CN108522790A - 一种固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法 - Google Patents

一种固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法，将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、鼠李糖乳杆菌和布拉迪酵母菌活化、接种、培养、发酵，分别得到第一液体菌种、第二液体菌种、第三液体菌种和第四液体菌种；取轻质碳酸钙、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁和硫酸锰溶解于水中，蒸汽灭菌，制备液体培养基；将茶叶渣、蔗糖、豆粕和尿素搅拌均匀，调节pH，得到发酵原料基料；将液体培养液和发酵原料基料混匀后接种，在30～37℃的温度下，厌氧发酵70～72h；风干发酵后的物料，制得茶叶渣纤维饲料。本方法利用茶叶渣生产的发酵纤维饲料，提高茶叶渣利用率，增加附加值，降低成本。

Description

一种固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法
技术领域：
本发明涉及饲料原料领域，特别涉及一种固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法。
背景技术：
中国作为世界上最大的茶叶生产国，每年将产生大量的茶叶渣。目前由于茶叶渣处理工艺不佳，导致这些茶叶渣大部分被废弃。茶叶作为一种冲泡饮品，其真正用于饮食的比例仅占茶叶的很少一部分。而在废弃的茶叶渣中，仍残留一部分的营养成分，如粗蛋白10％～18％，粗纤维30％～40％，茶多酚2.1％～2.3％，咖啡碱17％～19％，氨基酸1.5％～2％。本方法中微生物发酵作为一种高效的茶叶渣处理技术，能改善茶叶渣的品质，提高茶叶渣的利用率。
在动物生产中，增加纤维素饲喂水平可增加饱腹感、促进消化。发酵后的茶叶渣不仅能提高本身品质，更含有多种益生菌，既能防止动物便秘又能调节肠道菌群，是一种高效而低成本的纤维饲料。
发明内容：
为解决以上技术问题，本发明将采用如下技术方案：
一种固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法，该方法具体按以下步骤进行：
步骤1：将活化的枯草芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃摇床培养24h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第一液体菌种；
将活化的地衣芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃摇床培养24h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第二液体菌种；
将活化的鼠李糖乳杆菌接种到装有5ml灭菌乳酸菌液体培养基的试管中，37℃摇床培养48h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌乳酸菌液体培养基的锥形瓶中，37℃摇床培养48h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第三液体菌种；
将活化的布拉迪酵母菌接种到装有5ml灭菌土豆汁的试管中，30℃摇床培养48h，然后以10％接种量接种于装有300ml土豆汁的锥形瓶中，30℃摇床培养48h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第四液体菌种；
步骤2：分别取轻质碳酸钙1～3％、硫酸铵0.5～0.8％、磷酸二氢钾0.5～0.8％、硫酸镁0.5～0.8％，硫酸锰0.02～0.08％和西红柿粉1～2％，溶解于水中，在120～125℃下高压蒸汽灭菌30～40min，冷却得到液体培养液；
步骤3：分别取茶叶渣60～70％、蔗糖10～20％、豆粕10～20％和尿素0.8～1％，各组分总量和为100％，将茶叶渣、蔗糖、豆粕和尿素搅拌均匀且在120～125℃下高压蒸汽灭菌30～40min，调节pH为5.5～7.5，得到发酵原料基料；
步骤4：按质量比1:6～10，分别取液体培养液和发酵原料基料且将液体培养液和发酵原料基料混合均匀后得到固态发酵培养基，在30～37℃的温度下，按质量比1：1：2：2，将第一液体菌种、第二液体菌种、第三液体菌种和第四液体菌种接入固态发酵培养基中，第一液体菌种、第二液体菌种、第三液体菌种和第四液体菌的接种总量为固态发酵培养基的8～10％；
