CN107801839B - 添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明就是要提供一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法,以秸秆和/或秸秆下脚料及相应的混合饲料半成品与霉菌毒素吸附剂为原料，其包括（1）秸秆发酵预处理料的制备和（2）霉菌毒素吸附剂的制备，（3）将（1）步制备的秸秆发酵预处理料和（2）步制备的霉菌毒素吸附剂和混合饲料半成品、在发酵过程中混合制备成为添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料；其以秸秆和/或秸秆下脚料及相应的配合饲料半成品为原料，霉菌毒素吸附剂在发酵过程中混合制备成为含霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料。制备为绿色、稳定、高效的发酵猪饲料，并被广泛使用，具有广阔的市场空间。

Description

添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法

技术领域：

本发明涉及一种猪饲料的加工制备方法，特别是一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法。

背景技术：

粮食、谷物等农作物及动物的饲料产品因存放时间的长短而发生霉变是一种普遍发生的自然现象，而霉菌是使粮食及农作物及饲料产品产生霉变的主要菌种。霉菌在自然界中广泛存在且种类繁多，其中有许多霉菌能够在粮食、乳品、水果、蔬菜、牧草和饲料上迅速生长并使其发霉变质。存储较长时间的动物饲料也容易被霉菌污染，污染饲料常含有霉菌毒素。据联合国粮农组织（FAO）统计表明，全世界有约 25%的谷物不同程度的受到霉菌毒素的侵害，而由于霉菌毒素污染造成的损失，每年达数千亿美元。世界卫生组织统计资料表明，全世界每年损失的食品和饲料约占总产量的 20%，其中一半以上是由霉菌造成的。

我国饲料工业起步相对较晚，对霉菌毒素的防控欠缺，霉菌污染造成的损失相对更大。近年来调查结果显示，我国饲料和原料污染霉菌毒素超标的比例高达60%-70%以上。《2014 年我国部分地区饲料及原料霉菌毒素污染调查报告》抽调了共收集来自河南、河北、江西等 11 省份的样本，化验结果显示“玉米、豆粕、麸皮等饲料原料霉菌毒素污染状况日益严重，高达 94.50%的原料已经受到霉菌毒素污染；且多种霉菌毒素共存现象很普遍，82.80%的饲料及其原料受到 2 种及以上霉菌毒素污染。与 2012 年、2013 年同比，各霉菌毒素污染程度呈提升趋势。”霉菌毒素不但对动物产生毒害作用，而且危及人类健康。在畜牧业生产中，受到污染的饲料及原料，经过饲喂家养畜禽，造成了畜禽生产机能的下降，以及它们机体的损坏。而经过食物链的传递，人类在食用了这些畜产品后，隐藏在畜禽体内的毒素还会对人类造成一定的危害，这种危害是难以统计的。因此，加强饲料中霉菌毒素的预防及处理，研究饲料中霉菌毒素的控制技术方法，对保证饲料质量特别是猪饲料的生产，以及人与动物的健康安全具有十分重要的意义。

目前有多种物理、化学和生物学的方法可用来降解或吸附饲料中的霉菌毒素，从而防止毒素对饲养动物的伤害，但大多数方法无法在饲料中大量、有效并低成本地实现。以下列举几种可减轻或防止霉菌毒素的毒害作用的方法：混合稀释法，将霉变饲料与未霉变饲料进行简单地混合, 以降低饲料中霉菌毒素浓度。该方法虽然操作简单，成本低，但该方法未从根本上解决问题，由于饲料中的毒素依然存在，且仍可被动物吸收，所以可能导致毒素在动物体内的积累进而危害人类健康。化学降解法，采用氢氧化钠、氨、次氯酸钠、氯气等化学物质对霉变饲料进行处理，使毒素分解，以降低毒性。该方法缺点是成本较高，操作困难，特别是在处理时营养物质会被破坏而使饲料的营养价值和适口性降低，因此无法在饲料特别是猪饲料的生产中采用。微生物降解法，有一些特定的微生物可以降解霉变饲料中的霉菌毒素。但该方法在现有的研究水平上操作困难，成本较高，尚无法达到工业化阶段。体内降解法，通过在饲料中添加某种物质，动物在吸收该物质后可以促进霉菌毒素在动物体内的降解或排泄。这类方法正在研究当中。物理降解法，采用物理的方法，如采用γ放射线的方法来降解霉菌毒素和杀死霉菌。这类方法正处于研究实验阶段，并且使用时需要采用特殊的设备和防护方法。物理吸附法，即在饲料中添加可以吸附霉菌毒素的物质，使毒素在经过动物肠道时不被动物所吸收，直接排出动物体外。这是目前饲料市场上较为成熟较可行的一种毒素解毒方法。物理脱毒法，即通过在含毒素的饲料中加入不同的吸附剂来去除霉菌毒素，在饲料中添加可以吸附霉菌毒素的物质，使毒素在经过动物肠道时不被动物所吸收，直接排出动物体外。这是目前饲料市场上较为成熟较可行的一种毒素脱毒方法。目前，吸附剂在畜禽饲料霉菌毒素脱毒方面应用广泛，但普遍存在缺陷：一是吸附特性单一，不能同时吸附霉变饲料中存在的不同类型的霉菌毒素。二是添加量较大，占据过大的饲料配方体积，导致饲料中的营养比例失衡，并且影响适口性。三是附霉菌毒素的同时，也吸附了饲料中的矿物质、维生素等营养成分，影响了营养物质的吸收。因此，如何来提供一种高效，添加剂量少、广谱，能吸附多种霉菌毒素、保营养，尽量避免吸附饲料中的维生素&矿物质营养的霉菌毒素脱毒猪饲料产品是当前生猪养殖业的一个重要课题。

