CN102119761B - 一种饲料用异源同态高效生物蛋白及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种饲料用异源同态高效生物蛋白及其制备工艺，属动物营养与饲料加工技术领域。由以下原料组分按重量配比构成：血粉30～40份、羽毛粉20～30份、啤酒酵母10～15份、菜粕10～15份、玉米酒精糟(DDGS)10～15份。通过微粉碎及生物酵解技术改造低质蛋白质，克服影响不同来源蛋白资源利用差异的空间结构，使不同蛋白源都在一级结构基础上提供给动物饲用；以期缓解蛋白饲料源紧缺的状态，使天然饲料资源更能符合动物生理特性。其产品经动物试验证实，消化率达90％，饲料转化率提高7～12％，促生长效果提高9.4～22.2％，降低腹泻率40％，提高成活率5％左右。

Description

一种饲料用异源同态高效生物蛋白及其制备工艺

技术领域

本发明涉及动物营养与饲料加工技术领域，尤其涉及一种60型饲料用异源同态高效生物蛋白及其制备工艺。

背景技术

天然蛋白质是人和动物都不能缺少的营养资源，至今没有可以通过人工方法再创生资源的有效途径，致使天然蛋白资源紧缺始终是一个突出的问题。开源与节流，即扩大不可用现有资源的利用与挖掘提高可利用资源的潜力，一直是该领域研究和应用关注的问题。据分析评估，现有可利用资源尚有近40-60％的加工利用潜力。其中资源有效利用、加工工艺改进、平衡氨基酸以及利用特定手段提高蛋白利用率，克服不同蛋白源利用差异，生产蛋白含量高、对动物无毒副作用的蛋白质饲料原料，均是挖掘潜力的有效途径。

本研究采用物理改形改性技术发现通过机械力作用程度不同，饲料改形改性程度不同。常规粉碎粒度粒径600～800um，传统细粉碎粒度粒径400um，我们的研究使蛋白饲料超微粉碎达到100μm细度以下。试验表明，蛋白饲料物理改形改性达到100μm细度及以下，具有明显的营养生理效应，即有利于营养源利用，特别是能减少幼龄哺乳动物对疾病敏感性，对降低腹泻具有显著作用，是一种比用药物防止腹泻更天然，更适合动物特性的方法。本研究按照动物营养学和饲料科学最新理论，利用传统的动物饲养中未被作为主要蛋白饲料使用以及畜禽商品日粮中一般不使用的低质蛋白饲料，包括植物性和动物性非常规蛋白饲料，综合物理改形改性、酶学及化学技术，使之转化成与常规蛋白资源相似或更优的新型蛋白源，克服影响不同来源蛋白资源利用差异的空间结构，使不同蛋白源都在一级结构基础上提供给动物利用，以期缓解蛋白饲料源紧缺的作用。使天然饲料资源更能符合动物生理特性，生产绿色动物产品。

文献检索发现，与本发明最为接近的是专利申请号为201010149297.X的名为“猪用湿基态发酵蛋白质饲料及其应用”的专利申请。该申请采用以乳酸菌为主的发酵技术，以棉粕等非常规蛋白质饲料为主要底物，进行袋装发酵，生产出高活性湿基态蛋白质饲料活性乳酸菌的含量不低于1×107cfu/g。本发明与其相比，所述目的、技术特征及解决方案是有所不同的。

发明内容

本发明的目的是按照动物蛋白质营养原理将多种低质或非常规蛋白质原料进行组合，实现理想蛋白质化，并通过微粉碎及生物酵解技术改造蛋白质量，提高蛋白质利用效率而提供一种60型饲料用异源同态高效生物蛋白及其生产方法，以期弥补动物性蛋白质资源的不足。

实现本发明目的之技术解决措施如下：一种60型饲料用异源同态高效生物蛋白，由以下原料组分按重量配比构成：血粉30～40份、羽毛粉20～30份、啤酒酵母10～15份、菜粕10～15份、玉米酒精糟(DDGS)10～15份。

