CN106107019B - 一种黄花蒿固态发酵的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄花蒿固态发酵的方法，首先将各原料粉碎后将其按照以下重量百分比进行混合：黄花蒿50～60％、豆粕0～10％、麸皮20～35％和玉米5～10％，再加入35～40℃热水调至物料含水量为45～50％；温度为33～35℃；然后喷洒重量为物料总重量2～6‰的生物菌液，在温度为32～45℃的条件下发酵4～6d，烘干或晒干后粉碎得发酵产物。本发明利用辅料和微生物发酵可改善黄花蒿味苦、气味浓重及有效成分难以充分释放的缺点，通过采用微生物的降解作用，黄花蒿的有效成分和活性物质被最大限度的释放出来，并且本发明通过实验还发现不仅益生菌促进了黄花蒿的发酵，同时黄花蒿也没有杀死有益菌，相反还延长了益生菌的存活时间。

Description

一种黄花蒿固态发酵的方法

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种黄花蒿固态发酵的方法。

背景技术

蒿为菊科植物青蒿的全草，性苦、寒，有清热解暑、除蒸、抗疟等功效，在《本草纲目》、《神农本草经》以及《肘后备急方》等医学典籍中都有记载。1971年，我国科研人员率先从中草药青蒿中分离得到抗疟疾药物，并命名为青蒿素。蒿草分为青蒿、黄花蒿、牡蒿、茵陈蒿、小花蒿，其中只有黄花蒿(Artemisia annua Linn)含青蒿素。二十世纪七十年代以前出版的中文版中药书籍中的药用“青蒿”只有一种，即青蒿(香蒿，Artemisia apiaceaHance)。在发现青蒿素以后，二十世纪七十年代以后出版的中药书籍将入药“青蒿”改为：“包括青蒿和黄花蒿，两种均可入药”。但目前黄花蒿除了用于提取青蒿素外，中药依然直接用青蒿入药。

利用黄花蒿提取而得青蒿素对疟原虫红细胞内期有杀灭作用，对疟原虫有直接杀灭作用，而对红细胞外期和红细胞前期无效。青蒿素具有快速抑制原虫成熟的作用。青蒿水煎液对表皮葡萄球菌、卡他球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌有较强的抑菌作用，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、痢疾杆菌、结核秆菌等也有一定的抑制作用。用蒸馏法制备的青蒿注射液，对百、白、破三联疫苗致热的家兔有明显的解热作用。用小鼠足垫试验、淋巴细胞转化试验、兔疫特异玫瑰花试验和溶血空斑试验等4项免疫指标观察青蒿素的免疫作用，发现青蒿素对体液免疫有明显的抑制作用，对细胞免疫有促进作用，可能具有免疫调节作用。青蒿素、蒿甲醚有促进脾TS细胞增殖功能。兔心灌注表明，青蒿素可减慢心率，抑制心肌收缩力，降低冠脉流量。静脉注射有降血压作用，但不影响去甲肾上腺素的升压反应。并且由于青蒿素有较强的抑菌作用，可以将其添加到牲畜的饲料中，增加饲料的防病抗病性，但是由于纯品青蒿素价格昂贵，直接用于饲料中从成本上来看不合算，而黄花蒿可以野外获取，价格低廉，因此直接将黄花蒿加入到饲料中更划算。

黄花蒿具有毒副作用小、成本低、不良反应小、不易产生耐药性、长期使用不蓄积或蓄积很少等特点。虽然黄花蒿具有抗病作用，但同样具有味苦、气味浓重和功能单一的缺点，在使用时，存在难以下咽或者功效得不到充分利用的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种黄花蒿固态发酵的方法，通过微生物的降解作用，黄花蒿的有效成分和活性物质被最大限度的释放出来。另外，微生物发酵黄花蒿的过程中，产生多种酶、酸、有益微生物和多种代谢产物，改善了黄花蒿的适口性，增加其防病治病等功能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种黄花蒿固态发酵的方法，包括如下步骤：

(1)首先分别将黄花蒿、豆粕、麸皮和玉米粉碎，过40～60目筛，待用；

(2)然后将粉碎过筛后的上述物质按照以下重量百分比进行混合：黄花蒿50～60％、豆粕0～10％、麸皮20～35％和玉米5～10％，搅拌均匀，得混合物料；

(3)再向上述混合物料中加入35～40℃热水调至物料含水量为45～50％；物料温度为33～35℃；

(4)向上述物料中喷洒重量为物料总重量2～6‰的生物菌液，然后再在混合机中混合1～2min后得混合物；

(5)再将步骤(4)得到的混合物转入发酵容器，压实堆放，在温度为32～45℃的条件下发酵4～6d；

(6)最后将步骤(5)发酵后的产物在温度为40℃以下的低温条件下烘干或晒干；

(7)将步骤(6)烘干或晒干的发酵产物再次粉碎后检验其水分、pH和活菌总数，合格后打包为成品。

前述黄花蒿固态发酵的方法中，步骤(4)所述生物菌液中包括以下菌种：地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌。

