CN103960479A - 高蛋白橙渣发酵饲料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的提供了一种采用嗜酸乳杆菌发酵果渣制备饲料的工艺，包括菌种扩繁工艺和果渣发酵两个步骤。所述菌种扩繁工艺为将嗜酸乳杆菌冻干粉依次进行活化、培养、液体培养和接种扩大培养，得到嗜酸乳杆菌菌种。所述果渣发酵步骤为将新鲜的橙渣去除杂质后，投入混合装置；然后向其中嗜酸乳杆菌菌种和尿素，混合5-10min，使果渣与菌种、尿素混合均匀；将果渣、菌种和尿素的混合物装入包装袋，在15～30℃的温度条件下密闭发酵7～10天，得到高蛋白橙渣发酵饲料。本发明向橙渣中提前加入尿素，使尿素与果渣中的果胶成分结合，提高了粗蛋白的消化率，从而提高了发酵果渣饲料中的蛋白含量，满足了畜禽生长过程中对蛋白的需求。
Description
技术领域
本发明属于饲料生产领域，具体涉及一种果渣发酵饲料，尤其涉及一种高蛋白橙渣发酵饲料及其制备工艺。
背景技术
柑橘是世界第一大宗水果，其分布和产量均居世界各类水果之首，中国的柑橘种植面积和产量均居世界第一。橙渣是柑橘果实加工制汁或制罐后的下脚料，约占果实重量的25～50％。近年来，非冷冻浓缩汁(NFC)越来越受到青睐，随之而来产生了大量橙渣。橙渣中富含类黄酮、类柠檬烯、Vc、类胡萝卜素等生理活性成分，还含有大量果胶、纤维素、可溶性糖及矿物质元素。在国内，目前基本上都是以填埋处理，很少进行再利用或深加工，严重造成环境污染和资源的浪费。目前，饲料及养殖行业存在着市场动荡幅度大、人畜争粮的矛盾突出、畜禽产品的化学投入高和食品安全潜在威胁程度大等突出问题。然而，直接将橙渣作为饲料存在以下问题：(1)由于橙渣的水分含量高、无氮浸出物多，极易变质，难以贮存；(2)橙渣带有一定的苦味，限制了其直接饲喂的用量；(3)烘干干燥会损失大量营养成分如维生素，人工干燥成本高，自然晾晒费工费时且易被病菌污染。
发明专利CN102106456A公开了一种柑橘渣青贮饲料及其制备方法和使用方法。所述柑橘渣青贮饲料由新鲜柑橘渣、1～5％的柑橘渣饲料添加剂、10～20％酒糟和10～20％麦麸制得，均以占所述柑橘渣青贮饲料总重量的百分含量计；所述柑橘渣饲料添加剂，是由以下重量配比的原料组成：尿素10～40％、曲药10～40％、山梨酸钾2～8％和余量的载体。该发明制备的柑橘渣青贮饲料，适口性好，营养价值高，易贮存，生产成本低，改善了我国柑橘渣用作猪或奶牛饲料的饲用价值，节约了粮食，提高了经济效益。然而，单纯发酵技术无法克服橙粕本身水分含量太高，且橙粕原料中有部分有害菌尤其是霉菌毒素导致的病变，不适宜用作饲料。而且橙渣属于果渣类物质，蛋白质含量较低，难以满足畜禽生长的蛋白质需求。
发明内容
本发明提供了一种高蛋白橙渣发酵饲料的制备工艺。
本发明的技术方案：高蛋白橙渣发酵饲料的制备工艺，包括以下步骤：
①菌种扩繁：(a)固体培养：将嗜酸乳杆菌菌种接入MRS固体培养基的平板上，用保鲜膜包好，放置到温度为37±0.5℃的恒温培养箱中培养2-3天；(b)液体培养：将平板中的长好的嗜酸乳杆菌用无菌水冲下，使嗜酸乳杆菌和无菌水混合均匀，按3％的接种量接入装有 适量MRS液体培养基的容器中，在温度为37±0.5℃的恒温培养箱静置培养48小时，得到嗜酸乳杆菌菌液；(c)扩大培养：将嗜酸乳杆菌菌液添加到装有灭菌处理发酵液的发酵罐中，在35±2℃的温度条件下发酵24-36小时，直至pH降到4.0；发酵结束后，嗜酸乳杆菌活菌数为4.0×109个/mL；所述的发酵液按质量份数计，由以下组分组成：5份糖蜜(购买自烟台味丹生物科技有限公司)，3份大豆蛋白胨(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-19)，酵母提取物(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-12B)，牛肉膏提取物(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-05A)，0.5份复合微量元素液(购买自北京双旋微生物培养基制品厂)，89.5份水。
