CN102210388A - 用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，属于提取黄酮后的荞麦花叶废弃物再利用和饲料添加剂技术领域。技术方案是将荞麦花叶原料提取黄酮后的废弃物作为培养基，以安琪酵母菌为发酵菌种，两者共同构成发酵组合并进行发酵得到发酵产物，成品发酵产物称之为饲料添加剂。本发明的积极效果是：原料资源丰富,工艺流程简单，不需要特殊仪器和设备，成本低，生产周期短，适合于工业化生产；应用方便，效果明显，减少污染，增加经济效益，采用固态发酵方式将荞麦花叶废弃物制成含菌体蛋白饲料和各种营养成分,不仅可以避免药渣等废弃物带来的环境污染,还同时解决了限制我国畜牧业发展的优质饲料短缺问题,具有广阔的前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，属于提取黄酮后的荞麦花叶废弃物再利用和饲料添加剂技术领域。
背景技术
荞麦在世界各地广泛栽培，我国是荞麦的起源地之一，目前也是主产国和主要利用国之一。在我国各省均有种植，主要分布在西北、东北、华北和西南等地区。荞麦是一种独特的食、药两用粮食作物，它含有丰富的矿物质、微量元素、维生素和各种氨基酸、不饱和脂肪酸等对人体有益的成分。它还富含特有的生物类黄酮——荞麦黄酮，此类黄酮有降血脂和血糖作用，对高血压、冠心病、中风等病人都有辅助疗效作用，对糖尿病及并发症有良好的治疗和缓解作用，对肠胃疾病及口腔溃疡等也有较好的疗效；另外，它还具有抗炎、止咳和祛痰的作用。荞麦被誉为“美容、健身、防病”的食品工业原料，浑身是宝。除籽粒营养价值高外，荞麦的茎、叶和花是牲畜的优质饲料，而且是提取黄酮类物质的好原料。随着对荞麦研究认识的不断深入，需求量越来越多，种植面积越来越大，荞麦花叶的废料也越来越多，因此综合和充分有效地开发利用荞麦花叶资源，具有深远的意义。从荞麦花叶提取黄酮技术已经得到应用，例如：中国发明专利2008101832103，名称为“防治糖尿病及并发症的复方荞花叶黄酮胶囊及其制备方法”。但是，荞麦花叶提取黄酮后的废弃物都被白白扔掉，既浪费了资源，又不符合节能环保的要求。
发明内容
本发明目的是提供一种用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，成本低廉、应用方便，效果好，废弃物再利用，节能环保，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，将荞麦花叶原料提取黄酮后的废弃物作为培养基，以安琪酵母菌为发酵菌种，两者共同构成发酵组合并进行发酵得到发酵产物，成品发酵产物称之为饲料添加剂。
饲料添加剂可以添加到蓄禽日粮中，发酵产物也可以制成颗粒剂或粉剂。
所述发酵产物，经过干燥、粉碎、辐射杀菌、包装，成为成品发酵产物，便于运输和储藏；成品发酵产物的干燥粉末，每克相当于含荞麦花叶原料30—50克。
所说的荞麦花叶原料提取黄酮后的废弃物，包括废弃液和废弃渣，废弃物中含有丰富的矿物质、微量元素、维生素和各种氨基酸、不饱和脂肪酸等对机体有益的成分。
本发明更具体的工艺过程如下：
①应用水加分离剂提取分离荞麦花叶黄酮的方法提取总黄酮，将提取黄酮后的废弃液和废弃渣一起干燥，粉碎成粉末；
②酵母菌增殖：取安琪干酵母，温水冲开，加质量比为30—50倍的面粉混匀，也就是酵母菌与面粉的质量比为：1:30—1：50，平铺于无菌容器内，置29℃恒温培养箱发酵20—24 小时，取出备用；
