CN108094733A - 一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法及畜用饲料添加剂 - Google Patents

一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法及畜用饲料添加剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法及畜用饲料添加剂，该方法包括：1)取平菇菌糠干燥、粉碎后加水混合，在20‑25℃浸提得湿渣A和提取液A；将提取液A浓缩、干燥得低温提取物；2)取湿渣A加水混合，在90‑95℃浸提得湿渣B和提取液B；将提取液B浓缩、干燥得高温提取物；3)取湿渣B调整含水量后与麸皮、尿素、玉米粉混合制成发酵培养基；4)将混合菌种接种至发酵培养基中混合培养，干燥得发酵产物；5)将低温提取物、高温提取物与发酵产物混合即得。所得畜用饲料添加剂能增加肉猪的食欲，提高采食量和日增重量，降低料肉比，提高饲料的利用率及转化率，同时提高肉猪的屠宰率和瘦肉率，改善猪肉品质。

Description

一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法及畜用饲料添 加剂
技术领域
本发明属于饲料添加剂技术领域，具体涉及一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法及畜用饲料添加剂。
背景技术
菌糠是指食用菌菌菇收割后所剩的培养基，废弃菌糠是食用菌产业的副产物，是典型的农业生物质废弃物。一般的，食用菌以玉米芯、棉籽壳、木屑、麦麸、米糠、秸秆、酒糟、醋糟等饲用价值较低的农作物废弃物或工业废料为主要培养基原料。在食用菌的生长过程中，通过生物降解作用，会使培养基中粗纤维含量降低，同时纤维结构发生改变，合成大量菌体蛋白，使菌糠的饲用价值得到提升；同时，菌糠中还含有丰富的高分子多糖、有机酸、多酚、酶等活性物质，具有较大的回收价值。
多年来，菌糠中的生物资源未能得到有效利用，传统废弃菌糠的处理方法多为就地堆放、随意丢弃或焚烧处置。就地堆放或随意丢弃极易引起霉菌污染、蚊虫滋生和腐烂恶臭现象；即使是焚烧处置，也因设备简陋、处置分散等造成空气污染，既对生态环境造成影响又浪费资源。若能对废弃菌糠中所含的营养物质进行综合利用，不仅解决上述问题，还能促进循环经济。
大多数的菌糠具有一定的营养价值，其含有一定的蛋白质、碳水化合物、可消化粗纤维及多种微量元素、必需氨基酸，动物体能够消化吸收，同时还含有各种活性物质，具有芳香气味，适口性较好，可以直接应用到畜禽配合饲料中，代替相应比例的麦麸或秸秆，以降低饲料成本。但是，将菌糠直接应用于配合饲料具有一定的风险：菌糠在储存过程中极易霉变，导致霉菌毒素超标，危害动物健康；菌糠本身的营养价值相对来说仍然很低，粗纤维含量高，饲用动物的消化利用率和饲料转化率低，菌糠的综合利用率低，饲用效果不佳；食用菌的种类不同，培养基的成分千差万别，导致菌糠的营养成分也差别较大，菌糠在饲料中的添加量不好控制。采用菌糠直接应用配合饲料并没有形成规模化和产业化，大多数的废弃菌糠还是采用传统方法处理。
因此，如何提供一种综合的废弃菌糠回收再利用的方法，提高动物的消化利用率，使其易于规模化和产业化，降低成本，提高回收利用的经济效益，是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，提高菌糠的综合利用率及畜类饲用效果。
本发明的第二个目的是提供一种上述的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法制备所得的畜用饲料添加剂。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
1)取平菇菌糠打散后干燥并粉碎，加入4-5倍质量的水混合均匀后，在0.19-0.21MPa、20-25℃条件下浸提5-8h后，经固液分离得湿渣A和提取液A；将所得提取液A浓缩、喷雾干燥，得低温提取物；
2)取步骤1)所得湿渣A，加入7-8倍质量的水混合均匀后，在0.19-0.21MPa、90-95℃条件下浸提1-3h后，经固液分离得湿渣B和提取液B；将所得提取液B浓缩、喷雾干燥，得高温提取物；
