一种基于电刺激细菌的桑叶发酵方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于电刺激细菌的桑叶发酵方法及其产品和应用，所述方法包括以下步骤：用水溶解干燥的桑叶粉，添加电刺激后的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和植物干酪乳杆菌(Lactobacillus casei plantarum)的混合菌群，在电刺激的条件下进行发酵培养。本发明专利技术通过优化不同的益生菌种组合，加上电刺激的应用于发酵过程，得到的发酵桑叶粉不但蛋白含量提高，而且其中抗营养因子植酸和单宁大幅降低，营养价值明显提高。相比于其他非发酵桑叶和其他菌剂发酵桑叶，优势明显，为我国蚕桑资源的有效利用提供了一种新的方法。有效利用提供了一种新的方法。有效利用提供了一种新的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电刺激细菌的桑叶发酵方法及其产品和应用


[0001]本专利技术涉及一种基于电刺激细菌的桑叶发酵方法及其产品和应用，属于农业


技术介绍

[0002]我国饲料资源匮乏，供需间缺口大，通过微生物发酵等技术，可以提高传统饲料粮的品质、开发非传统饲料资源。我国是传统的种桑养蚕大国，桑叶的营养价值较高，是一种具有良好开发潜力的新型饲料资源。饲料桑叶营养价值高，是一种优质全价饲料，与目前被誉为“饲料之王”的紫花苜蓿相比，营养价值更高，保健作用更强。应用于动物养殖中，桑叶可以改善生产性能，提高免疫力和改善畜产品品质，降低饲养成本。桑叶中具有抗氧化、抗菌和增强免疫作用的黄酮类、多酚、多糖、生物碱等生物活性物质，对畜禽具有保健功能。然而，桑叶中含有的植酸、单宁等抗营养因子限制了桑叶在饲料中的使用量，通过微生物发酵可有效降低抗营养因子的含量，提高桑叶的利用率。因此将发酵桑叶应用于动物饲料，不仅可以缓解饲料短缺的问题，还可以改善动物的肉质以及免疫力，有利于畜牧业可持续发展。
[0003]目前，关于桑叶发酵方法的研究比较多。但是，针对降低桑叶抗营养因子的发酵制备方法还较少。电刺激是通过施加微小电压或电流达到促进细胞增殖，加速微生物新陈代谢的方法。与一般的电化学方法相比，具有消耗电能少，不产生有毒有害物质等优点，而且电刺激技术无需添加离子交换膜，对电极材料要求不高，因此具有反应器简单，操作简便的优点。但是，利用电刺激技术提高发酵桑叶抗营养因子的工艺研究却鲜有报道。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种价格低廉、工艺简单的提高桑叶粗蛋白质含量的同时降低抗营养因子植酸和单宁含量的方法。
[0005]本专利技术还要解决的技术问题是提供所述方法制备的低抗营养因子的桑叶产品及其应用。
[0006]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于电刺激细菌的桑叶发酵方法，包括以下步骤：用水溶解干燥的桑叶粉，添加电刺激后的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和植物干酪乳杆菌(Lactobacillus casei plantarum)的混合菌群，在电刺激的条件下进行发酵培养，得到所述低抗营养因子桑叶产品。
[0007]其中，所述蜡状芽孢杆菌和植物干酪乳杆菌的质量比为1:1
‑
2。
[0008]其中，所述电刺激后的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)中的电刺激的电流为5
‑
25mA。
[0009]其中，所述电刺激的条件的电流为10
‑
25mA。
[0010]其中，所述蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和植物干酪乳杆菌(Lactobacillus casei plantarum)的混合菌的接种量为5
‑
10％。
[0011]其中，所述桑叶粉和水的质量比为5
‑
10:100。
[0012]其中，所述发酵培养的时间为48
‑
72h，温度为25
‑
37℃。
[0013]本专利技术还提供了一种由所述方法制备的低抗营养因子桑叶产品。
[0014]本专利技术还提供了一种饲料，包括所述的低抗营养因子桑叶产品。
[0015]本专利技术还提供了所述的低抗营养因子桑叶产品在制备禽畜、水产饲料中的应用。
[0016]本专利技术旨在通过改进微生物发酵法，借助微生物降解桑叶中的蛋白质等难以消化的大分子，分解为容易被机体吸收的小分子营养物质。特别是针对桑叶中单宁、植酸等抗营养因子进行发酵优化消解，从而提高发酵桑叶的适口性和营养价值，使桑叶粉更好的应用于动物养殖。