③将提取黄酮后的荞麦花叶后的废弃液和废弃渣干燥粉末、玉米粉、麸皮、尿素作为固体发酵培养基，其中废弃液和废弃渣干燥粉末的质量分数为40—60%、玉米粉质量分数为25—45%，麸皮质量分数为10%—12%，尿素质量分数为3—5%，混合均匀；
④发酵条件为：发酵体系中料水比1:2—1:4，其水的PH值为5.0—6.0，温度15—37℃，培养时间24—120小时；
⑤酵母菌（上述增值的酵母菌）接种量为发酵培养基质量的1%—30%；
⑥发酵结束后，所得发酵产物进行85℃干燥，粉碎、辐射杀菌，包装即为成品发酵产物。
将该发酵产物按3%—5%添加到畜禽日粮中，根据需要制成颗粒剂或粉剂。
将成品发酵产物应用于小白鼠、肉仔鸡、家兔日粮中进行动物实验，观察其日增重、免疫器官重量和抗应激能力等。结果表明该发酵产物作为饲料添加剂对实验动物日增重明显高于对照组，饲料消耗率明显低于对照组，胸腺和脾指数及抗应激反应能力均明显高于对照组，显示了良好的效果。为蓄牧业提供一种新的饲料选择，具有成本低廉、应用方便、效益高等特点。
本发明的积极效果是：（1）原料资源丰富, 把荞麦花叶提取药用原料（黄酮）后的药渣和废弃物治理和资源充分利用有效结合，符合可持续发展和循环经济的基本国策，对企业、消费者、农牧业及畜禽业都有益，具有推广应用前景，会产生经济效益和社会效益；荞麦花叶资源丰富、易得，药用价值高，本发明为荞麦花叶资源的再利用和新用途提供科学依据。（2）制备工艺简单：本方法工艺流程简单，不需要特殊仪器和设备，成本低，生产周期短，适合于工业化生产。（3）应用方便，效果明显：该制剂为固体剂型，用量小、效价比高、储存及应用均方便，应用于小白鼠、肉仔鸡、家兔日粮中，日增体重明显增加，饲料消耗比明显降低。并能明显增加实验动物的脾指数和游泳抗疲劳、耐缺氧等应激反应的能力，表明该饲料添加剂在增加畜禽动物抗病能力方面具有明显的优势。 （4）减少污染，增加经济效益：提取黄酮后的荞麦花叶含水量较高,极易腐败,会对环境造成严重的污染，并且荞麦花叶提取黄酮后的废弃物中尚含有蛋白质、多糖、各种微量元素和维生素及一定量生物类黄酮等可利用成分,及时对其进行综合利用，不仅可以解决污染问题,还可带来一定的经济效益；采用固态发酵方式将荞麦花叶废弃物制成含菌体蛋白饲料和各种营养成分,不仅可以避免药渣等废弃物带来的环境污染 ,还同时解决了限制我国畜牧业发展的优质饲料短缺问题,具有广阔的前景。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
在实施例中，本发明按上述制备工艺将荞麦花叶提取黄酮后的废弃物进行发酵，在规定的范围内进行了几个方案的制备，并对其发酵产物进行了动物实验，均得到一致的有益结果。
实施例一：
酵母菌增殖条件：酵母菌：面粉=1:30，29℃恒温培养箱发酵24 h；
发酵培养基成分比例：荞麦花叶药渣和滤液干燥粉末的质量分数为40%、玉米粉质量分数为45%、麸皮质量分数为12%、尿素3%；
发酵条件：发酵体系中料水（PH值）5.0，比1:2、在15℃培养120小时；
酵母菌接种量为发酵培养基质量分数的1%；发酵产物制成粉剂，分别按3%、4%、5%添加到肉仔鸡和肉子家兔日粮中，其含发酵物的肉仔鸡日粮制成粉剂，肉子兔日粮制成颗粒剂。
实施例二：