3)取步骤2)所得湿渣B，调整其含水量为60％-65％后得湿渣C，将湿渣C与麸皮、尿素、玉米粉按照重量比为(80-85):(10-14):(0.8-1.2):(4.0-5.8)的比例混合制成发酵培养基；
4)将混合菌种按照0.5％-1.0％的接种量接种至步骤3)所得发酵培养基中，初始温度28-35℃，混合培养3-5d，干燥得发酵产物；其中，所述混合菌种为枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与酵母菌的混合菌种，混合菌种中的活菌数不低于109cfu/g；
5)将步骤1)所得低温提取物、步骤2)所得高温提取物与步骤4)所得发酵产物混合，即得所述畜用饲料添加剂。
所述平菇菌糠对应的平菇培养基主要原料为玉米芯。玉米芯在培养基原料(除水之外的原料)中的质量百分比不低于60％。
所述平菇菌糠为采摘完第3茬或第4茬菌菇后的菌糠。
步骤1)中，所述干燥为自然晾干(晒干)或自然风干，至含水量低于12％。所述粉碎是指粉碎至过100目筛网。
步骤1)与步骤2)中，浸提所用的水均为蒸馏水。
步骤1)与步骤2)中，所述固液分离的方式为离心分离。所述离心分离的转速为3000-4000rpm，时间为10-20min。如规模化、工业化生产，也可采用板框式压滤机进行固液分离；固液分离至湿渣的含水量低于30％。
步骤1)与步骤2)中，所述浓缩是指对提取液进行负压旋转蒸发，温度不超过60℃；蒸发至比重为1.3-1.4，然后进行喷雾干燥。
步骤3)中，所述麸皮、尿素和玉米粉事先经过121℃、30min灭菌处理。
步骤4)中，所述混合菌种由枯草芽孢杆菌菌粉、乳酸菌菌粉、黑曲霉菌粉与酵母菌菌粉按照质量比为(1.1-1.3):(0.9-1.1):(0.7-0.9):(1.4-1.6)的比例混合而成，每种菌粉的活菌数均不低于109cfu/g。
所述乳酸菌菌粉为植物乳杆菌菌粉与粪肠球菌菌粉的混合物。
一种上述的方法制备所得的畜用饲料添加剂。
该饲料添加剂可用于家畜如猪、牛、羊的配合饲料添加；该饲料添加剂在家畜饲料中的添加质量百分比不超过6％。进一步的，该饲料添加剂在家畜饲料中的添加质量百分比为4％-6％。
本发明的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，将平菇菌糠打散后干燥，先在低温条件下通过水浸取的方式提取菌糠中的酶(主要为菌体自身分泌的纤维素酶、木聚糖酶和木质素酶)，再通过高温水浸取的方式提取菌糠中的多糖(平菇多糖)，然后将剩余的湿渣与麸皮、尿素、玉米粉按照一定比例混合制成发酵培养基，接种混合菌种发酵，发酵产物为益生菌制剂，最后将含酶的低温提取物、含多糖的高温提取物与发酵产物(益生菌制剂)混合，制得畜用饲料添加剂。本发明的方法通过阶梯温度水提和微生物发酵的方式，一方面最大限度的保留菌糠中的有效成分(如酶和多糖)，使其成为饲料添加剂的一部分，另一方面通过合理设计菌种，采用微生物发酵的形式使菌糠中难以被动物饲用的粗纤维等成分进一步降解，提高适口性和利用率。
本发明所得的畜用饲料添加剂中，低温提取物含有从菌糠中提取的生物酶(主要为平菇自身分泌的纤维素酶、木聚糖酶和木质素酶)，通过分解饲料中的纤维类物质和抗营养因子，促进饲料的消化吸收；高温提取物含有平菇多糖，具有良好的自由基清除与还原能力和抗氧化作用，能提高动物采食量、促进动物生长发育、提高抗病能力；发酵产物为益生菌制剂，能调节动物肠道的微生态平衡，提高肠道消化吸收及增强机体免疫力。实验结果表明，在基础日粮中添加本发明的畜用饲料添加剂，能提高肉猪的食欲，提高其采食量和日增重量，降低料肉比，提高饲料的利用率及转化率，饲喂效果好，肉猪的生产性能得到提高；同时肉猪的屠宰率和瘦肉率也得到提高，猪肉品质进一步改善，经济效益好。
本发明的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，将菌糠利用彻底，制备过程中不产生额外的废料，最大限度的将平菇菌糠转化为饲料添加剂，并且提高了饲料利用率和转化率；由于食用菌菌糠本身是农业废弃物，相对而言，采用该方法制备的饲料添加剂成本要低于同等重量的基础日粮或其他饲料添加剂成本，相当于降低了饲养成本；同时变废为宝，为废弃食用菌菌糠的回收再利用提供了新的思路，避免了食用菌菌糠废弃堆放或焚烧造成的环境问题，具有良好的社会效益和环境效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。
