CN109601760A - 一种饲料添加剂、果渣饲料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了以菠萝渣和甘蔗渣为主的饲料添加剂、果渣饲料及其制备方法和应用，它实现了果渣废弃物的再利用，同时降低饲料的成本问题。该蛋禽饲料主要包括菠萝渣和甘蔗渣混合物以及豆粕麸皮谷糠玉米粉等。本发明生产的饲料在保证粗蛋白含量达到我国饲料行业标准的同时，提高饲料利用率和降低养鸡成本，而且增加了饲料中维生素等营养成分的含量。目前，市场上蛋鸡的饲料价格约为5～8元/500g，而果渣饲料的成本约为3.5～3.8元/500g，饲养成本至少降低了24%～30%。

Description

一种饲料添加剂、果渣饲料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于饲料技术领域，涉及一种饲料添加剂、果渣饲料及其制备方法和应用。
背景技术
经济作物在生产或加工过程中会产生大量的副产物，例如，菠萝渣和甘蔗渣分别是菠萝和甘蔗食用后剩余的果渣部分，营养丰富，含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、维生素C等。特别是菠萝渣，其中的水分、柠檬酸和总糖等成分比例与果肉相近，粗蛋白和灰分的含量是果肉的2.5和3.0倍。但是，每年大量处理这些废弃物，既费工且浪费自然资源又污染环境。
其中调查发现，湿菠萝渣的主要成分分析表明，水分含量为82％～83.3％，糖分4.75％～6.35％，粗纤维1.96％～2.00％，蛋白质为0。甘蔗渣和菠萝渣等副产物共同的缺点是，粗纤维含量较高，但粗蛋白含量很低，成为限制其作为饲料使用的关键因素。而微生物可以有效转化菠萝渣和甘蔗渣的纤维质，通过增加菌体蛋白含量，显著提高果渣中的粗蛋白含量。同时，经过发酵好的菠萝渣，气味香醇，蛋白含量高、营养物质丰富，可提高家禽家畜的产蛋产奶量，促进其生长。本发明中在前期筛选到合适的菌种的基础上，开发利用一定工艺条件来转化干菠萝渣和干甘蔗渣成为饲料添加剂，为节粮型饲料的生产提供基础。
目前，畜牧家禽养殖业的主要成本来自于饲料，饲料的主料为玉米面、豆粕和麸皮等粮食。如何在保证出栏率或产蛋率的前提下，有效降低养殖成本，是养殖业面临的一个问题。特别是蛋鸡养殖过程中，饲料中多含有高蛋白组分，才能有效满足蛋鸡的生长和产蛋的需要。
发明内容
发明目的：为了实现果渣废弃物的资源化利用，在大大降低饲料综合成本的基础上，增加饲料产品的功能和综合附加值，解决现有蛋禽饲养成本主要为饲料成本比较大，而果渣作为一种废弃物资源，如果充分利用，可以大大降低饲料的成本。此外，利用果渣废弃物中含有丰富的维生素、蛋白酶和果糖等成份，为饲料增加了一些相关组分，同时利用多种微生物固态发酵，一方面可以发酵转化生产菌体蛋白，为蛋禽饲料增加一定比例的蛋白质含量。另一方面，可以通过微生物的转化，生产出一些风味物质，提高饲料的口感。因此，本发明提供了混合果渣生产的蛋禽饲料添加剂及其生产工艺。
本发明还要解决的技术问题是提供了果渣饲料及其制备方法和应用。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：一种饲料添加剂，所述饲料添加剂按重量份数包括以下组分制成：果渣、黑曲霉(Aspergillus niger)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)和乳酸杆菌(Lactobaillus)，所述果渣包括菠萝渣和/或甘蔗渣，所述黑曲霉的孢子悬液含量为109～1011个孢子/kg果渣、枯草芽孢杆菌浓度为108～1010个细胞/kg果渣、酿酒酵母菌浓度为109～1011个细胞/kg果渣、乳酸杆菌浓度为106～109个细胞/kg果渣。
其中，所述菠萝渣或甘蔗渣的前处理方式为：分别从食品加工厂或水果超市等地回收废弃的菠萝渣(果皮部分)或甘蔗渣(果皮或残渣部分)鲜品，剔除杂质等，在60℃～75℃烘干至水分含量10％～20％，然后进一步粉碎至过80～100目筛即得。