[0017]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：本专利技术通过将电刺激应用于饲料桑叶粉的液体发酵，得到的发酵桑叶粉不仅蛋白含量提高，而且发酵桑叶粉中抗营养因子植酸降解45％
‑
60％，单宁降解40％
‑
70％，营养价值显著高于未发酵的桑叶粉；而且通过冷冻干燥，保留大量有活性的益生菌，从而能够提高动物对营养物质的吸收，提高其生长性能及抗病力，减少饲料投入成本，提高养殖经济效益。桑叶等树叶原料来源广泛，价格低廉，发酵桑叶的制备工艺简单，发酵桑叶作为一种有效的植物蛋白在饲料中应用，为我国蚕桑资源的有效利用提供了一种新的方向。
附图说明
[0018]图1为电刺激后蜡状芽孢杆菌单宁酶活性的变化。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0020]本专利技术所涉及的细菌培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏蛋白胨液体培养基配方为(g/L)：牛肉膏3；NaCl 5；蛋白胨10；pH 7.0～7.2。于121℃下灭菌20min。
[0021]桑叶发酵所用的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)来自中国微生物菌种查询网，货号Bio
‑
67713；植物干酪乳杆菌(Lactobacillus casei plantarum)来自山东中科嘉亿生物工程有限公司，货号JYLP
‑
326。
[0022]实施例1电刺激增强蜡状芽孢杆菌单宁酶活性实验
[0023]配制牛肉膏蛋白胨液体培养基，实验前先将蜡状芽孢杆菌的通电培养瓶，电极材料和培养基等进行高压蒸汽灭菌(在0.11Mpa，121℃条件下灭菌20min)。按照1％的接种量接种蜡状芽孢杆菌菌液：取3mL振荡均匀的菌悬液，分别接入到2个装有300mL液体培养基的500mL培养瓶中，使培养液浓度为1
×
106cfu/mL，其中1瓶不通电流(L)，另一瓶采用铂电极(电极间距2cm)，进行5mA直流电流刺激(EL)。置于37℃恒温摇床(150r/min)中培养48h。每隔3
‑
4小时测一次OD
600
值并记录数据。根据单宁酶活性的测定方法分析蜡状芽孢杆菌的单宁酶活性，结果表明5mA电刺激提高了蜡状芽孢杆菌的产单宁酶特性，酶活从0.202U提高到0.309U(图1)。
[0024]实施例2发酵桑叶粉
[0025]一种桑叶粉的液体发酵方法步骤：
[0026](1)将新采摘的桑叶进行萎蔫处理后进行烘干，投入粉碎机中粉碎2min，得到桑叶粉；
[0027](2)向10g所述桑叶粉中添加90mL无菌水，混合均匀得到发酵基础原料；
[0028](3)向发酵基础原料中添加5mA电刺激后的蜡状芽孢杆菌和植物干酪乳杆菌混合菌，混合均匀后，在25mA电刺激和35℃的温度下，发酵48h；其中，蜡状芽孢杆菌和植物干酪乳杆菌的重量比为1:1；所述混合菌的接种量为5％。对照为未发酵的桑叶粉。由表1的结果表明，液体发酵后的桑叶粉营养结构显著改善，提高了粗蛋白的含量，降低了桑叶粉的pH，抗营养因子单宁和植酸的降解率分别为66.9％和56.6％。
[0029]表1发酵前后桑叶营养成分的变化
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电刺激细菌的桑叶发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：用水溶解干燥的桑叶粉，添加电刺激后的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和植物干酪乳杆菌(Lactobacillus casei plantarum)的混合菌群，在电刺激的条件下进行发酵培养，得到所述低抗营养因子桑叶产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和植物干酪乳杆菌(Lactobacillus casei plantarum)的质量比为1:1
‑
2。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电刺激后的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)中的电刺激的电流为5
‑
25mA。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电刺激的条件的电流为10
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟德丽，刘海洋，付宇琪，杨统一，姜雯誉，梅婷，李莹，宋雪，思秀哲，胡佳敏，常亦鑫，崔雨洁，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：