饲料生物技术及微生物发酵工程的发展水平是衡量国家饲料工业高科技发展程度的重要标志。随着当前饲料行业的蓬勃发展，饲料逐步向低药低残留发展，畜禽、水产品也渐渐迈向绿色产业革命，因此，生物饲料也必然成为大势所趋。通过发酵技术可以消除饲料原料中的抗营养因子，增加饲料的利用效率，缓解我国蛋白原料依赖进口的局面。发酵饲料能有效地抑制消化道中的大肠杆菌，沙门氏菌及一些致病性细菌与病原体的繁殖与生长，同时又能提高猪只的免疫力及抗病能力。随着发酵技术的不断更新和完善，发酵饲料技术在国内外得到广泛的应用，能够更大程度的提高动物的生产性能，动物疾病的发生率也大大减少。

同时，微生物发酵饲料意在充分利用杂粮、杂粕和农副产品下脚料、食品工业下脚料来生产浓缩饲料，在其中添加对动物有益的菌种。这是对饲料原料的充分补充，能提高动物的质量，而且这种浓缩饲料比豆粕、鱼粉型浓缩饲料价格便宜，农民易接受。而饲料经过发酵处理后，营养水平及消化利用率得到显著提高，同时可以降解饲料原料中可能存在的毒素，大大减少抗生素等药物类添加剂的使用量，改善了动物健康水平，进而不同程度地提高动物的生长生产性能。另外，发酵饲料使畜禽处于有益微生物的控制之下，减少了畜禽发病，提高了肉蛋奶品质，达到了降低成本，提高养殖效益的目的。

因此，如何来添加霉菌毒素吸附剂的发酵微生物猪饲料的发酵技术，是我国大力推广的饲料制备方法，添加霉菌毒素吸附剂发酵饲料或发酵猪饲料也成为绿色、稳定、高效的新型动物饲料并被广泛使用，具有广阔的市场空间。

发明内容：

本发明就是要提供一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法。其以秸杆和/或秸杆下脚料及相应的配合饲料半成品为原料，其是将秸杆和/或秸杆下脚料经秸杆发酵预处理为秸杆发酵预处理料，和混合饲料半成品、霉菌毒素吸附剂在发酵过程中混合制备成为含霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料。制备为绿色、稳定、高效的发酵猪饲料，并被广泛使用，具有广阔的市场空间。

本发明公开一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法，以秸杆和/或秸杆下脚料及相应的混合饲料半成品与霉菌毒素吸附剂为原料，其包括（1）秸杆发酵预处理料的制备和（2）霉菌毒素吸附剂的制备，（3）将（1）步制备的秸杆发酵预处理料和（2）步制备的霉菌毒素吸附剂和混合饲料半成品、在发酵过程中混合制备成为添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料；

所述秸杆发酵预处理料的制备是将秸杆和/或秸杆下脚料经秸杆发酵预处理为秸杆发酵预处理料；所述秸杆发酵预处理包括对秸杆和/或秸杆下脚料蒸汽爆破处理和秸杆碱化处理，所述蒸汽爆破处理是将秸杆和/或秸杆下脚料用蒸汽爆破装置于高压蒸汽压力作用下，保持相应的一定时间，然后瞬间释放压力，最后经自然晾干干燥为爆破处理料；然后将爆破处理料经秸杆碱化处理为秸杆发酵预处理料。

