CN105533137A - 一种菊芋渣发酵饲料及其制备方法 - Google Patents

一种菊芋渣发酵饲料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种菊芋渣发酵饲料,包括100重量份水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.1-0.4重量份的酿酒酵母，优选的，酿酒酵母为0.3重量份。进一步地，菊芋渣发酵饲料还包括0.4-1.0重量份的植物乳酸杆菌。本发明的菊芋渣发酵饲料，能够使鲜菊芋渣的营养价值获得提高，进而提高菊芋渣饲料的饲用价值，促进菊粉提取副产物菊芋渣的转化利用，提高菊芋工业生产的附加值，有效减少农产品加工废弃资源所引发的环境污染。

Description

一种菊芋渣发酵饲料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种动物饲料，特别是涉及一种菊芋渣发酵饲料，本发明还涉及该菊芋渣发酵饲料的制备方法。
背景技术
随着功能性食品配料菊粉的需求量不断增大，菊粉加工业得到快速发展，菊芋渣为菊粉加工提取后的副产物，含有纤维素、淀粉等碳水化合物组分和蛋白质、多糖等营养物质，可利用潜力巨大。另一方面，菊粉工业排渣量较高，1吨菊芋块茎加工后可得到菊芋渣650-700kg，水分含量约为83％-85％，如若直接废弃，不仅污染企业生产环境，而且会造成资源的浪费。
随着畜牧养殖业的快速发展，高营养价值饲料的需求量越来越大，尤其是高蛋白饲料的不足已成为制约畜牧养殖业快速发展的瓶颈问题。在蛋白饲料的开发利用中，国内外都很重视单细胞蛋白的研究，积极利用各种废弃物，如：酒糟、中药渣、马铃薯渣、作物秸秆生产蛋白饲料。由于菊粉工业副产物菊芋渣中的粗蛋白含量显著高于菊芋块茎原料，为了高值化利用菊芋资源，提高菊芋产品的附加值，菊芋渣的转化利用越来越受到业界的关注。目前，菊芋渣基本都直接作为牲畜饲料出售或在简单加工后饲喂牲畜，但由于未进行营养优化处理，导致产品附加值低，使企业利润受到影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种菊芋渣发酵饲料，能够提高鲜菊芋渣饲料的营养价值和饲用价值，合理利用菊芋渣资源，提高菊芋工业生产的附加值，有效转化利用废弃菊芋渣资源，减少固体废弃物污染。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种菊芋渣发酵饲料,包括100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.1-0.4重量份的酿酒酵母，优选的，酿酒酵母为0.3重量份。
上述菊芋渣发酵饲料，其中，所述菊芋渣发酵饲料还包括0.4-1.0重量份的植物乳酸杆菌。
上述菊芋渣发酵饲料，其中，所述菊芋渣发酵饲料包括100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.2重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌。
本发明还提供了一种菊芋渣发酵饲料的制备方法，包括以下步骤:
a)将100重量份的的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.1-0.4重量份的酿酒酵母混合均匀；
b)将步骤a中的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为20-25℃，发酵时间为2-3个月。
上述菊芋渣发酵饲料的制备方法，其中，所述步骤a)为将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.3重量份的酿酒酵母混合均匀。
上述菊芋渣发酵饲料的制备方法，其中，所述步骤a)为将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.1-0.4重量份的酿酒酵母和0.4-1.0重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，优选地，将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.2重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌混合均匀。
本发明还提供了一种鲜菊芋渣的储存方法，包括如下步骤：
