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第 39 卷 第 6 期 农 业 工 程 学 报 Vol.39 No.6 224 2023 年 3 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2023 ·农产品加工工程· 菌/酶添加对甜高粱渣青贮预处理作用的强化效果 1,2,3 1 1 1 1 4 4 2,3※ 任海伟 ，石瑞锋 ，魏慧元 ，王 莉 ，郭晓鹏 ，陆 栋 ，刘瑞媛 ，李金平 （1. 兰州理工大学生命科学与工程学院/西部能源与环境研究中心，兰州 730050 ；2. 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点 实验室，兰州 730050 ；3. 西北低碳城镇支撑技术协同创新中心，兰州 730050 ；4. 中科院近代物理研究所，兰州 730050 ） 摘 要：为实现生物质甜高粱渣的青贮强化预处理和能源化利用，该研究探究了不同添加剂对其青贮质量和酶解糖化效 果的影响。试验设置对照组（CK 组）、植物乳杆菌组（L 组）、纤维复合酶组（E 组）和复合添加剂组（LE 组），系 统考察甜高粱渣在 21 d 青贮预处理期间的营养成分、木质纤维组分和发酵品质的动态变化，采用隶属函数法评价青贮质 量，利用高通量测序技术分析青贮预处理过程的微生物菌群动态演绎。结合酶解糖化性能评价青贮预处理作用的强化效 果，从而筛选适宜的添加剂。结果表明：青贮预处理后甜高粱渣的粗蛋白、淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤 维素和纤维素等能量组分含量显著高于原料（P0.05 ）。青贮21d 时，3 个添加剂组的干物质、可溶性碳水化合物和粗蛋 白含量显著高于CK 组（P0.05 ），综纤维素含量显著低于CK 组（P0.05 ），且E 组的干物质含量最高，L 组的粗蛋白 含量最高，E 组和 LE 组的可溶性碳水化合物含量最高。青贮预处理期间，3 个添加剂组的 pH 值均低于 4.2 ，L 组的乳酸 和乙酸含量明显高于 CK 组（P0.05 ），E 组的乳酸/ 乙酸和乳酸/总有机酸比值显著高于 CK 组（P0.05 ）。隶属函数法 综合评价 E 组的青贮发酵质量最高。微生物菌群结果显示，甜高粱渣经青贮预处理后，3 个添加剂组的细菌菌群丰富度 和多样性都明显下降，门水平细菌主要以变形菌为主，属水平细菌主要包含肠杆菌、泛菌、明串珠菌、魏斯氏菌、拉恩 氏菌和葡糖杆菌等，这些微生物与青贮质量密切相关。甜高粱渣经青贮预处理后的还原糖得率显著提升，尤其 E 组得率 比原料提高了 117%。结合成本效益法分析，利用纤维复合酶对甜高粱渣进行青贮强化处理的E 组纯收益最高，较甜高粱 渣原料提高了近三倍。总之，单独添加纤维复合酶不仅能明显改善甜高粱渣的青贮发酵质量，实现稳定保存，还能使其 青贮预处理作用得到强化，进而提高甜高粱渣的生物降解性能，是一种经济合理、技术可行的青贮预处理强化方法。 关键词：青贮发酵；植物乳杆菌；纤维复合酶；甜高粱渣；微生物菌群；酶解糖化 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.202211017 中图分类号：S126.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2023)-06-0224-13 任海伟，石瑞锋，魏慧元，等. 菌/酶添加对甜高粱渣青贮预处理作用的强化效果[J]. 农业工程学报，2023，39(6)： 224-236. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.202211017 REN Haiwei, SHI Ruifeng, WEI Huiyuan, et al. Improvement for the ensiling pretreatment effectiveness of sweet sorghum bagasse