CN107568415A - 一种畜禽用生物发酵饲料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种畜禽用生物发酵饲料，属于农业饲料添加剂技术领域，包括原料：构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕、米曲霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、轻质碳酸钙；制备方法包括：发酵剂的制备、原料灭菌、固态发酵及干燥；本发明通过微生物固态发酵的方法，可有效降解构树叶与桑叶中的大分子蛋白质和纤维，产生小肽、消化酶、氨基酸等生物活性物质，同时可有效降低抗营养因子；最终成品，粗蛋白含量达到22‑26%，小肽含量高达5‑10%，蛋白酶活达到100‑160U/g，有益菌≥5亿CFU/g，总酸≥2.5%，水分≤12%。

Description

一种畜禽用生物发酵饲料

技术领域

本发明属于农业饲料添加剂技术领域，具体涉及一种利用构树叶、桑叶、以及发酵菌种制备的适用于畜禽的生物发酵饲料。

背景技术

构树是广泛分布于我国各地的一种落叶乔木，构树学名为Broussonetiapapyrifera，属于桑科构树属，在我国华北、华南、华中、西南、西北各省都有分布。构树是一种强阳性树种，适应性、抗逆性、抗污染性强。构树中含有丰富的黄酮类、生物碱、脂肪酸、脂类及氨基酸构树叶粗蛋白含量高达18-24%，并且赖氨酸、蛋氨酸等成分明显高于玉米，但构树叶蛋白组成较复杂，并且粗纤维含量较高，达到12-15%，影响了畜禽对其营养物质的消化吸收，构树叶直接作为饲料时，蛋白质动物难以消化吸收，有80%以上蛋白质从粪便中排出。如果构树叶在饲料配方中的添加比例过大，会严重影响畜禽生长速度，并且会导致一定的肝肾损伤。

桑叶的营养价值较为丰富，与“饲草之王”的苜蓿相比较，桑叶具有粗蛋白和碳水化合物含量高，产能高，饲养畜禽的肉质好等特点。桑树因品种、树龄及生长条件不同，桑树的粗蛋白含量在15-20%，氨基酸比例均衡，特别是Lys和Thr的含量较高。桑叶中含有脱氧野霉素(deoxynojirimycin DNJ)，它是一种极性化合物，其化学名称为3,4,5-三羟基-2-羟甲基四氢吡啶，分子式为C₆H₁₃NO₄，是一种α-葡萄糖苷酶抑制剂，具有降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗病毒等功效。但桑叶一直未在畜禽饲料上得到广泛的推广和应用，主要是因为桑叶作为一种植物性饲料，其粗纤维含量较高，并且桑叶中的单宁等生物碱等物质具有一定的抗营养作用，大量添加会影响畜禽的生长性能。

发明内容

本发明的目的是利用构树叶与桑叶为主要原料，通过微生物固态发酵制备低抗营养因子、畜禽消化吸收率高的生物发酵饲料。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种畜禽用生物发酵饲料包括以下重量份数的原料：构树叶35-55份、桑叶30-35份、玉米粉5-10份、豆粕5-10份、米曲霉3-8份、酿酒酵母2-5份、枯草芽孢杆菌2-5份、植物乳杆菌2-5份、轻质碳酸钙2-3份、纯水40-50份；

所述的生物发酵饲料的制备方法主要包括以下步骤：

a）根据各菌种的培养条件和培养基需求，对酿酒酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌进行液态发酵，制成发酵液，并将米曲霉制成固体曲。

b）原料的粉碎：将构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕粉碎机粉碎，过30目筛。

c）原料的混合与灭菌：将各原料混合，然后蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间1h。

d）固态发酵：待物料冷却至40℃以下时，将构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕与固体曲3%、三种发酵液各2%接种进行固态发酵；固态发酵参数为：发酵前7天，每天强制通风两次，第3d和第5d翻堆一次，之后继续发酵14d，发酵过程中室温为25-32℃。