60型饲料用异源同态高效生物蛋白的制备工艺，其步骤如下：

第一步：原料准备：去杂、去劣、蛋白质、氨基酸检测；

第二步：原料配合：利用饲料配方设计技术，以粗蛋白质和氨基酸和产品外观为目标，最大限度平衡第1～6限制性氨基酸；

第三步：原料粉碎：原料采用超微粉碎机超微粉碎，把原料加工成微米级，微粉粉碎粒度要求95％通过0.15mm(100目)；

第四步：生物发酵：加入一次发酵复合菌液进行生物发酵；

第五步：低温干燥：采用低温喷雾干燥，保证蛋白质、小肽、氨基酸质量；

第六步：营养平衡：添加营养平衡元素；

第七步：低温造粒；

第八步：超微粉碎。

传统蛋白饲料加工始终不能解决不同来源蛋白饲料无差异化利用的问题，明显造成蛋白资源的浪费。本发明工艺充分利用加工过程中的物理改形改性作用和机械力学化学效应，使蛋白源在最大程度上克服空间结构对消化利用率的影响。所述的非常规蛋白饲料，是指农产品加工副产物蛋白饲料，即在传统的动物饲养中未被作为主要蛋白质饲料使用过以及(或)畜禽商品日粮中一般不使用的蛋白质饲料，包括植物性和动物性的非常规蛋白饲料、此类饲料大多存在抗营养因子及蛋白质利用率低，但成本低，来源丰富，具有进一步开发利用的潜力。

本发明产品配方营养指标如下：

干物质90％，粗蛋白质63％，粗脂肪2.33％，粗纤维2.75％，粗灰分4.78％，钙0.28％，赖氨酸3.5％，蛋氨酸2.00％，胱氨酸1.30％，蛋+胱氨酸3.30％，苏氨酸2.25％，异亮氨酸1.66％，亮氨酸5.86％，精氨酸2.94％，缬氨酸4.56％，组氨酸2.18％，酪氨酸1.83％，苯丙氨酸3.53％，色氨酸0.6％。

氨基酸检测机构：国家粮食局成都粮油食品饲料质量监督检验测试中心。

检测方法：GB/T 6435饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定方法；

GB/T 6432饲料中粗蛋白测定方法；GB/T 6434饲料中粗纤维测定方法；

GB/T 6436饲料中钙的测定方法；GB/T 6438饲料中粗灰分的测定方法；

GB/T 18246饲料中氨基酸的测定方法。

该产品为灰褐色粉末状，无异味杂质，粒度25-75um，水分10％，粗蛋白63％，真蛋白55.2％、钙0.27％、可利用磷0.39％、氨基酸含量59.2％。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1、本发明所述生物蛋白是采用多组分组合不同氨基酸的比例和数量加以优化，可用于配制不同种类配合饲料，均不影响第一、第二限制性氨基酸的理想模式。

2、生物处理，产生微生物次生代谢产物等活性生物物质，具有动物保健功能。

3、经动物试验证实，消化率达90％以上，饲料转化率提高(7～12％)，提高氮沉积率，促生长效果显著提高(9.4～22.2％)；降低腹泻率40％以上，提高成活率5％左右。

4、养殖环境改良，减少动物氮、磷等物质排泄，降低畜禽舍氨含量，改善圈舍等养殖环境，符合环保、绿色理念。

附图说明

图1为本发明所述生物蛋白制备方法工艺流程示意图。

具体实施方式

一种60型饲料用异源同态高效生物蛋白，由以下原料组分按重量配比构成：血粉30～40份、羽毛粉20～30份、啤酒酵母10～15份、菜粕10～15份、玉米酒精糟(DDGS)10～15份。其中血粉原料来自山东莱芜，其余均是四川本地采购原料。