优选地，所述地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌量分别为1×10⁷～1×10⁸CFU/g、3×10⁷～1×10⁸CFU/g、1×10⁶～5×10⁷CFU/g、5×10⁷～9×10⁸CFU/g和1×10⁶～5×10⁷CFU/g。

优选地，步骤(7)所述水分的含量≤12％，pH＜5.0，活菌总数≥10⁶CFU/g。

本发明的有益效果是：

本发明利用辅料(豆粕、麸皮、玉米)和微生物发酵可改善黄花蒿味苦、气味浓重及有效成分难以充分释放的缺点，通过采用微生物的降解作用，黄花蒿的有效成分和活性物质被最大限度的释放出来。另外，微生物发酵黄花蒿的过程中，产生多种酶、酸、有益微生物和多种代谢产物，改善了黄花蒿的适口性，增加其防病、治病等功能。同时，发酵料佐以豆粕、麸皮、玉米等辅料，经发酵后产生多种维生素、碳水化合物、小分子蛋白等，使得营养更丰富，改善黄花蒿营养单一的缺点。

并且本发明方法操作简单，无污染；由于黄花蒿在发酵后提高了饲料的抗病作用，饲喂后可以动物的免疫力，这样就可以降低饲料中抗生素的用量，减少药物残留。

黄花蒿中的主要成分青蒿素有一定的抑菌效果，在实际应用时可以通过饲料添加提高动物饲料的治病防病作用，但是，正是由于其本身具有的抑菌作用，通过加入益生菌对其进行发酵，理论上来讲应该会杀死益生菌，所以从现有技术来讲不适合采用益生菌对其进行发酵，但是本发明通过试验发现不仅益生菌促进了黄花蒿的发酵，同时黄花蒿也没有杀死有益菌，相反还延长了益生菌的存活时间，起到了意想不到的技术效果。

具体实施方式

下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下面将通过具体实施例对本发明进行详细的描述。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

实施例1

一种黄花蒿固态发酵的方法，包括如下步骤：

(1)首先分别将黄花蒿、豆粕、麸皮和玉米粉碎，过40～60目筛，待用；

(2)然后将粉碎过筛后的上述物质按照以下重量百分比进行混合：黄花蒿60％、豆粕7％、麸皮26％和玉米7％，搅拌均匀，得混合物料；

(3)再向上述混合物料中加入35℃热水调至物料含水量为45％；物料温度为33℃；

(4)向上述物料中喷洒重量为物料总重量2‰的生物菌液(所述生物菌液中包括以下菌种：地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌，并且所述地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌量分别为1×10⁷CFU/g、3×10⁷CFU/g、5×10⁷CFU/g、9×10⁸CFU/g和1×10⁶CFU/g)，然后再在混合机中混合1min后得混合物；

(5)再将上述混合物转入发酵容器，压实堆放，在温度为32℃的条件下发酵6d；

(6)最后将发酵后的产物在温度为40℃以下的低温条件下烘干或晒干；

(7)将烘干或晒干的发酵产物再次粉碎后检验其水分、pH和活菌总数，当所述水分的含量≤12％，pH＜5.0，活菌总数≥10⁶CFU/g时即为合格品，合格后打包为成品。

实施例2

一种黄花蒿固态发酵的方法，包括如下步骤：

(1)首先分别将黄花蒿、豆粕、麸皮和玉米粉碎，过40～60目筛，待用；

(2)然后将粉碎过筛后的上述物质按照以下重量百分比进行混合：黄花蒿50％、豆粕10％、麸皮30％和玉米10％，搅拌均匀，得混合物料；

(3)再向上述混合物料中加入40℃热水调至物料含水量为50％；物料温度为35℃；

(4)向上述物料中喷洒重量为物料总重量6‰的生物菌液(所述生物菌液中包括以下菌种：地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌，并且所述地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌量分别为1×10⁸CFU/g、1×10⁸CFU/g、1×10⁷CFU/g、3×10⁸CFU/g和1×10⁷CFU/g)，然后再在混合机中混合2min后得混合物；

