CN101999527A - 一种免疫饲料添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免疫饲料添加剂，该饲料添加剂是由蝇蛆制备得到，其中，蝇蛆是由发酵后的水产品加工下脚料饲养，将该蝇蛆酶解后得到该饲料添加剂。本发明还公开了一种免疫饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：第一步、将水产品加工下脚料进行发酵处理；第二步、用所述发酵处理后的水产品加工下脚料饲养蝇蛆；第三步、将所述蝇蛆酶解制备饲料添加剂。本发明提供的饲料添加剂富含多种营养和功能成分，具有促进生长和显著提高动物免疫力及抗病菌能力的作用，是一种高效免疫饲料添加剂。本发明饲料添加剂的制备方法采用生物技术，生产过程无任何废弃物产生，绿色环保，工艺简单，可操作性强，具备规模化生产能力。

Description

一种免疫饲料添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及饲料工业和养殖业领域，尤其涉及一种可显著提高动物机体免疫力的饲料添加剂及其制备方法。

背景技术

饲料添加剂是实现动物全价营养不可缺少的关键物质，已在畜禽、水产养殖中广泛使用，但随着饲料添加剂行业的发展，一些饲料添加剂对畜产品品质的影响、环境的污染和人、畜健康的危害也越来越明显。近年来，国内外水产和畜产品安全事件频频发生，人们开始感到很难接受在养殖业中使用添加剂，这无疑会影响饲料工业和养殖业的健康发展。开发新型绿色安全饲料添加剂已成为迫切需要，也是未来饲料添加剂行业发展的热点和难点。

我国是水产品生产和消费大国，每年加工的水产品达1000万吨以上，加工产生的下脚料超过200万吨，水产品加工下脚料含丰富的优质蛋白、甲壳素及微量元素等营养成分。一直以来，我国的水产品下脚料加工利用产业非常落后，部分直接干燥为饲料，部分被丢弃，资源浪费严重，环境污染大，是长期困扰养殖户和水产加工企业的一大难题。

蝇蛆营养价值高、繁殖速度快、抗病力强及易于饲养等特点，已引起人们广泛重视，是优良的可再生动物蛋白资源，蝇蛆作为饲料可取代秘鲁鱼粉。目前，市售蝇蛆蛋白饲料生产过程一般为，用动物粪便饲养蝇蛆，然后收集蝇蛆将其直接干燥成干蛆或进一步粉碎成蝇蛆粉即为成品。用这种方法生产的饲料会存在两方面问题：一是产品存在安全隐患，用动物粪便饲养的蝇蛆易携带病菌，可污染动物，同时，我国的动物粪便存在重金属超标情况，可经蝇蛆转移到动物体内；另一方面是未经技术处理的蝇蛆蛋白在动物体内可消化吸收率较低。

中国专利CN03117726.3公开了一种生态处理鸡粪制造有机肥料和蝇蛆蛋白的方法，用鸡粪饲养蝇蛆3-5天，然后将蝇蛆和鸡粪分开，鸡粪放置一周作为鸡粪生物肥料，蝇蛆活体直接用作畜禽饲料，或烘干制得蝇蛆蛋白。该专利以鸡粪作为蝇蛆的饲料，难以大量收集，因而只适合小养殖户自产自用，无法规模生产；其次，蝇蛆的生存环境差易携带病菌。

中国专利CN200910114001.8公开了一种能提高饲养动物免疫能力和肉质质量的饲料添加剂，该饲料添加剂是由蝇蛆成虫干粉和蝇蛆培养料的下脚料麦麸、花生麸、玉米粉、豆粕、小麦粉、奶粉和蝇蛆的排泄物组成的混合物。该专利中蝇蛆的饲养成本较高，难以规模化生产。

以上方法都是将蝇蛆初加工成饲料，未经技术处理的蝇蛆蛋白在动物体内消化吸收率较低。此外，未见有采用生物技术方法将水产品加工下脚料转化为蝇蛆蛋白和饲料添加剂的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，如何将水产品加工下脚料最终转化为高营养吸收率和具有免疫强化功效的饲料添加剂。

本发明提供了一种高效免疫饲料添加剂，是由蝇蛆制备得到，该蝇蛆是由发酵后的水产品加工下脚料饲养，将该蝇蛆酶解后得到该饲料添加剂。

其中，发酵过程中添加的菌体为酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌组成的复合菌。复合菌可以是酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌以等重量比混合。

酶解过程中加入混合酶，混合酶包括蛋白酶和酸性纤维素酶为主的复合酶，其中，蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90％以上，其余为甲壳素酶，所述蛋白酶与酸性纤维素酶的重量比为7∶3。