②发酵果渣：将新鲜的橙渣去除杂质后，投入混合装置；然后向其中投入步骤①得到的嗜酸乳杆菌菌种和尿素，所述菌种与橙渣的体积比为0.05～0.1:1；所述尿素与橙渣的质量比为1:8～1:10，混合5-10min，使果渣与菌种、尿素混合均匀；将果渣、菌种和尿素的混合物装入包装袋，在15～30℃的温度条件下密闭发酵7～10天，得到高蛋白橙渣发酵饲料。本发明使用的橙渣是甜橙榨汁后的副产品，不但安全、无毒而且无副作用，而且含糖量高，是提供能量来源的非常快速有效的途径。橙渣本身具有开胃理气，富含维生素C、类黄酮和胡萝卜素，是天然的抗氧化剂。橙渣经过微生物发酵后，不仅不会破坏本身含有的营养物质和微量元素，同时益生菌发酵过程产生的代谢产物能刺激瘤胃纤维素菌和乳酸菌繁殖，改变瘤胃发酵方式，降低瘤胃氨浓度，提高瘤胃微生物蛋白产量和饲料消化率等作用，在奶牛增乳上有显著效果。
其中，所述MRS液体培养基按质量分数计，由以下组分组成：蛋白胨1％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-31A)，酵母提取物0.5％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-12B)，牛肉膏提取物1％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-05A)，葡萄糖2％，无水醋酸钠0.3％，柠檬酸二铵0.2％，吐温80 0.1％，磷酸氢二钾0.2％，MgSO4·7H2O0.02％，MnSO4·4H2O0.005％，盐酸半胱氨酸0.05％，将上述组分混合均匀，在121℃的温度条件下灭菌20min，得到MRS液体培养基。若另外加入2.0％的琼脂粉，然后在121℃的温度条件下灭菌20min，则得到MRS固体培养基。
嗜酸乳杆菌具有非常高的耐酸力，可以在pH2.5左右的环境下存活，是能在胃和小肠中大量存在的益生菌；能分泌抗生物素类物质(如嗜酸乳菌素、嗜酸杆菌素、乳酸菌素)，对肠道致病菌产生的拮抗作用，减少了体内毒素的生成，减轻了肝脏解毒负担；同时，还可产生乳酸和醋酸，在动物体内能提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收，产生维生素K及维生素B，还可以减少胆固醇的吸收，并能降低辐射伤害。
本发明的有益效果：
(1)本发明制备的高蛋白橙渣发酵饲料，经过微生物发酵后，不仅不会破坏橙渣本身含有的营养物质和微量元素，同时嗜酸乳杆菌发酵过程产生的代谢产物能刺激瘤胃纤维素菌和乳酸菌繁殖，改变瘤胃发酵方式，降低瘤胃氨浓度，提高瘤胃微生物蛋白产量和饲料消化率等作用，在奶牛增乳上有显著效果。
(2)本发明采用的嗜酸乳杆菌能分泌抗生物素类物质(如嗜酸乳菌素、嗜酸杆菌素、乳酸菌素)，对肠道致病菌产生的拮抗作用，减少了体内毒素的生成，减轻了肝脏解毒负担；因此本发明制备的高蛋白橙渣发酵饲料，可以在不添加任何抗生素类药物的前提下具有抗霉杀菌功效，尤其对反刍动物常见疾病——沙门氏菌和出血型大肠杆菌，杀菌效果很好。
(3)本发明向橙渣中提前加入尿素，使尿素与果渣中的果胶成分结合，提高了粗蛋白的消化率，从而提高了发酵果渣饲料中的蛋白含量，满足了畜禽生长过程中对蛋白的需求。
具体实施方式
下面结合实施例对发明做进一步的说明。
实施例1：
高蛋白橙渣发酵饲料的制备工艺，包括菌种扩繁和橙渣发酵。
①菌种扩繁：嗜酸乳杆菌→固体培养→液体培养→接种扩大培养→培养完成，具体步骤如下：(a)固体培养：将保藏菌种接入固体改良的MRS培养基的平板上，用保鲜膜包好，放置到37℃恒温培养箱中培养2-3天；所述的改良的MRS培养基配方如下：按质量分数计，蛋白胨1％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-31A)，酵母提取物0.5％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-12B)，牛肉膏提取物1％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-05A)，葡萄糖2％，无水醋酸钠0.3％，柠檬酸二铵0.2％，吐温80 0.1％，磷酸氢二钾0.2％，MgSO4·7H2O0.02％，MnSO4·4H2O0.005％，盐酸半胱氨酸0.05％，调节培养基pH值至6.8，加入2.0％的琼脂粉，121℃灭菌20min。