其中，所述饲料添加剂的主料为菠萝渣和甘蔗渣的混合物，经过多种微生物经过二步分段固态发酵所得。其中，所述菠萝渣和甘蔗渣的混合比例为1∶1～3∶1。
其中，所述黑曲霉孢子悬液是通过黑曲霉接种在固体培养基上，25℃～28℃培养5～7天后，用灭菌的生理盐水(0.9％氯化钠)冲洗得到；枯草芽孢杆菌菌液是枯草芽孢杆菌在枯草芽孢杆菌活化液中35℃～37℃活化3～5h得到，所述黑曲霉固体培养基为马铃薯浸出物300g/L、葡萄糖20g/L、氯霉素0.1g/L、琼脂15g/L，pH自然，枯草芽孢杆菌活化液为蛋白胨10g/L、酵母膏5g/L、氯化钠10g/L，pH自然。
其中，所述酿酒酵母菌菌液是通过酿酒酵母在酿酒酵母活化液中25℃～28℃活化24～36h得到，所述乳酸杆菌菌液是乳酸杆菌在乳酸杆菌活化液中35℃～37℃活化3～5h得到，所述酿酒酵母活化液为马铃薯浸出物300g/L、葡萄糖20g/L、氯霉素0.1g/L，pH自然，乳酸杆菌活化液为蛋白胨10g/L、牛肉膏10g/L、酵母膏5g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、葡萄糖20g/L、吐温80lml/L、乙酸钠5g/L、磷酸氢二钾2g/L、硫酸镁0.58g/L、硫酸锰0.25g/L、pH6.2～6.6。
本发明内容还包括所述的饲料添加剂的生产工艺，所述生产工艺包括前发酵阶段和后发酵阶段，所述前发酵阶段是将菠萝渣和甘蔗渣的果渣混合物经灭菌后，分别接种黑曲霉孢子悬液和枯草芽孢杆菌菌液，充分混合，保持水分含量在40％～50％，25℃～28℃培养3～5天，每天充分翻堆一次；所述后发酵阶段是在前发酵阶段的基础上，然后分别接种酿酒酵母菌菌液和乳酸杆菌菌液，充分混合，保持水分含量在60％～70％，28℃～30℃培养3～5天，每天充分翻堆一次，发酵完毕后，烘干即得。
本发明内容还包括含有所述的添加剂的果渣饲料。
其中，所述果渣饲料按重量份数包括以下组分制成：饲料添加剂32～86份、大豆油1～2份、玉米粉20～25份、豆粕4～5份、麸皮3～5份、麦麸3～5份、磷酸氢钾1～2份、氯化钠0.25～0.5份、钙粉或鱼粉0.5～1份。
本发明内容还包括所述果渣饲料的制备方法，所述果渣饲料制备方法包括所述的饲料添加剂的生产工艺，还包括以下步骤：将大豆油加入所述添加剂中制成预混料，然后再加入饲料主份，搅拌均匀后制成饲料粗产品，并将其再经饲料膨化机造粒成型，饲料的粒径为4mm～6mm，烘干制成饲料成品。
其中，所述饲料主份为：玉米粉、豆粕、麸皮、麦麸、磷酸氢钾、氯化钠、钙粉或鱼粉。
对比发酵前后饲料的灰分、粗脂肪、可溶性蛋白和粗蛋白等指标，进而科学全面评价发酵的果渣饲料的品质，本发明的制备方法获得的饲料达到了国家饲料行业标准(综合标准GB/T 10647-2008)。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、我们在果渣废弃物综合开发的基础上，利用微生物固态发酵产生菌体蛋白的特点，一定程度增加饲料中粗蛋白含量，并通过工艺优化来保证产蛋量和鸡蛋的质量。同时，果渣废弃物的使用大大降低了饲料主料粮食的使用比例，在一定程度了降低了养殖成本。
2、本发明生产的果渣饲料在保证粗蛋白含量达到我国饲料行业标准的同时，提高饲料利用率和降低养鸡成本，而且增加了饲料中维生素等营养成分的含量。目前，市场上蛋鸡的饲料价格约为5～8元/500g，而果渣饲料的成本约为3.5～3.8元/500g，饲养成本至少降低了24％～30％。
3、饲料中，蛋白质含量的提高可以有效增加禽类生长速度和产蛋量。果渣中的粗蛋白含量较低，但通过接种功能微生物制剂发酵来大量生产菌体蛋白，一定程度上弥补蛋白含量较低的缺点。
附图说明
图1混合果渣生产蛋禽饲料添加剂的生产工艺示意图。
具体实施方式
下面根据附图所示对本发明进行进一步详细描述：
