CN108835387A - 一种功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于饲料、酶制剂和微生物技术领域，具体涉及一种功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法。将羽毛粉去杂粉碎、加水调质、高温蒸煮后制得蒸煮羽毛粉；再加水和角蛋白酶，控温控时液体酶解制得羽毛粉酶解浆；固液分离和浓缩后制得羽毛粉酶解浓缩液和羽毛粉酶解渣湿基；将羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料和复合菌种液混合发酵，制得发酵羽毛粉渣粕；将羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得功能性酵解羽毛粉饲料。本发明制备的功能性酵解羽毛粉饲料，富含寡肽、氨基酸、乳酸、低聚糖和益生菌等营养，具有蛋白质高、易消化、适口性好、抗营养因子含量低和“酵解羽毛粉+发酵豆粕”营养协同增效等特点。

Description

一种功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法

技术领域

本发明属于饲料、酶制剂和微生物技术领域，具体涉及一种功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法。

背景技术

中国是人口大国，也是世界第一养猪大国。2017年，中国畜牧业产值达3.6万亿元，猪牛羊禽肉产量达到8431万吨，生猪出栏6.89亿头，其中母猪存栏4200万头，猪肉产量5487万吨。根据农业部统计数据，2017年全国商业饲料产量达到2.05亿吨。其中，全价饲料1.79亿吨，浓缩饲料2151万吨，预混料690万吨，包括猪料产量8974万吨，禽料产量9000万吨，水产饲料5300万吨，牛羊饲料850万吨，兔貉宠物等饲料350万吨，全国仔猪饲料600多万吨。预计到2020年全国配合饲料产量将达到2.2亿吨以上，其中仔猪饲料将达到950多万吨以上。同时，中国蛋白质饲料资源极其匮乏，2017年中国进口大豆近9000万吨，主要用来弥补国内蛋白质饲料资源短缺。因此，开发和充分新型饲料蛋白质资源迫在眉睫、意义重大。

羽毛是禽类表皮细胞衍生的角质化产物，羽毛粉可广泛用于畜禽水产动物高蛋白质饲料，能够有效缓解国内蛋白质饲料资源短缺。根据有关测算，中国年产各种动物毛粉高达300多万吨，其中羽毛粉近200万吨。羽毛粉粗脂肪含量在4％以下，代谢能水平可达10.04MJ/kg。代谢能水平愈高，标志着羽毛粉的质量愈好。羽毛粉中的维生素B₁₂含量较高，而其它维生素含量则很低。矿物质中含硫很高，可达1.5％是所有饲料中含硫最高者，但钙、磷含量较少，分别为0.4％和0.7％。此外，羽毛粉还含有钾、氯及各种微量元素，含硒较高，约为0.84mg/kg，仅次于鱼粉(2.0mg/kg)和某些菜籽饼粕(1.0mg/kg)，为其它饲料的2～3倍。在水解羽毛粉的氨基酸含量方面，赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、组氨酸明显低于鲱鱼粉，但胱氨酸、精氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸、甘氨酸、酪氨酸均高于鲱鱼粉。其中，胱氨酸含量居天然饲料之首。近期研究表明：羽毛粉和血粉合理配伍，除蛋氨酸外其余必需氨基酸均可获得营养互补，若补加蛋氨酸可达到良好的饲喂效果。因此，羽毛粉是很好的蛋白质饲料资源。