酵母菌增殖条件：酵母菌：面粉=1:40，29℃恒温培养箱发酵22 h；
发酵培养基成分比例：荞麦花叶药渣和滤液干燥粉末的质量分数为50%、玉米粉质量分数为35%、麸皮质量分数为10%、尿素5%；
发酵条件：发酵体系中料水（PH值5.5）比1:3、在29℃培养72小时；
酵母菌接种量为发酵培养基质量分数的15%；
发酵产物制成粉剂，分别按3%、4%、5%添加到肉仔鸡和家兔日粮中，其含发酵物的肉仔鸡日粮制成粉剂、肉子兔日粮制成颗粒剂。
实施例三：
酵母菌增殖条件：酵母菌：面粉=1:50，29℃恒温培养箱发酵20 h；
发酵培养基成分比例：荞麦花叶药渣和滤液干燥粉末的质量分数为60%、玉米粉质量分数为25%、麸皮质量分数为11%、尿素4%；
发酵条件：发酵体系中料水（PH值6.0）比1:4、在37℃培养24小时；
酵母菌接种量为发酵培养基质量分数的30%；
发酵产物制成粉剂，分别按3%、4%、5%添加到小白鼠、肉仔鸡和幼兔日粮中，其含发酵物的肉仔鸡日粮制成粉剂、家兔日粮制成颗粒剂。
各实施例的制备工艺如下：
①实施例一
首先对菌种复壮和孵化：取安琪干酵母用灭菌温水冲开，加30倍灭菌面粉混匀，平铺于无菌容器内，置29℃恒温培养箱发酵24 h，备用。配制发酵培养基：取提取黄酮后的荞麦花叶废弃物干燥粉末40%、玉米粉45%、麸皮12%、尿素3%搅拌均匀；加2倍于培养基的水（PH值5.0），加入培养基质量分数1%的上述孵化好的菌种并搅拌，将其放在15℃培养箱内，培养120小时，取出搅拌后放在85℃鼓风干燥箱内干燥，将该干燥物制成粉末。
②实施例二
首先对菌种复壮和孵化：取安琪干酵母用灭菌温水冲开，加40倍灭菌面粉混匀，平铺于无菌容器内，置29℃恒温培养箱发酵22 h，备用。配制发酵培养基：取提取黄酮后的荞麦花叶废弃物干燥粉末50%、玉米粉35%、麸皮10%、尿素5%搅拌均匀；加3倍于培养基的水（PH值5.5），加入培养基质量分数15%的上述孵化好的菌种并搅拌，将其放在29℃培养箱内，培养72小时，取出搅拌后放在85℃鼓风干燥箱内干燥，将该干燥物制成粉末。
③实施例三
首先对菌种复壮和孵化：取安琪干酵母用灭菌温水冲开，加50倍灭菌面粉混匀，平铺于无菌容器内，置29℃恒温培养箱发酵20 h，备用。配制发酵培养基：取提取黄酮后的荞麦花叶废弃物干燥粉末60%、玉米粉25%、麸皮11%、尿素4%搅拌均匀；加4倍于培养基的水（PH值6.0），加入培养基质量分数30%的上述孵化好的菌种并搅拌，将其放在37℃培养箱内，培养24小时，取出搅拌后放在85℃鼓风干燥箱内干燥，将该干燥物制成粉末。
将实施例一、二、三分别按3%、4%、5%添加饲料中进行动物实验。
含发酵物饲料喂养小白鼠
（1）发酵物饲料对小白鼠（幼鼠）增重作用
首先用出生21日离乳后昆明小白鼠进行预实验，将发酵物按3%、4%、5%比例添加到小白鼠饲料中，制成颗粒剂。每组20只小白鼠，喂养15天。同时设对照组，为基础饲料。观察增长速度和胸腺、脾指数，结果见表1。胸腺（脾）指数=胸腺（脾）重量（mg）/小鼠体重（g）。
（2）发酵物饲料对小白鼠免疫器官重量的影响
实验选用SPF级健康昆明小鼠，雌雄各半。将发酵物按3%、4%、5%比例添加到小白鼠饲料中，制成颗粒剂。每组20只小白鼠，喂养15天。同时设对照组，为基础饲料。观察胸腺、脾指数，结果见表2、3。
胸腺（脾）指数=胸腺（脾）重量（mg）/小鼠体重（g）。
（3）发酵物饲料对小白鼠应激反应的影响
