CN101711548A - 一种含腐植酸钠的发酵饲料、其工艺及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微生物发酵产品、工艺与应用，具体地说是一种含腐植酸钠的发酵饲料、其工艺及应用。其特征在于：工艺流程采用微生物液体-固体两相结合发酵，在固体发酵阶段将腐植酸钠的添加量控制在1％～50％，实现低粘度固体发酵，降低干燥难度。本发酵工艺易于操作，产品价格低廉。产品用于各类畜禽饲料，可作原料或饲料混合加工过程的载体使用，可代替高铜添加，利于环保，提高动物生产性能。

Description

一种含腐植酸钠的发酵饲料、其工艺及应用

技术领域

本发明涉及微生物及其微生物发酵工艺，具体地说是一种添加有腐植酸钠的发酵饲料、其工艺及在畜禽养殖上的应用。

背景技术

腐植酸钠是大分子有机物质，分子中含有苯环，稠环和其它环(如吡咯.吲哚等)，各芳环之间有桥键相连，芳环上有各种功能基团，主要是羟基、酚羟基、甲氧基、醌基等。综合各项报道，腐植酸应用在畜禽饲料中可对肠道炎性物和有毒物质进行吸附，对肠粘膜起保护作用；可抑制和杀灭肠道致病菌，提高饲料的利用率，并有止血止痛作用；可吸附粪便中的氨气、硫化氢，减轻粪便的臭味，使粪便颜色发黑。目前养殖场(户)普遍认为颜色发黑的粪便表明饲料利用率高，为此饲料生产商在日粮中使用高铜的现象比较普遍。例如国内外猪营养标准推荐的日粮中铜的需要量在10ppm以下，但一般要加到100-250ppm。过量添加的铜随粪排除体外，染黑粪便，同时也带来了环境高铜污染。在饲料中添加腐植酸钠，可以替代高铜，推进环保养殖事业。

腐植酸钠资源广泛、价格低廉、无药物残留，没有任何配伍禁忌，利于环保。但腐植酸的活性基团常被杂质所封闭，几乎不能发挥作用，通过发酵处理可以大大提高其生物学活性。专利CN1284286“腐植酸生物饲料添加剂以及生产方法”，既为利用微生物发酵技术处理腐植酸的例证。其添加有50～80％的腐植酸钠、补以油料饼粕、谷壳、无机元素和维生素进行发酵。该专利实施时由于物料粘度大，烘干困难，需要专用设备进行软制粒，工艺复杂，成本偏高，有必要进一步改进。

利用微生物对固体饲料进行发酵可去除抗营养因子，增进采食量，益生肠道，提高饲料利用率。饲料固体发酵作为生物饲料生产技术之一，已经在各地普及。其特点是固体发酵的物料水分低、粘度低，可以直接利用流化床、滚筒或气流干燥设备进行干燥，生产成本低。如能在固体饲料发酵过程中加入适合量腐植酸钠会降低干燥难度，利于这项环保养殖技术的推广与应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是确立一种添加有腐植酸钠的发酵豆粕生产工艺并使产品在畜禽养殖上得以应用。工艺过程如下：

(1)菌种：选用枯草芽孢杆菌、酵母菌、白地霉、曲霉、乳酸菌中的一种或数种；

(2)菌种逐级扩大培养：经过斜面、摇瓶种子、种子罐和发酵罐扩大培养；

(3)液体发酵液与固体培养基混合：液体培养结束后，培养液分菌种按比例混合，再按固体培养基干物质的20％～60％，优选25％～45％添加。必要时补加水，使固体培养基含水量达到30％～60％，优选37％～50％，进入固体发酵阶段。这里所述的固体培养基是指：含有1％～50％腐植酸钠，其它物料包括豆粕(饼)、棉粕(饼)、菜粕(饼)、花生粕(饼)、胡麻粕(饼)、甜菜粕(饼)、麦麸、稻糠、次粉、木薯粉、大豆皮、玉米酒精糟、玉米、大米中的一种或多种混合物，优选豆粕(饼)、棉粕(饼)、菜粕(饼)、玉米、麦麸、蔗糖、葡萄糖中的一种或多种混合物；

这里所述的固体发酵是指对固体培养基直接或灭菌处理后，利用堆放、容器、袋或固体发酵反应器进行的发酵生产过程，又分为有氧和厌氧发酵两个阶段。

(4)固体有氧发酵：有氧发酵16～36小时，优选16～24小时；

(5)固体厌氧发酵：固体有氧发酵结束后，进入固体厌氧发酵，条件是保持40～60℃，6～24小时，优选50℃发酵6～10小时；

(6)成品：对固体发酵产物进行干燥得到成品；这里所述的干燥是指流化床、气流、滚筒干燥。成品水分低于15％，优选低于13％。

具体实施方式：

以下通过实施例对本发明进一步进行说明，但本发明并不限于这些实施例。实施例1：

1、菌种：选用从广州市微生物研究所购入的热带假丝酵母AS2.637

2、斜面培养基与培养条件：

葡萄糖2.0％、蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％、琼脂2.0％。pH＝6.8、115℃灭菌18分钟。将试管菌种扩繁至培养皿，放入30℃恒温培养箱中培养24h。

