CN110279027A - 利用甘蔗渣生产饲用原料的方法及饲料 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种利用甘蔗渣生产的饲用原料，将新鲜甘蔗渣经过纤维素酶和微生物菌种处理后，粗纤维含量大大降低，进而使纤维素降低，纤维素含量降低，一方面，可以提高饲用原料本身养分的消化吸收利用率，另一方面，也可以提升其他原料养分的消化吸收利用率；采用新鲜甘蔗渣，未经过堆放和长期储存，发霉的几率很低，霉菌毒素含量低，用其来制备饲料有害物质少；将本发明得到的饲用原料制备成饲料，经试验表明，其可改善母猪肠道健康，极显著地降低母猪便秘发生率，极显著地减少初生仔猪腹泻率。可减少犊牛的腹泻率，改善育肥牛的肠道健康状况，促进育肥牛的增重；能显著地提高了肉兔的育成成活率，显著提高肉兔的平均日增重。

Description

利用甘蔗渣生产饲用原料的方法及饲料
技术领域
本发明涉及生物发酵技术领域，尤其涉及一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法及饲料。
背景技术
甘蔗渣是蔗糖加工厂的甘蔗残渣，是蔗糖生产企业的主要副产物，含纤维素、半纤维和蛋白质，纤维素总量达到70％。因为含水量高，产量大，无适当处理技术，无较好应用渠道，常作为废弃物堆放污染环境，或作为生物质然后处理，附加值极低。并且由于糖业企业生产非常集中，常常于当年9月至次年5月集中生产，大量的甘蔗渣常常不能及时处理而堆积发霉，作为其他用途如发酵蘑菇等，都会造成一定程度的污染，因此，如何集中处理新鲜的甘蔗渣，变废为宝，是一件具有重大社会意义和经济意义的创造。
规模化集约化饲料养猪、养牛羊等遍布中国，传统饲料中纤维素原料的有害物质主要是霉菌毒素，造成动物代谢高负担，残留动物体内。一方面，影响动物的健康，另一方面，由于在反刍动物饲料中使用传统的饲料原料如干草等，由于霉菌毒素超标，常常导致牛奶制品超标。在种用畜禽上，纤维素主要源于小麦等粮食及粮食副产物，粮食副产物残留大量毒素。王金勇等对2015年中国饲料和原料霉菌毒素检测报告中指出，麸皮中被呕吐毒素污染率达100％，平均值达到1652mg/吨。刘风芝等对2017年上半年我国部分地区饲料原料中霉菌毒素污染状况分析发现，小麦及副产物中呕吐毒素污染率100％，平均值达到2469.8μg/kg，使用大量有毒原料，明显降低猪的繁殖能力，诱发肠道、肝脏等器官疾病。四川农业大学庞晓雪研究证明，长期使用含有大量自然霉变麦麸(含低剂量ZEA、DON、和AFB1)饲粮对后备母猪卵泡发育造成显著不利影响，有害物质传递食用人群，诱发肿瘤等疾病，严重危害人体健康。在奶牛中，使用含有霉菌毒素的干草或者玉米副产物，常常导致牛奶中FM1超标。如果不使用这些传统的牧草或者副产物，则奶牛的饲料价格势必升高，影响饲料生产企业的竞争力和奶业公司的成本。
基于此，如何集中处理甘蔗渣，变废为宝，并将其应用于饲料领域是一件具有重大社会意义和经济意义的创造。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种利用甘蔗渣生产有害物质少的饲用原料的方法及饲料。
本发明的技术方案是这样实现的，
一方面，本发明提供了一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，包括以下步骤：
S1.向新鲜甘蔗渣中加入糖蜜液；
S2.然后加入纤维素酶和微生物菌种，经发酵，干燥后即得饲用原料。
在以上技术方案的基础上，优选的是，S2中所述纤维素酶为酸性纤维素酶。
进一步优选的是，所述酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，酸性纤维素酶使用温度为25～70℃，使用pH为3.5～6.5。
在以上技术方案的基础上，优选的是，S2中所述微生物菌种包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌和黑曲霉菌中的一种或多种。
在以上技术方案的基础上，优选的是，S2中加入纤维素酶和微生物菌种后调节糖蜜液的pH为4～6。
在以上技术方案的基础上，优选的是，S1中向新鲜甘蔗渣中加入糖蜜液中后调节重量含水量为30～50％，然后调节糖蜜液的温度为25～35℃。
在以上技术方案的基础上，优选的是，S2中发酵时间为12～72h，干燥至重量含水量为8～12％。
进一步优选的是，S1中糖蜜液加入量为甘蔗渣重量的2～5％，S2中酸性纤维素酶的加入量为甘蔗渣重量的0.05～0.1％，酸性纤维素酶活力为10000U/g。