e）沸腾干燥：将发酵好的物料通过沸腾干燥烘干，沸腾烘干的温度40-45℃，物料水分达到12%以下。

通过微生物固态发酵的方法，可有效降解构树叶与桑叶中的大分子蛋白质和纤维，产生小肽、消化酶、氨基酸等生物活性物质，同时可有效降低抗营养因子。本发明所用到的米曲霉、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母均为在饲料添加剂品种目录里，米曲霉可产蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶等多种酶，其中所产蛋白酶为肽链外切酶，而枯草芽孢杆菌产生的蛋白酶为内切酶，两种菌相配合，能有效降解蛋白质，产生小肽。植物乳杆菌在发酵过程中能产生乳酸、细菌素等多种代谢产物，能有效调节动物肠道微生态平衡；酿酒酵母能够快速利用物料中的营养进行增殖，产生菌体蛋白，提高饲料营养价值。

本发明采用固态发酵好氧和厌氧相结合，发酵前期进行强制通风，利用米曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母对物料中的大分子蛋白、纤维素、单宁等抗营养因子进行降解，发酵后期植物乳杆菌在厌氧环境下大量增殖，产生维生素、乳酸、乳酸细菌素等多种代谢产物，其中部分乳酸与原料中的轻钙反应生成更易吸收的乳酸钙。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明采用了液体制种、固体制曲、固态发酵、低温烘干的工艺，充分利用各菌种的发酵特性，前期好氧发酵，米曲霉和枯草芽孢杆菌产生大量的蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等，将原料中的大分子蛋白和纤维素，分解为小分子的多肽和葡萄糖，降低抗营养因子的同时，又为之后厌氧过程中植物乳杆菌和酿酒酵母的生长提供碳源和氮源。后期厌氧发酵过程中，植物乳杆菌能快速利用物料中的碳水化合物，大量增殖并产生乳酸等代谢产物，酿酒酵母代谢过程中，产生多种维生素、蛋白质和酶，同时累积菌体蛋白。最终成品，粗蛋白含量达到22-26%，小肽含量高达5-10%，蛋白酶活达到100-160U/g，有益菌≥5亿CFU/g，总酸≥2.5%，水分≤12%。

采用本发明生产的生物发酵饲料，有利于提高畜禽饲料消化吸收率，对畜禽的产蛋量、产奶量、日增重都有促进，而益生菌的添加对提高畜禽免疫力、调节肠道微生态平衡有显著的作用。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

实施例1

称取原料：构树叶35g、桑叶30g、玉米粉5g、豆粕5g、米曲霉3g、酿酒酵母2g、枯草芽孢杆菌2g、植物乳杆菌2g、轻质碳酸钙2g、纯水40g。

1．发酵菌种的制备：

（1）固体曲的制备：

A．米曲霉活化：取米曲霉冻干粉，接入液体试管中，试管装液量10ml，培养温度25℃，转速200r/min，培养时间48h。

B. 1000ml茄子瓶斜面培养：将取米曲霉活化菌液5ml，均匀涂布于茄子瓶斜面培养基中，培养温度25℃，培养时间48h。

C. 1000ml茄子瓶扩培：用无菌水将茄子瓶斜面中的米曲霉孢子冲洗，加水量300ml，然后每个茄子瓶斜面培养基5ml孢子悬液均匀涂布，培养温度25-28℃，培养时间48h。

D.固体发酵制曲：将每个斜面培养基中的孢子用无菌水冲洗，无菌水用量为300ml，得到的孢子悬液，按照1%的比例，接入米曲霉固体发酵培养基，培养48h。

所述的米曲霉液体培养基配方为：去皮马铃薯200 g，葡萄糖 20 g，水 1 000 mL；米曲霉斜面培养基为：去皮马铃薯200 g，麸皮50g，葡萄糖10g，琼脂20g，水1000ml。

米曲霉固体发酵培养基：麸皮40%，米糠50%，玉米粉10%，料水比：1：0.5。

（2）酿酒酵母发酵液的制备：

A.菌种活化：取酿酒酵母冻干粉，接入18×180mm的液体试管培养基中，试管装液量10ml，25℃、160r/min培养24h。

B.一级三角瓶种子液：取活化后酿酒酵母菌液按照2%的接种量接入1000ml三角瓶中，装液量300ml，进行三角瓶培养，培养温度为25℃，转速160r/min，培养时间16h，得一级种子液。

