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    桑葉發酵工藝優化及營養價值評價

    文章來源:動物營養學報 作者:崔藝燕等 更新時間:2022-09-15

             單寧是復雜的水溶性多酚化合物,存在于許多植物中,并可存在于樹皮、樹葉、樹干、果實和根中。單寧能夠絡合蛋白質、氨基酸、大分子物質,對消化酶產生拮抗作用,阻礙營養物質的吸收,降低動物的消化率;并因其苦澀的味道減少動物的采食量,從而降低植物飼料的營養價值。桑葉資源豐富,富含粗蛋白質(CP)、氨基酸、維生素、礦物質,是一種較好的非常規飼料資源。但桑葉單寧含量較高,限制了其在畜牧業的應用。因此,有效降解單寧對提升桑葉的應用價值具有重要意義。物理加工技術可以有效地降解單寧,如高溫、浸泡、煮沸、高壓、擠壓蒸煮等。盡管上述技術可以降解一些單寧,但也可能降低桑葉營養成分。另外,上述技術耗能成本較高,不利于可持續發展。因此,需要一種更合適的、高效降解桑葉單寧的技術。發酵是利用微生物將植物莖葉成分轉化為微生物蛋白、活性小肽、活性物質的技術,能降解抗營養因子,提高飼料原料的營養價值。黑曲霉、地衣芽孢桿菌、酵母、乳酸菌可以高效地將高分子單寧降解為小分子物質。柔毛鐮孢菌和球孢白僵菌等絲狀真菌發酵顯著減少了橄欖餅單寧含量。黑曲霉、產朊假絲酵母、枯草芽孢桿菌發酵降低了辣木葉41%單寧含量,提高了44%CP含量。羅伊氏乳桿菌、乳酸片球菌、枯草芽孢桿菌發酵降低了朱纓花葉單寧含量。這些文獻為發酵降解桑葉單寧提供了思路。但是,關于桑葉發酵工藝的研究很少,通過發酵技術降解桑葉單寧的研究更少,尚不清楚發酵條件如何影響桑葉單寧的降解。因此,本研究通過正交試驗優化了提高桑葉CP含量同時降低單寧含量的發酵條件,研究了桑葉發酵基質組成、菌種組合、接種量及發酵時間對單寧降解的影響,并且探討了發酵對桑葉營養成分的影響,以期為桑葉的應用提供參考。eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
    試驗設計:eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
            將鮮桑葉切短(1~2cm),按照一定比例添加麩皮混合均勻,按照所需菌種組合和接種量添加菌種并攪拌均勻,發酵基質未滅菌,基質pH自然狀態(不調整pH),每個呼吸袋裝入200g發酵基質,密封發酵。在空調房內進行發酵,發酵溫度為(25±1)℃。eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
    結果:eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
    1.正交試驗極差分析eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
             由表2可知,通過直觀分析方法比較表中極差大小,對CP含量影響因素大小排序為:桑葉與麩皮質量比(A)、菌種組合(B)、接種量(C)、發酵時間(D)。根據Ki值的大小判斷最優水平,得到各因素對CP含量的最優組合為A1B2C2D2。同理,對單寧含量影響因素大小排序為:菌種組合(B)、發酵時間(D)、桑葉與麩皮質量比(A)、接種量(C),得到各因素對單寧含量的最優組合為A1B2C2D1。綜合上述分析,桑葉發酵最優方案為A1B2C2D1或A1B2C2D2,即桑葉與麩皮質量比為9∶1,菌種組合為酒窖片球菌+地衣芽孢桿菌,接種量為2%,發酵時間為4或6d。
    2.正交試驗方差分析eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
              由表3和表4可知,CP的校正模型P值為0.030<0.05,說明校正模型對試驗結果有顯著影響,正交試驗結果具有可信度。桑葉與麩皮質量比和菌種組合顯著影響發酵桑葉CP含量,說明二者是影響發酵桑葉CP含量的主要因素。根據F值得到,對CP含量影響因素大小排序為:桑葉與麩皮質量比、菌種組合、接種量、發酵時間。對桑葉與麩皮質量比(A)分析,A1的CP含量顯著高于A3(P<0.05),A2的CP含量與A1、A3差異均不顯著(P>0.05),因此選擇A1。同理,菌種組合(B)選擇B2。桑葉與麩皮質量比(A)和菌種組合(B)對CP含量的最優組合為A1B2。同理,菌種組合和發酵時間是影響單寧含量的主要因素。菌種組合(B)和發酵時間(D)對單寧含量的最優組合為B2D1。綜合CP和單寧含量的最優組合,得到桑葉發酵最優組合為A1B2CiD1。
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    3.對比試驗eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
    3.1營養成分
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              發酵桑葉顏色黃綠,有桑葉清香,味道酸甜。由表5可知,發酵桑葉CP和EE含量分別比未發酵桑葉提高了16.82%和30.57%(P<0.05)。發酵桑葉粗灰分和磷含量顯著高于未發酵桑葉(P<0.05)。發酵桑葉單寧、NDF、碳水化合物含量分別比未發酵桑葉降低了56.40%、16.78%、7.29%(P<0.05)。發酵桑葉pH顯著低于未發酵桑葉(P<0.05)。發酵桑葉與未發酵桑葉之間DM、CF、ADF、鈣含量差異不顯著(P>0.05)。eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧

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    3.2氨基酸含量eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
              由表6可知,與未發酵桑葉相比,發酵桑葉精氨酸、絲氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、總非必需氨基酸、總氨基酸含量顯著降低(P<0.05),而丙氨酸含量、總必需氨基酸/總氨基酸(TEAA/TAA)、總必需氨基酸/總非必需氨基酸(TEAA/TNEAA)顯著提高(P<0.05)。eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧

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    3.3必需氨基酸組成eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧

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    結論:eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧
              發酵桑葉的最佳條件是:桑葉與麩皮質量比為9∶1,菌種組合為酒窖片球菌+地衣芽孢桿菌,接種量為2%,發酵時間為4d。發酵提高了桑葉CP、EE、粗灰分、磷含量,降低單寧、NDF、碳水化合物、非必需氨基酸含量和pH。由表7可知,發酵桑葉的半胱氨酸+蛋氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸組成均顯著高于未發酵桑葉(P<0.05)。與未發酵桑葉相比,發酵桑葉纈氨酸組成有提高的趨勢(0.05≤P<0.10)。未發酵桑葉和發酵桑葉的賴氨酸和亮氨酸組成高于雞蛋蛋白和聯合國糧農組織(FAO)模式,蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸和總必需氨基酸組成高于FAO模式,稍低于雞蛋蛋白模式,半胱氨酸+蛋氨酸組成低于雞蛋蛋白和FAO模式。由此可見,未發酵桑葉和發酵桑葉的必需氨基酸組成較為均衡,發酵桑葉必需氨基酸組成優于未發酵桑葉。eEC中國飼料行業信息網-立足飼料,服務畜牧

      
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