实验选用SPF级健康昆明小鼠，雌雄各半。将发酵物按3%、4%、5%比例添加到小白鼠饲料中，制成颗粒剂。每组20只小白鼠，喂养15天。同时设对照组，为基础饲料。观察小鼠常压缺氧实验中存活时间和常温游泳时间，判断小鼠耐缺氧和抗疲劳作用。结果见表4、5。
表1 试样对小白鼠平均日增体重（g）值的影响（ 
±s，n=20）
| 试样 | 3%组 | 4%组 | 5%组 | 对照组 |
| 实施例一 | 1.15±0.07 | 1.21±0.12 | 1.26±0.10 | 1.02±0.09 |
| 实施例二 | 1.21±0.11 | 1.26±0.14 | 1.30±0.13 | 1.052±0.08 |
| 实施例三 | 1.15±0.12 | 1.24±0.095 | 1.28±0.11 | 0.98±0.10 |
表2 试样对小白鼠胸腺指数（mg/g）的影响（
±s，n=20）
| 试样 | 3%组 | 4%组 | 5%组 | 对照组 |
| 实施例一 | 1.98±0.15 | 2.33±0.26 | 2.17±0.16 | 1.84±0.17 |
| 实施例二 | 2.14±0.19 | 2.28±0.19 | 2.30±0.27 | 1.87±0.21 |
| 实施例三 | 2.18±0.12 | 2.31±0.30 | 2.27±0.25 | 1.79±0.16 |
表3 试样对小白鼠脾指数（mg/g）的影响（
±s，n=20）
| 试样 | 3%组 | 4%组 | 5%组 | 对照组 |
| 实施例一 | 5.06±0.32 | 5.52±0.41 | 5.17±0.39 | 4.37±0.38 |
| 实施例二 | 4.97±0.26 | 5.49±0.37 | 5.46±0.40 | 4.32±0.36 |
| 实施例三 | 5.26±0.34 | 5.47±0.34 | 5.37±0.25 | 4.26±0.41 |
表4 试样对小白鼠缺氧存活时间的影响（min）（±s，n=20）
| 试样 | 3%组 | 4%组 | 5%组 | 对照组 |
| 实施例一 | 25.41±4.27 | 27.04±5.48 | 27.32±5.04 | 20.67±3.45 |
| 实施例二 | 26.25±3.57 | 26.849±4.27 | 25.64±4.74 | 21.36±4.36 |
| 实施例三 | 25.69±4.38 | 27.51±5.30 | 26.69±3.84 | 19.89±4.14 |
表5 试样对小白鼠游泳存活时间的影响（min）（
±s，n=20）
| 试样 | 3%组 | 4%组 | 5%组 | 对照组 |
| 实施例一 | 3.16±0.21 | 3.43±0.37 | 3.87±0.24 | 2.06±0.25 |
| 实施例二 | 3.32±0.27 | 3.86±0.41 | 3.57±0.41 | 1.97±0.18 |
| 实施例三 | 3.07±0.26 | 4.03±0.38 | 3.95±0.38 | 2.10±0.23 |
2. 含发酵物饲料喂养肉仔鸡
实验选用20 日龄肉鸡，雌雄各半。将发酵物按3%、4%、5%比例添加到鸡饲料日粮中，其含发酵物的肉仔鸡日粮制成粉剂，以不加发酵物的基础日粮为对照，每组20只，观察期限为40天。观察各式样对肉仔鸡日增体重的影响。结果见表6.
