用于杂交构树全株发酵的发酵菌液及其制备方法和应用与流程

[0001]
本发明属于农业技术领域，具体涉及用于杂交构树全株发酵的发酵菌液及其制备方法和应用。


背景技术：

[0002]
杂交构树的粗蛋白含量高达26％～32％，富含多种氨基酸、维生素、微量元素及黄酮类生理活性物质，且杂交构树叶片肥厚较野生构树丰产。然而，当前杂交构树的发酵技术局限于对其鲜嫩枝叶的发酵，且发酵程度不彻底，利用度低，发酵对于木质化程度相对较的高茎杆几乎没有作用。同时，摘采鲜嫩枝叶的工作必须由人工完成，效率低、成本高，难以进行大规模的产业化应用，迫切需要一种能够适用于杂交构树全部茎杆和枝叶的发酵利用技术，改变人工采摘为机械化收割，并将收割全部产物充分发酵利用，提高效率、降低成本。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种用于杂交构树全株发酵的发酵菌液。
[0004]
本发明的再一目的在于提供上述发酵菌液的制备方法。
[0005]
本发明的再一目的在于提供杂交构树的全株发酵方法。
[0006]
根据本发明具体实施方式的用于杂交构树全株发酵的发酵菌液，所述发酵菌液由包括以下物质的组分发酵而成：糖类物质14～17％(w/w)、毕赤酵母菌 90000～100000cfu/ml、圆酵母75000～90000cfu/ml、嗜酸乳杆菌80000～ 100000cfu/ml、双歧杆菌60000～80000cfu/ml、乳酸乳球菌50000～ 70000cfu/ml、干酪乳杆菌70000～90000cfu/ml，余量为水。
[0007]
本发明的发酵菌液中，毕赤酵母菌能够有效分解构树中的纤维素、木质素，菌体蛋白含量高，发酵后可进一步用于制备饲料；嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、乳酸乳球菌、干酪乳杆菌组成益生乳酸菌群，在产生营养物质同时，还产生大量乳酸、有机酸，从而不但抑制杂菌生长，促进毕赤酵母对纤维素和木质素的分解利用；圆酵母发酵分解多糖，产生风味物质的可改善饲料的适口性，菌体的蛋白含量高可继续用于制备动物饲料，同时，圆酵母的发酵还可为毕赤酵母、益生乳酸菌群的生长提供营养，圆酵母能促进乳酸菌类增殖；因此，圆酵母、益生乳酸菌群协同作用，有效促进毕赤酵母转化分解构树中的原有物质，而且本发明的发酵菌液利于后续的发酵加工，便于提高饲养动物的肉质和风味。
[0008]
其中，益生乳酸菌群产生的物质包括酸性代谢产物(乳酸为主，乙酸，丙酸，丁酸，异丁酸等)、胞外多糖eps(包括荚膜多糖、粘质多糖等)、乳酸菌素、伽玛氨基丁酸以及其他还有维生素、共轭亚油酸、多肽类物质等。上述酸性代谢产物能够有效抑制病原微生物，还可作为某些营养物质的合成前体；并且乳酸菌素也具有抑菌作用。
[0009]
因此，本发明中复合发酵菌液中各菌种协同分解转化构树中的纤维素、木质素成分为可利用多糖类，分解植物粗蛋白为小分子肽段和氨基酸，合成菌体蛋白，通过分解转化作用，也让构树中的黄酮类化合物更易于吸收。
[0010]
根据本发明具体实施方式的用于杂交构树全株发酵的发酵菌液，按重量份计，所述糖类物质包括红糖5～8份、白砂糖3～6份、果糖1～3份和蜂蜜1～ 3份。
[0011]
根据本发明具体实施方式的用于杂交构树全株发酵的发酵菌液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0012]
(1)取灭菌纯净水，加入14～17％糖类物质；
[0013]
(2)再分别加入毕赤酵母菌90000～100000cfu/ml、圆酵母75000～ 90000cfu/ml、嗜酸乳杆菌80000～100000cfu/ml、双歧杆菌60000～ 80000cfu/ml、乳酸乳球菌50000～70000cfu/ml、干酪乳杆菌70000～ 90000cfu/ml，拌匀；
[0014]
(3)在35～40℃下厌氧培养15天。
[0015]
本发明的制备方法中，35～40℃下厌氧环境，能较好的平衡混合菌株中各菌群的生长速度和活力，若改变发酵温度，各菌群的生长速度和活力受到不同程度的影响，导致菌群的比例发生改变，最终影响发酵效果。
[0016]
根据本发明具体实施方式的用于杂交构树全株发酵的发酵菌液的制备方法，按重量份计，所述糖类物质包括红糖7份、白砂糖5份、果糖2份和蜂蜜 2份。
[0017]
