CN101120719B - 微生物发酵的紫甘薯饲料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物发酵的紫甘薯饲料，它是由在微生物母液中接种紫甘薯混合物，经发酵制成饲料；其中微生物母液选用的菌种为：解淀粉芽孢杆菌400-500毫升、凝结芽孢杆菌100-200毫升、嗜酸乳杆菌300-400毫升、产朊假丝酵母10-90毫升；紫甘薯混合物组成为：紫甘薯14-34％、辣椒粉10.7-18.7％、菊花粉10-18％、氢氧化钠0.3-0.6％、硫酸铵0.7-1.0％、水40-52％。本发明是在色素提取后所余的紫甘薯中加入部分其它植物色素提取下角料，并通过微生物发酵将其转化为猪、鸡、鹅等饲料，改善饲料适口性，增加饲料酶成分，降低饲料的成本，其配方设计合理，操作简单，制作方便，适宜广大农户和养殖厂使用。
Description
技术领域
本发明属于生物发酵技术领域，涉及一种动物饲料，尤其涉及多种微生物发酵的紫甘薯饲料及其制备方法。
背景技术
紫色甘薯(purple sweet potato)，属旋花科一年生草本植物，是新近开发出的一类优良特异的甘薯品种，其肉质紫红，外观诱人，营养丰富，不仅是碳水化合物的重要来源而且还富含维生素、矿物质、食用纤维等营养物质，一些发达国家已把甘薯视为营养平衡而全面的保健食品。具有很强的抗氧化性，对保护肝功能和降低血清转氨酶具有积极的作用；紫色甘薯中的花青素和绿原酸还具有抑制诱癌物质的产生及减少基因突变的作用，尤其是其中的甲基花青素对致癌基因有很强的抑制作用；紫色甘薯对高血压等心血管疾病也有很好的预防作用。紫甘薯富含紫甘薯花色苷(Anthocynins from purple sweet pota to，APSP)是从紫甘薯的块根中浸提出来的一种天然红色素，它色泽鲜艳，无毒，无特殊气味，与其它同类色素相比性质较稳定，具有多重营养、药理和保健功能，具有抗氧化及清除自由基功能，抗突变活性，减轻肝功能障碍，抗高血糖功能，抗肿瘤功能，是一种开发前景广阔的天然食用色素资源。
因此近年来我国兴建了多个以紫甘薯为原料，提取紫甘薯花色苷这种天然红色素的加工厂。由于提取过程中主要以酸性溶液浸提，所以色素提取后所余的紫甘薯难以利用全部废弃，造成严重的环境污染和资源的浪费。紫甘薯含有大量的淀粉、维生素、胶原和黏多糖既是可作为的粮食作物，也是重要的经济作物和饲料作物。利用多种微生物发酵技术，将色素提取后废弃的紫甘薯转化为饲料，使资源得到充分的利用并可去除其造成的环境污染问题。
发明内容
为了达到上述目的，本发明在色素提取后所余的紫甘薯中加入部分其它植物色素提取下角料，并通过微生物发酵将其转化为猪、鸡、鹅等饲料，改善饲料适口性，增加饲料酶成分，降低精饲料的成本，提高饲料利用率和营养价值，达到节约粮食，资源循环利用的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
微生物发酵的紫甘薯饲料，其特征在于它是由在微生物母液中接种紫甘薯混合物经发酵制成饲料；
其中所述的微生物母液选用的菌种，按每吨饲料原料的配比为：解淀粉芽孢杆菌400-500毫升、凝结芽孢杆菌100-200毫升、嗜酸乳杆菌300-400毫升、产朊假丝酵母10-90毫升；
其中所述的紫甘薯混合物按每吨重量配比为：紫甘薯14-34％、辣椒粉10.7-18.7％、菊花粉10-18％、氢氧化钠0.3-0.6％、硫酸铵0.7-1.0％、水40-52％。
本发明所述微生物发酵的紫甘薯饲料的制备方法，是按以下的步骤进行：
首先进行斜面菌种培养，然后经过液体一级摇瓶种子培养、液体二级培养、将菌种按上述比例组合制成微生物母液，然后接种到紫甘薯混合物种，经过发酵处理，制得紫甘薯发酵饲料。
本发明所用菌种和菌种相应使用的培养基见下表：
表1
| 序号 | 菌名(中文、拉丁文) | 编号 | 培养基 |
| 1 | 解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens | AS1.1226 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 2 | 凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans | IFFI10067 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 3 | 嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus | IFFI06005 | 脱脂奶粉10％，pH6.0 |
