一种可溶、易消化幼龄畜禽饲料的制备方法
技术领域
本发明属于饲料、酶制剂和微生物发酵技术领域,具体涉及一种可溶、易消化幼龄畜禽饲料的制备方法。
背景技术
中国是人口大国,也是养殖业大国。2010年,畜牧业产值达20870亿元,肉类、禽蛋、牛奶和水产品产量分别达到7925万吨、2765万吨、3570万吨和5373万吨。伴随着养殖业的发展,饲料工业发展速度惊人,2010年全国商业饲料产量达到1.62亿吨,其中,配合饲料12963万吨,浓缩饲料2648万吨,添加剂预混合饲料5579万吨。到十二五末,全国配合饲料双班生产能力约达到2亿吨,实际产量达到1.5亿吨;浓缩饲料产量达到4000万吨;添加剂预混合饲料产量达到800万吨。根据农业部统计数据,2010年中国猪料产量5800万吨,禽料产量7500万吨,水产饲料1400万吨,牛羊饲料650万吨,兔貉饲料80万吨,其中,幼龄畜禽饲料高达1500万吨,乳仔猪饲料在600万吨以上。
众所周知,饲料产品的开发、研制的难点在于幼龄畜禽饲料,如何提高幼龄畜禽饲料消化率和降低或减少抗营养因子成为近年来动物营养学家积极探讨的课题。就幼龄畜禽特别是乳仔猪而言,其代谢机能旺盛,相对生长迅速,对日粮营养物质的要求高,但其消化道的功能不健全,消化道的重量和容积较小且发肓不完全,胃酸分泌不足,胃肠道微生物区系易变,消化酶系发肓不健全,消化酶分泌不足。例如,乳仔猪主要分泌胰蛋白酶、乳糖酶和几种蛋白酶用于母乳的消化,0~25日龄乳糖酶的活性很高,但麦芽糖酶和蔗糖酶分泌不足,21日龄前淀粉酶分泌量不足;乳仔猪蛋白质消化不良,蛋白质易在后肠产生一些腐败产物,尸胺、腐胺、组胺等,刺激肠粘膜,损害小肠绒毛膜,引起肠内容物渗透压升高,肠道脱水导致腹泻。对植物蛋白过敏,8周龄以前的仔猪,对植物蛋白易过敏引起肠粘膜受损,影响对养分的吸收,细菌容易入侵导致腹泻。因此,通过发酵、酶解等生物技术,开发营养高、易消化、适口性好、富含短链糊精、葡萄糖、低聚糖、小肽、乳酸和益生菌的幼龄畜禽饲料是一件迫在眉睫和具有重要意义的大事。
提高乳仔猪饲料的适口性、采食量和消化率一直是饲料界和养殖行业追求的目标,近年来备受关注。然而,作为饲料的组成部分原料本身就有一些适口性问题,如大豆中的腥味物质、豆类中的外源凝集素、菜籽粕中的硫代葡萄糖苷,许多谷物中的单宁、脂肪的氧化降解产物等,都会对饲料的适口性造成影响。
为了提高乳仔猪饲料的适口性和采食量,长期以来人们都是以香味剂和甜味剂来掩盖其中的异味和不良口感。香味剂作为一种诱食剂,对饲料的适口性和畜禽的采食量基本影响不大;甜味剂主要组成还是以糖精钠为主,对提高饲料的适口性有一定的作用,但有金属苦味,同时还具有后苦味道,没有营养功能作用,一定程度限制了其效果和使用范围。
糖类是乳仔猪适口性好、容易消化的能量饲料。蔗糖和乳糖是乳仔猪非常容易吸收的二糖。葡萄糖和果糖是最容易被仔猪吸收的单糖,葡萄糖甜度是蔗糖的0.7倍,果糖的甜度是蔗糖的1.2倍,其适口性非常好。
在食品加工中,经常使用均质机对食品进行均质乳化处理,即将物料的料液在挤压,强冲击与失压膨胀的三重作用下使物料细化,从而使物料能更均匀的相互混合,比如奶制品加工中使用均质机使牛奶中的脂肪破碎的更加细小,从而使整个产品体系更加稳定。食品经过由均质乳化处理后口感非常好、消化率大幅度提高,并且更加均匀、细致。但遗憾的是:目前,均质乳化技术尚未应用到饲料生产中,没有见到对饲料进行均质乳化的研究、应用或报道。