步骤5：接种后的固态发酵培养基在30～37℃的温度下进行发酵，在发酵12h之后，每隔2h对培养基进行压实处理，排除空气及产生的挥发性脂肪酸，连续发酵70～72h后得到发酵后的物料；
步骤6：用卧式振动流化床干燥机干燥发酵后的物料，设置参数为进风口60℃，出风口30℃，烘干1h，烘干后的物料在饲料机械粉碎机中粉碎，制得茶叶渣纤维饲料。
作为优选，调节PH值用1～3％轻质碳酸钙。
作为优选，步骤1中摇床的转速为220r/min。
作为优选，步骤5中发酵物中各菌数达要到以下水平：枯草芽孢杆菌≥3×109cfu/g，地衣芽孢杆菌≥3×109cfu/g，鼠李糖乳杆菌≥3×109cfu/g，布拉迪酵母菌≥3×109cfu/g，且枯草芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌芽孢率达到95％以上时，发酵结束。
作为优选，步骤6中粉碎后的茶叶渣纤维饲料可通过0.85mm试验筛。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用全新的发酵配方，含茶叶渣、蔗糖、豆粕和尿素，配方简单易行且以茶叶渣为主要原料；
(2)本发明填补了国内空白，既能防止动物便秘又能调节肠道菌群；
(3)本发明合理利用了茶叶生产中的废料，提高了茶叶废料的附加值，且环保经济。
具体实施方式：
实施例1：将活化的枯草芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃、转速为220r/min摇床培养24h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中37℃发酵20h，得到第一液体菌种；将活化的地衣芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃、转速为220r/min摇床培养24h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中37℃发酵24h，得到第二液体菌种；将活化的鼠李糖乳杆菌后接种到装有5ml灭菌乳酸细菌液体培养基的试管中，37℃、转速为220r/min摇床培养48h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌乳酸细菌液体培养基的锥形瓶中，37℃摇床培养48h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中37℃发酵40h，得到第三液体菌种；将活化的布拉迪酵母菌接种到装有5ml灭菌土豆汁的试管中，30℃、转速为220r/min摇床培养48h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌土豆汁的锥形瓶中，30℃摇床培养48h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中30℃发酵44h，得到第四液体菌种。分别取轻质碳酸钙2％、硫酸铵0.75％、磷酸二氢钾0.5％、硫酸镁0.75％和硫酸锰0.06％，溶解于水中，在121℃下高压蒸汽灭菌30min，冷却得到液体培养液；分别取茶叶渣68％、蔗糖15.2％、豆粕16％和尿素0.8％，搅拌均匀，在121℃下高压蒸汽灭菌30min，调节pH为6，得到发酵原料基料；按质量比1:6，分别取液体培养液和发酵原料基料，混匀，得到固态发酵培养基。在37℃的温度下，按质量比1：1：2：2，将第一液体菌种、第二液体菌种、第三液体菌种和第四液体菌种接入该固态发酵培养基。四种菌的接种总量为固态发酵培养基的10％；在37℃的温度下，对接种后的固态发酵培养基进行发酵；在发酵12h之后，每隔2h对培养基进行压实处理，排除空气及产生的挥发性脂肪酸。连续发酵72h；用卧式振动流化床干燥机干燥发酵后的物料，设置参数为进风口60℃，出风口30℃，烘干1h。烘干后的物料在饲料机械粉碎机中粉碎，制得茶叶渣纤维饲料。
该发酵纤维饲料的理化指标，如表1所示。
表1实施例1制得的发酵纤维饲料的理化指标
序号 项目 指标
1 枯草芽孢杆菌 ≥3.5×109个/g
2 地衣芽孢杆菌 ≥3.1×109个/g
3 鼠李糖乳杆菌 ≥4.2×109个/g
4 布拉迪酵母菌 ≥3.8×109个/g
5 总蛋白 21-30％
6 粗纤维 62-70％
7 pH 4.5-5.5
8 水分 ≤10％
