于海峰 徐國華 郭英熙

豆腐廢水，俗稱黃漿水，是豆腐在生產過程中形成的豆腐瀝水。在豆腐的加工過程中，需加入約10倍于大豆干重的水來研磨成漿，其中約有1/3～1/2漿在隨后的加工過程中被瀝出，形成豆腐瀝水。其中約含1%的固形物，主要是蛋白質、低聚糖，此外尚有部分微量成分如維生素、脂類等成分[1]。豆腐廢水中有機物質含量高，直接排放對環(huán)境造成污染，而且其有機物質可以被微生物利用，通過微生物發(fā)酵可以獲取蛋白質、淀粉等牲畜可消化吸收的物質，可以直接用作飼料或飼料生產的原料。

酸漿是一種傳統(tǒng)的天然豆腐凝固劑,是黃漿水經多種微生物自然發(fā)酵的產物。酸漿在我國作為豆制品的點漿劑已有400多年的歷史，其凝固大豆蛋白的機理已經證明為酸凝[2]。酸是由酸漿中產酸菌發(fā)酵黃漿水產生。將酸漿中功能菌單獨或者混合培養(yǎng)，可以充分利用大豆乳清中的營養(yǎng)物質，降低大豆乳清中有機物的含量。同時也可將酸漿中產酸菌應用于黃漿水的發(fā)酵,對其進行綜合利用,生產單細胞蛋白和乳清發(fā)酵飲料,其菌體蛋白氨基酸組成合理，是一種優(yōu)質的飼料菌體蛋白。通過微生物轉化方法可以為豆腐廢水的處理與綜合利用開辟新的思路。

酸漿中的微生物種類很多,關系復雜,我們已經對酸漿中產酸菌進行了分離,獲得一株產酸能力最強的菌株,鑒定其屬于嗜酸乳桿菌[3]。為了更好地對酸漿中微生物利用,本文對嗜酸乳桿菌發(fā)酵豆腐廢水的發(fā)酵條件進行研究,為豆腐廢水綜合利用提供基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

菌種：嗜酸乳桿菌AP117，本實驗室分離保存；豆腐廢水，取自豆腐作坊。

1.2 儀器

PYX-DHS型隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱；YXQG01型電熱式蒸汽消毒器；202-1型電熱恒溫干燥箱；HZQ-Q型振蕩器；Nikon E20o-F型生物顯微鏡；PHS-2C型pH計。

1.3 培養(yǎng)基

豆腐廢水液體培養(yǎng)基：豆腐作坊廢水，添加葡萄糖2%(m/V)。

豆腐廢水固體培養(yǎng)基：在豆腐廢水液體培養(yǎng)基中添加水洗瓊脂粉2%(m/V)。

1.4 方法

1.4.1 發(fā)酵種子的活化和種子液制備

取斜面保存菌種一環(huán)，接入100 ml豆腐廢水液體培養(yǎng)基中，35℃恒溫靜置培養(yǎng)48 h；

取活化后的菌液5 ml，接入100 ml豆腐廢水液體培養(yǎng)基中，35℃恒溫靜置培養(yǎng)18 h。

1.4.2 產酸量的測定[4]

采用總酸的測定方法。黃漿水液體培養(yǎng)基的總酸含量作為對照。

式中：C——標準NaOH溶液的濃度，mol/l；

V1——滴定待測樣消耗的標準NaOH溶液的體積(ml)；

V0——滴定黃漿水原樣消耗的標準NaOH溶液的體積（ml）;

K——換算為酸的主要系數(shù)，即1 mol NaOH相當于主要酸的克數(shù)，用乳酸計則K=0.090;

V——待測樣的體積(ml)。

2 結果與討論

2.1 葡萄糖添加量對AP117產酸量的影響

改變豆腐廢水中葡萄糖的添加量進行嗜酸乳桿菌AP117發(fā)酵豆腐廢水試驗，35℃培養(yǎng)48 h，試驗結果見圖1。

計算方法：

從圖1可以看出，在葡萄糖的一定濃度范圍內，嗜酸乳桿菌AP117發(fā)酵豆腐廢水產酸量與葡萄糖添加量呈正相關，即隨葡萄糖添加量的增加而增加。當葡萄糖的添加量從4%繼續(xù)增加時，產酸量卻稍有下降，這是因為隨著葡萄糖添加量的增加，產酸菌生長速度加快，產酸量增加，使環(huán)境pH值下降，抑制了菌體的生長。同時當葡萄糖添加量到一定濃度時，環(huán)境的滲透壓增加，使菌體生長受到抑制甚至不能忍受高滲環(huán)境死亡。因此最適葡萄糖添加量為4%。

2.2 溫度對AP117產酸量的影響

不同的發(fā)酵溫度，嗜酸乳桿菌AP117的產酸量不同，試驗結果如圖2所示。

由圖2可以看出，在35℃時嗜酸乳桿菌AP117產酸量最大。

2.3 AP117最佳產酸條件的確定

參考兩個單因素試驗，根據(jù)預備試驗的結果，選擇對菌體產酸影響較大的接種量、初始pH值、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間4個因素設計4因素3水平正交試驗，并根據(jù)產酸量確立最佳產酸條件。正交試驗因素水平見表1，試驗結果見表2。

表1 正交試驗因素水平

以產酸量作為指標，根據(jù)正交試驗結果可以看出發(fā)酵溫度對嗜酸乳桿菌AP117發(fā)酵豆腐廢水影響最大，發(fā)酵時間和接種量次之，初始pH值影響最小。

表2 嗜酸乳桿菌AP117產酸條件正交試驗結果

根據(jù)極差分析結果得出最佳發(fā)酵條件是溫度37℃、初始pH值6.0、接種量6%、發(fā)酵時間48 h，在最佳條件下產酸量達到0.551 4 g/100 ml。此最優(yōu)方案與正交試驗7號試驗相符。

3 結論

從培養(yǎng)基初始pH值、發(fā)酵溫度、接種量和發(fā)酵時間等不同的方面對從酸漿中分離得到的嗜酸乳桿菌AP117進行發(fā)酵豆腐廢水發(fā)酵條件的研究，找出AP117發(fā)酵豆腐廢水的最佳條件，即：發(fā)酵溫度37℃；初始pH值6.0；接種量6%；發(fā)酵時間48 h。本試驗菌株是酸漿中功能菌株之一，對其發(fā)酵豆腐廢水條件的研究為豆腐廢水資源化提供了新的探索途徑，具有廣闊的應用前景。

[1]于海峰.大豆乳清發(fā)酵飲料菌株的選育及發(fā)酵條件的研究[D].山東輕工業(yè)學院，2004，6.

[2]宋俊梅，曲靜然，李燕，等.脆豆腐老漿液點漿機理的研究[J].食品科技，2002(4)：14-15.

[3]王國良，宋俊梅，曲靜然.從酸漿中分離出的一株產酸菌的鑒定[J].河南工業(yè)大學學報(自然科學版)，2006（1）：77-83.

[4]大連輕工業(yè)學院等八大院校主編.食品分析（第一版）[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1994:10.