该饲料添加剂包括如下成分：氨基酸总量40.0％～90.0％，粗蛋白35.0％～65.0％，粗灰分5％～20％，粗脂肪≤5.0％，氯化钠≤2.0％，水分≤10.0％，钙≤3.0％，以及活性益生菌10⁶CFU/g～10¹⁰CFU/g。

本发明还提供了一种饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：第一步、将水产品加工下脚料进行发酵处理；第二步、用所述发酵处理后的水产品加工下脚料饲养蝇蛆；第三步、将所述蝇蛆酶解制备饲料添加剂。

其中，第一步骤具体包括以下操作：(1)粉碎；(2)灭菌；(3)接种复合菌，所述复合菌为等重量比混合的酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，接种量为3％～8％；(4)加入碳源，所述碳源为葡萄糖、糖蜜、蔗糖或淀粉；(5)发酵，温度30℃～37℃，pH6.0～7.5，发酵时间36～72小时；(6)烘干至半干湿状。

第二步骤具体包括以下操作：在育蛆池中放入4～8cm所述第一步骤得到的发酵料，按1kg发酵料拌入1g蝇卵比例，在湿度65％～70％，温度25℃～35℃的条件下，培养2～4天。

第三步骤具体包括以下操作：(1)将得到的蝇蛆与发酵料分离，将所述蝇蛆磨成浆；(2)在所述蝇蛆浆中添加混合酶及水，蝇蛆浆、水与混合酶的重量比为100∶10～15∶0.01～0.03，所述混合酶中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90％以上，其余为甲壳素酶，所述蛋白酶与酸性纤维素酶的重量比为7∶3；(3)酶解，温度50℃～60℃，pH6.0～8.0，酶解时间12～24小时；(4)加入分离蝇蛆后的发酵料，混合、干燥、粉碎。

具体技术方案如下：

水产品加工下脚料是指水产品在加工过程中产生的废弃物，包括加工后的皮、骨、头、尾和残肉等。无多大实用价值的鱼、虾、蟹、贝类等水产品或海洋捕捞中无食用价值的小鱼、小虾也可作为本发明的水产品加工下脚料用于本发明饲料添加剂的制备。本发明优选虾加工下脚料和/或罗非鱼加工下脚料。

对水产品加工下脚料的处理过程如下：

粉碎：将新鲜水产品加工下脚料清洗干净后粉碎至60～80目，之后将水产品加工下脚料混匀，可用搅拌机充分混匀。

灭菌：将粉碎的下脚料进行灭菌处理，灭菌可采用常规灭菌方法，如加热灭菌。

接种：将复合菌复壮后，添加到已灭菌的下脚料中，接种量为3％～8％。复合菌为酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌。酵母菌可选用产朊假丝酵母和酿酒酵母。乳酸菌可选用嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、粪肠球菌(粪链球菌)、乳酸肠球菌、屎肠球菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌及保加利亚乳杆菌等乳酸杆菌以及两歧双歧杆菌，优选嗜酸乳酸杆菌和粪链球菌。芽孢杆菌可选用枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，优选枯草芽孢杆菌。复合菌可以是等重量比混合的酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌。

发酵：添加适量的碳源，碳源优选葡萄糖、糖蜜、蔗糖或淀粉。控制温度在30℃～37℃，pH 6.0～7.5，发酵时间36～72小时。

将发酵料烘至半干湿状作为饲养蝇蛆的食料。

蝇蛆对蛋白质的转化过程如下：

在育蛆池中先放入4～8cm厚如前所述半干湿状的发酵料，按1kg发酵料拌入1g蝇卵比例，控制湿度在65％～70％，温度25℃～35℃的条件下，培养2天至4天，之后，将发酵料与蝇蛆分离，完成蛋白质的转化，将普通蛋白质转化为富含高蛋白抗菌肽的高效蛋白质。

本发明用发酵的水产品加工下脚料饲养蝇蛆与过去行业内一直使用动物粪便饲养蝇蛆相比，得到的蝇蛆卫生安全，生长速度提高10％左右，可提前1～2天收获，增产15％左右，同时所获得的蝇蛆品质也具有很大差别。试验数据显示，与用粪便饲养的蝇蛆相比，用发酵的水产品加工下脚料饲养的蝇蛆粗蛋白含量可提高2％-4％，并且蝇蛆洁净，个体均匀粗大，色泽黄亮有光泽。