进一步优选的是，所述微生物菌种为枯草芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌的加入量为甘蔗渣重量的0.05～0.1％，枯草芽孢杆菌的活菌数大于1000亿CFU/g。
另一方面，本发明还提供一种饲料，其包括由所述的方法制备得到的饲用原料，所述饲用原料中粗纤维含量为。
本发明的利用甘蔗渣生产的饲用原料相对于现有技术具有以下有益效果：(1)将新鲜甘蔗渣经过纤维素酶和微生物菌种处理后，且酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，处理后的新鲜甘蔗渣中粗纤维含量大大降低，进而使纤维素降低，由于纤维素是阻碍养分消化的重要因素，纤维素含量降低，一方面，可以提高饲用原料本身养分的消化吸收利用率，另一方面，也可以提升其他原料养分的消化吸收利用率；
(2)采用新鲜甘蔗渣，未经过堆放和长期储存，发霉的几率很低，霉菌毒素含量低，用其来制备饲料有害物质少；
(3)将本发明得到的饲用原料制备成母猪饲料后，试验表明，其可改善母猪肠道健康，极显著地降低母猪便秘发生率，极显著地减少初生仔猪腹泻率。将本发明得到的饲用原料制备成肉牛饲料后，试验表明，其可减少犊牛的腹泻率，改善肥牛的肠道健康状况，促进肥牛的增重。将本发明得到的饲用原料制备成肉兔饲料后，试验表明，其能显著地提高了肉兔的育成成活率，显著提高肉兔的平均日增重。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，包括以下步骤：
S1.选取新鲜的甘蔗渣，将其放入卧式搅拌机中，然后加入重量为甘蔗渣重量2％的糖蜜液，然后向卧式搅拌机中通入饱和蒸汽，调节卧式搅拌机内的物料温度为25℃，然后调节卧式搅拌机内的物料的重量含水量为30％；
S2.然后继续向卧式搅拌机中内加入重量为甘蔗渣重量0.05％的酸性纤维素酶和重量为甘蔗渣重量0.05％的枯草芽孢杆菌，搅拌均匀后，使用磷酸调节pH为5.0，于温度为25℃下发酵72h，然后将卧式搅拌机内的物料利用流化床烘干至重量含水量为10％，即得饲用原料。其中，酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，酸性纤维素酶使用温度为25～70℃，使用pH为3.5～6.5，酸性纤维素酶活力为10000U/g，枯草芽孢杆菌的活菌数大于1000亿CFU/g。
实施例2
一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，包括以下步骤：
S1.选取新鲜的甘蔗渣，将其放入卧式搅拌机中，然后加入重量为甘蔗渣重量5％的糖蜜液，然后向卧式搅拌机中通入饱和蒸汽，调节卧式搅拌机内的物料温度为25℃，然后调节卧式搅拌机内的物料的重量含水量为45％；
S2.然后继续向卧式搅拌机中内加入重量为甘蔗渣重量0.05％的酸性纤维素酶和重量为甘蔗渣重量0.05％的枯草芽孢杆菌，搅拌均匀后，使用乳酸调节pH为4.5，于温度为25℃下发酵24h，然后将卧式搅拌机内的物料利用流化床烘干至重量含水量为10％，即得饲用原料。其中，酸性纤维素酶活力为10000U/g，酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，酸性纤维素酶使用温度为25～70℃，使用pH为3.5～6.5，枯草芽孢杆菌的活菌数大于1000亿CFU/g。
实施例3
一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，包括以下步骤：
S1.选取新鲜的甘蔗渣，将其放入卧式搅拌机中，然后加入重量为甘蔗渣重量3％的糖蜜液，然后向卧式搅拌机中通入饱和蒸汽，调节卧式搅拌机内的物料温度为30℃，然后调节卧式搅拌机内的物料的重量含水量为45％；
S2.然后继续向卧式搅拌机中内加入重量为甘蔗渣重量0.1％的酸性纤维素酶和重量为甘蔗渣重量0.1％的枯草芽孢杆菌，搅拌均匀后，使用乳酸调节pH为5于温度为15℃下发酵60h，然后将卧式搅拌机内的物料利用流化床烘干至重量含水量为8％，即得饲用原料。其中，酸性纤维素酶活力为10000U/g，酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，酸性纤维素酶使用温度为25～70℃，使用pH为3.5～6.5，枯草芽孢杆菌的活菌数大于1000亿CFU/g。
实施例4
一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，包括以下步骤：
S1.选取新鲜的甘蔗渣，将其放入卧式搅拌机中，然后加入重量为甘蔗渣重量5％的糖蜜液，然后向卧式搅拌机中通入饱和蒸汽，调节卧式搅拌机内的物料温度为38℃，然后调节卧式搅拌机内的物料的重量含水量为50％；