(b)液体培养：将平板中长好的嗜酸乳杆用无菌水冲下，并反复吹吸使菌和无菌水混合均匀，按3％的接种量接入装有450ml MRS液体培养基的500ml三角瓶中，37℃恒温培养箱静置培养48h；所述MRS液体培养基配方如下：按质量分数计，蛋白胨1％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-31A)，酵母提取物0.5％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-12B)，牛肉膏提取物1％(购买自北京双旋微生物培养基制品厂，企业标号02-05A)，葡萄糖2％，无水醋酸钠0.3％，柠檬酸二铵0.2％，吐温80 0.1％，磷酸氢二钾0.2％，MgSO4·7H2O0.02％，MnSO4·4H2O0.005％，盐酸半胱氨酸0.05％，调节培养基pH值至6.8，121℃灭菌20min。
(c)扩大培养：将嗜酸乳杆菌菌液添加到装有灭菌(采用蒸汽灭菌)处理的发酵液的发酵罐中，35±2℃的温度条件下发酵24-36小时，直至pH降到4.0。发酵结束后，经血球计数板测定，嗜酸乳杆菌活菌数为4.0×109个/mL。所述的发酵液按质量分数计，由有以下组分组成：12.5kg糖蜜，0.06kg饲料级硫酸镁，0.06kg磷酸氢二钾和40kg水。
②发酵果渣：将新鲜的橙渣去除杂质后，投入混合装置；然后向其中投入步骤①得到的嗜酸乳杆菌菌种和尿素，所述菌种与橙渣的质量比为0.05:1；所述尿素与橙渣的质量比为1:10，混合5-10min，使果渣与菌种、尿素混合均匀；将果渣、菌种和尿素的混合物装入包装袋，在15～30℃的温度条件下密闭发酵7～10天，得到高频蛋白橙渣发酵饲料。
实施例2：与实施例1不同的是，步骤②中菌种与橙渣的质量比为0.1:1，尿素与橙渣的质量比为1:8。
实施例3：与实施例1不同的是，步骤②中菌种与橙渣的质量比为0.08:1，尿素与橙渣的质量比为1:9。
实施例4：与实施例1不同的是，步骤②中菌种与橙渣的质量比为0.06:1，尿素与橙渣的质量比为1:8。
表1 高蛋白橙渣发酵饲料的外观和理化性质
实施例5：动物饲养试验I
选取牛龄为8个月左右育成牛，牛龄比较接近、生长状况基本相同，体重为200kg左右的奶牛120头，随机分为6组，每组20头，以原有的TMR饲料饲喂为基础，采用自由采食的饲喂方式。在TMR饲料中分别添加饲料总质量5％的试验样品，其中，1～2组为对照组，对照I组为空白对照组，添加的是新鲜橘粕，对照II组为只饲喂TMR饲料；3～6组为实施例1～4制得的高蛋白橙渣发酵饲料，饲喂观30天，测定饲喂前后的体重情况、饲喂期间的 平均采食量和疾病发生率。
表2 高蛋白橙渣发酵饲料对育成牛生长的影响
| 序号 | 添加量(％) | 平均采食量(kg/d) | 平均增总量(kg) | 疾病发生率(％) |
| 对照组I | 5 | 25 | 51.6 | 5 |
| 对照组II | / | 20 | 49.3 | 10 |
| 实施例1 | 5 | 28 | 58.2 | 0 |
| 实施例2 | 5 | 25 | 55.3 | 0 |
| 实施例3 | 5 | 26 | 56.2 | 0 |
| 实施例4 | 5 | 30 | 59.7 | 0 |
由表2可知，与对照II组相比，采用添加了5％新鲜橘粕的对照组I自由采食的量增加了25％，饲喂后的体重增重增加了2.3kg，疾病发生率降低了5％。然而，采用添加了5％实施例1～4制得的高蛋白橙渣发酵饲料的实验组，自由采食的量增加了25-50％，饲喂后的体重增重增加了6-10.4kg，疾病发生率降低了10％，也就是几乎没有育成牛患病。这说明，本申请制得的高蛋白橙渣发酵饲料适口性好，育成牛的采食量增加，体重增重明显；而且，由于嗜酸乳杆菌能分泌抗生物素类物质(如嗜酸乳菌素、嗜酸杆菌素、乳酸菌素)，因此本发明制备的高蛋白橙渣发酵饲料，可以在不添加任何抗生素类药物的前提下具有抗霉杀菌功效，从而降低了育成牛疾病的发病率。
实施例6：动物饲养试验II
选取牛龄比较接近、生长状况基本相同，体重为200kg左右的奶牛160头，随机分为16组。其中，1-4组的喂食饲料添加了实施例1制备的高蛋白橙渣发酵饲料，5-8组的喂食饲料添加了实施例2制备的高蛋白橙渣发酵饲料，9-12组的喂食饲料添加了实施例3制备的高蛋白橙渣发酵饲料，13-16组的喂食饲料添加了实施例4制备的高蛋白橙渣发酵饲料。
由表3可知，高蛋白橙渣发酵饲料的添加比例低于10％时，产奶增量随着添加比例的增加而增加；高蛋白橙渣发酵饲料的添加比例大于10％时，产奶增量几乎维持不变。因此，高蛋白橙渣发酵饲料添加的最佳比例为10％。
实施例7：动物饲养试验III
选取牛龄比较接近、生长状况基本相同，体重为200kg左右的高产奶牛、中产奶牛和低产奶牛各20头。每头高产奶牛每天添加2.5kg实施例1制备的高蛋白橙渣发酵饲料，检测1个月后，奶产量平均每天增加5kg/天；每头中产奶牛添加2kg实施例1制备的高蛋白橙渣发酵饲料，检测1个月后，奶产量平均每天增加2kg/天；每头低产奶牛添加2kg实施例1制备的高蛋白橙渣发酵饲料，检测1个月后，奶产量平均每天增加1kg/天。因此，本申请制备的 高蛋白橙渣发酵饲料对高产奶牛的效果最佳。