本发明所述的黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸杆菌为常规的菌株，均可以从市面上购买得到。
黑曲霉固体培养基为马铃薯浸出物300g/L、葡萄糖20g/L、氯霉素0.1g/L、琼脂15g/L，pH自然；枯草芽孢杆菌活化液为蛋白胨10g/L、酵母膏5g/L、氯化钠10g/L，pH自然；所述酿酒酵母活化液为马铃薯浸出物300g/L、葡萄糖20g/L、氯霉素0.1g/L，pH自然；乳酸杆菌活化液为每升含蛋白胨10g/L、牛肉膏10g/L、酵母膏5g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、葡萄糖20g/L、吐温80 1ml/L、乙酸钠5g/L、磷酸氢二钾2g/L、硫酸镁0.58g/L、硫酸锰0.25g/L、pH6.2～6.6。
实施例1饲料添加剂的制备
1、分别从食品加工厂或水果超市等地，收集废弃的菠萝渣和甘蔗渣鲜品后，60℃烘干至水分含量20％，然后进一步粉碎至过80目筛，分别获得菠萝渣和甘蔗渣。
2、菌株的活化：黑曲霉接种在固体培养基上，28℃培养7天后，用灭菌的生理盐水(0.9％氯化钠)冲洗得到黑曲霉孢子悬液，枯草芽孢杆菌菌液是枯草芽孢杆菌在枯草芽孢杆菌活化液中35℃活化5h得到，酿酒酵母菌菌液是通过酿酒酵母在酿酒酵母活化液中25℃活化36h得到，所述乳酸杆菌菌液是乳酸杆菌在乳酸杆菌活化液中35℃活化5h得到。
3、将处理好的菠萝渣和甘蔗渣，分别烘干至水分含量15％左右，按照1∶1的比例混合配料。充分混合后灭菌，灭菌后首先进行前发酵过程：接种黑曲霉孢子悬液(5*1010个孢子/kg果渣)和枯草芽孢杆菌菌液(2*109个细胞/kg果渣)，搅拌均匀后，在含水量为40％，温度为25℃条件下，固态发酵培养5天，每天充分翻堆一次。再进行后发酵过程，分别接种酿酒酵母菌菌液(3*1010个细胞/kg果渣)和乳酸杆菌菌液(6*108个细胞/kg果渣)，充分混合，含水量为60％，温度为28℃条件下，培养5天，每天充分翻堆一次。固态发酵结束后，烘干果渣至含水量4％，制成半成品即得添加剂。
实施例2饲料添加剂的制备
1、分别收集废弃的菠萝渣和甘蔗渣后，75℃烘干至水分含量10％，然后进一步粉碎至过100目筛，分别获得菠萝渣和甘蔗渣。
2、菌株的活化：黑曲霉接种在固体培养基上，28℃培养5天后，用灭菌的生理盐水(0.9％氯化钠)冲洗得到黑曲霉孢子悬液，枯草芽孢杆菌菌液是枯草芽孢杆菌在枯草芽孢杆菌活化液中37℃活化3h得到，酿酒酵母菌菌液是通过酿酒酵母在酿酒酵母活化液中28℃活化24h得到，所述乳酸杆菌菌液是乳酸杆菌在乳酸杆菌活化液中37℃活化3h得到。
3、将处理好的菠萝渣和甘蔗渣，分别烘干至水分含量10％左右，按照2∶1的比例混合配料。充分混合后灭菌，灭菌后首先进行前酵过程：接种黑曲霉孢子悬液(8*109个孢子/kg果渣)和枯草芽孢杆菌菌液(5*109个细胞/kg果渣)，搅拌均匀后，在含水量为50％，温度为28℃条件下，固态发酵培养3天，每天充分翻堆一次。再进行后酵过程，分别接种酿酒酵母菌(2*109个细胞/kg果渣)和乳酸杆菌(4*107个细胞/kg果渣)，充分混合，含水量为60％，温度为28℃条件下，培养5天，每天充分翻堆一次。固态发酵结束后，烘干果渣至含水量5％，制成半成品即得添加剂。
实施例3饲料添加剂的制备
1、分别收集废弃的菠萝渣和甘蔗渣后，60℃烘干至水分含量15％，然后进一步粉碎至过100目筛，分别获得菠萝渣和甘蔗渣。
2、菌株的活化：黑曲霉接种在固体培养基上，26℃培养6天后，用灭菌的生理盐水(0.9％氯化钠)冲洗得到黑曲霉孢子悬液，枯草芽孢杆菌菌液是枯草芽孢杆菌在枯草芽孢杆菌活化液中36℃活化4h得到，酿酒酵母菌菌液是通过酿酒酵母在酿酒酵母活化液中26℃活化30h得到，所述乳酸杆菌菌液是乳酸杆菌在乳酸杆菌活化液中36℃活化4h得到。