S2.然后继续向卧式搅拌机中内加入重量为甘蔗渣重量0.8％的酸性纤维素酶和重量为甘蔗渣重量0.05％的乳酸菌，搅拌均匀后，使用乳酸调节pH为6于温度为25℃下发酵72h，然后将卧式搅拌机内的物料利用流化床烘干至重量含水量为10％，即得饲用原料。其中，酸性纤维素酶活力为10000U/g，酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，酸性纤维素酶使用温度为25～70℃，使用pH为3.5～6.5。
实施例5
一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，包括以下步骤：
S1.选取新鲜的甘蔗渣，将其放入卧式搅拌机中，然后加入重量为甘蔗渣重量5％的糖蜜液，然后向卧式搅拌机中通入饱和蒸汽，调节卧式搅拌机内的物料温度为25℃，然后调节卧式搅拌机内的物料的重量含水量为50％；
S2.然后继续向卧式搅拌机中内加入重量为甘蔗渣重量0.8％的酸性纤维素酶和重量为甘蔗渣重量0.05％的微生物菌种，搅拌均匀后，使用乳酸调节pH为6于温度为25℃下发酵60h，然后将卧式搅拌机内的物料利用流化床烘干至重量含水量为10％，即得饲用原料。其中，微生物菌种为植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌的混合物，植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌和毕赤酵母菌的质量比为1:1:1，酸性纤维素酶活力为10000U/g，酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，酸性纤维素酶使用温度为25～70℃，使用pH为3.5～6.5。
(1)甘蔗渣中的粗纤维含量测试
分别选取实施例1、实施例2制备得到的饲用原料以及新鲜甘蔗渣，分别按照GB/T6434-1994的方法测定甘蔗渣中粗纤维的含量，实验结果如表1所示。
表1-不同实施例的甘蔗渣中粗纤维的含量
实施例 新鲜甘蔗渣 实施例1 实施例2
粗纤维含量(％) 40.5 21.3 20.7
从表1中可知，新鲜甘蔗渣经过纤维素酶酶解和微生物菌种发酵后粗纤维含量大大降低。
(2)妊娠母猪喂养实验
选取实施例1的制备得到的饲用原料配制本发明母猪饲料，以及选取传统母猪饲料，其配方组成如表2所示。其中，各组分均以质量百分比表示。
表2-母猪饲料和传统饲料的具体组分
选择同胎次长大的二元母猪20头，随机分成2组，每组10头。从配种后7天开始喂养饲料，直到本胎次分娩，共107天。其中一组喂养表2中传统母猪饲料，另一组喂养表2中的本发明母猪饲料，两组的饲养管理方法一致。按照母猪既定的喂料规范进行饲喂，控制喂料量。试验时，前一天晚上24:00清理未吃完的饲料，第二天早上6:00投喂，在第配种后56日龄用背膘测定仪测定母猪膘情，进行评分，观察便秘发生率；在分娩前3天观察便秘发生率，在分娩后第3天，观察初生仔猪腹泻率。试验结果如表4所示。其中，便秘发生率(％)＝Σ每头便秘发生的天数/饲喂头数×天数×100，初生仔猪腹泻率计算公式：初生仔猪腹泻率(％)＝第三日龄腹泻总数/仔猪总数×100。怀孕母猪膘情评分按照下表3标准进行(参考《养猪学》，中国农业出版社)。
表3-怀孕母猪膘情评分标准
表4-不同饲料喂养对妊娠母猪的影响
项目 传统母猪饲料 本发明母猪饲料
第56日龄膘情测定值(mm) 27.3 18.7
56日龄膘情评价 偏肥 适度
56日龄便秘发生率(％) 11.45 3.17
分娩前膘情测定值 33.4 20.2
分娩前膘情评价 肥胖 适度
妊娠期便秘发生率(％) 21.42 4.67
初生仔猪腹泻率(％) 33.29 6.33
从表4中可知经本发明实施例1的得到的饲料原料制备而成的配制饲料，能够有效地优化妊娠母猪日粮结构，调整妊娠期母猪的体况，改善母猪肠道健康，极显著地降低母猪便秘发生率，极显著地减少初生仔猪腹泻率，改善母猪群的生产效益。
(3)饲料原料喂养肉牛实验
选取实施例1的制备得到的饲用原料配制本发明肉牛饲料，以及选取传统肉牛饲料，其配方组成如表5。其中，各组分均以质量百分比表示。
表5-肉牛饲料和传统饲料的具体组分
传统肉牛饲料 本发明肉牛饲料
苜宿草(％) 70 63
精料补充料(％) 30 30
实施例1制备的饲用原料(％) - 7
选取体重接近的同品种的10头育肥犊牛，分成两组，每组5头。对照组使用表5中的传统饲料喂养，试验组使用表5中的肉牛饲料喂养，试验60天。试验时，晚上8点，将未吃干净的饲料清理干净，于第二日早上6点，对参与试验的各头牛进行称重记录。在试验结束前一天晚上8点清理未吃完的饲料，第二天早上对每头牛进行称重。全期记录每头牛的腹泻天数。计算腹泻率、日增重、总增重，并进行显著性分析。试验结果如下表6所示。
