藥渣纖維素酶比活力為4493.21 U/g，淀粉酶比活力75.12 U/g，酸性蛋白酶比活力113.52 U/g，黃芪甲苷析出量（0.67±0.01）mg/g，芽孢桿菌含量4.605×107 cfu/g，黑曲霉1.805×106 cfu/g。
　　綜上可知，采用響應(yīng)面法優(yōu)化黃芪藥渣發(fā)酵工藝，黑曲霉和芽孢桿菌生長良好，產(chǎn)生的纖維素酶克有效降解藥渣纖維素，促進藥渣中黃芪甲苷的析出，采用此工藝發(fā)酵黃芪藥渣生產(chǎn)飼料