一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法技术

本发明专利技术属于药品、保健品技术领域和饲料加工技术领域，特别是指一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法。本发明专利技术方法采用厌氧固态发酵技术对石榴皮进行预处理，降解纤维素和半纤维素，打开石榴皮紧密的结构以富集提取鞣花酸，提高了鞣花酸的提取率，具有成本低廉，工艺简单，制作过程无污染的优点；同时将石榴皮滤饼低温干燥得到生物饲料，得到的生物饲料一方面具有较强抗氧化能力，另一方面在经过微生物发酵后，有利于动物消化吸收利用，且可以产生乳酸类风味物质，使生物饲料变得酸香，动物适口性增强，提高了农产品的附加值，有一定的经济效益。一定的经济效益。一定的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法


[0001]本专利技术属于药品、保健品
和饲料加工
，特别是指一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法。

技术介绍

[0002]我国石榴栽培历史悠久，经过长期自然选择与人工驯化，形成了不同的生态栽培群体，种质资源丰富，如河南省荥阳市河阴石榴，是中国国家地理标志产品，距今已有2100多年的历史。河南省淅川县因地制宜发展种植软籽石榴5万余亩，建成千亩以上基地8个。石榴具有高营养食用价值和高效用药物价值，深受人们喜爱。现阶段，石榴产业收入主要源于石榴果及其浅层次加工品的销售，但效果不太理想。一方面是新鲜石榴果若未及时出售或储存不当造成易裂口变质而滞销或是贱卖，另一方面是相关浅层次加工品附加值低，利润低且市场需求量小。石榴产业发展依然处在初始产品农业阶段，市场上没有通过深加工挖掘石榴的营养价值和药用价值来研发附加值较高的系列产品。2020年中央一号文件颁布，支持各地立足资源优势打造各具特色的农业全产业链，建立健全农民分享产业链增值收益机制，形成有竞争力的产业集群，推动农村一二三产业融合发展。近年来，国家政策鼓励支持农产品加工业发展，石榴产业可依托“大粮仓”“大厨房”“大餐桌”的优势，积极发展精深加工，培育全产业链农业产业化集群，变资源优势为经济优势、品牌优势为竞争优势。因此，顺应时代特征完善石榴深加工拓宽产业链条是提升特色农产品附加值、促进农民增收及推动产业化发展进程的有效途径。
[0003]石榴中存在酚类物质、木质素、有机酸、脂肪酸、萜类、类固醇和生物碱等300余种植物化学物质，含量最为丰富的是酚类物质。酚类物质是植物体内最重要的次生代谢物质之一，石榴果皮、果汁、种子、叶片和花等部位存在不同种类和含量的酚类物质，石榴果皮中酚类物质含量最为丰富，主要为类黄酮化合物、酚酸类和单宁类等。鞣花酸是一类天然的多酚活性物质，由于鞣花酸对人体健康有很大的益处，因此生产和纯化这种次生代谢物具有十分重要的意义。例如，鞣花酸对实验小鼠有抗癫痫作用。在许多报道的饮食来源中，EA对醛固酮还原酶活性的抑制作用被评估并得出结论：鞣花酸具有预防或治疗糖尿病并发症的治疗前景。天然的鞣花酸能以游离的形式存在于多种植物的果实中，但更多的是以缩合形式在自然界中存在，比如鞣花单宁，丹宁发生氧化反应后才会生成鞣花酸。现阶段，市场上的大多数鞣花酸产品都是通过酸水解和溶剂萃取生产得到的，除了回收纯化成本较高之外，还存在大量污染。
[0004]最近，有报道利用真菌发酵农业废物进行鞣花酸生产，如使用固态发酵方式利用鞣花酸酶为生物催化剂开发了用于鞣花酸生产的连续系统。专利CN102250981B公开了一种以石榴皮为原料固态发酵制备鞣花酸的方法，以石榴皮为原料，选用黑曲霉为发酵菌种，进行固态发酵，其中石榴皮需要水提前润湿，润湿液中提供氮源，发酵5
‑
7天，发酵后产物经纯化、脱水得到鞣花酸（鞣花酸纯度在95%以上，收率为75.7%）。专利CN101701234A公开了一种用生物酶提取石榴皮渣中鞣花酸的方法，以石榴皮为原料，水为溶剂，用生物酶将鞣花单宁
降解为鞣花酸（实施例中鞣花酸提取率为1.18g/100g原料）。以上两个专利中鞣花酸的提取率按石榴皮原料计，均低于本专利技术方法中的提取率（超过10 g/100g原料）。专利CN107400686A公开了一种固态发酵石榴皮制备的鞣花酸及其备方法，以石榴皮为原料，以能合成单宁酶的黑曲霉和大肠杆菌为发酵菌种，经过制备发酵菌悬液、制备石榴皮发酵床、固态发酵石榴皮和萃取得到鞣花酸，发酵时间4
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5天，发酵时间较长。而且，以上专利技术专利都是利用黑曲霉或/和大肠杆菌进行好氧固态发酵方式，需要通入大量空气（或者氧气）才能保证发酵顺利进行，过程耗能较高导致生产成本高。本专利技术利用厌氧乳酸菌进行隔绝空气厌氧发酵方式，过程不易染菌、不消耗能量，且发酵过程易于控制。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中鞣花酸化学提取法存在回收纯化成本高及污染的问题以及生物发酵提取鞣花酸法提取率低、发酵时间长的问题，本专利技术提出一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和饲料的方法，并对残余的发酵石榴皮残渣作为饲料的可行性进行性质评定。本专利技术中石榴皮原料选定可因地制宜，根据当地石榴种植情况，选择石榴加工后的剩余物石榴皮作为主要原料。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法，步骤如下：（1）构建及培养微生物群落：配制液态培养基3瓶，灭菌后分别单独接种凝结芽孢杆菌，发酵乳杆菌和干酪乳酸菌，同时培养后将3瓶种子液按照体积比混合均匀，得到微生物群落种子液；（2）厌氧固态发酵石榴皮：将石榴皮粉碎，加入水，然后接种微生物群落种子液，厌氧固态发酵，得到发酵石榴皮；（3）联产鞣花酸和饲料：向发酵石榴皮中加水，搅拌，过滤，滤液经分离提取、冷冻干燥后得到鞣花酸产品；滤饼经低温干燥得到生物饲料。