60型饲料用异源同态高效生物蛋白的制备工艺，其步骤如下：

第一步：原料准备：将血粉、羽毛粉、啤酒酵母、菜粕、玉米酒精糟(DDGS)。去杂、去劣、蛋白质、氨基酸检测；蛋白质含量自检，氨基酸定期送外检。

第二步：原料配合：利用饲料配方设计技术，以粗蛋白质和氨基酸和产品外观为目标，最大限度平衡第1-6限制性氨基酸。本配方设计，按“理想蛋白”模式平衡了十种必需氨基酸中的八种(赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸、组氨酸、缬氨酸)，减少了氨基酸的浪费，节约了资源。

第三步：原料粉碎：原料采用超微粉碎机超微粉碎，把原料加工成微米级，微粉粉碎粒度要求95％通过0.15mm(100目)。超微粉碎装置：粉碎设备采用分级式冲击磨(JZC-1250)，进料粒度10mm，出料粒度300～1500目，生产能力≈300-6000kg/h，装机功率≈180KW，设备体积12m×2m×5m。首先调整超微参数，通过变频器调频使实际改形的平均粒径达到规定要求，然后采用分级式冲击磨将原料进行超微粉碎，然后利用混合机进行均匀混合，粉碎粒度平均达到25-75um。

第四步：生物发酵：加入一次发酵复合菌液在发酵罐中进行生物发酵。发酵菌种采用菌种1产朊假丝酵母(编号CICC32211)，菌种2地衣芽孢杆菌(编号CICC23571)菌种3酿酒酵母(编号CICC31011)。

菌种名称	编号	来源	培养基
				1产朊假丝酵母	CICC32211	中国工业微生物菌种保藏中心	5°Be′麦芽汁琼脂
2地衣芽孢杆菌	CICC23571	中国工业微生物菌种保藏中心	营养肉汁琼脂
				3酿酒酵母	CICC31011	中国工业微生物菌种保藏中心	5°Be′麦芽汁琼脂

发酵条件温度28～32℃，PH5.5～6.5，发酵72h，自动翻转和排气。

第五步：低温干燥：采用低温喷雾干燥，保证蛋白质、小肽、氨基酸质量；入料温度70℃，进风温度200℃，出风温度80℃，干燥历程15～20S。

第六步：营养平衡：添加营养平衡元素；

第七步：低温造粒；温度80℃，喂料速度34转/min，3个气压。

第八步：超微粉碎。

下面提供具体原料重量配比实施例，以生产1吨生物蛋白原料为例：

实施例1：

组分组成如下：

血粉350公斤、羽毛粉250公斤、啤酒酵母150公斤、菜籽粕150公斤，玉米酒精糟100公斤。

实施例2：

组分组成如下：

血粉400公斤、羽毛粉200公斤、啤酒酵母150公斤、菜籽粕150公斤，玉米酒精糟100公斤。

实施例3：

组分组成如下：

血粉300公斤、羽毛粉300公斤、啤酒酵母150公斤、菜籽粕100公斤，玉米酒精糟150公斤。

实施例4：

组分组成如下：

血粉380公斤、羽毛粉220公斤、啤酒酵母150公斤、菜籽粕100公斤，玉米酒精糟150公斤。

实施例5：

本发明产品分别对蛋鸡、猪进行了饲养试验，现将试验报告附录于下：

试验报告一：60型耐斯特蛋白对蛋鸡生产性能的影响：

1、试验目的：

通过蛋鸡试验考察60型耐斯特蛋白对蛋鸡生产性能的影响，以饲养试验结果为依据，指导60型耐斯特蛋白进一步优化。

2、材料与方法：

2.1试验设计：

采用单因子试验设计，试验设1个对照组，2个试验组，共3个处理组，每个处理20个重复，每个重复3只鸡，共180只鸡。具体试验设计见表1。

表1试验设计

2.2试验材料：

2.2.1试验日粮(参见表2)：

表2试验日粮组成(kg/T)