目前，几乎所有饲料配方师、养殖者和动物营养专家都认为：由于羽毛粉的蛋白质生物学价值低，消化率低，适口性差，氨基酸组成不平衡等缺点或不足，羽毛粉不可作为动物所需蛋白质的惟一来源，只可作为猪和家禽的部分蛋白质补充料，必须与其他动物性或植物性蛋白质饲料搭配使用，才能获得良好的饲喂效果。一般在单胃动物饲料中的添加量不应过高，控制在5～7％比较合适。研究表明：蛋、肉鸡日粮中水解羽毛粉的添加量以4％为宜。生长猪日粮中，以3～5％为宜。鱼、鹿饲料中推荐量一般以3～10％较好。火鸡饲料中用量一般以2.5～5.0％为宜。奶牛用量应控制在5％以下。因此，利用酶解发酵等生物技术处理羽毛粉，打破羽毛粉结构中的双硫键(-S-S-)和硫氢键，使羽毛中蛋白局部水解，羽毛纤维的化学结构发生变化，以提高羽毛粉适口性和消化率是一项非常有意义的工作。同时，羽毛粉与其它蛋白质饲料在酶解发酵工艺中自然组合，进而实现“营养协同增效”也是一个值得探讨的课题。

本专利申请人惊讶地发现：本发明将将羽毛粉去杂粉碎、加水调质、高温蒸煮后制得蒸煮羽毛粉；再加水和蛋白酶，控温控时液体酶解制得羽毛粉酶解浆；固液分离和浓缩后制得羽毛粉酶解浓缩液和羽毛粉酶解渣湿基；将羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料和复合菌种液混合发酵，制得发酵羽毛粉渣粕；将羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得功能性酵解羽毛粉饲料。本发明制备的功能性酵解羽毛粉饲料，富含寡肽、氨基酸、乳酸、低聚糖和益生菌等营养，具有蛋白质高、易消化、适口性好、抗营养因子含量低和“酵解羽毛粉+发酵豆粕”营养协同增效等特点。

发明内容

本发明旨在克服上述羽毛粉适口性差、采食量低和消化率低等难题。提供一种富含富含寡肽、氨基酸、乳酸、低聚糖和益生菌等营养，具有蛋白质高、易消化、适口性好、抗营养因子含量低和“酵解羽毛粉+发酵豆粕”营养协同增效等特点的功能性酵解羽毛粉饲料。

本发明所采用的技术方案是：

一种功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，步骤如下：

(1)、将羽毛粉去杂、粉碎、加干净水调质均匀后，高温高压蒸煮后，制得蒸煮羽毛粉湿基；

(2)、将干净水加入蒸煮羽毛粉中调浆制成羽毛粉浆；再调节pH后加入角蛋白酶，控温控时液体酶解，制得羽毛粉酶解浆；

(3)、将羽毛粉酶解浆固液分离后制得羽毛粉酶解稀液和羽毛粉酶解渣湿基；再利用蒸发设备，将羽毛粉酶解稀液浓缩制得羽毛粉酶解浓缩液；

(4)、将羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料和复合菌种液混合、发酵，制得发酵羽毛粉渣粕；

(5)、将羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得功能性酵解羽毛粉饲料。

优选地，步(1)中蒸煮羽毛粉湿基的制备条件如下：

①、羽毛粉和干净水的重量比为100：2～200；

②、蒸煮温度为60～300℃；

③、蒸煮压力为20～2000KPa；

④、蒸煮时间为0.01～10h。

优选地，步(1)中蒸煮羽毛粉湿基的制备条件如下：

①、羽毛粉和干净水的重量比为100：15～20；

②、蒸煮温度为140～160℃；

③、蒸煮压力为300～500KPa；

④、蒸煮时间为0.5～2h。

优选地，步骤(2)中羽毛粉酶解浆的制备条件如下：

①、羽毛粉湿基和干净水的重量比为100：300～3000；

②、液体酶解pH：2～12；

③、角蛋白酶添加量为0.05～5％；

④、液体酶解温度为20～80℃；

⑤、液体酶解温度为0.1～50h。

优选地，步骤(2)中羽毛粉酶解浆的制备条件如下：

①、羽毛粉湿基和干净水的重量比为100：300～500；

②、液体酶解pH：8～10；

③、角蛋白酶添加量为0.3～0.5％；

④、液体酶解温度为50～60℃；

⑤、液体酶解温度为5～7h。

优选地，步骤(3)和(4)中羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕的制备条件如下：

①、羽毛粉酶解浓缩液的固形物含量为20～80％；

②、复合菌种液中的短小芽孢杆菌菌种液、枯草芽孢杆菌菌种液、乳酸菌菌种液、酵母菌菌种液和葡萄糖的重量比为100：2～200：1～100：1～100：1～500；

③、羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料、干净水和复合菌种液的的重量比为100：1～1000：1～1000：0.01～100；

