中國是農業(yè)種植和農業(yè)生產大國,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,我國也是白酒生產和消費大國,每年產生的酒糟數(shù)量高達4000萬噸,資源量豐富。這些農業(yè)生產廢棄物也是來源廣泛的生物質資源,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)農業(yè)生產可持續(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)利用存在結構性矛盾,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,分別設置5:1、2:1、1:1、1:2、1:6、0:1六個梯度的混合質量比例,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進行感官質量、營養(yǎng)組分、木質纖維組分、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果優(yōu)于GJ.6組。(2)固態(tài)發(fā)酵過程中的有機組分結果表明,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,但仍在腐敗變質的臨界范圍內(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,且這三個處理組對應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)量變化結果表明,隨著酒糟質量比例的增加,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對固態(tài)發(fā)酵過程中細菌群落多樣性結果分析顯示,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%。綜合上述結果,GJ.4、GJ.5和GJ.6三個處理組的發(fā)酵品質優(yōu)于GJ.1、GJ.2和GJ.3三個處理組。但綜合考慮感官質量、干物質回收、有機物質保存和乳酸菌的相對豐度等,當甜高粱秸稈與酒糟的質量比為1:6時,其混合固態(tài)發(fā)酵效果相對最佳。
【學位單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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)酵品質及微生物多樣性研究堿地生產，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生的食品加工副產物，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。因此，將甜高粱秸稈與酒糟進行不同質量比例的混合固態(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原料的長時間的保存，為這兩種生物質資源的轉化利用奠定基礎。1.5.3 技術路線圖

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

碩士學位論文設計旨在了解不同質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)質的影響，而不同質量比例對應的混合發(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 干物質回收率（DMR）的動態(tài)變化
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 雒瑞瑞;郭艷麗;韓海珠;張然;周巨旺;陳永宏;張宏偉;楊如杰;;馬鈴薯莖葉和甜高粱混合青貯的效果研究[J];飼料研究;2018年02期

2 戴凌燕;蔡欣月;陳卓;吳金迪;殷奎德;;高粱醇溶蛋白的研究進展[J];食品工業(yè);2018年03期

3 師媛媛;;甜高粱稈制備乳酸技術研究探討[J];河南化工;2018年01期

4 段珍;李曉康;張紅梅;張建華;李霞;;苜蓿青貯技術研究現(xiàn)狀[J];中國飼料;2018年01期

5 白冰;趙晶;樸春香;嚴昌國;李光春;;不同發(fā)酵處理對玉米秸稈黃貯品質的影響[J];延邊大學農學學報;2017年04期

6 劉丹;劉劍利;王帥;曹向宇;;高粱醇溶蛋白提取工藝及其功能特性研究[J];食品與機械;2017年11期

7 趙二勞;尹愛萍;張秀玲;郝麗琴;趙三虎;;高粱秸稈生物炭對Cr(Ⅵ)的吸附熱力學與動力學研究[J];化工新型材料;2017年11期

8 岳麗;葉凱;再吐尼古麗·庫爾班;王卉;山其米克;涂振東;;青貯菌劑對甜高粱秸稈與酒糟青貯品質的影響[J];新疆農業(yè)科學;2017年10期

9 郭成;尚朝秋;王強;章文杰;趙興玲;馮艷;尹芳;張無敵;;甜高粱發(fā)酵產沼氣的試驗研究[J];河南農業(yè)大學學報;2017年05期

10 王雨瓊;王敏玲;周道瑋;;添加丙酸鈣和尿素對玉米秸稈黃儲發(fā)酵品質的影響[J];河南農業(yè)大學學報;2017年05期

相關博士學位論文 前2條

1 郝薇;TMR發(fā)酵過程中微生物及其蛋白酶對蛋白降解的作用機理研究[D];中國農業(yè)大學;2015年

2 韓吉雨;青貯發(fā)酵體系中乳酸菌多樣性的研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2009年

相關碩士學位論文 前7條

1 石召弟;利用甜高粱秸稈固態(tài)發(fā)酵糟生產飼料的研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2017年

2 趙拓;添加劑對玉米秸稈與白菜混貯品質影響及細菌多樣性研究[D];蘭州理工大學;2016年

3 肖丹;南疆甜高粱青貯品質及其微生物特征的研究[D];塔里木大學;2016年

4 關皓;添加劑對不同含水量多花黑麥草青貯發(fā)酵品質及微生物種群的影響[D];四川農業(yè)大學;2016年

5 馬崢;不同添加量的纖維素酶和木聚糖酶對玉米秸稈黃貯的影響[D];山西農業(yè)大學;2015年

6 劉桂要;玉米秸桿青貯過程中微生物、營養(yǎng)成分及有機酸變化規(guī)律的研究[D];西北農林科技大學;2009年

7 晏和平;酶制劑對青貯高粱品質的影響[D];湖南農業(yè)大學;2005年

本文編號：2854552