3、摇瓶种子培养基与培养条件：

葡萄糖2.0％、蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％。起始pH＝6.8、115℃灭菌18分钟。将培养皿菌种接入摇瓶，放入30℃恒温摇床中，200r/min振荡培养24h。

4、种子罐、发酵罐扩繁培养基与培养条件：

豆粕1.0％、玉米0.5％、蔗糖2.0％、蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％、磷酸二氢钾0.1％、硫酸铵0.2％、氯化钠0.05％、消泡剂0.05％。起始pH＝6.8、121℃灭菌30分钟。摇瓶到种子罐接种量按5％接种，种子罐培养时间为24h，发酵罐培养时间为36h。

实施例2：

1、菌种：选用纳豆芽孢菌

2、斜面培养基与培养条件：

葡萄糖1.0％、蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％、牛肉膏0.5％、磷酸二氢甲0.1％、氯化钠0.1％、琼脂2.0％。pH＝7.0、115℃灭菌18分钟。将试管菌种扩繁至培养皿，放入32℃恒温培养箱中培养24h。

3、摇瓶种子培养基与培养条件：

葡萄糖1.0％、蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％、牛肉膏0.5％、磷酸二氢甲0.1％、氯化钠0.1％。pH＝7.0、115℃灭菌18分钟。将培养皿菌种接入摇瓶，放入32℃恒温摇床中，200r/min振荡培养24h。

4、种子罐、发酵罐扩繁培养基与培养条件：

豆粕5.0％、蔗糖0.5％、蛋白胨0.6％、酵母膏0.2％、磷酸二氢钾0.1％、硫酸铵0.2％、氯化钠0.05％、豆油0.15％、消泡剂0.05％。起始pH＝7.0、121℃灭菌30分钟。摇瓶到种子罐接种量按5％接种，种子罐培养时间为24h，发酵罐培养时间为36h。

实施例3：

1、菌种：选用乳酸杆菌

2、斜面培养基与培养条件：葡萄糖1.0％、蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％、牛肉膏0.5％、磷酸二氢甲0.1％、琼脂2.0％。pH＝6.8、115℃灭菌18分钟。将试管菌种扩繁至培养皿，放入32℃恒温培养箱中厌氧培养24h。

3、摇瓶种子培养基与培养条件：

葡萄糖1.0％、蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％、牛肉膏0.5％、磷酸二氢甲0.1％。pH＝6.8、115℃灭菌18分钟。将培养皿菌种接入摇瓶厌氧培养24h。

4、种子罐、发酵罐扩繁培养基与培养条件：

豆粕1.0％、玉米0.5％、蔗糖1.0％、蛋白胨1.5％、酵母膏0.5％、磷酸二氢钾0.2％、硫酸铵0.2％、乙酸钠0.5％、柠檬酸三钠0.2％、吐温(-80)0.1％、硫酸镁0.02％、豆油0.15％、消泡剂0.05％。起始pH＝6.8、121℃灭菌30分钟。摇瓶到种子罐接种量按5％接种，种子罐培养时间为24h，发酵罐培养时间为36h。

实施例4：

1、发酵液混合：

将实施例1～3的发酵液按20％∶70％∶10％比例混合。

2、固体发酵

将腐植酸钠、豆粕(48％粗蛋白)与葡萄糖按3％∶95.5％∶1.5％混合加热至85～100℃，保持5分钟灭菌，冷却至40℃；将混合发酵液与固体培养基混合(发酵液按固体培养基干物质的30％添加)，调整固体培养基含水量达到43％开始发酵。对发酵物料温度进行监控，使温度不超过45℃；有氧发酵24h后进入厌氧发酵，温度达到50℃以上，发酵6～10小时破壁，镜检破壁情况决定何时结束进行干燥，既得到本发明产品。测得本发明制品干物质含量为10.0％，粗蛋白含量为49.8％。