原料名称	豆粕组	43％耐斯特蛋白组	60型耐斯特蛋白组
				玉米	593	593	593
小麦麸	50	50	50
				棉粕	30	30	30
菜粕	40	40	40
				豆粕	135
耐斯特蛋白		135
				优化型耐斯特蛋白			135
玉米蛋白粉51.3	47	47	47
				钙粒	79	79	79
磷酸氢钙	13	13	13
				食盐	3.5	3.5	3.5
1％产蛋鸡预混料	10	10	10
				共计	1000.5	1000.5	1000.5
鸡代谢能	2610.73	2580.24	2564.05
				粗蛋白	16.45	16.45	16.46
粗脂肪	3.29	3.48	3.44
				粗灰分	13.03	13.03	12.99
粗纤维	2.86	3.23	3.43
				钙	3.32	3.35	3.33
总磷	0.60	0.64	0.64
				有效磷	0.36	0.38	0.38
赖氨酸	0.68	0.67	0.67
				蛋氨酸	0.29	0.30	0.29
胱氨酸	0.31	0.31	0.33
				蛋+胱	0.61	0.62	0.62

2.2.2试验动物：

试验选用180只健康罗曼褐壳蛋鸡，随机分为3个处理组，每个处理组设20个重复，每个重复3只鸡，共180只。

2.3饲养管理：

试验在四川国凤生物科技有限公司技术研发部试验场进行。

本试验饲养方式为三阶梯笼养，按鸡场正常免疫程序进行，喂干粉料，自由采食，通过乳头式饮水器自由饮水，每天保证光照、保持良好通风。

2.4指标测定：

2.4.1生产性能测定：每天定时记录每个重复的产蛋数、蛋重、耗料、破软蛋数目。在试验开始、中期、结束时对每组鸡只逐只进行称重，每次称重条件一致。

2.4.2蛋品质测定：试验末期每处理随机取20枚蛋进行蛋品质测定，测定的指标有：蛋型指数、蛋壳厚度、蛋黄占蛋重百分比。

2.4.3在整个试验过程中，详细记录采食量和鸡群健康状况。根据试验记录计算产蛋量、日采食量和料蛋比，统计死亡率。

2.5试验时间：

正式试验期：2010年4月2日至2010年5月1日共计30天。

3、结果与分析：

3.1生产性能结果(参见表3)：

表3生产性能指标表

3.2蛋品质情况(参见表4)：

表4蛋品质情况表

处理	蛋形指数	蛋壳厚度(mm)	蛋黄比重(％)
				豆粕对照组	1.152	0.294	25.33
43％耐斯特蛋白组	1.244	0.388	26.41
				60型耐斯特蛋白组	1.147	0.368	26.65

4、结论：

①耐斯特蛋白能提高产蛋率、蛋重，降低料蛋比。

②耐斯特蛋白试验组蛋壳厚度比豆粕对照组厚，蛋黄比重比豆粕对照组大。

③耐斯特蛋白能改善蛋品质，提高生产性能，60型耐斯特蛋白比43型耐斯特蛋白试验效果更优。

试验报告二：60型耐斯特蛋白对猪生产性能的影响

1、试验目的：

减少配方中鱼粉的用量，降低配方成本；得到60型耐斯特蛋白在猪料中的适宜添加比例。

2、材料与方法：

2.1试验设计：

采用单因子试验设计，试验设1个对照组，2个试验组，共3个处理组，每个处理6个重复，每个重复2头猪，共36头猪。具体试验设计(参见表1)：

表1试验设计

处理数	试验条件	重复数	每个重复猪只数
				对照组	全鱼粉	6	2
试验一	50％鱼粉+50％60型耐斯特蛋白	6	2
				试验二	60型耐斯特蛋白	6	2

2.2试验材料：

2.2.1试验日粮(参见表2)：。

表2试验日粮组成(kg/T)