④、固体发酵温度为3～60℃；

⑤、固体发酵时间为2～240h。

优选地，步骤(3)和(4)中羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕的制备条件如下：

①、羽毛粉酶解浓缩液的固形物含量为55～65％；

②、复合菌种液中的短小芽孢杆菌菌种液、枯草芽孢杆菌菌种液、乳酸菌菌种液、酵母菌菌种液和葡萄糖的重量比为100：20～30：5～10：5～10：40～60；

③、羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料、干净水和复合菌种液的的重量比为100：100～200：100～200：4～6；

④、固体发酵温度为25～30℃；

⑤、固体发酵时间为36～48h。

本发明的有益效果在于：

本发明制备的功能性酵解羽毛粉饲料，本发明制备的功能性酵解羽毛粉饲料，富含寡肽、氨基酸、乳酸、低聚糖和益生菌等营养，具有蛋白质高、易消化、适口性好、抗营养因子含量低和“酵解羽毛粉+发酵豆粕”营养协同增效等特点，克服了羽毛粉适口性差、采食量低和消化率低等难题。

具体实施方式

以下将结合实施例，对本发明进行较为详细的说明。

实施例1

将100kg羽毛粉去杂、粉碎、加15kg干净水调质均匀后，通入高压蒸汽，在蒸煮温度为150℃、蒸煮压力为400KPa条件下，蒸煮时间为2h，制得121kg蒸煮羽毛粉湿基(高压蒸汽增加水分6kg)。

将500kg干净水加入121kg蒸煮羽毛粉湿基中调浆制成621kg羽毛粉浆；利用20％氢氧化钠溶液调节pH为8.6～8.8后,加入2.5kg角蛋白酶，在酶解温度为50℃条件下,液体酶解5h，制得622kg羽毛粉酶解浆。

利用板框挤压将622kg羽毛粉酶解浆固液分离后制得577kg羽毛粉酶解稀液和45kg羽毛粉酶解渣湿基；再利用蒸发设备，将577kg羽毛粉酶解稀液浓缩制得110kg羽毛粉酶解浓缩液。

将45kg羽毛粉酶解渣湿基、80kg豆粕、40kg干净水和5kg短小芽孢杆菌菌种液、1kg枯草芽孢杆菌菌种液、0.25kg乳酸菌菌种液、0.25kg酵母菌菌种液和2kg葡萄糖混合后,在温度为25℃条件下，固体发酵36h，制得172kg发酵羽毛粉渣粕(发酵损耗1.5kg)。

将110kg羽毛粉酶解浓缩液和172kg发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得180kg功能性酵解羽毛粉饲料(烘干损耗2.0kg)。

实施例2

将500kg羽毛粉去杂、粉碎、加50kg干净水调质均匀后，通入高压蒸汽，在蒸煮温度为160℃、蒸煮压力为500KPa条件下，蒸煮时间为2h，制得570kg蒸煮羽毛粉湿基(高压蒸汽增加水分20kg)。

将2530kg干净水加入570kg蒸煮羽毛粉湿基中调浆制成3100kg羽毛粉浆；利用20％氢氧化钠溶液调节pH为8.6～8.8后,加入15kg角蛋白酶，在酶解温度为60℃条件下,液体酶解4h，制得3113kg羽毛粉酶解浆。