从表1可以看出，该发酵茶叶渣纤维饲料含菌总量超过100亿/克，满足微生态制剂的要求；粗纤维与总蛋白含量均高于茶叶渣本身所含的粗纤维与总蛋白含量。因此，发酵茶叶渣纤维饲料提高了产品的附加值，改善了产品的品质，而且生产成本低。
实施例2：将活化的枯草芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃、转速为220r/min摇床培养24h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中37℃发酵20h，得到第一液体菌种；将活化的地衣芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃、转速为220r/min摇床培养24h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中37℃发酵20h，得到第二液体菌种；将活化的鼠李糖乳杆菌后接种到装有5ml灭菌乳酸细菌液体培养基的试管中，37℃、转速为220r/min摇床培养48h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌乳酸细菌液体培养基的锥形瓶中，37℃摇床培养48h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中37℃发酵48h，得到第三液体菌种；将活化的布拉迪酵母菌接种到装有5ml灭菌土豆汁的试管中，30℃、转速为220r/min摇床培养48h，然后以10％接种量接种于装有300ml灭菌土豆汁的锥形瓶中，30℃摇床培养48h，接入灭菌后的液体菌种发酵罐中30℃发酵44h，得到第四液体菌种。分别取轻质碳酸钙2％、硫酸铵0.75％、磷酸二氢钾0.5％、硫酸镁0.75％和硫酸锰0.08％，溶解于水中，在121℃下高压蒸汽灭菌30min，冷却得到液体培养液；分别取茶叶渣68％、蔗糖17.2％、豆粕14％和尿素0.8％，搅拌均匀，在121℃下高压蒸汽灭菌30min，调节pH为6，得到发酵原料基料；按质量比1:8，分别取液体培养液和发酵原料基料，混匀，得到固态发酵培养基。在37℃的温度下，按质量比1：1：2：2，将第一液体菌种、第二液体菌种、第三液体菌种和第四液体菌种接入该固态发酵培养基。四种菌的接种总量为固态发酵培养基的10％；在37℃的温度下，对接种后的固态发酵培养基进行发酵；在发酵12h之后，每隔2h对培养基进行压实处理，排除空气及产生的挥发性脂肪酸。连续发酵72h；用卧式振动流化床干燥机干燥发酵后的物料，设置参数为进风口60℃，出风口30℃，烘干1h。烘干后的物料在饲料机械粉碎机中粉碎，制得茶叶渣纤维饲料。
该发酵纤维饲料的理化指标，如表2所示。
表2实施例2制得的发酵纤维饲料的理化指标
序号 项目 指标
1 枯草芽孢杆菌 ≥3.3×109个/g
2 地衣芽孢杆菌 ≥3.5×109个/g
3 鼠李糖乳杆菌 ≥4.6×109个/g
4 布拉迪酵母菌 ≥4.4×109个/g
5 总蛋白 23-28％
6 粗纤维 68-71％
7 pH 4.5-5.5
8 水分 ≤10％
注：芽孢率指枯草芽孢杆菌及地衣芽孢杆菌的芽孢生成率。
从表2可以看出，该发酵茶叶渣纤维饲料含菌总量超过100亿/克，满足微生态制剂的要求；粗纤维与总蛋白含量均高于茶叶渣本身所含的粗纤维与总蛋白含量。因此，发酵茶叶渣纤维饲料提高了产品的附加值，改善的产品的品质，而且生产成本低。
实施例3：按实施例2的方法制备发酵茶叶渣纤维饲料，只是在液体培养基中加入1％西红柿粉，混匀。
实施例4：按实施例2的方法制备发酵茶叶渣纤维饲料，只是在液体培养基中加入2％西红柿粉，混匀。
对比试验：本试验选取2～7胎长大二元杂种经产母猪为研究对象，根据胎次、背膘和健康度等分为5组，每个处理10头。对照组饲喂基础日粮；其余4个试验组饲喂基础日粮+5％发酵茶叶渣纤维饲料(实施例1-4)。
妊娠期限制采食，日喂两餐。试验期共112天，统计母猪产仔数情况，包括窝产仔数、产健仔数(初生重≥0.8kg)、以及母猪便秘发生率。
结果如下：
项目 对照组 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
母猪数/头 150 150 150 150 150
分娩母猪数/头 130 130 131 132 134
母猪平均胎次 3.87 4.06 4.03 4.08 4.05
窝产仔猪/头 11.86 12.25 12.13 12.36 12.34
窝产健仔猪/头 10.65 11.42 11.26 11.33 11.41