表6 试样对肉仔鸡平均日增体重（g）值（
±s，n=15）
| 试样 | 3%组 | 4%组 | 5%组 | 对照组 |
| 实施例一 | 35.12±4.23 | 35.811±4.75 | 36.57±5.64 | 30.10±5.59 |
| 实施例二 | 35.68±5.02 | 36.05±5.35 | 36.46±5.36 | 29.82±6.03 |
| 实施例三 | 36.05±6.16 | 36.84±5.95 | 37.08±6.11 | 31.21±6.24 |
3.含发酵物饲料喂养幼兔
实验选用35-40 日龄健康幼兔，雌雄各半。将发酵物按3%、4%、5%比例添加到幼兔饲料日粮中，其含发酵物的兔日粮制成颗粒剂，以不加发酵物的基础日粮为对照，每组20只，观察期限为40天。观察各式样对幼兔日增体重的影响。结果见表7.
表2 试样对肉仔兔平均日增体重（g）值（
±s，n=15）
| 试样 | 3%组 | 4%组 | 5%组 | 对照组 |
| 实施例一 | 35.12±4.23 | 35.811±4.75 | 36.57±5.64 | 30.10±5.59 |
| 实施例二 | 35.68±5.02 | 36.05±5.35 | 36.46±5.36 | 29.82±6.03 |
| 实施例三 | 36.05±6.16 | 36.84±5.95 | 37.08±6.11 | 31.21±6.24 |
本发明通过动物实验观察，取得了很好的效果，得出以下结论：
1. 本发明综合和充分有效地开发利用荞麦花叶资源，提取的荞麦黄酮可作为原料药用于生产药物或保健药及保健食品；用提取黄酮后的废弃物发酵制备畜禽饲料添加剂，不仅可以避免废弃物带来的环境污染，还同时解决了限制我国畜牧业发展的优质饲料短缺问题，具有广阔前景。
2.本发明的荞麦花叶提取黄酮后的废弃物发酵制备饲料添加剂，能够明显的增加畜禽动物体重、增加动物抗病能力，降低饲料消耗率和饲养成本，增加经济效益。
3.本发明的饲料添加剂对畜禽的免疫功能有调节作用，增加抗应激反应能力和畜禽抗病能力。
Claims (5)
1.一种用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，其特征在于将荞麦花叶原料提取黄酮后的废弃物作为培养基，以安琪酵母菌为发酵菌种，两者共同构成发酵组合并进行发酵得到发酵产物，成品发酵产物称之为饲料添加剂。
2.根据权利要求1所述之用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，其特征在于所述发酵产物，经过干燥、粉碎、辐射杀菌、包装，成为成品发酵产物。
3.根据权利要求2所述之用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，其特征在于更具体的工艺过程如下：
①应用水加分离剂提取分离荞麦花叶黄酮的方法提取总黄酮，将提取黄酮后的废弃液和废弃渣一起干燥，粉碎成粉末；
②酵母菌增殖：取安琪干酵母，温水冲开，加质量比为30—50倍的面粉混匀，也就是酵母菌与面粉的质量比为：1:30—1：50，平铺于无菌容器内，置29℃恒温培养箱发酵20—24 小时，取出备用；
③将提取黄酮后的荞麦花叶后的废弃液和废弃渣干燥粉末、玉米粉、麸皮、尿素作为固体发酵培养基，其中废弃液和废弃渣干燥粉末的质量分数为40—60%、玉米粉质量分数为25—45%，麸皮质量分数为10%—12%，尿素质量分数为3—5%，混合均匀；
④发酵条件为：发酵体系中料水比1:2—1:4，其水的PH值为5.0—6.0，温度15—37℃，培养时间24—120小时；
⑤酵母菌（上述增值的酵母菌）接种量为发酵培养基质量的1%—30%；
⑥发酵结束后，所得发酵产物进行85℃干燥，粉碎、辐射杀菌，包装即为成品发酵产物。
4.根据权利要求1或2所述之用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，其特征在于将该发酵产物按3%—5%添加到畜禽日粮中。
5.根据权利要求1或2所述之用提取黄酮后的荞麦花叶废弃物制备饲料添加剂的方法，其特征在于发酵产物制成颗粒剂或粉剂。
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