制备饲料添加剂：

将从发酵料中分离得到的蝇蛆置于胶体磨中磨成浆，在磨好的蝇蛆浆中添加混合酶及水恒温酶解。混合酶中以蛋白酶和酸性纤维素酶为主，蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90％以上，其余为甲壳素酶。其中，蛋白酶与酸性纤维素酶的重量比为7∶3。

向蝇蛆浆中添加混合酶及水，蝇蛆浆、水与混合酶的重量比为100∶10～15∶0.01～0.03。酶解过程中，控制温度在50℃～60℃，pH6.0～8.0，酶解时间12～24小时。之后向酶解后得到的蝇蛆中再加入前述分离蝇蛆后的发酵料，混合、干燥、粉碎、过筛，得到本发明的饲料添加剂。

本发明饲料添加剂可以广泛应用在畜禽和水产养殖中，在使用时，根据不同畜禽按不同比例将本发明饲料添加剂与饲料均匀拌和后喂养。畜禽类动物按0.5％～1.5％比例喂养，水产类动物按1％～2％比例喂养。

本发明饲料添加剂成品采用常规检测手段进行分析，氨基酸测定采用全自动氨基酸分析仪(日立L-8800型号)，粗蛋白测定按GB/T6432-1994；粗脂肪测定按GB/T6433-2006；水溶性氯化物的测定按GB/T6439-2007；粗灰分测定按GB/T6438-2007；水分测定按GB/T6435-2006；钙测定按GB/T6436-2002；细菌总数测定按GB/T13093-2006。

采用上述检测方法，对本发明饲料添加剂20个批次的成品进行了检测，每个批次的成品进行3个平行试验，测定结果经统计学分析后得到如下成分和含量数据：氨基酸总量40.0％～90.0％，粗蛋白35.0％～65.0％，粗灰分5％～20％，粗脂肪≤5.0％，氯化钠≤2.0％，水分≤10.0％，钙≤3.0％，以及活性益生菌10⁶CFU/g～10¹⁰CFU/g。

同现有技术相比，本发明饲料添加剂具有如下有益效果：

我国水产品加工产生的下脚料超过100万吨，只有少部分被利用，大部分作为垃圾丢弃处理，造成严重的环境污染和资源浪费。本发明以丰富廉价的水产加工废弃物为原料，以每公斤水产品加工废弃物生产0.3公斤蝇蛆计算，可生产新鲜蝇蛆30多万吨，创造的经济效益超过1亿元，同时也解决了水产品加工废弃物污染环境的难题及改善我国饲养蛋白奇缺的现状。

过去蝇蛆一般都是用动物粪便饲养，品质不佳，且含有较多的病原菌，本发明饲料添加剂以发酵的水产品加工下脚料饲养蝇蛆，将普通蛋白质转化为富含多肽、生物酶、活性益生菌、抗菌肽、氨基酸、甲壳素和微量元素等多种营养和功能成分的高效免疫饲料添加剂，具有促进生长和显著提高机体免疫力及抗病菌能力。在动物幼期使用，可提高动物成活率30％左右；在动物养成后期使用，可提高生长速度10％～30％。

本发明真正实现了蝇蛆的规模化无菌养殖，本发明饲料添加剂的制备方法完全采用生物技术，生产过程无任何废弃物产生，降低了生产成本。同时工艺简单，可操作性强，并可做到绿色环保和清洁生产，具备规模化工业生产能力，可实现每公斤水产品加工下脚料育出0.3～0.6公斤的无菌蝇蛆。

本发明饲料添加剂可完全水解，蛋白可消化吸收率大于95％，远高于进口鱼粉，但市场价格仅为进口鱼粉的七成左右，可部分或完全取代进口鱼粉，可获得显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

以下实施例将有助于本领域的普通技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。

实施例1：利用虾加工废弃物饲养蝇蛆制备饲料添加剂

(1)取1吨新鲜虾加工废弃物，粉碎成60目，然后进行常规灭菌，将原料与水按重量比为5∶1的比例充分混合均匀，接入7％已复壮的复合菌，复合菌为重量比为1∶1∶1的嗜酸乳杆菌、酿酒酵母菌及枯草芽孢杆菌，同时添加60公斤糖蜜搅拌均匀，将pH调至6.5后，置于37℃恒温发酵罐中发酵36小时，将发酵料烘至半干湿状(以湿度60％～65％为宜)，得实际蝇蛆食料约为600公斤；