此外,对于乳仔猪来说,饲料粉得越细,其消化率越高。通常干法超微粉碎往往电耗高、粉尘大、损失率大。同时,研究还发现,饲料脂肪乳化后其消化率会大幅度提高。因此,为了饲料消化率,利用水法调浆后球磨粉碎饲料原料和脂肪乳化就显得十分必要。
此前,申请人曾经申请专利(申请号:201210065633和201110421495),将玉米、小麦(或次粉、面粉)、碎米、大豆和豆粕粉等五种谷物、豆类产品混配在一起后加入a-淀粉酶、糖化酶、木聚糖酶、葡聚糖酶和蛋白酶而同步水解制取糊精、单糖、小肽、游离氨基酸。但上述专利的缺点没有添加复配上血浆蛋白、乳糖、蔗糖、乳化脂肪、大豆卵磷脂、维生素、氨基酸、甲酸钙、氧化锌、微量元素、食盐、益生菌、药物和焦磷酸钠等营养,不能够直接用来饲喂幼龄畜禽,只能够用作饲料原料。同时上述专利的缺点没有对饲料进行湿法球磨微粉和均质乳化处理,饲料的适口性也不十分理想。
发明内容
本发明旨在克服上述幼龄畜禽其消化道的功能不健全、胃酸分泌不足、胃肠道微生物区系易变、消化酶分泌不足、蛋白质消化不良容易引起肠内容物渗透压升高,肠道脱水导致腹泻等难题,提供了一种富含短链糊精、葡萄糖、低聚糖、小肽、乳酸和益生菌,具有营养高、易消化、适口性好和抗营养因子含量低的幼龄畜禽饲料。
本发明采用的技术方案如下:
一种可溶、易消化幼龄畜禽饲料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
①、制备酶解液
将玉米、小麦(或次粉、面粉)和碎米去杂粉碎,加水调制成浆液,先加入a-淀粉酶彻底液化,后加入糖化酶部分糖化,制得酶解液,再利用板框压滤对酶解液进行固液分离,得滤液A和滤渣A;
②、制备糊精浓糖液
将滤液A和血浆蛋白、乳糖、蔗糖、乳化脂肪、大豆卵磷脂、氨基酸、甲酸钙、氧化锌、微量元素、维生素、食盐、益生菌、药物和焦磷酸钠混合调浆,制成糊精浓糖液;
③、制备小肽蛋白浆
将滤渣A、豆粕粉和水混合均匀后接种酵母菌、乳酸菌和地衣芽孢杆菌,并加入微生物蛋白酶,厌氧发酵和酶解后,利用球磨机或胶体磨机湿法超微粉碎,磨浆,制成小肽蛋白浆;
④、制备全营养液
将糊精浓糖液和小肽蛋白浆混合,制成全营养液,全营养液经压滤,得滤液B和滤渣B,滤液B经高压均质机均质后制成乳化液;
⑤、制备饲料
将乳化液直接包装制成膏状或液态饲料;
或者,经由膨化玉米吸附和管束烘干机烘干制成粉状饲料;
或者,加水调质后,由喷雾干燥机烘干制成小颗粒饲料。
进一步,所述步骤①制备酶解液具体步骤如下:
1)、将玉米、小麦和碎米去杂粉碎,按重量比为100∶0~2000∶0~2000混合均匀;
2)、按混合物与水的重量比为100∶50~2000加入水,用20%氢氧化钙溶液将pH调至3.0~9.0,升温至40~120℃时制成液化酶解液;
3)、按0.5~25U/g谷物底物(干基)加入a-淀粉酶,液化酶解0.1~8h;
4)、再用乳酸溶液将pH调至2.0~7.0,待温度降至30~80℃时制成糖化酶解液;
5)、按0.1~5000U/g谷物底物(干基)加入糖化酶,糖化酶解1~96h,制得酶解液;
6)、利用板框压滤,进行固液分离,得滤液A和滤渣A。
滤液A由糊精、葡萄糖等可溶性组分组成,滤渣A由纤维、蛋白质和脂肪等不可溶性组分组成,其干物质含量为55~75%。
优选地,所述步骤1)中玉米、小麦和碎米重量比为100∶0~100∶0~100;
所述步骤2)中混合物与水的重量比为100∶50~500,液化温度为80~100℃,液化酶解pH为6.0~6.5;
所述步骤3)中加入5~20U/g谷物底物(干基)a-淀粉酶,液化酶解时间为0.5~2h;