本发明的使用方法：

(1)在各类猪饲料中添加本发明产品，使得每吨日粮中核算的腐植酸钠含量为1～2千克，可以取代高铜，达到粪便黑的效果。

(2)在其它畜禽饲料中按每吨10～200千克添加本发明产品，可以改善动物肠道机能，降低腹泻发生率，提高动物生产性能。

本发明产品加入饲料对粪便染黑的效果：

体重30千克猪饲料中分别添加硫酸铜与实施例4本发明产品，试验设计见表-1：

表-1猪粪便染黑的效果试验

结果试验一与试验二粪便灰黑，试验二灰黑色重，接近高铜对照组。说明本发明制品具有粪便染黑效果，替代高铜矿物添加，利于环保。

本发明产品加入饲料对猪健康与生产性能的影响：

1、试验动物选择与分组

选择平均体重10kg左右健康三元杂交仔猪120头，分两个处理，每个处理分4个栏，每栏15头。对照组饲喂添加腐植酸钠的日粮，试验组饲喂添加有实施例4本发明产品的日粮。日粮配制见表-2。

表-2日粮配制

2、试验动物饲养管理

试验猪每日清理食槽1次，每天冲栏1次。

3、测定项目

采食量，平均日增重，料重比与腹泻情况。

其中：腹泻指数＝(100×每日腹泻总得分/日均饲养头数)

按腹泻评分分别为2，1，0分，标准为液体水样，干物质含量≤20％的为2分；稀软，干物质含量20％～30％的为1分；外观正常，干物质含量30％～40％的为0分。

4、结果与分析

试验结果如表-3

表-3试验结果

组别	重复	头数	试验天数	日增重(g/头/日)	采食量(g/头/日)	料重比	腹泻指数
								对照组	4	60	17	420	735	1.75	12.5
试验组	4	60	17	440	767*	1.74	8.3

*P＜0.05

使用本发明制品，猪只采食量增高(p＜0.05)，对控制腹泻也有帮助。

本发明的产品与工艺优点以及应用意义：

(1)本发明产品以腐植酸钠作为发酵原料之一，通过发酵提升其生物学价值；

(2)本发明采用微生物液体-固体两相结合，低粘度固体发酵工艺，过程简单，易于干燥，产品价格低廉。

(3)本发明生产出的发酵饲料可广泛用于畜禽水产各类饲料，既可以作为原料也可以作为饲料混合加工过程的载体使用。

(4)使用本产品可以提高动物采食量，对控制动物腹泻有益处。

Claims (4)

1.一种添加有腐植酸钠的发酵饲料、其工艺及在畜禽养殖上的应用。其特征在于：一种微生物发酵饲料，以1％～50％的腐植酸钠为发酵原料。

2.其制备方法，如权利要求1所述，其特征在于：一种添加有腐植酸钠的发酵饲料，其工艺按照以下步骤进行：

(1)菌种：选用枯草芽孢杆菌、酵母菌、白地霉、曲霉、乳酸菌中的一种或数种；

(2)菌种逐级扩大培养：经过斜面、摇瓶种子、种子罐和发酵罐扩大培养；

(3)液体发酵液与固体培养基混合：培养液分菌种按比例混合，再按固体培养基干物质的20％～60％添加。必要时补加水，使固体培养基含水量达到30％～60％。这里所述的固体培养基是指：除权利要求1所述的腐植酸钠外，还包括豆粕(饼)、棉粕(饼)、菜粕(饼)、花生粕(饼)、胡麻粕(饼)、甜菜粕(饼)、麦麸、稻糠、次粉、木薯粉、大豆皮、玉米酒精糟、玉米、大米中的一种或多种混合物，优选豆粕(饼)、棉粕(饼)、菜粕(饼)、玉米、麦麸、蔗糖、葡萄糖中的一种或多种混合物；

这里所述的固体发酵是指对固体培养基直接或灭菌处理后，利用堆放、容器、袋或固体发酵反应器进行的发酵生产过程，又分为有氧和厌氧发酵两个阶段。

(4)固体有氧发酵：有氧发酵16～36小时；

(5)固体厌氧发酵：固体有氧发酵结束后，进入固体厌氧发酵，条件是保持40～60℃，6～24小时；

(6)成品：对固体发酵产物进行干燥处理，得到成品；这里所述的干燥是指流化床、气流、滚筒干燥。成品水分低于15％。

3.权利要求2所述的一种添加有腐植酸钠的发酵饲料其特征在于：液体发酵转化时间为18小时；培养液按固体培养基干物质37％混合；固体培养基其特征在于含有腐植酸钠5％，其它原料包括豆粕(饼)、棉粕(饼)、菜粕(饼)、玉米、麦麸中的一种或多种混合物；固体有氧发酵24小时；固体厌氧发酵10小时；成品干燥到水分13％以下。

4.权利要求1所述的一种添加有腐植酸钠的发酵饲料，可作为各类畜禽饲料原料或饲料混合加工过程的载体使用，可代替高铜添加，利于环保，提高动物生产性能。