根据本发明具体实施方式的用于杂交构树全株发酵的发酵菌液的制备方法，步骤(3)中，当乳酸乳球菌菌落数大于1000000cfu/ml时停止发酵，得到发酵菌液。
[0018]
乳酸乳球菌达到要求后，发酵菌液中的营养物质也被限定在范围内，其他菌群会自发形成平衡状态。
[0019]
根据本发明具体实施方式的杂交构树的全株发酵方法，所述方法包括以下步骤：向杂交构树中加入占杂交构树重量5～35％的发酵菌液和1～3％的糖份后，置于密闭容器中，在35～40℃条件下发酵10～20天，其中，发酵菌液由糖类物质14～17％(w/w)、毕赤酵母菌90000～100000cfu/ml、圆酵母75000～ 90000cfu/ml、嗜酸乳杆菌80000～100000cfu/ml、双歧杆菌60000～ 80000cfu/ml、乳酸乳球菌50000～70000cfu/ml、干酪乳杆菌70000～ 90000cfu/ml发酵制成。
[0020]
根据本发明具体实施方式的杂交构树的全株发酵方法，所述糖份包括红糖、白砂糖、果糖和/或蜂蜜，糖份还可以选择麦芽糖、蔗糖、乳糖等。
[0021]
根据本发明具体实施方式的杂交构树的全株发酵方法，所述杂交构树包括新鲜杂交构树、青储杂交构树和/或干燥杂交构树。
[0022]
根据本发明具体实施方式的杂交构树的全株发酵方法，所述杂交构树为全株杂交构树，所述全株杂交构树包括构树叶、树枝、树干。
[0023]
根据本发明具体实施方式的杂交构树的全株发酵方法，将杂交构树加入 5～35％的发酵菌液和1％的糖份后，再加入1～10％玉米粉、1～10％豆粉、1～10％豆粕粉，进行发酵。
[0024]
本发明的有益效果：
[0025]
本发明的发酵菌液中，一方面，毕赤酵母能够有效分解构树中的纤维素、木质素，由嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、乳酸乳球菌、干酪乳杆菌组成的益生乳酸菌群能抑制杂菌生长，促进毕赤酵母分解纤维素、木质素，圆酵母为毕赤酵母、益生乳酸菌群提供营养，各菌群协同作用分解全株构树；另一方面，毕赤酵母、圆酵母以及益生乳酸菌菌群有利用后续的饲料加工，能够有效提高饲养动物的肉质和风味。
具体实施方式
[0026]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0027]
实施例1发酵菌液的制备
[0028]
1.1取灭菌纯净水，按重量加入红糖7％、白砂糖5％、果糖2％、蜂蜜2％，再分别加入毕赤酵母菌95000cfu/ml、圆酵母80000cfu/ml、嗜酸乳杆菌 90000cfu/ml、双歧杆菌70000cfu/ml、乳酸乳球菌60000cfu/ml、干酪乳杆菌 80000cfu/ml，拌匀，置于摇床上，在38℃下厌氧培养15天后逐日测量。
[0029]
当乳酸乳球菌菌落数大于1000000cfu/ml时停止发酵，得到发酵原液。
[0030]
在使用前将发酵原液用无菌水稀释8倍得到发酵液。
[0031]
1.2取灭菌纯净水，按重量加入红糖5％、白砂糖3％、果糖1％、蜂蜜5％，再分别加入毕赤酵母菌90000cfu/ml、圆酵母75000cfu/ml、嗜酸乳杆菌 80000cfu/ml、双歧杆菌60000cfu/ml、乳酸乳球菌50000cfu/ml、干酪乳杆菌 70000cfu/ml，拌匀，置于摇床上，在35℃下厌氧培养15天后逐日测量。
[0032]
当乳酸乳球菌菌落数大于1000000cfu/ml时停止发酵，得到发酵原液。
[0033]
在使用前将发酵原液用无菌水稀释8倍得到发酵液。
[0034]
1.3取灭菌纯净水，按重量加入红糖6％、白砂糖6％、果糖3％、蜂蜜2％，再分别加入毕赤酵母菌100000cfu/ml、圆酵母90000cfu/ml、嗜酸乳杆菌 100000cfu/ml、双歧杆菌80000cfu/ml、乳酸乳球菌70000cfu/ml、干酪乳杆菌 90000cfu/ml，拌匀，置于摇床上，在40℃下厌氧培养15天后逐日测量。
[0035]
当乳酸乳球菌菌落数大于1000000cfu/ml时停止发酵，得到发酵原液。
[0036]
在使用前将发酵原液用无菌水稀释8倍得到发酵液。
[0037]
实施例2处理杂交构树
[0038]
2.1新鲜处理
[0039]
杂交构树全株新鲜收割、绞碎直接进行发酵。
[0040]
2.2青储处理
[0041]
杂交构树全株新鲜收割、绞碎，后青储一段时间后，进行发酵.