表3 高蛋白橙渣发酵饲料的添加量对奶牛产奶量的影响
注：+表示奶生长状况一般，++表示较好，+++表示良好。
Claims (5)
1.高蛋白橙渣发酵饲料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
①菌种扩繁：(a)固体培养：将嗜酸乳杆菌菌种接入MRS固体培养基的平板上，用保鲜膜包好，放置到温度为37±0.5℃的恒温培养箱中培养2-3天；(b)液体培养：将平板中的长好的嗜酸乳杆菌用无菌水冲下，使嗜酸乳杆菌和无菌水混合均匀，按3％的接种量接入装有适量MRS液体培养基的容器中，在温度为37±0.5℃的恒温培养箱静置培养48小时，得到嗜酸乳杆菌菌液；(c)扩大培养：将嗜酸乳杆菌菌液添加到装有灭菌处理发酵液的发酵罐中，在35±2℃的温度条件下发酵24-36小时，直至pH降到4.0；发酵结束后，嗜酸乳杆菌活菌数为4.0×109个/mL；
②发酵果渣：将新鲜的橙渣去除杂质后，投入混合装置；然后向其中投入步骤①得到的嗜酸乳杆菌菌种和尿素，所述菌种与橙渣的质量比为0.05～0.1:1；所述尿素与橙渣的质量比为1:8～1:10，混合5-10min，使果渣与菌种、尿素混合均匀；将果渣、菌种和尿素的混合物装入包装袋，在15～30℃的温度条件下密闭发酵7～10天，得到高蛋白橙渣发酵饲料。
2.根据权利要求1所述的高蛋白橙渣发酵饲料的制备工艺，其特征在于：所述MRS液体培养基按质量分数计，由以下组分组成：蛋白胨1％，酵母提取物0.5％，牛肉膏提取物1％，葡萄糖2％，无水醋酸钠0.3％，柠檬酸二铵0.2％，吐温80 0.1％，磷酸氢二钾0.2％，MgSO4·7H2O0.02％，MnSO4·4H2O0.005％，盐酸半胱氨酸0.05％，121℃灭菌20min，得到MRS液体培养基；调节培养基pH值至6.8后，加入质量分数为2.0％的琼脂粉，121℃灭菌20min则得到MRS固体培养基。
3.根据权利要求1所述的高蛋白橙渣发酵饲料的制备工艺，其特征在于：所述的发酵液按质量份数计，由以下组分组成：5份糖蜜，3份大豆蛋白胨，2份酵母提取物，1份牛肉膏提取物，0.5份复合微量元素液，89.5份水。
4.根据权利要求1-4中任意一项所述的高蛋白橙渣发酵饲料的制备工艺所制得的高蛋白橙渣发酵饲料。
5.根据权利要求5所述的高蛋白橙渣发酵饲料，其特征在于：将其应用于牛的饲养，所述高蛋白橙渣发酵饲料在牛的全日混合饲料中的质量分数为5～15％。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180620 Address after: 341699 navel orange industrial base, west of Xinfeng Industrial Park, Ganzhou, Jiangxi (range of farmer's spring) Patentee after: JIANGXI KENAIER AGRICULTURAL PRODUCTS Co.,Ltd. Address before: 266000 Laixi Economic Development Zone, Qingdao, Shandong Patentee before: QINGDAO CTC FEED Corp. |
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Effective date of registration: 20221206 Address after: 266000 Laixi Economic Development Zone, Qingdao, Shandong Patentee after: QINGDAO CTC FEED Corp. Address before: 341699 navel orange industrial base, west of Xinfeng Industrial Park, Ganzhou, Jiangxi (range of farmer's spring) Patentee before: JIANGXI KENAIER AGRICULTURAL PRODUCTS Co.,Ltd. |