所述步骤4)中糖化温度为50~70℃,糖化酶解pH为4.5~5.0;
所述步骤5)中加入1~20U/g谷物底物(干基)糖化酶,糖化酶解时间为2~6h。
进一步,所述步骤②中滤液A和血浆蛋白、乳糖、蔗糖、乳化脂肪、大豆卵磷脂、氨基酸、甲酸钙、氧化锌、微量元素、维生素、食盐、益生菌、药物和焦磷酸钠的重量比为100∶0~50∶0~100∶0~50∶0~50∶0~50∶0~30∶0~30∶0~20∶0~20∶0~20∶0~20∶0~20∶0~20∶0~20。
优选地,所述步骤②中滤液A和血浆蛋白、乳糖、蔗糖、乳化脂肪、大豆卵磷脂、氨基酸、甲酸钙、氧化锌、微量元素、维生素、食盐、益生菌、药物和焦磷酸钠的重量比为100∶0.5~10∶2~50∶0.5~10∶0.5~10∶0.5~10∶0.2~4∶0.2~4∶0.1~3∶0.1~3∶0.1~3∶0.1~3∶0.1~3∶00.1~3∶0.1~3。
进一步,所述步骤③制备小肽蛋白浆具体步骤如下:
1)、滤渣A、豆粕粉和水按重量比为100∶1~2000∶1~2000混合均匀,升温到38~40℃时,制成固态发酵培养基;
2)、按固态发酵培养基(湿重)、酵母菌菌种液、乳酸菌菌种液、地衣芽孢杆菌菌种液重量比为100∶0~500∶0~500∶0~500接入酵母菌、乳酸菌和地衣芽孢杆菌,进行固态厌氧发酵;
3)、按0.1~1000U/g培养基底物(干基)加入微生物蛋白酶,进行固态酶解;
4)、混合均匀后厌氧发酵和酶解时间均为12~96h;
5)、用球磨机或胶体磨机湿法超微粉碎至细度为0.002~0.5mm,磨浆,制成小肽蛋白浆。
优选地,所述步骤1)中滤渣A、豆粕粉和水按重量比为100∶50~200∶50~200;
所述步骤2)中固态发酵培养基(湿重)、酵母菌菌种液、乳酸菌菌种液、地衣芽孢杆菌菌种液重量比为100∶2~20∶2~20∶2~20;
所述步骤3)中加入1~50U/g培养基底物(干基)微生物蛋白酶;
所述步骤4)中厌氧发酵和酶解时间均为36~72h;
所述步骤5)中超微粉碎至细度为0.02~0.08mm。
进一步,所述步骤④中糊精浓糖液和小肽蛋白浆的重量比为100∶10~500。
优选地,所述步骤④中糊精浓糖液和小肽蛋白浆的重量比为100∶20~200。
本发明制备的可溶、易消化幼龄畜禽饲料,富含短链糊精、葡萄糖、低聚糖、小肽、乳酸和益生菌,具有氨基酸平衡、营养高、易消化、适口性好和抗营养因子含量低等优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明,其中,各类菌种液均按照现有技术制备。另外,微量元素和药物均选用饲料加工常用的食品级辅料,其组分及功能均为现有技术所公开的内容。
实施例1
将600kg玉米、100kg小麦、200kg碎米去杂粉碎,混合均匀,再加入1500kg水,调制成酶解浆液,升温至60~65℃液化,用20%氢氧化钙溶液将pH调至6.0~6.2,按20U/g底物(干基)加入2kg的a-淀粉酶,酶解1h,用乳酸溶液将pH调至4.5~4.6,加入1U/g底物的糖化酶2kg,在温度为40℃条件下酶解糖化16h,制成酶解液。利用板框压滤将酶解液中的可溶性组分和不可溶性组分分离开来,滤液由糊精、葡萄糖等可溶性组分组成;滤渣由纤维、蛋白质和脂肪等不可溶性组分组成,其干物质含量为55~75%。
将滤液和50kg血浆蛋白、300kg乳糖、60kg蔗糖、60kg乳化脂肪、20kg大豆卵磷脂、2kg维生素、50kg氨基酸、15kg甲酸钙、4kg氧化锌、3kg微量元素、4kg食盐、2kg益生菌、1kg药物和8kg焦磷酸钠等混合调浆,制成糊精浓糖液。