表6-不同饲料喂养对犊牛的影响
观察指标 对照组 试验组
腹泻率(％) 16.35 5.12
平均初重(kg) 135.3±3.12 133.9±3.85
平均末重(kg) 199.8±3.37 217.3±4.12
平均增重(kg) 64.5±3.15 83.4±3.99
平均日增重(kg) 1.08±0.27 1.39±0.36
从表6中可以看出试验组的育肥犊牛的腹泻率比对照组降低了68.69％，极大地改善了育肥牛的肠道健康状况，且平均日增重和平均增重均大于对照组。
(4)饲料原料喂养肉兔实验
选取实施例1的制备得到的饲用原料配制本发明肉兔饲料，以及选取传统肉兔饲料，其配方组成如表7所示。其中，各组分均以质量百分比表示。
表7-传统肉兔饲料和本发明传统饲料的具体组分
传统肉兔饲料 本发明肉兔饲料
玉米(％) 40 40
豆粕(％) 8 8
DDGS 8 8
麸皮 10 10
苜宿草 30 24
实施例1制备得到的饲用原料 - 6
预混料 4 4
选取体重接近的同品种的60只肉兔，分成两组，每组30头，每10头为一个重复。对照组使用表7中的传统肉兔饲料，试验组使用表7中的本发明肉兔饲料，试验30天。试验时，晚上8点，将未吃干净的饲料清理干净，于第二日早上6点，对参与试验的各组肉兔进行称重记录。在试验结束前一天晚上8点清理未吃完的饲料，第二天早上对各组肉兔进行称重。全期记录各组肉兔的死亡数。计算育成成活率、日增重、总增重，试验结果如表7所示。
表8-不同饲料喂养对肉兔的影响
观察指标 对照组 试验组
育成成活率(％) 91.38±5.76 99.12±2.19
平均初重(g) 613.45±11.2 611.07±10.53
平均末重(g) 1563.22±31.33 1677.63±38.02
平均增重(g) 949.77±8.56 1066.56±3.99
平均日增重(g) 31.66±0.27 35.55±0.21
从表8中可知，利用本发明的饲料原料制备的肉兔饲料，能显著地提高了肉兔的育成成活率，显著提高了平均日增重。本发明的优质饲料原料，对肉兔使用，有重大的经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.向新鲜甘蔗渣中加入糖蜜液；
S2.然后加入纤维素酶和微生物菌种，经发酵，干燥后即得饲用原料。
2.如权利要求1所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：S2中所述纤维素酶为酸性纤维素酶。
3.如权利要求2所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：所述酸性纤维素酶经里氏木霉菌株发酵后产生，酸性纤维素酶使用温度为25～70℃，使用pH为3.5～6.5。
4.如权利要求1所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：S2中所述微生物菌种包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌和黑曲霉菌中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：S2中加入纤维素酶和微生物菌种后调节糖蜜液的pH为4～6。
6.如权利要求1所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：S1中向新鲜甘蔗渣中加入糖蜜液中后调节重量含水量为30～50％，然后调节糖蜜液的温度为25～35℃。
7.如权利要求1所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：S2中发酵时间为12～72h，干燥至重量含水量为8～12％。
8.如权利要求2所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：S1中糖蜜液加入量为甘蔗渣重量的2～5％，S2中酸性纤维素酶的加入量为甘蔗渣重量的0.05～0.1％，酸性纤维素酶活力为10000U/g。
9.如权利要求3所述的利用甘蔗渣生产饲用原料的方法，其特征在于：所述微生物菌种为枯草芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌的加入量为甘蔗渣重量的0.05～0.1％，枯草芽孢杆菌的活菌数大于1000亿CFU/g。
10.一种饲料，其包括如权利求1～8任一所述的方法制备得到的饲用原料，所述饲用原料中粗纤维含量为20-35％。
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