(5)再将上述混合物转入发酵容器，压实堆放，在温度为45℃的条件下发酵4d；

(6)最后将发酵后的产物在温度为40℃以下的低温条件下烘干或晒干；

(7)将烘干或晒干的发酵产物再次粉碎后检验其水分、pH和活菌总数，当所述水分的含量≤12％，pH＜5.0，活菌总数≥10⁶CFU/g时即为合格品，合格后打包为成品。

实施例3

一种黄花蒿固态发酵的方法，包括如下步骤：

(1)首先分别将黄花蒿、麸皮和玉米粉碎，过50目筛，待用；

(2)然后将粉碎过筛后的上述物质按照以下重量百分比进行混合：黄花蒿55％、麸皮35％和玉米10％，搅拌均匀，得混合物料；

(3)再向上述混合物料中加入40℃热水调至物料含水量为45％；物料温度为33℃；

(4)向上述物料中喷洒重量为物料总重量4‰的生物菌液(所述生物菌液中包括以下菌种：地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌，并且所述地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌量分别为5×10⁷CFU/g、6×10⁷CFU/g、2×10⁷CFU/g、3×10⁸CFU/g和2×10⁷CFU/g)，然后再在混合机中混合2min后得混合物；

(5)再将上述混合物转入发酵容器，压实堆放，在温度为37℃的条件下发酵5d；

(6)最后将发酵后的产物在温度为40℃以下的低温条件下烘干或晒干；

(7)将烘干或晒干的发酵产物再次粉碎后检验其水分、pH和活菌总数，当所述水分的含量≤12％，pH＜5.0，活菌总数≥10⁶CFU/g时即为合格品，合格后打包为成品。

黄花蒿经过发酵后，改善了黄花蒿的适口性，同时，发酵料中含有豆粕、麸皮、玉米等辅料，经发酵后产生多种维生素、碳水化合物、小分子蛋白等，使得营养更丰富，改善黄花蒿营养单一的缺点。

并且在具体的发酵实验中，申请人还对黄花蒿对益生菌的活菌数的影响以及保藏过程中对活菌数稳定性的影响进行了实验，具体如下：

一、试验设备及药品

水盆、恒温培养箱、高压蒸汽灭菌锅、无菌操作台、培养皿、电子分析天平(精确至0.0001g)、锥形瓶、橡胶塞、橡皮筋、报纸、移液枪、枪头；

黄花蒿粉、玉米粉、麸皮、豆粕粉、发酵用菌粉、菌液、40℃热水、营养琼脂培养基、自来水。

二、试验

试验一、辅料(玉米粉、麸皮、豆粕粉)对黄花蒿发酵用益生菌的影响

首先将样品比例分为表1中的四种，总重量均为2.5kg，所用的发酵菌(地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌)、发酵菌液量、发酵水分以及发酵方式均相同，具体条件见表1，对应的处理结果见表2。

表1 不同样品比例的发酵处理

表2 不同样品发酵处理后的pH值和活菌数对比

经过上述对比发现，地衣芽胞杆菌等益生菌和玉米粉、麸皮、豆粕粉等生产原料正常复合发酵后，有增加活菌总数的功效；含有黄花蒿的样品1其pH值要比不加黄花蒿只含有辅料玉米粉、麸皮、豆粕粉的样品2略高，样品1发酵后枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌活菌数与样品2的相比无统计学上的差异，而植物乳杆菌+酿酒酵母菌活菌数比样品2高出近1个数量级，可见，黄花蒿不仅没有杀死地衣芽胞杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌，反而有助于这几种益生菌的生长。样品1和样品3进行对比，说明豆粕对黄花蒿发酵过程中的细菌生长影响不大，考虑豆粕的成本价较高，可以不作为辅料添加。样品1和样品4对比，单纯的黄花蒿发酵后pH升高，pH值超过5.0，且会降低植物乳杆菌+酿酒酵母菌的活菌数。

以上试验表明，黄花蒿可以和玉米粉、麸皮、豆粕粉等生产原料正常复合发酵，不会影响菌种正常繁殖，并且有保持活菌总量的效果。

2、试验二

为了进一步判定黄花蒿发酵和保藏过程中黄花蒿对其中的活菌数稳定性的影响，往往通过往黄花蒿粉中添加一定比例的富含C、N的生产原料或化学成分，再加入一定比例的菌粉或菌液，发酵成熟后检测其中的活菌数这个方法来验证，下面就通过这个方法进一步进行实验。