| 4 | 产朊假丝酵母Candida utilis | AS2.120 | 蛋白胨2％，酵母膏1％，葡萄糖2％，pH5.5 |
本发明所述的斜面菌种培养为：各菌种使用相应培养基并加入1.5-2.5％琼脂，接种量5-10％，在25-35℃条件下静止培养20-48小时，放入4℃冰箱保存；所述的摇瓶培养条件：温度25-40℃，转速80-180次/分钟，接种量1-3％，培养19-30h。
本发明所述的微生物母液选用的菌种为，按每吨饲料原料的配比组成：解淀粉芽孢杆菌400-500毫升、凝结芽孢杆菌100-200毫升、嗜酸乳杆菌300-400毫升、产朊假丝酵母10-90毫升。
本发明所述的紫甘薯发酵饲料按每吨重量配比组成：紫甘薯14-34％、辣椒粉10.7-18.7％、菊花粉10-18％、氢氧化钠0.3-0.6％、硫酸铵0.7-1.0％、水40-52％。
本发明的紫甘薯发酵饲料成品性状：颜色褐黄色有浓郁酸香和菊花香味及酯香味，质地柔软，适口性强。
本发明的紫甘薯发酵饲料性能：改善了原料的营养成分，使原料pH值2.0提高到4.5-5.0，其中粗蛋白质提高到15-17％，有机酸含量达1.4-1.8％，而且70-80％为L-乳酸，可直接替代糠麸类饲料被牲畜吸收利用。
通过对不同的畜、禽类分别对照组和实验组进行实验喂养，以紫甘薯发酵饲料实验饲喂。饲喂效果见下表2：
表2
| 育肥猪日产量(公斤) | 肉鸡(斤) | 鱼(斤) | |
| 对照组 | 0.23 | 1.45 | 2.57 |
| 试验组 | 0.35 | 1.96 | 3.83 |
本发明经检测符合国家标准GB/T6432-94；GB/T6433-94；GB/T6434-94；GB/T6436-92；GB/T6437-92；GB/T6438-92；GB/T6435-86；其中检测总水分：54.4％；粗蛋白质：16.5％；粗脂肪：8.70％；粗灰分：8.76％；总磷：0.349％；钙：0.62％；粗纤维；6.85％。
本发明组方合理，制作方法科学，使用范围广泛，操作简单，容易掌握，成本低，料肉比低，出肉率高，喂养蛋禽类产蛋率高。并具有增强畜禽抗病的作用。本发明具有以下特点：
1、紫甘薯发酵饲料中含有多种天然色素，如紫甘薯中的紫甘薯花青素，而花青素是氧自由基的克星可延缓衰老和增加免疫功能的作用。菊花粉是将新鲜的万寿菊花朵经乳酸菌发酵提取其色素后的下脚料，所以富含天然黄色类胡萝卜素，作为饲料可使肉禽肤色发黄，肉质鲜美。辣椒粉是天然优质红辣椒去蒂和籽磨碎提取色素后的下脚料，含有大量天然红色素，胡萝卜素和多种维生素以及辣素，添加到鱼饲料中可增加食欲，促生长，防疾病并使鱼的鳞色光亮。
2、紫甘薯发酵饲料中含有大量消化酶包括：淀粉酶、果胶酶、β-葡聚糖酶等，通过上述的酶类物质水解作用，将秸秆中淀粉、果胶、β-葡聚糖等部分降解，提高饲料的营养价值，并可使营养成分进入到牲畜的消化系统，协助牲畜内源酶的消化作用，直接提高了饲料的消化吸收，另外，可有效降低肠道内溶物的粘度，防止堵塞肠道细胞膜孔，促进营养物质的传递与吸收，提高饲料利用率；
3、紫甘薯发酵饲料中含有大量分泌上述消化酶的微生物菌体，可定植于牲畜消化道内，为牲畜提供大量的消化酶并改善消化道内环境更为有效的提高了饲料的利用率。
4、紫甘薯发酵饲料中含有大量具有产酸菌，可产生大量有机酸软化秸秆改善适口性，发酵后的精饲料带有酸香和菊花香味及酯香味，刺激牲畜食欲，增加采食量。酸可降低PH值抑制各种腐败菌生长，延长饲料的保质期。所产生的L-乳酸可以刺激消化液分泌，促进胃肠蠕动，减缓胃肠排空速度，使营养物质有更充分的消化时间，提高消化吸收率。
5、紫甘薯发酵饲料含有多种益生菌，加到饲料里喂养牲畜，可改善牲畜体内微生态环境，抑制牲畜体内致病菌的生长，提高牲畜的体质和抗病能力，明显延长牲畜生产能力和时间。
本发明的紫甘薯发酵饲料安全无毒，发酵条件的适应性强，10-40℃发酵环境的条件下都能进行发酵，发酵速度与外界温度成正比，20℃以上发酵7-10天，15℃发酵10-15天。