将300kg豆粕粉去杂粉碎后,加入200kg水,与上述滤渣混拌均匀后,升温到38~40℃,接入15kg酵母菌菌种液、15kg乳酸菌菌种液和15kg地衣芽孢杆菌菌种液;按500U/g底物加入微生物蛋白酶0.5kg,混合均匀后厌氧发酵和酶解48h后,利用球磨机(或胶体磨机)湿法超微粉碎、磨浆,磨制成细度达到0.1~0.2mm的小肽蛋白浆。
称取糊精浓糖液100kg和小肽蛋白浆50kg,混合均匀后经高压均质机均质乳化,再加水调质后直接喷雾干燥机干燥制成幼龄畜禽可溶、易消化的小颗粒饲料。
实施例2
将100kg玉米、300kg面粉、500kg碎米去杂粉碎,混合均匀,再加入1200kg水,调制成酶解浆液,升温至60~65℃液化,用20%氢氧化钙溶液将pH调至6.0~6.2,按0.5~25U/g底物(干基)加入2kg的a-淀粉酶,酶解1h,用乳酸溶液将pH调至4.5~4.6,加入2U/g底物的糖化酶2kg,在温度为40℃条件下酶解糖化48h,制成酶解液。利用板框压滤将酶解液中的可溶性组分和不可溶性组分分离开来,滤液由糊精、葡萄糖等可溶性组分组成;滤渣由纤维、蛋白质和脂肪等不可溶性组分组成,其干物质含量为55~75%。
将滤液和60kg血浆蛋白、350kg乳糖、50kg蔗糖、50kg乳化脂肪、10kg大豆卵磷脂、2kg维生素、30kg氨基酸、12kg甲酸钙、4kg氧化锌、3kg微量元素、4kg食盐、2kg益生菌、1kg药物和8kg焦磷酸钠等混合调浆,制成糊精浓糖液。
将250kg豆粕粉去杂粉碎后,加入160kg水,与上述滤渣混拌均匀后,升温到38~40℃,接入12kg酵母菌菌种液、12kg乳酸菌菌种液和10kg地衣芽孢杆菌菌种液;按500U/g底物加入微生物蛋白酶0.5kg,混合均匀后厌氧发酵和酶解48h后,利用球磨机(或胶体磨机)湿法超微粉碎、磨浆,磨制成细度达到0.1~0.2mm的小肽蛋白浆。
称取糊精浓糖液100kg和小肽蛋白浆60kg,混合均匀后经高压均质机均质乳化后,直接包装制成幼龄畜禽可溶、易消化的膏状或液态饲料。
实施例3
将5000kg玉米、2000kg面粉、2000kg碎米去杂粉碎,混合均匀,再加入1500kg水,调制成酶解浆液,升温至60~65℃液化,用20%氢氧化钙溶液将pH调至6.0~6.2,按0.5~25U/g底物(干基)加入2kg的a-淀粉酶,酶解1h,用乳酸溶液将pH调至4.5~4.6,加入2U/g底物的糖化酶2kg,在温度为40℃条件下酶解糖化48h,制成酶解液。利用板框压滤将酶解液中的可溶性组分和不可溶性组分分离开来,滤液由糊精、葡萄糖等可溶性组分组成;滤渣由纤维、蛋白质和脂肪等不可溶性组分组成,其干物质含量为55~75%。
将滤液和500kg血浆蛋白、3000kg乳糖、600kg蔗糖、600kg乳化脂肪、200kg大豆卵磷脂、20kg维生素、500kg氨基酸、150kg甲酸钙、40kg氧化锌、30kg微量元素、40kg食盐、20kg益生菌、10kg药物和80kg焦磷酸钠等混合调浆,制成糊精浓糖液。
将3000kg豆粕粉去杂粉碎后,加入1800kg水,与上述滤渣混拌均匀后,升温到38~40℃,接入120kg酵母菌菌种液、200kg乳酸菌菌种液和100kg地衣芽孢杆菌菌种液;按500U/g底物加入微生物蛋白酶0.5kg,混合均匀后厌氧发酵和酶解48h后,利用球磨机(或胶体磨机)湿法超微粉碎、磨浆,磨制成细度达到0.02~0.08mm的小肽蛋白浆。