所述秸杆碱化处理是将爆破处理料用浓度为1-2.5Wt%的碱溶液，于温度为60-90℃下，浸泡处理1-3小时，过滤除去滤液，滤渣烘干为秸杆发酵预处理料。

所述霉菌毒素吸附剂的制备，是将制备霉菌毒素吸附剂各质量组分组成：改性蒙脱土35-65%、酵母细胞壁粉20-35%、炭包覆蒙脱石10-35%经机械搅拌混合制备而成；所述改性蒙脱土是将除杂后的蒙脱土和插层剂混合后制成改性蒙脱土混合液后，用超声波震荡处理20-40分钟，经过滤干燥制备获得。

所述蒸汽爆破处理是控制所述高压蒸汽压力为2.5-5.5 MPa，保持该压力状态下时间为180-220秒后突然释放压力。

本发明控制制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的成份指标为粗蛋白≥16.0%，粗纤维≤10.0%，粗灰分≤12.0%，钙为 0.5-1.3%，总磷≥0.4%。

本发明优选的，是控制霉菌毒素吸附剂作为发酵猪饲料添加剂的加入量为发酵猪饲料总重量的 0.03%-0.8%。

本发明优选的，是所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，控制碱溶液的质量浓度为1.2-1.8 Wt%，控制所述秸杆碱化处理时的固液质量比为0.8-1g/10 ml。

本发明进一步的，是所述改性蒙脱土其制备是将除杂后的蒙脱土制成蒙脱土混合液，加温至40-95℃，加入插层剂，控制插层剂加入比例为干物质比例1-60%，用超声波处理30-35分钟，得到改性蒙脱土混合液，将其过滤，再干燥获得改性蒙脱土；所述插层剂，为阳离子表面活性剂和及阴离子表面活性剂的混合，所述阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵的混合；所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠、硅油的混合。

本发明添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法，是先将秸杆和/或秸杆下脚料经秸杆发酵预处理为秸杆发酵预处理料和霉菌毒素吸附剂的制备，然后再和混合饲料半成品混合后进行微生物固态发酵处理，在发酵处理过程中添加霉菌毒素吸附剂，混合制备成为添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料。

具体工艺过程为，秸杆和/或秸杆下脚料→粉碎→过筛→为粉碎料→蒸汽爆破处理→秸杆碱化处理，干燥→和混合饲料半成品混合并加入霉菌毒素吸附剂→发酵→包装为发酵猪饲料产品。

本发明一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法，采用上述方法具有如下有益效果，生产出一种高效、安全，无抗生素，低排放的微生物发酵猪饲料产品有以下优点：助消化、促生长；抑制致病菌；保肝护肝，增强免疫力；猪粪不含硫酸铜，减少对环境的污染；产品肉质好，绿色安全。因此项目产品的应用，能提高养殖产品的品质，进而提高养殖场效益。对于繁荣当地经济、促进本地区相关产业持续、快速、健康地发展将产生积极的影响。

本发明制备方法经蒸汽爆破处理可使饲料中半纤维素降解率达到60%以上，经检测制备的产品中可溶性糖含量最高可达到21.69mg/g。形成营养成分丰富，适口性好的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料产品。

本发明制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料可有效降低饲料中的霉菌毒素，获得对多种霉菌毒素的广谱吸附能力，特别是对饲料中的黄曲霉毒素 B1、赭曲霉毒素 A、玉米赤霉烯酮、玉米赤霉烯醇、呕吐毒素等常见霉菌毒素有良好的吸附性能，极大的改善了饲料的品质和动物的体质。

本发明制备的发酵猪饲料的作用还主要体现在两个方面, 一是利用廉价的农业和轻工副产物秸杆及其下脚料进行生产高质量的饲料蛋白原料，二是获得高活性的有益微生物。这些微生物制品的应用,一方面可以提高饲料的转化率,促进畜禽生长；另一方面可以调节动物的微生态平衡,提高动物的健康水平。还有一些活菌剂可以用于治疗动物疾病,例如治疗由于大肠杆菌引起的腹泻,可以用对大肠杆菌有抑制作用的芽孢杆菌活菌制剂进行治疗。在畜禽养殖中推广应用微生物发酵饲料,可以减少抗菌素的使用,有利于生产安全食品,提高产品的竞争力。本发明所需发酵微生物有益菌均可通过市售获得，如发酵乳酸杆菌等。