母猪便秘率/％ 20.8 6.4 5.5 3.2 4.3
由上述结果可知，本发明制得的发酵茶叶渣纤维饲料可增加妊娠母猪平均产仔数、窝产健仔猪等，有效降低母猪便秘发生率，改善母猪繁殖性能与健康状况。

Claims (5)

1.一种固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：
步骤1：将活化的枯草芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃摇床培养24h，然后以10%接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第一液体菌种；
将活化的地衣芽孢杆菌接种到装有5ml灭菌肉汤的试管中，37℃摇床培养24h，然后以10%接种量接种于装有300ml灭菌肉汤的锥形瓶中，37℃摇床培养24h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第二液体菌种；
将活化的鼠李糖乳杆菌接种到装有5ml灭菌乳酸菌液体培养基的试管中，37℃摇床培养48h，然后以10%接种量接种于装有300ml 灭菌乳酸菌液体培养基的锥形瓶中，37℃摇床培养48h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第三液体菌种；
将活化的布拉迪酵母菌接种到装有5ml灭菌土豆汁的试管中，30℃摇床培养48h，然后以10%接种量接种于装有300ml土豆汁的锥形瓶中，30℃摇床培养48h，再接入灭菌后的液体菌种发酵罐中发酵，得到第四液体菌种；
步骤2：分别取轻质碳酸钙1～3%、硫酸铵0.5～0.8%、磷酸二氢钾0.5～0.8%、硫酸镁0.5～0.8%，硫酸锰0.02～0.08%和西红柿粉1～2%，溶解于水中，在120～125℃下高压蒸汽灭菌30～40min，冷却得到液体培养液；
步骤3：分别取茶叶渣60～70%、蔗糖10～20%、豆粕10～20%和尿素0.8～1%，各组分总量和为100%，将茶叶渣、蔗糖、豆粕和尿素搅拌均匀且在120～125℃下高压蒸汽灭菌30～40min，调节pH为5.5～7.5，得到发酵原料基料；
步骤4：按质量比1: 6～10，分别取液体培养液和发酵原料基料且将液体培养液和发酵原料基料混合均匀后得到固态发酵培养基，在30～37℃的温度下，按质量比1：1：2：2，将第一液体菌种、第二液体菌种、第三液体菌种和第四液体菌种接入固态发酵培养基中，第一液体菌种、第二液体菌种、第三液体菌种和第四液体菌的接种总量为固态发酵培养基的8～10%；
步骤5：接种后的固态发酵培养基在30～37℃的温度下进行发酵，在发酵12h之后，每隔2h对培养基进行压实处理，排除空气及产生的挥发性脂肪酸，连续发酵70～72h后得到发酵后的物料；
步骤6：用卧式振动流化床干燥机干燥发酵后的物料，设置参数为进风口60℃，出风口30℃，烘干1h，烘干后的物料在饲料机械粉碎机中粉碎，制得茶叶渣纤维饲料。
2.如权利要求1所述固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法，其特征在于，调节PH值用1～3%轻质碳酸钙。
3.如权利要求1所述固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法，其特征在于，所述步骤1中摇床的转速为220r/min。
4.如权利要求1所述固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法，其特征在于，所述步骤5中发酵物中各菌数达要到以下水平：枯草芽孢杆菌≥3×109cfu/g，地衣芽孢杆菌≥3×109cfu/g，鼠李糖乳杆菌≥3×109cfu/g，布拉迪酵母菌≥3×109cfu/g，且枯草芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌芽孢率达到95%以上时，发酵结束。
5.如权利要求1所述固态发酵茶叶渣生产纤维饲料的方法，其特征在于，所述步骤6中粉碎后的茶叶渣纤维饲料可通过0.85mm试验筛。
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CN110150461A (zh) * 2019-07-04 2019-08-23 徐州工程学院 一种复合发酵型微生物饲料及其制备方法
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