(2)在蝇蛆池中先放入6厘米厚蝇蛆食料，按1kg食料拌入1g蝇卵比例，在湿度65％，温度32℃下培养3天，将蝇蛆与培养料分离，可获得约380公斤的蝇蛆；

(3)将分离出的新鲜蝇蛆置于工业用胶体磨中磨成浆，将浆液、水与混合酶按重量比为100∶10∶0.01的比例充分混合均匀，在温度60℃中恒温酶解12小时。混合酶中蛋白酶与酸性纤维素酶的比例为7∶3，这两种酶占混合酶总量的90％，其余为甲壳素酶。酶解结束后得到稀稠状产物约为340公斤，再添加分离了蝇蛆的培养料，置于300kw的烘干机中干燥6小时，以湿度小于或等于10％为宜，得干燥物约250公斤，之后粉碎过60目筛，进行验收包装，即得本饲料添加剂成品。

本实施例得到的饲料添加剂成品，通过前述方法进行检测后，得到如下成分和含量数据：氨基酸总量50％(其中必需氨基酸含量为：组氨酸1.56％、精氨酸2.88％、亮氨酸4.43％、赖氨酸4.06％、蛋氨酸1.26％、苯丙氨酸2.78％、苏氨酸3.01％)、粗蛋白质52％、脂肪4.28％、氯化钠1.92％、粗灰分16.48％、水分9.82％，钙2.94％，以及活性益生菌10⁸CFU/g。

实施例2：利用罗非鱼加工下脚料饲养蝇蛆制备饲料添加剂

(1)取1吨新鲜罗非鱼加工下脚料，粉碎成80目，然后进行常规灭菌，将原料与水按重量比为5∶1的比例充分混合均匀，接入5％已复壮的复合菌，复合菌为重量比为1∶1∶1的嗜酸乳杆菌、酿酒酵母菌及枯草芽孢杆菌，同时添加60公斤糖蜜搅拌均匀，将pH调至6.0后，置于30℃恒温发酵罐中发酵52小时，将发酵料烘至半干湿状(以湿度60％～65％为宜)，得实际蝇蛆食料约为600公斤；

(2)在蝇蛆池中先放入4厘米厚蝇蛆食料，按1kg食料拌入1g蝇卵比例，在湿度70％，温度30℃下培养4天，将蝇蛆与培养料分离，可获得约300公斤的蝇蛆；

(3)将分离出的新鲜蝇蛆置于工业用胶体磨中磨成浆，将浆液、水与混合酶按重量比为100∶15∶0.03的比例充分混合均匀，在温度50℃中恒温酶解24小时。混合酶中蛋白酶与酸性纤维素酶的比例为7∶3，这两种酶占混合酶总量的95％，其余为甲壳素酶。酶解结束后得到稀稠状产物约为300公斤，再添加分离了蝇蛆的培养料，置于300kw的烘干机中干燥8小时，以湿度小于或等于10％为宜，得干燥物约220公斤，之后粉碎过60目筛，进行验收包装，即本饲料添加剂成品。

效果试验：用本发明饲料添加剂喂养对虾的试验

1、材料与方法

(1)试验组及对照组

试验组1：在对虾专用饲料中添加本发明饲料添加剂1％；

试验组2：在对虾专用饲料中添加本发明饲料添加剂2％；

对照组：对虾专用饲料。

混匀后造粒，制成粒径为0.25mm的颗粒。试验组和对照组各设3个平行组，整个试验过程不使用任何抗生素等药物。

(2)试验设计

对虾养殖试验在水泥池(1.0m×1.0m×1.0m)分组进行。养殖实验按3个饲料处理，每组饲料3个平行，每池养虾100尾，平均重为0.52±0.08g。随机编组。养殖用水的盐度为25～30‰；水温为自然温度，变动范围为21～28℃；pH为7.8～8.3；水体昼夜连续充气。试验期间每天投喂饲料4次，(7:00；11:30；17:00；21:30)，观察对虾吃食情况而调节饲料的投喂量。养殖试验共经历70天。试验结束后对每组虾进行逐一称重和计数。另外，分别从每一样本中随机取出30尾，自虾的围心腔抽取血液，经处理后获取血清，放于-20℃保存备用。

(3)生长指标测定

试验开始测定其初始体重，试验结束后再测定各组虾的体重，并计算成活率、饲料系数、相对增重率。

计算公式如下：

存活率(％)＝(成活虾数/投放虾数)×100；

饲料系数＝饲料投喂量/(试验末虾总体重+死亡虾总体重-试验初虾总体重)；

相对增重率(％)＝[(试验末体重-试验初体重)/试验初体重]×100。

(4)酚氧化酶(PO)、溶菌酶(LSZ)和超氧化物歧化酶(SOD)活力测定

血清酚化酶活力的测定参照Ashida(1971)，以L-dopa为底物；血清溶菌酶活力的测定参照Hultmark(1980)，以溶壁微球菌冻干粉为底物；超氧化物岐化酶活力采用邻苯三酚自动氧化法测定，具体参照邹国林(1986)。(血清中SOD酶活单位定义为每毫升反应液中每分钟抑制邻苯三酚自动氧化速率达50％时所对应的SOD量为一个SOD酶活单位。)