利用板框挤压将3113kg羽毛粉酶解浆固液分离后制得2888kg羽毛粉酶解稀液和225kg羽毛粉酶解渣湿基；再利用蒸发设备，将2888kg羽毛粉酶解稀液浓缩制得560kg羽毛粉酶解浓缩液。

将225kg羽毛粉酶解渣湿基、200kg豆粕、100kg玉米蛋白粉、250kg干净水和30kg短小芽孢杆菌菌种液、6kg枯草芽孢杆菌菌种液、1.5kg乳酸菌菌种液、1.5kg酵母菌菌种液和12kg葡萄糖混合后,在温度为25℃条件下，固体发酵48h，制得819kg发酵羽毛粉渣粕(发酵损耗7kg)。

将560kg羽毛粉酶解浓缩液和819kg发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得800kg功能性酵解羽毛粉饲料(烘干损耗12.0kg)。

实施例3

将1000kg羽毛粉去杂、粉碎、加80kg干净水调质均匀后，通入高压蒸汽，在蒸煮温度为150℃、蒸煮压力为400KPa条件下，蒸煮时间为1.5h，制得1110kg蒸煮羽毛粉湿基(高压蒸汽增加水分30kg)。

将6000kg干净水加入1110kg蒸煮羽毛粉湿基中调浆制成7100kg羽毛粉浆；利用20％氢氧化钠溶液调节pH为8.6～8.8后,加入27kg角蛋白酶，在酶解温度为60℃条件下,液体酶解4h，制得7120kg羽毛粉酶解浆。

利用板框挤压将7120kg羽毛粉酶解浆固液分离后制得6670kg羽毛粉酶解稀液和450kg羽毛粉酶解渣湿基；再利用蒸发设备，将6670kg羽毛粉酶解稀液浓缩制得1100kg羽毛粉酶解浓缩液。

将450kg羽毛粉酶解渣湿基、1000kg豆粕、500kg干净水和50kg短小芽孢杆菌菌种液、10kg枯草芽孢杆菌菌种液、3kg乳酸菌菌种液、3kg酵母菌菌种液和30kg葡萄糖混合后,在温度为30℃条件下，固体发酵44h，制得2031kg发酵羽毛粉渣粕(发酵损耗15kg)。

将1100kg羽毛粉酶解浓缩液和2031kg发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得1910kg功能性酵解羽毛粉饲料(烘干损耗20.0kg)。

实施例4

将1000kg羽毛粉去杂、粉碎、加50kg干净水调质均匀后，通入高压蒸汽，在蒸煮温度为180℃、蒸煮压力为600KPa条件下，蒸煮时间为2h，制得1060kg蒸煮羽毛粉湿基(高压蒸汽增加水分10kg)。

将5000kg干净水加入1060kg蒸煮羽毛粉湿基中调浆制成6060kg羽毛粉浆；利用20％氢氧化钠溶液调节pH为8.8～9.0后,加入30kg角蛋白酶，在酶解温度为60℃条件下,液体酶解5h，制得6090kg羽毛粉酶解浆。

利用板框挤压将6090kg羽毛粉酶解浆固液分离后制得6670kg羽毛粉酶解稀液和420kg羽毛粉酶解渣湿基；再利用蒸发设备，将6250kg羽毛粉酶解稀液浓缩制得1080kg羽毛粉酶解浓缩液。

将420kg羽毛粉酶解渣湿基、500kg玉米蛋白粉、200kg干净水和30kg短小芽孢杆菌菌种液、5kg枯草芽孢杆菌菌种液、3kg乳酸菌菌种液、2kg酵母菌菌种液和30kg葡萄糖混合后,在温度为30℃条件下，固体发酵60h，制得1170kg发酵羽毛粉渣粕(发酵损耗20kg)。

将1080kg羽毛粉酶解浓缩液和1170kg发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得1470kg功能性酵解羽毛粉饲料(烘干损耗20.0kg)。