[0007]所述步骤（1）中液态培养基为MRS培养基。
[0008]所述步骤（1）中凝结芽孢杆菌，发酵乳杆菌和干酪乳酸菌均购自于中国工业微生物菌种保藏中心，其菌种编号分别为Bio
‑
53285，Bio
‑
60997，Bio
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67166。
[0009]所述步骤（1）中培养温度为37 ℃，培养时间为12
‑
18 h，种子液体积比为1:1:1。
[0010]所述步骤（2）中石榴皮粉碎尺寸为0.1
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1.0 cm，形态为粉末。
[0011]所述步骤（2）中加水量为石榴皮质量的0.5
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1倍，微生物群落种子液的接种量为10
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15 %，厌氧固态发酵时间为16
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72 h。
[0012]所述步骤（3）中加水量为石榴皮质量的3
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6倍，搅拌温度为60
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70 ℃，搅拌时间为30
‑
60 min。
[0013]所述步骤（3）中石榴皮发酵后得到的滤液用非离子型大孔树脂Amberlite XAD
‑
16分离提取，洗脱液为蒸馏水，洗脱剂为乙醇。
[0014]上述方法联产的鞣花酸在药品、保健品中的应用。
[0015]上述方法联产的生物饲料在生物饲料中的应用。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：1、我国是石榴种植大国，石榴具有高营养食用价值和高效用药物价值，深受人们
喜爱，但只有少部分果皮被用于中药药材，大部分被丢弃，造成了很大的浪费，本专利技术以石榴皮为原料，提取鞣花酸和制备生物饲料，原料成本低，在一定程度上解决了石榴皮浪费的问题。
[0017]2、目前，市场上的大多数鞣花酸产品都是通过酸水解和溶剂萃取生产的，除了回收纯化成本较高之外，还存在大量污染。本工艺采用固态厌氧发酵技术对石榴皮进行预处理，降解纤维素和半纤维素，打开石榴皮紧密的结构联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法，其特征在于，步骤如下：（1）构建及培养微生物群落：配制液态培养基3瓶，灭菌后分别单独接种凝结芽孢杆菌，发酵乳杆菌和干酪乳酸菌，同时培养后将3瓶种子液按照体积比混合均匀，得到微生物群落种子液；（2）厌氧固态发酵石榴皮：将石榴皮粉碎，加入水，然后接种微生物群落种子液，厌氧固态发酵，得到发酵石榴皮；（3）联产鞣花酸和生物饲料：向发酵石榴皮中加水，搅拌，过滤，滤液经分离提取、冷冻干燥后得到鞣花酸产品；滤饼经低温干燥得到生物饲料。2.根据权利要求1所述的微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中液态培养基为MRS培养基。3.根据权利要求1所述的微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中凝结芽孢杆菌，发酵乳杆菌和干酪乳酸菌均购自于中国工业微生物菌种保藏中心，其菌种编号分别为Bio
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53285，Bio
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60997，Bio
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67166。4.根据权利要求1所述的微生物群落发酵石榴皮联产鞣花酸和生物饲料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中培养温度为37 ℃，培养时间为12
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18 h，种子液体积比为1:1:1。5.根据权利要求1所述的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，魏涛，宋丽丽，张志平，张靖楠，马歌丽，孟祥玉，史志远，李宁博，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：