C.二级摇瓶种子：将一级三角瓶种子液，按照2%的接种量接入5L大摇瓶中装液量3L，培养温度为25℃，转速100r/min，培养时间16h。

D一级种子罐培养：将二级摇瓶种子按照1%接种量转接到100L发酵罐中，发酵罐装量60L，温度控制在25℃，转速100r/min，罐压0.03-0.05MPa，通风比1:0.5，培养时间16h。

E.发酵罐培养：将一级发酵罐种子按照5%的接种量接入到为1000L二级发酵罐中，发酵罐装液量600L，温度控制在25℃，转速100r/min，罐压0.03-0.05MPa，通风比1:0.5，培养36h得到酿酒酵母发酵液。

所述酿酒酵母培养基配方为：10g/L酵母膏，20g/L蛋白胨，20g/L葡萄糖。

（3）枯草芽孢杆菌发酵液制备：

A.菌种活化：取枯草芽孢杆菌冻干粉，接入18×180mm液体试管，培养基装量10ml，30℃、160r/min培养20h。

B.一级三角瓶种子培养：将活化的枯草芽孢杆菌菌液按照2%的比例接入500ml三角瓶液体培养基中，三角瓶装量200ml，30℃、160r/min培养16h。

C.二级摇瓶种子培养：按照2%的接种量将三角瓶菌种接入到5L摇瓶中，摇瓶装液量2L，30℃、160r/min培养16h。

D.一级种子罐培养：将二级摇瓶种子按照1%接种量转接到100L发酵罐中，发酵罐装量60L，温度控制在30℃，转速150r/min，罐压0.03-0.05MPa，通风比1:0.8，培养时间16h。

E.发酵罐培养：将一级种子罐发酵液接入到二级1000L发酵罐中，发酵罐装液量600L，接种量5%，温度30℃，转速150r/min ，通风比1:0.8，培养时间14h。

枯草芽孢杆菌A、B步骤所述的培养基组分包括：蛋白胨10g/L，牛肉膏5g/L，氯化钠5g/L，葡萄糖5g/L，pH值7.2-7.4。

C、D、E步骤所述的培养基组分包括：蛋白胨3g/L，豆饼粉15g/L，葡萄糖5g/L，MnSO₄0.2g/L，NaCl 5g/L，CaCO₃ 3g/L。

（4）植物乳杆菌发酵液的制备：

A.菌种活化：取植物乳杆菌冻干粉，接入18×180mm MRS液体试管，试管装液量10ml，35℃静置培养20h。

B.一级三角瓶种子培养：将活化好的菌液接入250ml三角瓶培养基中，接种量2%，三角瓶装液量150ml，35℃静置培养20h。

C.二级摇瓶种子培养：三角瓶种子液接入到5L大摇瓶培养基中，接种量5%培养基装液量3L，每隔2小时振荡1次，35℃静置培养16h。

D.一级种子罐培养：将二级摇瓶种子按照1%接种量转接到100L发酵罐中，发酵罐装量70L，温度控制在35℃，每隔2h搅拌1次，搅拌转速100r/min，罐压0.03-0.05MPa，培养时间20h。

E.发酵罐培养：将一级种子罐发酵液接入发酵罐中，接种量5%，温度控制在35℃，每隔2h搅拌1次，搅拌转速100r/min，罐压0.03-0.05MPa，培养时间16h。

所述植物乳杆菌活化培养基组分包括：蛋白胨10 g/L，牛肉膏10 g/L，酵母粉5 g/L，K₂HPO₄ 2g/L，柠檬酸二铵2g/L，乙酸钠5g/L，葡萄糖 20g/L，吐温-80 1mL/L，MgSO₄·7H₂O0.58 g/L，MnSO₄·4H₂O 0.25 g/L，pH6.8;

一级三角瓶培养基组分包括：牛肉膏3g/L，蛋白胨10g/L，乳糖20g/L，NaCl 5g/L，pH6.8;

