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尾菜液体青贮菌剂制备及应用.pdf

  • 上传人:first2
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  • 上传时间:2021-09-08
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    液体 青贮 制备 应用
    资源描述:
    中国酿造 2016 年 第 35 卷 第 10 期 总第 296 期 尾菜液体青贮菌剂制备及应用 邵建宁, 彭章普, 张文齐, 麻和平, 刘彩云, 王洁, 赵昊星 (甘肃省科学院 生物研究所, 甘肃 兰州 730000 ) 摘要: 对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)SD2、 发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)SD4在5 L立瓶中分别进行培养, 制备尾菜液 体青贮菌剂。 结果表明, 在MRS液体培养基中37 条件下, 调控pH值, 菌株SD2和SD4最适收获期分别为24 h、 20 h, 菌株SD2与SD4配 比为21时青贮效果最佳, 尾菜液体青贮菌剂总活菌数1109CFU/mL。 按0.5%接种量, 进行废弃白菜叶、 青笋叶青贮发酵应用试验, 生产的尾菜青贮饲料品质良好, 颜色淡黄色或黄绿色, 酸香味浓郁, 质地较松散, pH值4.0。研制的尾菜青贮菌剂适用于尾菜青贮。 关键词: 尾菜; 乳酸菌; 青贮菌剂; 制备; 应用 中图分类号: Q939.97文章编号: 0254-5071 (2016 ) 10-0095-04doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2016.10.021 Preparation and application of bacterial inoculants for vegetable wastes silage SHAO Jianning, PENG Zhangpu, ZHANG Wenqi, MA Heping, LIU Caiyun, WANG Jie, ZHAO Haoxing (Institute of Biology, Gansu Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China) Abstract:By the cultivation ofLactobacillus plantarumSD2 andLactobacillus fermentumSD4 in 5 L roller bottle, the bacterial inoculants for veg- etable wastes silage were prepared. The results showed that in MRS liquid medium, at fermentation temperature 30 , by adjusting pH value, the optimum harvesting time ofL. plantarumSD2 andL. fermentumSD4 were 24 h and 20 h, respectively. Under the condition ofL. plantarumSD2 and L. fermentumSD4 ratio 21, the silage effect was the optimum, and the total viable count of bacterial inoculants for vegetable wastes silage was more than 1109CFU/ml. The waste Chinese cabbage leaves and asparagus leaves were fermented by silage bacteria inoculants with inoculum 0.5%, and the vegetable wastes silage had good quality, light yellow or yellowish green color, strong acid fragrance and friable texture. The both vegetable wastes silage pHs were less than 4.0. The silage bacteria inoculants developed were suitable for the vegetable wastes silage. Key words:vegetable waste;Lactobacillus; silage bacterial inoculants; preparation; application 收稿日期: 2016-08-11 基金项目: 兰州市科技计划项目(2012-2-143 ) 作者简介: 邵建宁 (1971- ) , 男, 高级工程师, 本科, 主要从事生物工程应用基础研究工作。 随着蔬菜产业的发展, 蔬菜在收获、 净菜加工、 商品 化处理与销售环节, 产生大量的尾菜。 由于蔬菜产品具有 较强的季节性, 收获和上市期短而集中, 大量尾菜未被合 理处理利用, 而是当作垃圾随意堆放或者简单填埋, 使尾 菜不仅被浪费, 而且造成了环境污染, 给蔬菜产区的农业 生产、 农民生活、 农村生态带来了极大的负面影响1-2。 尾菜 中有机物和水分含量高, 易腐烂变质不宜贮存。为解决尾 菜污染环境, 实现尾菜资源化利用, 对经过分捡后无腐烂 变质的尾菜进行青贮饲料制备, 可以降低尾菜的营养物质 损失, 较长期保存尾菜的青鲜状态, 提高尾菜青贮饲料的 适口性、 消化率和营养价值3-6。添加乳酸菌青贮, 从青贮 开始时, 乳酸菌就成为优势菌群主导发酵进程, 可以快速 产生乳酸, 迅速降低pH值, 从而抑制腐败菌活动, 加速青 贮料发酵, 减少营养成分损失, 使尾菜中养分可以较好地 保存, 并使尾菜青贮饲料的品质得到显著改善。 