称取糊精浓糖液1000kg和小肽蛋白浆500kg,混合均匀后经高压均质机均质乳化后,直接包装制成幼龄畜禽可溶、易消化的膏状或液态饲料。
实施例4
将500kg玉米、200kg小麦、200kg碎米去杂粉碎,混合均匀,再加入1200kg水,调制成酶解浆液,升温至60~65℃液化,用20%氢氧化钙溶液将pH调至6.0~6.2,按0.5~25U/g底物(干基)加入2kg的a-淀粉酶,酶解1h,用乳酸溶液将pH调至4.5~4.6,加入2U/g底物的糖化酶2kg,在温度为40℃条件下酶解糖化48h,制成酶解液。利用板框压滤将酶解液中的可溶性组分和不可溶性组分分离开来,滤液由糊精、葡萄糖等可溶性组分组成;滤渣由纤维、蛋白质和脂肪等不可溶性组分组成,其干物质含量为55~75%。
将滤液和50kg血浆蛋白、250kg乳糖、80kg蔗糖、50kg乳化脂肪、30kg大豆卵磷脂、2kg维生素、50kg氨基酸、15kg甲酸钙、4kg氧化锌、3kg微量元素、4kg食盐、2kg益生菌、1kg药物和8kg焦磷酸钠等混合调浆,制成糊精浓糖液。
将250kg豆粕粉去杂粉碎后,加入150kg水,与上述滤渣混拌均匀后,升温到38~40℃,接入15kg酵母菌菌种液、10kg乳酸菌菌种液和10kg地衣芽孢杆菌菌种液;按500U/g底物加入微生物蛋白酶0.5kg,混合均匀后厌氧发酵和酶解48h后,利用球磨机(或胶体磨机)湿法超微粉碎、磨浆,磨制成细度达到0.008~0.095mm的小肽蛋白浆。
称取糊精浓糖液100kg和小肽蛋白浆40kg,混合均匀后经高压均质机均质乳化后,利用膨化玉米吸附和管束烘干机烘干制成幼龄畜禽可溶、易消化的粉状饲料。
实施例5
将2500kg玉米、1000kg面粉、1000kg碎米去杂粉碎,混合均匀,再加入7500kg水,调制成酶解浆液,升温至60~65℃液化,用20%氢氧化钙溶液将pH调至6.0~6.2,按0.5~25U/g底物(干基)加入2kg的a-淀粉酶,酶解1h,用乳酸溶液将pH调至4.5~4.6,加入2U/g底物的糖化酶2kg,在温度为40℃条件下酶解糖化48h,制成酶解液。利用板框压滤将酶解液中的可溶性组分和不可溶性组分分离开来,滤液由糊精、葡萄糖等可溶性组分组成;滤渣由纤维、蛋白质和脂肪等不可溶性组分组成,其干物质含量为55~75%。
将滤液和150kg血浆蛋白、700kg乳糖、120kg蔗糖、120kg乳化脂肪、30kg大豆卵磷脂、5kg维生素、150kg氨基酸、40kg甲酸钙、10kg氧化锌、8kg微量元素、10kg食盐、5kg益生菌、3kg药物和20kg焦磷酸钠等混合调浆,制成糊精浓糖液。
将1500kg豆粕粉去杂粉碎后,加入1000kg水,与上述滤渣混拌均匀后,升温到38~40℃,接入80kg酵母菌菌种液、50kg乳酸菌菌种液和50kg地衣芽孢杆菌菌种液;按500U/g底物加入微生物蛋白酶0.5kg,混合均匀后厌氧发酵和酶解48h后,利用球磨机(或胶体磨机)湿法超微粉碎、磨浆,磨制成细度达到0.3~0.5mm的小肽蛋白浆。
称取糊精浓糖液500kg和小肽蛋白浆250kg,混合均匀后经高压均质机均质乳化,再加水调质后直接喷雾干燥机干燥制成幼龄畜禽可溶、易消化的小颗粒饲料。
以上内容仅仅是对本发明构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者不超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。