称取200g黄花蒿粉于水盆中，加150mL热水混匀后，以4‰的添加量加入复合菌种，混匀后装袋压实，标记为1#；

称取200g黄花蒿粉于水盆中，加150mL热水混匀后，分别以1％、4‰的添加量加入(NH₄)₂SO₄和复合菌种，混匀后装袋压实，标记为2#；

称取200g黄花蒿粉于水盆中，加150mL热水混匀后，分别以1％、4‰的添加量加入葡萄糖和复合菌种，混匀后装袋压实，标记为3#；

称取200g黄花蒿粉于水盆中，加150mL热水混匀后，分别以1％、1％、4‰的添加量加入葡萄糖、(NH₄)₂SO₄和复合菌种，混匀后装袋压实，标记为4#；具体各种成分添加量如表3所示。

表3 黄花蒿中添加含C、N化学成分试验方案表

然后将以上4种(编号分别为1#、2#、3#、4#)发酵料放于37℃恒温培养箱分别发酵3天、7天、14天后，测湿样pH值和活菌总数，结果见表4。

表4 不同添加成分在不同发酵天数的活菌总数

从表4可以看出，单一黄花蒿、黄花蒿中添加硫酸铵、黄花蒿中添加葡萄糖、青蒿中添加硫酸铵和葡萄糖发酵后，半个月内活菌数变化都不大，均达到10⁷CFU/g以上，pH都逐渐降低。

称取270g黄花蒿粉、175g麸皮、50g玉米粉于水盆中，加350mL热水混匀后，以4‰的添加量加入复合菌种，混匀后分装成2袋做平行，密封压实，37℃恒温培养箱发酵3d、5d、9d、16d、32d、50d、66d后，测湿样(水分45％)和冷吹干样(水分10％)的活菌总数，观察颜色、闻气味。标记为5#。实验结果见表5。

表5 试验结果表

从表5可知，往黄花蒿中添加35％的麸皮、10％的玉米粉发酵5d后发酵料颜色变深，有酸味，活菌数数量级达到10⁸CFU/g以上；随发酵时间延长活菌数开始缓慢下降，到第32天时，活菌数数量级仍达到10⁶CFU/g以上，到第66天时，活菌数数量级降为10⁵CFU/g以上，但开始出现发霉现象。

通过上述试验可以得出，黄花蒿可以与添加富含C、N的化学成分或生产原料正常复合发酵，不会影响菌种正常繁殖，并且有保持活菌总数的效果。无黄花蒿添加的发酵料发酵到30天时活菌总数一般会降低到10⁴CFU/g，而单一黄花蒿或黄花蒿佐以富含C、N的化学成分和混合型原料发酵后，在夏季存放1个月内活菌数变化反而会趋于稳定，活菌数数量级都能达到10⁶CFU/g以上，如果在冬季存放时间会更长。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种黄花蒿固态发酵的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)首先分别将黄花蒿、豆粕、麸皮和玉米粉碎，过40～60目筛，待用；

(2)然后将粉碎过筛后的上述物质按照以下重量百分比进行混合：黄花蒿50～60％、豆粕0～10％、麸皮20～35％和玉米5～10％，搅拌均匀，得混合物料；

(3)再向上述混合物料中加入温度为35～40℃的热水调至物料含水量为45～50％，物料温度为33～35℃；

(4)向上述物料中喷洒重量为物料总重量2～6‰的生物菌液，然后再在混合机中混合1～2min后得混合物；

(5)再将步骤(4)得到的混合物转入发酵容器中，压实堆放，在温度为32～45℃的条件下发酵4～6d；

(6)最后将步骤(5)发酵后的产物在温度为40℃以下的低温条件下烘干或晒干；

(7)将步骤(6)烘干或晒干的发酵产物再次粉碎后检验其水分、pH值和活菌总数，合格后打包为成品。

2.根据权利要求1所述的黄花蒿固态发酵的方法，其特征在于，步骤(4)所述生物菌液中包括以下菌种：地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌。

3.根据权利要求2所述的黄花蒿固态发酵的方法，其特征在于，所述地衣芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌量分别为1×10⁷～1×10⁸CFU/g、3×10⁷～1×10⁸CFU/g、1×10⁶～5×10⁷CFU/g、5×10⁷～9×10⁸CFU/g和1×10⁶～5×10⁷CFU/g。

4.根据权利要求1所述的黄花蒿固态发酵的方法，其特征在于，步骤(7)合格成品所述水分的含量≤12％，pH＜5.0，活菌总数≥10⁶CFU/g。