国外许多 研究者对乳酸菌在青贮饲料制备中的作用和应用进行了 大量深入的研究, 而我国在青贮饲料乳酸菌添加剂方面的 研究应用还十分薄弱7-13。目前专门针对用于尾菜青贮的 乳酸菌研究很少, 自然青贮又不能保证尾菜青贮的品质。 本研究利用5 L立瓶进行尾菜青贮饲料发酵工艺研 究, 对选用的植物乳杆菌 (Lactobacillus plantarum) SD2、 发 酵乳杆菌 (Lactobacillus fermentum) SD4的培养确定了最 适收获期和配比, 并对制备的尾菜液体青贮菌进行了应用 试验, 目的是提高尾菜青贮饲料品质, 取得良好的青贮效 果, 为尾菜液体青贮菌剂的工业化生产提供实验数据和科 学依据。 对防止尾菜造成环境污染, 减少尾菜浪费, 实现尾 菜资源化利用和促进蔬菜产业可持续发展具有重要意义。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 1.1.1 菌种 植物乳杆菌 (Lactobacillus plantarum) SD2、 发酵乳杆 菌 (Lactobacillus fermentum) SD4: 甘肃省科学院生物研究 研究报告 95 China Brewing 2016 Vol.35 No10 Serial No296 所保藏。 1.1.2 培养基 MRS培养基14: 酪蛋白胨10 g/L, 牛肉粉10 g/L, 酵母 浸粉5 g/L, 葡萄糖5 g/L, 乙酸钠5 g/L, 柠檬酸氢二铵2 g/L, 吐温80 1 mL/L, K2HPO42 g/L, MgSO4 7H2O 0.02 g/L, MnSO4 H2O 0.05 g/L, 琼脂粉15 g/L, 蒸馏水1L, pH 6.8。 MC培养基15: 大豆蛋白胨5 g/L, 牛肉粉5 g/L, 酵母浸粉 5 g/L, 葡萄糖20 g/L, 乳糖20 g/L, CaCO310 g/L, 琼脂粉 15 g/L, 中性红0.05 g/L, 蒸馏水1 L, pH值6.0。 1.1.3 尾菜 无腐烂变质的废弃白菜叶、 青笋叶: 兰州定西南路菜 市场。 1.1.4 化学试剂 蛋白胨、 酵母浸出粉、 牛肉粉、 大豆蛋白胨、 琼脂粉: 北京奥博星生物技术有限责任公司; 葡萄糖、 乳糖: 天津 市百世化工有限公司; 吐温-80: 上海大众制药厂; K2HPO4、 MgSO4 7H2O、 MnSO4 H2O、 CaCO3: 北京化工厂。 所用化学 试剂均为分析纯或生化试剂。 1.2 仪器与设备 5 L立瓶: 成都蜀玻集团; DELTA 320 pH计: 梅特勒- 托利多 (METTLER TOLEDO ) 集团公司; UV-120-02型分 光光度计: 日本岛津公司; JA2003N电子天平: 上海精密仪 器有限公司; DG-1多功能培养箱: 上海医疗器械修造厂; BH-2显微镜: 日本奥林巴斯 (中国 ) 有限公司。 1.3 方法 1.3.1 液体青贮菌剂制备 将试管活化好的菌种, 按5% (V/V) 接种量接入500 mL 三角瓶进行种子液培, 37 培养12 h。将三角瓶种子液按 体积比5%的接种量接入5 L立瓶, 在37 条件下进行发酵 培养, 当pH5.5时用6 mol/L NaOH溶液调节发酵菌液pH 至6.06.5。 植物乳杆菌SD2、 发酵乳杆菌SD4在各自调控 pH值培养的生长曲线达到最高值时, 终止发酵。 以未调控 pH值的菌株培养为对照, 通过镜检确定没有杂菌, 进行菌 落计数, 确定菌液活菌数1109CFU/g, 备用。 1.3.2 生长曲线的测定 菌种活化扩培后, 以5% (V/V) 接种量 (菌种活菌数约 为1108CFU/mL ) 接种于液体MRS培养基中, 37 条件下 培养32 h, 分别于 0、 4 h、 8 h、 12 h、 16 h、 20 h、 24 h、 28 h、 32 h 取样, 用分光光度计在波长600 nm 条件下比色, 测定菌液 的吸光度值。以培养时间为横坐标, 吸光度值为纵坐标, 绘制生长曲线。 1.3.3 活菌数测定 (1 ) 发酵菌液活菌数测定 取1 mL待测定发酵菌液, 用稀释液进行10倍梯度稀 释, 选取10-6、 10-7稀释梯度, 吸取0.2 mL菌悬液置于MRS 琼脂平板上, 每个稀释梯度做3个平行, 以灭菌的涂布器 将菌悬液均匀涂开, 然后将平板倒置于培养箱中, 37 条 件下培养48 h, 进行菌落计数16-17。 (2 ) 尾菜饲料乳酸菌总数测定 取5 g尾菜青贮饲料和45 mL 无菌水混匀, 以10倍梯度 稀释, 选取10-5、 10-6稀释梯度, 吸取0.2 mL菌悬液用涂布棒 涂布于MC琼脂平板上, 培养48 h后, 选择菌落为红色、 周 围有明显溶钙环的菌落进行计数 (乳酸菌发酵糖产酸使菌 落周围碳酸钙溶解, 出现溶钙环, 中性红为pH指示剂 ) 。 1.3.4 pH值测定 称取尾菜青贮样品20 g, 加入180 mL蒸馏水, 使用组 织捣碎机捣碎, 然后用4层纱布纱布和滤纸分别进行过滤, 测定过滤液的pH值。 1.3.5 营养成分检测 粗蛋白测定采用国标GB/T64321994 饲料中粗蛋白 测定方法 ; 粗脂肪测定采用国标GB/T 64332006 饲料 中粗脂肪的测定方法 ; 粗纤维测定采用国标GB/T 6434 2006 饲料中粗纤维测定方法 。 1.3.6 菌株配比确定 植物乳杆菌SD2、 发酵乳杆菌SD4的发酵液按活菌数 比例11、 21、 12进行配比, 按0.5%接种量接种到经过预处 理的废弃白菜叶、 青笋叶中, 装袋压实封口, 每组3平行。 置于恒温培养箱中, 30 条件下青贮发酵, 分别于 010 d 每天取样, 测定各袋样品中的pH值。 1.3.7 青贮发酵试验 挑选无腐烂变质的废弃白菜叶、 青笋叶进行清洗, 切 割成长2 cm、 宽3 cm, 采用晾晒使废弃白菜叶、 青笋叶水分 含量降至70%左右。将分别发酵好的植物乳杆菌SD2、 发 酵乳杆菌SD4按一定比列混合, 制备的尾菜液体青贮菌剂 总活菌数1.0109CFU/mL, 尾菜液体青贮菌剂按照接种 量0.5%, 分别均匀喷洒到5 000 g青笋叶、 5 000 g白菜叶中, 装入单向排气阀青贮袋, 装袋后压实、 袋口密封, 在30 条件下发酵7
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