本发明的紫甘薯发酵饲料质地柔软、适口性强，水分含量达40-60％，香味浓郁，含有大量天然色素具有营养和保健功能。配方设计合理，操作简单，制作方便，适宜广大农户和养殖厂，发酵饲料改善了营养成分其中水分54.4％；粗蛋白质：16.5％；粗脂肪：8.70％；粗灰分：8.76％；总磷：0.349％；钙：0.62％；粗纤维；6.85％；有机酸含量达1.4-1.8％，而且70-80％为L-乳酸，可直接被牲畜吸收利用。发酵饲料的饲喂效果很好，饲料适口性较好，饲料的消化吸收率提高，日增重和肉料比增加，牲畜抗病能力有所提高。
下面结合试验进一步说明本发明的发酵紫甘薯饲料在养殖、饲喂家禽、家畜方面以及在增强家禽、家畜抗病方面的应用。
(1)饲喂肥猪试验实例：
将紫甘薯发酵饲料以育肥猪日粮重量的30％，添加于加入到其日粮中搅拌均匀。将50只育肥猪分A，B两组，A组为对照组，B组为实验组，每组各25只，进行育肥猪生长速度的对比实验。B组按重量比30％的比例向饲料中紫甘薯发酵饲料，试验期为30天。试验结果是B组的平均日增重高于A组52.17％，P＜0.01。
(2)饲喂肉鸡试验实例：
将紫甘薯发酵饲料以肉鸡日粮重量的15％，添加于加入到其日粮中搅拌均匀。将200只肉鸡分A，B两组，A组为对照组，B组为实验组，每组各100只，进行生长速度的对比实验。B组按重量比15％的比例向饲料中紫甘薯发酵饲料，试验期为20天。试验结果是B组的平均日增重高于A组35.17％，P＜0.01。
(3)饲喂草鱼试验实例：
将紫甘薯发酵饲料以草鱼日粮重量的5-15％，添加于加入到其日粮中搅拌均匀制成颗粒料。将400尾草鱼分A，B两组，A组为对照组，B组为实验组，每组各约200尾，进行生长速度的对比实验。B组按重量比5-15％的比例向饲料中紫甘薯发酵饲料，试验期为40天。试验结果是B组的平均日增重高于A组49.03％，P＜0.01。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
(1)首先进行斜面菌种培养：各菌种使用相应培养基并加入1.5％琼脂，接种量5％，在25℃条件下静止培养20小时，放入4℃冰箱保存。所用菌种和菌种相应使用的培养基见下表1：
表1
| 序号 | 菌名(中文、拉丁文) | 编号 | 培养基 |
| 1 | 解淀粉芽孢杆菌Bacillusamyloliquefaciens | AS1.1226 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 2 | 凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans | IFFI10067 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 3 | 嗜酸乳杆菌Lactobacillusacidophilus | IFFI06005 | 脱脂奶粉10％，pH6.0 |
| 序号 | 菌名(中文、拉丁文) | 编号 | 培养基 |
| 4 | 产朊假丝酵母Candida utilis | AS2.120 | 蛋白胨2％，酵母膏1％，葡萄糖2％，pH5.5 |
(2)液体一级摇瓶种子培养，转入摇瓶中，其中摇瓶培养条件：温度25℃，转速80次/分钟，接种量1％，培养19h。
(3)转入种子发酵罐中，液体二级发酵罐培养、微生物母液选用的菌种为，按每吨饲料原料的配比组成：解淀粉芽孢杆菌400毫升、凝结芽孢杆菌100毫升、嗜酸乳杆菌300毫升、产朊假丝酵母10毫升。将菌种按上述比例组合，搅拌速度10转/分钟，培养30h，制成微生物母液。
(4)紫甘薯混合物的制备：按每吨重量配比组成：紫甘薯34％、辣椒粉11.7％、菊花粉10％、氢氧化钠0.3％、硫酸铵0.7％、水约43％混合均匀，制成紫甘薯发酵饲料溶液。
(5)在微生物母液上接种紫甘薯混合物，常温搅拌混合均匀，装入塑料袋或塑料桶，抽真空，堆放于室内保持温度在10℃以上发酵15-30天，15℃发酵10-15天，20℃以上发酵7-10天。制得紫甘薯发酵饲料(成品)。
成品颜色褐黄色有浓郁酸香和菊花香味。pH值4.5，其中粗蛋白质提高到15，有机酸含量达1.4％而且70％为L-乳酸，可直接替代糠麸类饲料被牲畜吸收利用。