实施例5

将500kg羽毛粉去杂、粉碎、加20kg干净水调质均匀后，通入高压蒸汽，在蒸煮温度为180℃、蒸煮压力为600KPa条件下，蒸煮时间为3h，制得550kg蒸煮羽毛粉湿基(高压蒸汽增加水分30kg)。

将1800kg干净水加入550kg蒸煮羽毛粉湿基中调浆制成2350kg羽毛粉浆；利用20％氢氧化钠溶液调节pH为8.6～8.8后,加入20kg角蛋白酶，在酶解温度为50℃条件下,液体酶解8h，制得2370kg羽毛粉酶解浆。

利用板框挤压将2370kg羽毛粉酶解浆固液分离后制得2170kg羽毛粉酶解稀液和200kg羽毛粉酶解渣湿基；再利用蒸发设备，将2170kg羽毛粉酶解稀液浓缩制得550kg羽毛粉酶解浓缩液。

将200kg羽毛粉酶解渣湿基、500kg豆粕、100kg棉粕、400kg干净水和50kg短小芽孢杆菌菌种液、12kg枯草芽孢杆菌菌种液、5kg乳酸菌菌种液、3kg酵母菌菌种液和50kg葡萄糖混合后,在温度为28℃条件下，固体发酵60h，制得1300kg发酵羽毛粉渣粕(发酵损耗20kg)。

将550kg羽毛粉酶解浓缩液和1300kg发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得1140kg功能性酵解羽毛粉饲料(烘干损耗12.0kg)。

一、实施例1制备的功能性酵解羽毛粉饲料中主要活性物质含量，见下表1。

表1、实施例1制备的功能性酵解羽毛粉饲料产品中营养物质含量

二、实施例1制备的功能性酵解羽毛粉饲料的哺乳仔猪饲喂效果。

选取6.2±0.5kg杜长大三元杂交健康断奶仔猪180头，按体重、胎次相近，性别各半的原则随机分成3组，每组6个重复，每个重复10头猪。对照组日粮中不添加使用功能性酵解羽毛粉饲料，试验一组添加功能性酵解羽毛粉饲料30kg/吨、试验二组添加功能性酵解羽毛粉饲料50kg/吨，配制出断奶仔猪料。各组饲料蛋白质和能量相近。仔猪22天断奶，试验期28天。

由表2结果可知，仔猪7日龄饲喂功能性酵解羽毛粉饲料后，哺乳仔猪的日增重分别提高了3.17％和5.27％，采食量分别提高了1.70％和3.77％，腹泻率分别降低了83.40％和90.34％，料肉比分别降低了1.43％和1.43％。

结果发现：功能性酵解羽毛粉饲料能够明显提高哺乳仔猪的生产性能。

表2.功能性酵解羽毛粉饲料对断奶仔猪生产性能的影响

项目	对照组	30kg/吨酵解羽毛粉	50kg/吨酵解羽毛粉
				日增重(g)	409.33	422.31	430.92
日采食量(g)	573.06	582.79	594.67
				腹泻率/％	50	8.3	4.83
料肉比	1.4	1.38	1.38

三、实施例1制备的功能性酵解羽毛粉饲料饲喂生长育肥猪效果。

为探讨实施例1制备的功能性酵解羽毛粉饲料对生长育肥猪的饲喂效果，选择体重相近(体重60±1.00kg)的杜长大生长育肥猪240头，随机分为试验组与对照组，三个试验组180头，对照组60头，各组均设6个重复，每个重复10头。

试验组与对照组生长育肥猪基础日粮营养水平相同，均为颗粒料。对照组不使用功能性酵解羽毛粉饲料，试验组分别使用2％、4％和6％功能性酵解羽毛粉饲料。基础日粮配置以G国标GB/T5915仔猪、生长肥育猪配合饲料标准为参照。试验结果如下：

由表3结果可以看出，日粮中添加2％、4％和6％功能性酵解羽毛粉饲料后，生长育肥猪的日增重分别比对照组提高1.94％、5.97％和6.95％，采食量分别比对照组提高1.38％、2.18％和2.46％，料肉比分别比对照组降低1.60％、1.92％和2.56％。