本发明的制备方法的具体技术原理如下：（1）本发明制备的猪饲料在经过蒸汽爆破处理和秸杆碱化处理发酵后，产生天然的酸香味，能刺激动物的食欲,促进消化液的分泌,提高消化酶的活性，加速饲料营养成分的分解,从而促进营养物质的吸收；

（2）发酵饲料或叫发酵猪饲料通过上述的生化反应，有效的把饲料原料分解转化成葡萄糖和氨基酸，缩短了饲料在动物消化道内的转化链,进而使得饲料中各种有效的成分迅速、有效的被吸收利用,可提高猪饲料的利用率。发酵后粗脂肪、有机酸的增加又增加了日粮中的能量,也是提高增重和饲料转化率的因素；

（3）本发明方法制备的饲料经过发酵后,其中的有机酸改善了消化系统的内环境,抑制了有害菌的繁殖,从而为有利菌群的繁殖提供了条件。另外,乳酸菌的代谢产物乳酸降低了肠道 pH 值,从而抑制了碱性细菌的生长和繁殖。并且乳酸菌本身就是一种杀菌剂,可以杀灭一些病原菌。因此减少了肠道疾病的发生；

（4）使用本发明的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料，猪肠道内较高的酸度及比例较高的有益微生物可以防止大肠内积累吲哚、酚、硫化氢等有害产物,从而相应减少动物应激和亢奋。另外,在乳酸菌生长繁殖产生的有机酸的刺激作用下，可以促进肠道蠕动,促进胃液分泌,因此可以协助钙质的吸收。

具体实施方式：（质量、质量份）

下面结合实施方式对本发明作进一步的详细说明。名称说明下面具体实施方式中所述发酵饲料或叫发酵猪饲料或叫添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料均是指发酵猪饲料；均表示相同意思。

本发明公开的一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法，以秸杆和/或秸杆下脚料及相应的混合饲料半成品与霉菌毒素吸附剂为原料，包括如下步骤：（1）秸杆发酵预处理料的制备和（2）霉菌毒素吸附剂的制备，（3）将（1）步制备的秸杆发酵预处理料和（2）步制备的霉菌毒素吸附剂及混合饲料半成品、在发酵过程中混合制备成为添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料；所述发酵过程中混合是指将（1）步制备的秸杆发酵预处理料和混合饲料半成品混合后进行固态发酵处理，在固态发酵处理过程中加入霉菌毒素吸附剂，从而制备出添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料。

所述秸杆发酵预处理料的制备是将秸杆和/或秸杆下脚料经秸杆发酵预处理为秸杆发酵预处理料；所述秸杆发酵预处理包括对秸杆和/或秸杆下脚料蒸汽爆破处理和秸杆碱化处理，所述蒸汽爆破处理是将秸杆和/或秸杆下脚料用蒸汽爆破装置于高压蒸汽压力作用下，保持相应的一定时间，然后瞬间释放压力，最后经自然晾干干燥为爆破处理料；然后将爆破处理料经秸杆碱化处理为秸杆发酵预处理料。

所述蒸汽爆破处理是将秸杆和/或秸杆下脚料用蒸汽爆破装置于高压蒸汽压力作用下，控制所述高压蒸汽压力为2.5-5.5 MPa，保持相应的一定时间，即保持该压力状态下180-220秒后突然释放压力。最后经自然晾干为爆破处理料，所述蒸汽爆破处理所用的秸杆和秸杆下脚料先经粉碎并过40-120目左右的筛，制成秸杆粉碎料后再进行爆破处理为爆破处理料；将该爆破处理料再进行秸杆碱化处理，是将爆破处理料用浓度为1-2.5Wt%的碱溶液，所述碱溶液选用氢氧化钠，于温度为60-90℃下，浸泡处理1-3小时，过滤除去滤液，滤渣经烘干为秸杆碱化处理料；亦即制备为秸杆发酵预处理料。

本发明霉菌毒素吸附剂的制备是将所述霉菌毒素吸附剂各质量组分组成：改性蒙脱土35-65%、酵母细胞壁粉20-35%、炭包覆蒙脱石10-35%；所述改性蒙脱土是将除杂后的蒙脱土和插层剂混合后制成改性蒙脱土混合液后，用超声波震荡处理20-40分钟，经过滤干燥制备获得。

所述改性蒙脱土的制备是将除杂后的蒙脱土制成蒙脱土混合液，加热升温至40-95℃，加入插层剂，控制插层剂加入量比例为干物质比例1-30%，用超声波处理30-35分钟，得到改性蒙脱土混合液，将其过滤，再干燥获得改性蒙脱土；所述插层剂为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵的混合，其各物质混合比例按现有技术的各物质加入量的质量比例混合；所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠、硅油按现有技术质量比例进行混合。也可按制备发酵猪饲料的品质需要调节阳离子表面活性剂及阴离子表面活性剂各组分组成之间的质量配比。