2.2.2试验动物：

试验选用体况良好，体重15±0.5kg的DLY仔猪36头，公母各半。按性别和体重一致的原则随机分为3个处理，每个处理6个重复，每个重复2头猪。

2.3饲养管理：

试验在四川国凤生物科技有限公司技术研发部试验场进行。

试验前用清水清扫、冲洗圈舍后以2％的NaOH消毒，再用0.3％来苏尔稀释液喷洒消毒猪舍。仔猪饲养于单列式猪舍中，适应期7天，适应期间饲喂对照组饲料。试验前3天统一驱虫，正式试验时第1周限饲，第2周起让猪自由采食。按少吃多餐的原则，每日定时饲喂，以防止饲料采食过多而腹泻，平时根据实际情况并保证仔猪内有少量余料，适当增添饲料，保证仔猪自由采食和防止饲料损失。

自由饮水，室内温度保持在25℃～28℃，试验环境温度未达到要求，每个圈配制1个红外线灯。每日对猪舍进行通风换气，保持空气清新、仔猪生活环境良好。每天定时饲喂(8:00、12:00、16:00、20:00)，每次饲喂以饲槽中略有余料为宜。若有死亡发生，该圈猪立即称重。每天早上喂料之前收集前天的剩料，称量记录。

每日定时除粪、清扫圈舍，保持圈舍干燥清洁。试验过程中猪舍每周消毒2～3次，新大卫(稀戊二醛)和双优碘杀轮换使用。

2.4指标测定：

2.4.1平均日采食量(ADFI)：每天记录每圈采食量，分别于饲养的第2、第4周末当晚24:00结料，以圈为单位统计每重复各阶段的总采食量，计算各阶段和全期ADFI。损失的饲料要收集到特定的塑料袋中，待烘干，换算成饲喂条件下的重量。

2.4.2平均日增重(ADG)：分别于试验开始及0、2、4周末次日早晨8:00对所有试猪空腹称重，计算各阶段和全期ADG。

2.4.3饲料增重比(F/G)：根据ADFI和ADG计算各阶段和全期F/G。

2.4.4腹泻指数：腹泻程度用腹泻指数表示，于每次饲喂前观测，根据粪便的外观、含水量评分。粪便越稀，评分越高(见表3)。腹泻指数＝粪便评分之和/供试验猪总头数，全期评分之和为腹泻指数。

表3腹泻指数评分标准

2.5试验时间：

正式试验期：2010年3月29日至2010年4月27日共计30天。

3结果与分析：生产性能结果(参见表4)：

表4生产性能指标表

从表4可知：

①试验二组、试验一组平均日采食量分别比对照组提高17.5％、13.2％。

②试验二组、试验一组平均日增重分别比对照组提高16.7％、11.4％。

③对照组、试验一组、试验二组，料肉比无明显差异。

4、结论：

通过本试验研究，初步得出如下结论：

用60型耐斯特蛋白替代50％、100％的鱼粉后对猪的生产性能有明显提高趋势，降低配方成本、增加毛利的趋势明显。

Claims (1)

1.一种饲料用异源同态生物蛋白，其特征是：由以下原料组分按重量份配比制成：血粉30～40份、羽毛粉20～30份、啤酒酵母10～15份、菜粕10～15份、玉米酒精糟（DDGS）10～15份；

其制备工艺步骤如下:

第一步：原料准备：去杂、去劣，蛋白质、氨基酸检测；

第二步：原料配合：利用饲料配方设计技术，以粗蛋白质和氨基酸和产品外观为目标，最大限度平衡第1～6限制性氨基酸；

第三步：原料粉碎：原料采用超微粉碎机超微粉碎，把原料加工成微米级，微粉粉碎粒度要求95%小于0.15mm；

第四步：生物发酵：加入一次发酵复合菌液进行生物发酵；发酵菌种采用产朊假丝酵母编号CICC32211，地衣芽孢杆菌编号CICC23571和酿酒酵母编号CICC31011；发酵条件温度28～32℃，pH5.5～6.5，发酵72h，自动翻转和排气；

第五步：低温干燥：采用低温喷雾干燥，保证蛋白质、小肽、氨基酸质量；

第六步：营养平衡：添加营养平衡元素；

第七步：低温造粒；

第八步：超微粉碎。

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