3、将处理好的菠萝渣和甘蔗渣，分别烘干至水分含量10％左右，按照2∶1的比例混合配料。充分混合后灭菌，灭菌后首先进行前酵过程：接种黑曲霉孢子悬液(1*1011个孢子/kg果渣)和枯草芽孢杆菌菌液(4*108个细胞/kg果渣)，搅拌均匀后，在含水量为50％，温度为28℃条件下，固态发酵培养3天，每天充分翻堆一次。再进行后酵过程，分别接种酿酒酵母菌菌液(7*1010个细胞/kg果渣)和乳酸杆菌(4*106个细胞/kg果渣)，充分混合，含水量为60％，温度为28℃条件下，培养5天，每天充分翻堆一次。固态发酵结束后，烘干果渣至含水量5％，制成半成品即得添加剂。
实施例4饲料的制备
取实施例1制备的饲料添加剂32份中投加1份大豆油制成预混料。在如下饲料主料配方：玉米粉20份、豆粕4份、麸皮3份、麦麸3份、磷酸氢钾1份、氯化钠0.25份、钙粉0.5份。将预混料与主料按1∶1的比例混合，制成饲料成品。计算果渣饲料的成本为3.6元/500g，而正常饲料的成本为5.2元/500g，成本下降了30％。
在实施例1发酵前，测定饲料主料的灰分、粗脂肪和粗蛋白分别为5.99％、2.0％和4.97％二步固态发酵后饲料的灰分、粗脂肪和粗蛋白分别为5.03％、2.1％和6.39％，灰分和粗脂肪没有显著变化，粗蛋白含量提高了28.57％。
实施例5饲料的制备
取实施例2制备的饲料添加剂86份中投加2份大豆油制成预混料。在如下饲料主料配方：玉米粉25份、豆粕5份、麸皮5份、麦麸5份、磷酸氢钾2份、氯化钠0.25份、钙粉1份。将预混料与主料按2∶1的比例混合，制成饲料成品。计算果渣饲料的成本为3.9元/500g，而正常饲料的成本为5.8元/500g，成本下降了33％。
在实施例2发酵前，测定饲料主料的灰分、粗脂肪和粗蛋白分别为6.07％、2.0％和5.18％二步固态发酵后饲料的灰分、粗脂肪和粗蛋白分别为5.82％、2.1％和6.56％，灰分和粗脂肪没有显著变化，粗蛋白含量提高了26.6％。
实施例6饲料的制备
取实施例3制备的饲料添加剂54份中投加2份大豆油制成预混料。在如下饲料主料配方：玉米粉20份、豆粕5份、麸皮4份、麦麸4份、磷酸氢钾1份、氯化钠0.25份、钙粉1份。将预混料与主料按6∶4的比例混合，制成饲料成品。计算果渣饲料的成本为3.8元/500g，而正常饲料的成本为5.6元/500g，成本下降了32％。
在实施例3发酵前，测定饲料主料的灰分、粗脂肪和粗蛋白分别为6.01％、1.99％和5.05％二步固态发酵后饲料的灰分、粗脂肪和粗蛋白分别为5.69％、2.05％和6.48％，灰分和粗脂肪没有显著变化，粗蛋白含量提高了28.3％。
该饲料的养殖应用实施例如下：
实施例7养殖应用效果
用实施例4生产的果渣饲料来饲养1周龄的白羽鸡，2个月左右，饲养前，白羽鸡的每周增重、每周饲料消耗量以及饲料转化率数据如下表所示，饲养8周后，与对照组(普通饲料饲料配方为：玉米粉20份、豆粕4份、麸皮3份、麦麸3份、磷酸氢钾1份、氯化钠0.25份、钙粉0.5份)表1中1～8周每周的加和，与喂食普通饲料平均每只鸡一共增重1194g相比，喂食果渣饲料的白羽鸡的平均体重增加为1298g，提高了8.71％。
表1
实施例8
用实施例5生产的果渣饲料来饲养16周龄的白羽鸡，2个月左右，对照组和处理组分别为10只鸡，饲养过程中白羽鸡的每周产蛋个数、每周产蛋的总重量、每周每周饲料消耗量数据如下表所示，饲养8周后，与对照组(普通饲料饲料配方为：玉米粉25份、豆粕5份、麸皮5份、麦麸5份、磷酸氢钾2份、氯化钠0.25份、钙粉1份)，表2中1～8周每周的加和，总计产蛋242个、总重量9876g相比，果渣饲料处理组产蛋258个，总重量达到10614g，分别增加了6.6％和7.5％。
表2
实施例9
用实施例6生产的果渣饲料来饲养1周龄的白羽鸡，2个月左右，饲养过程白羽鸡的每周增重、每周饲料消耗量以及饲料转化率数据如下表所示，饲养8周后，与对照(普通饲料配方：玉米粉20份、豆粕5份、麸皮4份、麦麸4份、磷酸氢钾1份、氯化钠0.25份、钙粉1份)，表3中1～8周每周的加和，平均每只鸡一共增重1111g相比，喂食果渣饲料的白羽鸡的平均体重增加为1196g，提高了7.65％。