表3、施例1制备的功能性酵解羽毛粉饲料对生长育肥猪生产性能的影响

结果表明：功能性酵解羽毛粉饲料可显著改善生长肥育猪胴体品质，提高生长育肥猪的日增重、屠宰率和瘦肉率，明显降低背膘厚。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)、将羽毛粉去杂、粉碎、加干净水调质均匀后，高温高压蒸煮后，制得蒸煮羽毛粉湿基；

(2)、将干净水加入蒸煮羽毛粉中调浆制成羽毛粉浆；再调节pH后加入角蛋白酶，控温控时液体酶解，制得羽毛粉酶解浆；

(3)、将羽毛粉酶解浆固液分离后制得羽毛粉酶解稀液和羽毛粉酶解渣湿基；再利用蒸发设备，将羽毛粉酶解稀液浓缩制得羽毛粉酶解浓缩液；

(4)、将羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料和复合菌种液混合、发酵，制得发酵羽毛粉渣粕；

(5)、将羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕混合后，烘干制得功能性酵解羽毛粉饲料。

2.根据权利要求1所述的功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，其特征在于，步(1)中蒸煮羽毛粉湿基的制备条件如下：

①、羽毛粉和干净水的重量比为100：2～200；

②、蒸煮温度为60～300℃；

③、蒸煮压力为20～2000KPa；

④、蒸煮时间为0.01～10h。

3.根据权利要求2所述的功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，其特征在于，步(1)中蒸煮羽毛粉湿基的制备条件如下：

①、羽毛粉和干净水的重量比为100：15～20；

②、蒸煮温度为140～160℃；

③、蒸煮压力为300～500KPa；

④、蒸煮时间为0.5～2h。

4.根据权利要求1所述的功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中羽毛粉酶解浆的制备条件如下：

①、羽毛粉湿基和干净水的重量比为100：300～3000；

②、液体酶解pH：2～12；

③、角蛋白酶添加量为0.05～5％；

④、液体酶解温度为20～80℃；

⑤、液体酶解温度为0.1～50h。

5.根据权利要求4所述的功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中羽毛粉酶解浆的制备条件如下：

①、羽毛粉湿基和干净水的重量比为100：300～500；

②、液体酶解pH：8～10；

③、角蛋白酶添加量为0.3～0.5％；

④、液体酶解温度为50～60℃；

⑤、液体酶解温度为5～7h。

6.根据权利要求1所述的功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，其特征在于，步骤(3)和(4)中羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕的制备条件如下：

①、羽毛粉酶解浓缩液的固形物含量为20～80％；

②、复合菌种液中的短小芽孢杆菌菌种液、枯草芽孢杆菌菌种液、乳酸菌菌种液、酵母菌菌种液和葡萄糖的重量比为100：2～200：1～100：1～100：1～500；

③、羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料、干净水和复合菌种液的的重量比为100：1～1000：1～1000：0.01～100；

④、固体发酵温度为3～60℃；

⑤、固体发酵时间为2～240h。

7.根据权利要求6所述的功能性酵解羽毛粉饲料的制备方法，其特征在于，步骤(3)和(4)中羽毛粉酶解浓缩液和发酵羽毛粉渣粕的制备条件如下：

①、羽毛粉酶解浓缩液的固形物含量为55～65％；

②、复合菌种液中的短小芽孢杆菌菌种液、枯草芽孢杆菌菌种液、乳酸菌菌种液、酵母菌菌种液和葡萄糖的重量比为100：20～30：5～10：5～10：40～60；

③、羽毛粉酶解渣湿基、蛋白质饲料、干净水和复合菌种液的的重量比为100：100～200：100～200：4～6；

④、固体发酵温度为25～30℃；

⑤、固体发酵时间为36～48h。