[0042]
2.3干燥处理
[0043]
杂交构树全株收割后干燥至水分10％以内后，绞碎，再进行发酵。
[0044]
实施例3杂交构树的全株发酵
[0045]
3.1对于新鲜的杂交构树
[0046]
新鲜收割处理的杂交构树加入构树重量5％的发酵液和1％红糖，置于密闭容器中，35～40℃发酵15天；
[0047]
衍生发酵：新鲜收割处理的杂交构树加入构树重量10％发酵液和1％红糖，可以额外添加1～10％玉米粉、1～10％豆粉、1～10％豆粕粉，置于密闭容器中， 35～40℃发酵15天。
[0048]
3.2对于青储杂交构树
[0049]
青储处理的杂交构树加入构树重量20％发酵液和2％红糖，置于密闭容器中， 35～40℃发酵15天；
[0050]
衍生发酵：青储处理的杂交构树加入构树重量15％发酵液和2％白砂糖，可以额外添加1～10％玉米粉、1～10％豆粉、1～10％豆粕粉，置于密闭容器中，35～ 40℃发酵15天。
[0051]
3.3干燥的杂交构树
[0052]
干燥处理的杂交构树加入35％发酵液和3％红糖，置于密闭容器中，35～40℃发酵15天。
[0053]
衍生发酵：干燥处理的杂交构树加入30％发酵液和3％果糖，可以额外添加 1～10％玉米粉，置于密闭容器中，35～40℃发酵15天。
[0054]
实施例4
[0055]
将未发酵构树与经本发明实施例1发酵得到的全株发酵产物进行对比，结果如表1所示。
[0056]
表1构树发酵前后营养物质的变化情况
[0057] 粗蛋白(％)粗纤维(％)木质素(％)未发酵14.99519.915.9全株发酵14.48510.53.1相差(％)347.347.5
[0058]
如表1所示，经过15天发酵，构树经全株发酵后，粗纤维含量降低至10.5％，较未发酵构树，粗纤维的降解量提高了47.3％((发酵全株粗纤维％-未发酵全株粗纤维％)/未发酵粗纤维％)；构树经全株发酵后，木质素的含量降低至3.1％，较未发酵构树，粗纤维的降解量提高了47.5％((发酵全株木质素％-未发酵全株木质素％)/未发酵木质素％)。因此，本发明的发酵菌液可以有效的降解构树中的粗纤维和木质素。
[0059]
取市售猪饲料以及通过本发明实施例3.1得到的全株构树发酵饲料，将全株构树发酵饲料分别按照10％、20％、30％的添加量加入市售猪饲料中，饲喂10 天，考察各组表观消化率。结果如表2所示：
[0060]
表2饲喂不同饲料所得的表观消化率
[0061] 对照10％添加20％添加30％添加semp值总磷(％)72.2
bc
86.1
aa
79.1
bb
72.9
bc
1.42<0.01无机磷(％)64.5
bc
84.2
aa
76.1
ab
75.8
ab
2.13<0.01钙(％)69.7
b
78.4
a
76.2
ab
73.5
ab
2.460.149铜(％)79.5
b
98.5
a
98.1
a
97.4
a
0.59<0.01锌(％)77.7
c
90.8
a
87.9
a
82.8
b
1.02<0.01铁(％)70.5
b
79.4
a
74.7
ab
70.8
b
1.560.014锰(％)69.7
bb
79.7
aa
73.5
abb
67.5
bb
1.81<0.01
[0062]
结果如表2所示，添加10％、20％、30％发酵构树的饲料日粮提高了育肥猪对总磷、无机磷、钙、铜、铁、锌、锰的表观消化率。(注：p小于0.01为差异极显著，上表中字母角标的理解：以铁为例，70.5b和79.4a差异显著所以角标字母不同，而 74.7
ab
和70.5
b
相比差异不显著所以有同一个b，74.7
ab
和79.4
a
差异也不显著所以有同一个角标a。其余数据同理。)
[0063]
设置若干实验组，每个实验组所使用的菌种不同，分别对构树进行全株发酵，其
中，
[0064]
实验组1：毕赤酵母；
[0065]
实验组2：毕赤酵母和圆酵母；
[0066]
实验组3：毕赤酵母、圆酵母、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌；
[0067]
实验组4：毕赤酵母、圆酵母、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、乳酸乳杆菌、干酪乳杆菌；
[0068]
实验组5：圆酵母、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、乳酸乳杆菌、干酪乳杆菌；
[0069]
将各组所得发酵菌液与构树混合，按照本发明实施例3的发酵条件，进行发酵。比较分析各组发酵结果，具体结果如表3所示：
[0070]
表3不同发酵菌种对构树全株发酵的影响情况
[0071][0072][0073]
如表3所示，实验组1中只有毕赤酵母，没有其它菌种的协同增强，构树中粗纤维、木质素的分解效果较差，整体发酵效率低下；实验组5中没有毕赤酵母，即使其他菌种营造环境，在提高发酵效率上得不到充分体现；相较实验组1，实验组2中的粗纤维降低了0.6％，木质素的含量甚至略有升高；实验组 3在实验组2的基础上加入了两种乳酸菌，粗纤维含量降低了1.6％、木质素的含量仅降低了0.4％；实验组4中，毕赤酵母、圆酵母与4种乳酸菌共同作用下，粗纤维的含量降低了5.0％，木质素的含量大幅降低了1.5％，木质素与粗纤维的含量均大幅降低，说明毕赤酵母、圆酵母与4种益生乳酸菌协同作用，极大的提高了全株构树的发酵降解效率。
[0074]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。