利用本发明上述方法制备的改性蒙脱土其有效化学成份如下表1

表 1本发明制备的产品和同类产品的性能对比

说明：从上表1检测得到的数据可以看出，本发明方法制备的改性蒙脱土的各元素的含量丰富，如铁、钙、镁、钠及硅等含量较高。

将制备好的秸杆发酵预处理料和混合饲料半成品原料经发酵处理混合，所述混合饲料半成品是市售的制备猪饲料用的各种混合饲料半成品的产品，如主要包括玉米、豆粕、麦麸、钙质等矿物质元素的混合等制成的饲料半成品，然后可用微生物发酵菌进行微生物的固态发酵工艺进行制备，在微生物固态发酵制备过程中加入霉菌毒素吸附剂，最后制备而成本发明的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料。

下面是利用本发明添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料与同类型的猪饲料产品的性能比较，如下表2。

表 2本发明制备的产品和同类产品的性能对比

由表2可知，利用本发明制备方法制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料，总体性能对猪的饲养、产品性质质量好，产品中可溶性糖含量最高可达到21.69mg/g，半纤维素降解率达到60%以上；保质期更长。

利用本发明方法制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料，经相关检测测试，其 样品对霉菌毒素的吸附数据如下表3。

评定项目	本发明产品 吸附率%	同类对照样品 吸附率%
			黄曲霉毒素	98.6	96.8
呕吐毒素	4.6	4.2

说明，本发明产品对黄曲霉菌毒素及呕吐毒素的吸附率更高，吸附效果更好。

利用本发明方法制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料经检测各项技术指标如下：

项目名称 指标 检测值

粗蛋白，% 16.0 16.5

粗纤维≤，% 10 9.4

粗灰分≤，% 12 11.82

钙 % 0.5-1.3 1.13

大肠菌群cfu/100g 300 281

总磷≥ % 0.4 0.48。

利用本发明添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法，制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料具有工艺制备的方便、产品质量好，猪易吸收，生长快。

Claims (2)

1.一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法，以秸杆和/或秸杆下脚料及相应的混合饲料半成品与霉菌毒素吸附剂为原料，其特征是包括如下步骤：

（1）秸杆发酵预处理料的制备：将秸杆和/或秸杆下脚料经秸杆发酵预处理为秸杆发酵预处理料；所述秸杆发酵预处理包括对秸杆和/或秸杆下脚料蒸汽爆破处理和秸杆碱化处理，所述蒸汽爆破处理是将秸杆和/或秸杆下脚料用蒸汽爆破装置于2.5-5.5MPa的高压蒸汽压力作用下，保持该压力状态下时间为180-220秒后突然释放压力，最后经自然晾干干燥为爆破处理料，所述秸杆碱化处理是将爆破处理料用质量浓度为1.2-1.8Wt%的碱溶液，于温度为60-90℃下，浸泡处理1-3小时，过滤除去滤液，滤渣烘干为秸杆发酵预处理料，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，控制所述秸杆碱化处理时的固液质量比为0.8-1g/10ml；

（2）霉菌毒素吸附剂的制备：是将质量组分组成的改性蒙脱土35-65%、酵母细胞壁粉20-35%、炭包覆蒙脱石10-35%经机械搅拌混合制备而成；所述改性蒙脱土是将除杂后的蒙脱土制成蒙脱土混合液，加温至40-95℃，加入插层剂，控制插层剂加入比例为干物质比例1-30%，用超声波处理30-35分钟，得到改性蒙脱土混合液，将其过滤，再干燥获得改性蒙脱土；所述插层剂为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵的混合物，所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和硅油的混合物；和

（3）将（1）步制备的秸杆发酵预处理料和（2）步制备的霉菌毒素吸附剂及混合饲料半成品，在发酵过程中混合制备成为添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料；

其中，霉菌毒素吸附剂作为发酵猪饲料添加剂的加入量为发酵猪饲料总重量的0.03%-0.8%。

2.根据权利要求1所述的一种添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的制备方法，其特征是控制制备的添加霉菌毒素吸附剂的发酵猪饲料的成份指标为：粗蛋白≥16.0%，粗纤维≤10.0%，粗灰分≤12.0%，钙为0.5-1.3%，总磷≥0.4%。