实施例2
(1)首先进行斜面菌种培养：各菌种使用相应培养基并加入2.5％琼脂，接种量10％，在35℃条件下静止培养48小时，放入4℃冰箱保存。所用菌种和菌种相应使用的培养基见下表1：
表1
| 序号 | 菌名(中文、拉丁文) | 编号 | 培养基 |
| 1 | 解淀粉芽孢杆菌Bacillusamyloliquefa ciens | AS1.1226 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 2 | 凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans | IFFI10067 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 3 | 嗜酸乳杆菌Lactobacillusacidophilus | IFFI06005 | 脱脂奶粉10％，pH6.0 |
| 4 | 产朊假丝酵母Candida utilis | AS2.120 | 蛋白胨2％，酵母膏1％，葡萄糖2％，pH5.5 |
(2)液体一级摇瓶种子培养，其中摇瓶培养条件：温度40℃，转速180次/分钟，接种量3％，培养30h。
(3)液体二级发酵罐培养、微生物母液选用的菌种为，按每吨饲料原料的配比组成：解淀粉芽孢杆菌500毫升、凝结芽孢杆菌200毫升、嗜酸乳杆菌400毫升、产朊假丝酵母90毫升。将菌种按上述比例组合制成微生物母液。
(4)紫甘薯混合物的制备：按每吨重量配比组成：紫甘薯24％、辣椒粉15.7％、菊花粉15％、氢氧化钠0.6％、硫酸铵1.0％、水约45％混合均匀，制成紫甘薯发酵饲料溶液。
(5)在微生物母液上接种紫甘薯混合物，经过处理，真空包装，制得紫甘薯发酵饲料(成品)。
成品颜色褐黄色有浓郁酸香和菊花香味。pH值5.0，其中粗蛋白质提高到17％，有机酸含量达1.8％，而且80％为L-乳酸，可直接替代糠麸类饲料被牲畜吸收利用。
实施例3
(1)首先进行斜面菌种培养：各菌种使用相应培养基并加入2％琼脂，接种量8％，在30℃条件下静止培养40小时，放入4℃冰箱保存。所用菌种和菌种相应使用的培养基见下表1：
表1
| 序号 | 菌名(中文、拉丁文) | 编号 | 斜面培养基 |
| 1 | 解淀粉芽孢杆菌Bacillusamyloliquefaciens | AS1.1226 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.4 |
| 2 | 凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans | IFFI10067 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2 |
| 3 | 嗜酸乳杆菌Lactobacillusacidophilus | IFFI06005 | 脱脂奶粉10％，pH6.0 |
| 4 | 产朊假丝酵母Candida utilis | AS2.120 | 蛋白胨2％，酵母膏1％，葡萄糖2％，pH5.5 |
(2)液体一级摇瓶种子培养，其中摇瓶培养条件：温度35℃，转速160次/分钟，接种量2％，培养25h。
(3)液体二级发酵罐培养、微生物母液选用的菌种为，按每吨饲料原料的配比组成：解淀粉芽孢杆菌400毫升、凝结芽孢杆菌150毫升、嗜酸乳杆菌350毫升、产朊假丝酵母50毫升。将菌种按上述比例组合制成微生物母液，
(4)紫甘薯混合物的制备：按每吨重量配比组成：紫甘薯25％、辣椒粉15％、菊花粉15％、氢氧化钠0.4％、硫酸铵1.0％、水约45％，混合均匀，制成紫甘薯发酵饲料溶液。
(5)在微生物母液上接种紫甘薯混合物，经过处理，真空包装，制得紫甘薯发酵饲料(成品)。
成品颜色褐黄色有浓郁酸香和菊花香味。pH值4.5，其中粗蛋白质提高到17％，有机酸含量达1.8％，而且80％为L-乳酸，可直接替代糠麸类饲料被牲畜吸收利用。
实施例4
(1)首先进行斜面菌种培养：各菌种使用相应培养基并加入2.5％琼脂，接种量10％，在35℃条件下静止培养48小时，放入4℃冰箱保存。所用菌种和菌种相应使用的培养基见下表1：
表1