(5)统计分析

应用SPSS统计分析软件ANOVA和LSD进行方差分析和多重比较。

2、试验结果

表1、对虾增长率、存活率和饲料系数的变化

从表1中均可以看出，在第30天、70天时试验组的相对增长率、存活率均比对照组大，饲料系数均比对照组小，且差异显著(p＜0.05)，说明添加1％和2％的本发明饲料添加剂均能显著促进对虾的健康生长，且提高饲料效率。特别地，试验组2显著高于其它组，与未添加本发明饲料添加剂组相比，第30天、70天对虾的相对增重率分别提高26％和38％，且虾体大小均匀，活力高，体色健康，采食量明显高于喂养对照组饲料，另外，脱壳、长壳速度也明显要比喂养对照组饲料的快。

表2、各组的血清免疫指标PO、SOD、LSZ比活力

从表2中可以看出，添加本发明饲料添加剂对对虾血清中非特异性免疫指标影响较为明显，试验组PO酶、SOD酶及溶菌酶活力均高于对照组，在30天、70天取样时，添加2％本发明饲料添加剂(试验2)时，除PO酶活力高于对照组25％以上外，SOD酶和溶菌酶活力均高于对照组60％以上，特别是溶菌酶活力高于对照组1倍以上，由此可以看出，本发明饲料添加剂在促进对虾生长发育和提高对虾免疫力方面具有显著效果。

Claims (10)

1.一种免疫饲料添加剂，是由蝇蛆制备得到，其特征在于，所述蝇蛆是由发酵后的水产品加工下脚料饲养得到，以及将所述蝇蛆酶解制备所述饲料添加剂。

2.如权利要求1所述的饲料添加剂，其特征在于，所述发酵过程中添加的菌体为酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌组成的复合菌。

3.如权利要求2所述的饲料添加剂，其特征在于，所述酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌以等重量比混合。

4.如权利要求1所述的饲料添加剂，其特征在于，所述酶解过程中加入混合酶，所述混合酶包括蛋白酶和酸性纤维素酶。

5.如权利要求4所述的饲料添加剂，其特征在于，所述混合酶中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90％以上，其余为甲壳素酶，所述蛋白酶与酸性纤维素酶的重量比为7∶3。

6.如权利要求1所述的饲料添加剂，其特征在于，所述饲料添加剂包括如下成分：氨基酸总量40.0％～90.0％，粗蛋白35.0％～65.0％，粗灰分5％～20％，粗脂肪≤5.0％，氯化钠≤2.0％，水分≤10.0％，钙≤3.0％，以及活性益生菌10⁶CFU/g～10¹⁰CFU/g。

7.一种免疫饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：

第一步、将水产品加工下脚料进行发酵处理；

第二步、用所述发酵处理后的水产品加工下脚料饲养蝇蛆；

第三步、将所述蝇蛆酶解制备饲料添加剂。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一步骤具体包括以下操作：

(1)粉碎；

(2)灭菌；

(3)接种复合菌，所述复合菌为等重量比混合的酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，接种量为3％～8％；

(4)加入碳源，所述碳源为葡萄糖、糖蜜、蔗糖或淀粉；

(5)发酵，温度30℃～37℃，pH6.0～7.5，发酵时间36～72小时；

(6)烘干至半干湿状。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二步骤具体包括以下操作：在育蛆池中放入4～8cm所述第一步骤得到的发酵料，按1kg发酵料拌入1g蝇卵比例，在湿度65％～70％，温度25℃～35℃的条件下，培养2～4天。

10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第三步骤具体包括以下操作：

(1)将得到的蝇蛆与发酵料分离，将所述蝇蛆磨成浆；

(2)在所述蝇蛆浆中添加混合酶及水，蝇蛆浆、水与混合酶的重量比为100∶10～15∶0.01～0.03，所述混合酶中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90％以上，其余为甲壳素酶，所述蛋白酶与酸性纤维素酶的重量比为7∶3；

(3)酶解，温度50℃～60℃，pH6.0～8.0，酶解时间12～24小时；

(4)加入分离蝇蛆后的发酵料，混合、干燥、粉碎。