具体实施方式中，所用平菇菌糠均来自河南某食用菌生产企业，对应的平菇原始培养基(新鲜菌包或菌棒)以玉米芯为主要原料，玉米芯的质量含量不低于60％。具体的，所用平菇菌糠对应的平菇培养基是由以下重量份的原料制成的：玉米芯79-80份、豆秸15粉、石灰4份、石膏1份、过磷酸钙1份、尿素0.3份、克霉灵0.1份，料水比为1.5。平菇菌糠使用前剔除菌糠表面的泥土和发霉变质的部分。
具体实施方式中，所用麸皮和玉米粉均为市售商品。
具体实施方式中，所述混合菌种由枯草芽孢杆菌菌粉、乳酸菌菌粉、黑曲霉菌粉与酵母菌菌粉按照质量比为(1.1-1.3):(0.9-1.1):(0.7-0.9):(1.4-1.6)的比例混合而成。所用枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌为(5-6)×109cfu/g；所用黑曲霉菌粉的孢子含量4-5亿cfu/g；所用酵母菌菌粉为啤酒酵母粉，有效活菌为(2-3)×109cfu/g；所用乳酸菌菌粉为植物乳杆菌菌粉(10亿cfu/g)与粪肠球菌菌粉(10亿cfu/g)的混合物，两者的质量比为1:1。上述菌粉均为市售商品。所用菌粉的活性在1-10亿cfu/g之间；如超过该范围，需稀释后再使用。
具体实施方式中，所述的压力参数均为绝对压力。
实施例1
本实施例的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
1)取采摘完第3茬菌菇后的平菇菌糠，打散后自然风干至含水量低于12％，粉碎并过100目筛网，得菌糠碎料；
将所得菌糠碎料置于提取罐中，加入菌糠碎料5倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.19MPa、20℃条件下浸提5h后，经3000rpm、10min离心分离，得湿渣A和提取液A；将所得提取液A在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.35，后喷雾干燥，得低温提取物；
2)取步骤1)所得湿渣A，加入8倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.19MPa、95℃条件下浸提2h后，经3000rpm、20min离心分离，得湿渣B和提取液B；将所得提取液B在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.37，后喷雾干燥，得高温提取物；
3)取麸皮、尿素、玉米粉混合后在121℃条件下灭菌30min，得混合基体备用；
取步骤2)所得湿渣B，加入蒸馏水调整其含水量为60％后得湿渣C，将湿渣C与上述混合基体混合制成发酵培养基，湿渣C与麸皮、尿素、玉米粉的质量比为80:14:1.2:5.8；
4)将混合菌种按照0.5％的接种量接种至步骤3)所得发酵培养基中，初始温度30℃，自然pH，混合培养5d后，60℃干燥至含水量低于12％，得发酵产物；
据检测，所得发酵产物的活菌数不低于109cfu/g；
5)将步骤1)所得低温提取物、步骤2)所得高温提取物与步骤4)所得发酵产物混合，即得所述畜用饲料添加剂。
实施例2
本实施例的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
1)取采摘完第4茬菌菇后的平菇菌糠，打散后自然风干至含水量低于12％，粉碎并过100目筛网，得菌糠碎料；
将所得菌糠碎料置于提取罐中，加入菌糠碎料4倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.20MPa、25℃条件下浸提6h后，经4000rpm、10min离心分离，得湿渣A和提取液A；将所得提取液A在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.32，后喷雾干燥，得低温提取物；
2)取步骤1)所得湿渣A，加入7倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.20MPa、90℃条件下浸提3h后，经4000rpm、20min离心分离，得湿渣B和提取液B；将所得提取液B在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.34，后喷雾干燥，得高温提取物；