a)将100重量份的的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.1-0.4重量份的酿酒酵母混合均匀；
b)将步骤a中的混合物密闭厌氧储存，储存温度为20-25℃，时间为2-3个月。
上述鲜菊芋渣的储存方法，其中，所述步骤a)为将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.1-0.4重量份的酿酒酵母和0.4-1.0重量份的植物乳酸杆菌混合均匀。
本发明的菊芋渣发酵饲料具有如下有益效果：
1、本发明的菊芋渣发酵饲料能够提高鲜菊芋渣的营养价值和饲用价值，有效转化利用菊粉工业产生的大量菊芋渣废弃物，提高了菊芋工业生产的附加值，通过有效利用废弃资源来减少环境污染。
2、本发明的菊芋渣发酵饲料在鲜菊芋渣中加入了酿酒酵母，并选择了合适的配比，可以明显提高菊芋渣饲料的粗蛋白含量、粗脂肪含量、氨基酸含量以及氨基酸评分。
3、本发明的菊芋渣发酵饲料在加入酿酒酵母的基础上，加入了植物乳酸杆菌，采用合适的配比，能够进一步提高粗蛋白含量、粗脂肪含量、氨基酸含量和氨基酸评分，在100重量份的鲜菊芋渣中加入0.8重量份的植物乳酸杆菌和0.2重量份的酿酒酵母进行固态发酵，可以使粗蛋白含量达25.37％，粗脂肪含量达到4.32％，总糖含量达7.99％，EAA/NEAA为83.91％，EAA/TAA为45.62％，达到了蛋白饲料的要求。
4、本发明的菊芋渣发酵饲料制备方法简单，易于操作，具有良好的应用前景。
5、本发明的菊芋渣储存方法能够有效延长鲜菊芋渣的存储时间，使季节性较强、不易长期储存的鲜菊芋渣能够可持续提供，提高了菊芋渣的利用率。
具体实施方式
下面结合实施例详细描述本发明。
下述实施例和对比例中鲜菊芋渣购买自白银熙瑞生物工程有限公司，酿酒酵母和植物乳酸杆菌液购买自武汉东源科技有限公司。
实施例1
将100重量份的鲜菊芋渣和0.1重量份的酿酒酵母混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为20℃，发酵时间为2个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例2
将100重量份的鲜菊芋渣和0.3重量份的酿酒酵母混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为2个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例3
将100重量份的鲜菊芋渣和0.4重量份的酿酒酵母混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为85％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为20℃，发酵时间为2个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例4
将100重量份的鲜菊芋渣、0.3重量份的酿酒酵母和0.4重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例5
将100重量份的鲜菊芋渣、0.4重量份的酿酒酵母和0.4重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例6
将100重量份的鲜菊芋渣、0.1重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例7
将100重量份的鲜菊芋渣、0.2重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例8
将100重量份的鲜菊芋渣、0.3重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例9
将100重量份的鲜菊芋渣、0.4重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例10
将100重量份的鲜菊芋渣、0.1重量份的酿酒酵母和1.0重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
实施例11
将100重量份的鲜菊芋渣、0.2重量份的酿酒酵母和1.0重量份的植物乳酸杆菌混合均匀，其中，鲜菊芋渣的水分重量含量为83％，混合后的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月，制得菊芋渣发酵饲料。
对比例