| 序号 | 菌名(中文、拉丁文) | 编号 | 斜面培养基 |
| 1 | 解淀粉芽孢杆菌Bacillusamyloliquefaciens | AS1.1226 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 2 | 凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans | IFFI10067 | 蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4 |
| 3 | 嗜酸乳杆菌Lactobacillusacidophilus | IFFI06005 | 脱脂奶粉10％，pH6.0 |
| 4 | 产朊假丝酵母Candida utilis | AS2.120 | 蛋白胨2％，酵母膏1％，葡萄糖2％，pH5.5 |
(2)液体一级摇瓶种子培养，其中摇瓶培养条件：温度40℃，转速180次/分钟，接种量3％，培养30h。
(3)液体二级发酵罐培养、微生物母液选用的菌种为，按每吨饲料原料的配比组成：解淀粉芽孢杆菌450毫升、凝结芽孢杆菌150毫升、嗜酸乳杆菌350毫升、产朊假丝酵母75毫升。将菌种按上述比例组合制成微生物母液。
(4)紫甘薯混合物的制备：按每吨重量配比组成：紫甘薯24％、辣椒粉11％、菊花粉15.7％、氢氧化钠0.45％、硫酸铵0.8％、水约48％混合均匀，制成紫甘薯发酵饲料溶液。
(5)在微生物母液上接种紫甘薯混合物，经过处理，真空包装，制得紫甘薯发酵饲料(成品)。
成品颜色褐黄色有浓郁酸香和菊花香味。pH值4.5，其中粗蛋白质提高到16％，有机酸含量达1.7％，而且80％为L-乳酸，可直接替代糠麸类饲料被牲畜吸收利用。
Claims (3)
1.微生物发酵的紫甘薯饲料，其特征在于，它是由在微生物母液中接种紫甘薯混合物经发酵制成饲料；
其中所述的微生物母液选用的菌种，按每吨饲料原料的配比为：解淀粉芽孢杆菌400-500毫升、凝结芽孢杆菌100-200毫升、嗜酸乳杆菌300-400毫升、产朊假丝酵母10-90毫升；
其中所述的紫甘薯混合物按每吨重量配比为：紫甘薯14-34％、辣椒粉10.7-18.7％、菊花粉10-18％、氢氧化钠0.3-0.6％、硫酸铵0.7-1.0％、水40-52％。
2.一种制备权利要求1所述微生物发酵紫甘薯饲料的方法，其特征在于按以下的步骤进行：
(1)首先进行斜面菌种培养，经过液体一级摇瓶种子培养、液体二级培养、将菌种按上述比例组合制成微生物母液，然后接种到紫甘薯混合物中，经过发酵处理，制得紫甘薯发酵饲料；其中所述的斜面菌种培养基为：
1)解淀粉芽孢杆菌：蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4；
2)凝结芽孢杆菌：蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化钠0.5％，pH7.2-7.4；
3)嗜酸乳杆菌：脱脂奶粉10％，pH6.0；
4)产朊假丝酵母：蛋白胨2％，酵母膏1％，葡萄糖2％，pH5.5；
(2)各菌种使用相应培养基并加入1.5-2.5％琼脂，接种量5-10％，在25-35℃条件下静止培养20-48小时，放入4℃冰箱保存；所述的摇瓶培养条件：温度25-40℃，转速80-180次/分钟，接种量1-3％，培养19-30h；
(3)按每吨饲料原料的配比组成：解淀粉芽孢杆菌400-500毫升、凝结芽孢杆菌100-200毫升、嗜酸乳杆菌300-400毫升、产朊假丝酵母10-90毫升；
(4)紫甘薯混合物的制备：按每吨重量配比组成，紫甘薯14-34％、辣椒粉10.7-18.7％、菊花粉10-18％、氢氧化钠0.3-0.6％、硫酸铵0.7-1.0％、水40-52％混合均匀；
(5)在紫甘薯混合物上接种微生物母液，常温搅拌混合均匀，装入塑料袋或塑料桶，抽真空，堆放于室内保持温度在10℃以上发酵15-30天，15℃发酵10-15天，20℃以上发酵7-10天，制得紫甘薯发酵饲料。
3.权利要求1所述微生物发酵的紫甘薯饲料在养殖草鱼、饲喂家禽鸡、家畜猪方面的应用。
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