表3

Claims (10)

1.一种饲料添加剂，其特征在于，所述饲料添加剂包括以下组分制成：果渣、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸杆菌，所述果渣包括菠萝渣和/或甘蔗渣，所述黑曲霉的孢子悬液含量为109～1011个孢子/ kg果渣、枯草芽孢杆菌浓度为108～1010 个细胞/ kg果渣、酿酒酵母菌浓度为109～1011个细胞/ kg果渣、乳酸杆菌浓度为106～109个细胞/ kg果渣。
2.根据权利要求1所述的饲料添加剂，其特征在于，所述菠萝渣和/或甘蔗渣的前处理方式为：取菠萝渣和/或甘蔗渣鲜品，60℃～75℃烘干至水分含量10%～20%，然后进一步粉碎至过80～100目筛即得。
3.权利要求1或2所述的饲料添加剂的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括前发酵阶段和后发酵阶段，所述前发酵阶段是将果渣经灭菌后，分别接种黑曲霉孢子悬液和枯草芽孢杆菌菌液，充分混合，保持水分含量在40%～50%，25℃～28℃培养3～5天，每天充分翻堆一次；所述后发酵阶段是在前发酵阶段的基础上，然后分别接种酿酒酵母菌菌液和乳酸杆菌菌液，充分混合，保持水分含量在60%～70%，28℃～30℃培养3～5天，每天充分翻堆一次，发酵完毕后，烘干即得。
4.根据权利要求3所述的饲料添加剂的生产工艺，其特征在于，所述黑曲霉孢子悬液是通过黑曲霉接种在固体培养基上，25℃～28℃培养5～7天后，用灭菌的生理盐水冲洗得到；枯草芽孢杆菌菌液是枯草芽孢杆菌在枯草芽孢杆菌活化液中35℃～37℃活化3～5h得到。
5.根据权利要求4所述的饲料添加剂的生产工艺，其特征在于，所述黑曲霉固体培养基为马铃薯浸出物300g/L、葡萄糖20 g/L、氯霉素0.1 g/L、琼脂15g/L， pH自然，枯草芽孢杆菌活化液为蛋白胨10 g/L、酵母膏5 g/L、氯化钠10 g/L，pH自然。
6.根据权利要求3所述的饲料添加剂的生产工艺，其特征在于，所述酿酒酵母菌菌液是通过酿酒酵母在酿酒酵母活化液中25℃～28℃活化24～36h得到，所述乳酸杆菌菌液是乳酸杆菌在乳酸杆菌活化液中35℃～37℃活化3～5h得到。
7.根据权利要求6所述的饲料添加剂的生产工艺，其特征在于，所述酿酒酵母活化液为马铃薯浸出物300 g/L、葡萄糖20 g/L、氯霉素0.1 g/L、pH自然，乳酸杆菌活化液为蛋白胨10 g/L、牛肉膏10 g/L、酵母膏5 g/L、柠檬酸氢二铵2 g/L、葡萄糖20 g/L、吐温80 1ml /L、乙酸钠5 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、硫酸镁0.58 g/L、硫酸锰0.25 g/L、pH6.2～6.6。
8.含有权利要求1或2所述的添加剂的果渣饲料。
9.根据权利要求8所述的果渣饲料，其特征在于，所述果渣饲料按重量份数包括以下组分制成：权利要求1或2所述的饲料添加剂32~86份、大豆油1~2份、玉米粉20～25份、豆粕4~5份、麸皮3～5份、麦麸3～5份、磷酸氢钾1~2份、氯化钠0.25~0.5份、钙粉或鱼粉0.5~1份。
10.权利要求8或9所述的果渣饲料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括权利要求3~7任一项所述的添加剂的生产工艺，还包括以下步骤：将大豆油加入所述添加剂中制成预混料，然后再加入饲料主份，搅拌均匀后制成饲料粗产品，并将其再经饲料膨化机造粒成型，饲料的粒径为4 mm～6 mm，烘干制成饲料成品。
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