将水分重量含量为83％的鲜菊芋渣密闭厌氧发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为3个月。
将实施例1-11和对比例中发酵完成的菊芋渣饲料按下面的方法制备样品，用于营养成分测定。
将发酵后的菊芋渣饲料取出，直接低温(65℃)烘干至恒重，用微型粉碎机粉碎，再过40目筛。将过筛后的菊芋渣粉末作为试样测定其营养成分。
实施例1-11以及对比例的营养成分测定结果详见表1和表2。干物质含量测定采用65℃烘干恒重法；灰分测定参照GB50094-2010；蛋白质测定参照GB50095-2010；粗脂肪采用索氏抽提法；总糖采用蒽酮比色法；氨基酸采用氨基酸自动分析仪；酸性洗涤纤维(ADF)测定参照NY/T1459-2007，酸性洗涤木质素(ADL)测定参照GB/T20805-2006。
表1
注：ADF指酸性洗涤纤维，ADL指酸性洗涤木质素。
表中粗脂肪、粗蛋白、干物质损失、灰分、总糖、ADF、ADL的单位均为g/100g(以干基计)。
表2
注：EAA/NEAA指氨基酸组成中必须氨基酸占非必须氨基酸的百分比EAA/TAA指氨基酸组成中必须氨基酸占总氨基酸的百分比
表1为实施例1-11以及对比例的菊芋渣饲料的主要营养成分表，其中：
饲料中粗蛋白含量是评价饲料营养价值的重要指标，粗蛋白含量达到20％以上的可以称为蛋白质饲料。蛋白质是生命的物质基础，对保持生命、生长发育和繁衍后代等均有特殊作用，且不能用脂肪或碳水化合物等营养物质来代替。实施例1-11中菊芋渣饲料的粗蛋白含量发生了很明显的变化，同对比例相比，均远远高于对比例中的粗蛋白含量，而且，实施例7菊芋渣饲料中粗蛋白含量最高，可以达到25.37％，实施例5的粗蛋白含量可以达到24.48％，实施例11的粗蛋白含量可以达到22.16，均达到了20％以上。
粗脂肪是饲料中的能量物质，单位重量产生的热量相当于碳水化合物的2.25倍，畜禽动物虽能利用蛋白质和碳水化合物合成脂肪，但也需要有饲料供给一定数量的脂肪，否则饲料消化率会降低，影响动物的生长。通常，饲料中粗脂肪含量需要达到1％以上。实施例1-11中粗脂肪含量均达到了1％以上，达到了饲料的要求，而对比例中的粗脂肪含量仅为0.55％。
饲料在固态发酵过程中主要依赖于微生物菌群的活动，微生物繁殖代谢需要利用原料中的物质才能保证饲料正常发酵，因此发酵原料中干物质的损失量是影响发酵饲料营养价值的一个重要指标。干物质损失越小越好，实施例7的干物质损失最小，仅为18.12％。
灰分是控制饲料质量的一个指标。饲料中的灰分主要有钙、磷、钠、氯、镁、铁、硫、碘、锰、铜、钴、锌等。在高温时，发生一系列物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机成分(主要是无机盐和氧化物)则残留下来，这些残留物称为灰分。本发明中实施1-11的样品灰分含量明显增加，含量基本在15％左右，实施例7更是达到了19.64％，而对比例的样品灰分含量仅为7.48％。
饲料酸性洗涤纤维(ADF)是用酸性洗涤剂除去饲料中的脂肪、淀粉、蛋白质和糖类等成分后，残留的不溶性物质的总称，包括纤维素、木质素及少量的硅酸盐等。酸性洗涤纤维是饲料中动物很难消化的一部分，与动物消化率呈负相关，是指示饲草能量的关键，其含量越低，饲草的消化率越高，饲用价值越大。实施例6、7和8的样品中ADF的含量分别为16.65％、12.95％和11.38％，对比例中的ADF为27.51％，已经低于对比例中的ADF。
酸性洗涤木质素(ADL)是经酸性洗涤剂和浓酸处理除去饲料中的脂肪、淀粉、蛋白质、糖类和纤维素等成分后，残留物质的总称。ADL是限制饲料在动物体内降解的主要因素，动物体内缺乏直接降解木质素的微生物，同时ADL的存在也阻碍了动物消化系统中微生物水解酶与细胞壁中纤维素和半纤维素的接触，从而降低纤维多糖的降解效率。因此，ADL含量过多会影响动物对发酵饲料的消化吸收。实施例6、7和8的样品中ADL的含量分别为5.51％、2.80％和1.58％，对比例中的ADL为8.37％，已经低于对比例中的ADL。
总糖作为饲料能量物质的提供，含量越高营养价值相对来说越好。实施例1-11与对比例相比，由于发酵过程中微生物自身繁殖代谢的消耗使饲料中总糖含量有所下降，下降比较少的是实施例7，为7.99％。
表2为实施例1-11以及对比例的菊芋渣发酵饲料的氨基酸评分，其中，EAA/NEAA指氨基酸组成中必须氨基酸占非必须氨基酸的百分比，EAA/TAA指氨基酸组成中必须氨基酸占总氨基酸的百分比。
氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本原料，蛋白质的营养价值与氨基酸组成密切相关，特别是必需氨基酸的含量和必需氨基酸比例。FAO(联合国粮农组织)/WHO(世界卫生组织)推荐，质量较好蛋白的EAA/NEAA在60％以上，EAA/TAA在40％以上。通过表2可以看出，实施例1-11的菊芋渣发酵饲料中必须氨基酸的总量明显提高，EAA/NEAA均达到了70％以上，EAA/TAA均达到了40％以上，而对比例中EAA/NEAA仅为59.61％，EAA/TAA为37.35％。
实施例1-11中的菊芋渣饲料，粗蛋白含量、粗脂肪含量均远远高于对比例，尤其是实施例7的粗蛋白含量可以达到25.37％，实施例1-11中的菊芋渣发酵饲料，EAA/NEAA基本都达到了70％以上，EAA/TAA达到了40％以上。实施例10的EAA/NEAA更是高达96.25％，EAA/TAA达到49.04％。可见，采用本发明的菊芋渣发酵饲料能够明显提高菊芋渣饲料的营养价值。本发明根据实施例1-11中测得的营养成分数据，综合各营养指标，实施例7即在100重量份的鲜菊芋渣中加入0.2重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌组成的菊芋渣发酵饲料为较优方案。实施例7的粗脂肪含量可以达到4.32％，粗蛋白含量为25.37％，EAA/NEAA为83.91％，EAA/TAA为45.62％，干物质损失为18.12％，灰分达到19.64％，总糖为7.99％，相比较而言干物质损失和总糖损失比较少，而酸性洗涤纤维(ADF)仅仅为12.95％，酸性洗涤木质素(ADL)为2.80％，均远远低于对比例，有利于营养成分的消化吸收。
本发明实施例1-11制得的菊芋渣发酵饲料在室温(20-25℃)下至少可以保质储存半年以上，而对比例中制得的菊芋渣饲料仅仅存储2个月即发生腐败，无法利用，可见本发明提供的菊芋渣的存储方法显著延长了鲜菊芋渣的存储时间，使季节性较强、不易长期储存的鲜菊芋渣能够可持续提供，提高了菊芋渣的利用率。

Claims (10)

1.一种菊芋渣发酵饲料,包括100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.1-0.4重量份的酿酒酵母。
2.如权利要求1所述的菊芋渣发酵饲料，其中，所述菊芋渣发酵饲料包括100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.3重量份的酿酒酵母。
3.如权利要求1所述的菊芋渣发酵饲料，其中，所述菊芋渣发酵饲料还包括0.4-1.0重量份的植物乳酸杆菌。
4.如权利要求3所述的菊芋渣发酵饲料，其中，所述菊芋渣发酵饲料包括100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.2重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌。
5.一种菊芋渣发酵饲料的制备方法，包括以下步骤:
a)将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.1-0.4重量份的酿酒酵母混合均匀；
b)将步骤a中的混合物密闭厌氧发酵，发酵温度为20-25℃，发酵时间为2-3个月。
6.如权利要求5所述的制备方法，其中，所述步骤a)为将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.3重量份的酿酒酵母混合均匀。
7.如权利要求5所述的制备方法，其中，所述步骤a)为将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.1-0.4重量份的酿酒酵母和0.4-1.0重量份的植物乳酸杆菌混合均匀。
8.如权利要求7所述的制备方法，其中，所述步骤a)为将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.2重量份的酿酒酵母和0.8重量份的植物乳酸杆菌混合均匀。
9.一种鲜菊芋渣的储存方法，包括如下步骤：
a)将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣和0.1-0.4重量份的酿酒酵母混合均匀；
b)将步骤a中的混合物密闭厌氧储存，储存温度为20-25℃，时间为2-3个月。
10.如权利要求9所述的鲜菊芋渣的储存方法，其中，所述步骤a)为将100重量份的水分重量含量为83-85％的鲜菊芋渣、0.1-0.4重量份的酿酒酵母和0.4-1.0重量份的植物乳酸杆菌混合均匀。
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