3)取麸皮、尿素、玉米粉混合后在121℃条件下灭菌30min，得混合基体备用；
取步骤2)所得湿渣B，加入蒸馏水调整其含水量为65％后得湿渣C，将湿渣C与上述混合基体混合制成发酵培养基，湿渣C与麸皮、尿素、玉米粉的质量比为83:12:1.0:4.0；
4)将混合菌种按照0.8％的接种量接种至步骤3)所得发酵培养基中，初始温度32℃，自然pH，混合培养4d后，60℃干燥至含水量低于12％，得发酵产物；
据检测，所得发酵产物的活菌数不低于109cfu/g；
5)将步骤1)所得低温提取物、步骤2)所得高温提取物与步骤4)所得发酵产物混合，即得所述畜用饲料添加剂。
实施例3
本实施例的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
1)取采摘完第4茬菌菇后的平菇菌糠，打散后自然风干至含水量低于12％，粉碎并过100目筛网，得菌糠碎料；
将所得菌糠碎料置于提取罐中，加入菌糠碎料4倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.19MPa、25℃条件下浸提8h后，经4000rpm、10min离心分离，得湿渣A和提取液A；将所得提取液A在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.37，后喷雾干燥，得低温提取物；
2)取步骤1)所得湿渣A，加入8倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.21MPa、90℃条件下浸提2h后，经4000rpm、20min离心分离，得湿渣B和提取液B；将所得提取液B在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.40，后喷雾干燥，得高温提取物；
3)取麸皮、尿素、玉米粉混合后在121℃条件下灭菌30min，得混合基体备用；
取步骤2)所得湿渣B，加入蒸馏水调整其含水量为60％后得湿渣C，将湿渣C与上述混合基体混合制成发酵培养基，湿渣C与麸皮、尿素、玉米粉的质量比为85:10:0.8:4.2；
4)将混合菌种按照1.0％的接种量接种至步骤3)所得发酵培养基中，初始温度35℃，自然pH，混合培养3d后，60℃干燥至含水量低于12％，得发酵产物；
据检测，所得发酵产物的活菌数不低于109cfu/g；
5)将步骤1)所得低温提取物、步骤2)所得高温提取物与步骤4)所得发酵产物混合，即得所述畜用饲料添加剂。
实验例1
本实验例考察实施例1-3所得畜用饲料添加剂对育肥肉猪生产性能的影响。
试验动物：育肥肉猪40头，初始体重约35kg，随机分成4组，每组10头，分别为实验组1-3和对照组。
试验内容：实验组1-3的基础饲料中分别混入实施例1-3所得畜用饲料添加剂，添加量为总饲料量的5％(质量百分比)；对照组饲喂基础饲料(不含饲料添加剂)。基础饲料选用市售配合饲料，饲养方法按常规饲养进行，试验动物自由采食，自由饮水，各组饲养管理水平一致。饲喂时间为70d。
其中，所述基础饲料的组成(质量百分比)为：玉米57％、麦麸16％、豆粕12.7％、谷糠8％、石粉1％、磷酸氢钙0.6％、食盐0.35％、赖氨酸0.25％、蛋氨酸0.05％、苏氨酸0.05％、预混料1％、沸石粉3％。
检测指标：记录试验动物的体重、采食量和日增重，计算料肉比。结果如表1所示，表中数据均为每组平均值，其中日采食量和日增重均为70d的平均值。实验期间，病猪及时被隔离饲养，以防病情扩大，病猪数据不再计入平均值(该两头病猪经过治疗，1头恢复正常，1头死亡)。
表1实施例1-3所得畜用饲料添加剂对育肥肉猪生产性能的影响
组别 始重/kg 末重/kg 日采食量/kg 日增重/kg 料肉比 染病猪/头 染病率/％
实验组1 35.50 93.60 2.65 0.83 3.19 0 0
实验组2 35.60 94.40 2.66 0.84 3.17 0 0
实验组3 34.80 94.30 2.70 0.85 3.18 0 0
对照组 35.20 87.70 2.50 0.75 3.33 2(猪痢) 20％