C、D、E步骤所述的培养基：蛋白胨36g/L，葡萄糖40g/L，NaCl 5g/L，pH6.8 。

2．发酵生物饲料：

（1）原料粉碎

将构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕粉碎，过30目筛，混合后装入蒸球内高压蒸汽灭菌，灭菌温度121℃，灭菌时间1h。

（2）接种

待物料冷却至40℃以下时，按照重量百分比：固体曲3%、三种发酵液各2%进行接种，菌种先加入纯水中，然后与物料混合，纯水添加量为占物料的重量的50%。

（3）固态发酵

固态发酵参数为：发酵前7天，每天强制通风两次，第3d和第5d翻堆一次，之后继续发酵14d，发酵过程中室温为25℃。

（4）低温烘干

沸腾烘干的温度控制在40℃，物料水分在12%以下得到成品。

实施例2

称取原料：构树叶55g、桑叶35g、玉米粉10g、豆粕10g、米曲霉8g、酿酒酵母5g、枯草芽孢杆菌5g、植物乳杆菌5g、轻质碳酸钙3g、纯水50g。

1、发酵菌种的制备与实施例1相同。

2、发酵生物饲料：

（1）原料粉碎

将构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕粉碎，过30目筛，混合后装入蒸球内高压蒸汽灭菌，灭菌温度121℃，灭菌时间1h。

（2）接种

待物料冷却至40℃以下时，按照重量百分比：固体曲3%、三种发酵液各2%进行接种，菌种先加入纯水中，然后与物料混合，纯水添加量为占物料的重量的50%。

（3）固态发酵

固态发酵参数为：发酵前7天，每天强制通风两次，第3d和第5d翻堆一次，之后继续发酵14d，发酵过程中室温为32℃。

（4）低温烘干

沸腾烘干的温度控制在45℃，物料水分在12%以下得到成品。

实施例3

称取原料：构树叶45g、桑叶32g、玉米粉8g、豆粕8g、米曲霉5g、酿酒酵母3g、枯草芽孢杆菌3g、植物乳杆菌3g、轻质碳酸钙2.5g、纯水45g。

1、发酵菌种的制备与实施例1相同。

2、发酵生物饲料：

（1）原料粉碎

将构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕粉碎，过30目筛，混合后装入蒸球内高压蒸汽灭菌，灭菌温度121℃，灭菌时间1h。

（2）接种

待物料冷却至40℃以下时，按照重量百分比：固体曲3%、三种发酵液各2%进行接种，菌种先加入纯水中，然后与物料混合，纯水添加量为占物料的重量的50%。

（3）固态发酵

固态发酵参数为：发酵前7天，每天强制通风两次，第3d和第5d翻堆一次，之后继续发酵14d，发酵过程中室温为29℃。

（4）低温烘干

沸腾烘干的温度控制在42℃，物料水分在12%以下得到成品。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (1)

1.一种畜禽用生物发酵饲料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：构树叶35-55份、桑叶30-35份、玉米粉5-10份、豆粕5-10份、米曲霉3-8份、酿酒酵母2-5份、枯草芽孢杆菌2-5份、植物乳杆菌2-5份、轻质碳酸钙2-3份、纯水40-50份；

所述的生物发酵饲料的制备方法主要包括以下步骤：

a）根据各菌种的培养条件和培养基需求，对酿酒酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌进行液态发酵，制成发酵液，并将米曲霉制成固体曲；

b）原料的粉碎：将构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕粉碎机粉碎，过30目筛；

c）原料的混合与灭菌：将各原料混合，然后蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间1h；

d）固态发酵：待物料冷却至40℃以下时，将构树叶、桑叶、玉米粉、豆粕与固体曲3%、三种发酵液各2%接种进行固态发酵；固态发酵参数为：发酵前7天，每天强制通风两次，第3d和第5d翻堆一次，之后继续发酵14d，发酵过程中室温为25-32℃；

e）沸腾干燥：将发酵好的物料通过沸腾干燥烘干，沸腾烘干的温度40-45℃，物料水分达到12%以下。