从表1可以看出，与对照组相比，在基础饲料中添加实施例1-3的畜用饲料添加剂后，肉猪的日采食量明显增加，在实验期间的平均日增重比对照组增加约0.1kg，料肉比明显降低，达到3.20以下。实验结果表明，本发明的以菌糠为原料制备的畜用饲料添加剂，能提高肉猪的食欲，提高其采食量；饲用该畜用饲料添加剂的肉猪日增重提高，料肉比降低，饲料的利用率及转化率高，抗病性强，饲喂效果好。
从实验组1-3和对照组中各挑选三头肉猪按照常规方法进行屠宰，测定屠宰率、瘦肉率等指标并计算平均值，结果如表2所示。
表2实施例1-3所得畜用饲料添加剂对育肥肉猪猪肉品质的影响
组别 屠宰前重/kg 屠宰率/％ 瘦肉率/％ pH值 肉色
实验组1 93.90 76.86 66.06 6.4 3
实验组2 94.30 76.94 65.90 6.4 3
实验组3 94.25 77.32 65.35 6.4 3
对照组 87.75 73.68 61.33 6.2 3
从表2可以看出，与对照组相比，在基础饲料中添加实施例1-3的畜用饲料添加剂后，肉猪的屠宰率达到76.80％以上，瘦肉率达到65.90％以上，相对于对照组，分别提高了3个百分点和4个百分点，并且猪肉的pH值达到了6.4。实验结果表明，本发明的以菌糠为原料制备的畜用饲料添加剂，提高了肉猪的屠宰率和瘦肉率，同时提高了猪肉的pH值，提高了猪肉的品质。

Claims (9)

1.一种以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)取平菇菌糠打散后干燥并粉碎，加入4-5倍质量的水混合均匀后，在0.19-0.21MPa、20-25℃条件下浸提5-8h后，经固液分离得湿渣A和提取液A；将所得提取液A浓缩、喷雾干燥，得低温提取物；
2)取步骤1)所得湿渣A，加入7-8倍质量的水混合均匀后，在0.19-0.21MPa、90-95℃条件下浸提1-3h后，经固液分离得湿渣B和提取液B；将所得提取液B浓缩、喷雾干燥，得高温提取物；
3)取步骤2)所得湿渣B，调整其含水量为60％-65％后得湿渣C，将湿渣C与麸皮、尿素、玉米粉按照重量比为(80-85):(10-14):(0.8-1.2):(4.0-5.8)的比例混合制成发酵培养基；
4)将混合菌种按照0.5％-1.0％的接种量接种至步骤3)所得发酵培养基中，初始温度28-35℃，混合培养3-5d，干燥得发酵产物；其中，所述混合菌种为枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与酵母菌的混合菌种，混合菌种中的活菌数不低于109cfu/g；
5)将步骤1)所得低温提取物、步骤2)所得高温提取物与步骤4)所得发酵产物混合，即得所述畜用饲料添加剂。
2.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，其特征在于：所述平菇菌糠对应的平菇培养基主要原料为玉米芯。
3.根据权利要求2所述的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，其特征在于：所述平菇菌糠为采摘完第3茬或第4茬菌菇后的菌糠。
4.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，其特征在于：步骤1)与步骤2)中，浸提所用的水均为蒸馏水。
5.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，其特征在于：步骤3)中，所述麸皮、尿素和玉米粉事先经过121℃、30min灭菌处理。
6.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，其特征在于：步骤4)中，所述混合菌种由枯草芽孢杆菌菌粉、乳酸菌菌粉、黑曲霉菌粉与酵母菌菌粉按照质量比为(1.1-1.3):(0.9-1.1):(0.7-0.9):(1.4-1.6)的比例混合而成，每种菌粉的活菌数均不低于109cfu/g。
7.根据权利要求6所述的以菌糠为原料制备畜用饲料添加剂的方法，其特征在于：所述乳酸菌菌粉为植物乳杆菌菌粉与粪肠球菌菌粉的混合物。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法制备所得的畜用饲料添加剂。
9.根据权利要求8所述的畜用饲料添加剂，其特征在于：该畜用饲料添加剂在畜用饲料中的添加质量百分比为4％-6％。
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