CN110710617B

CN110710617B - 一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN110710617B
Application number: CN201910967606.5A
Authority: CN
Inventors: 梁晶晶; 刘宝同; 张许光; 秦朋; 蔡玉勇; 张宗国
Original assignee: Qingdao Shangde Biotechnology Co ltd
Current assignee: Qingdao Shangde Biotechnology Co ltd
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2039-10-11
Also published as: CN110710617A

Abstract

本发明提供了一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料及其制备方法和应用，所述饲料包括黑曲霉固体发酵复合酶40~50kg/吨；凝结芽孢杆菌菌粉1~1.5kg/吨；发酵湿料400~600kg/吨；粘合剂10~20kg/吨；高筋面粉400~450kg/吨。本发明所述软颗粒饲料将乳酸菌和酵母菌发酵物‑发酵湿料与固体发酵复合酶和凝结芽孢杆菌菌粉进行低温制粒，通过粘合剂的作用制作成对虾可以直接摄食的软颗粒，通过乳酸菌和酵母菌的搭配抑制了软颗粒的发霉，主要应用于南美白对虾养殖中，对提高生产性能、降低饵料系数、改善养殖水体环境具有重要意义。

Description

一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于水产养殖用生物饲料技术领域，具体涉及一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料及其制备方法和应用。

背景技术

南美白对虾是虾类养殖品种中产量最高的一种，2018年全国养殖总产量176万吨，占所有甲壳动物养殖产量的43％。南美白对虾养殖过程中急性肝胰腺坏死综合征和肠道疾病是主要的病害，因缺少特异性免疫一旦发病死亡率极高。日常管理中主要通过施用生物制剂和消毒剂改善水体环境、减少发病几率。生物饲料和微生态制剂在对虾养殖中的使用频率非常高，主要剂型包括粉剂、液体、发酵湿料三种。粉剂以芽孢类产品为主，水体泼洒一般使用 50～500g/亩·米、拌料内服0.1～5g/kg；液体以乳酸菌类产品为主，水体泼洒一般使用 100～300ml/亩·米、拌料内服10～20ml/kg；发酵湿料则是乳酸菌和酵母菌发酵产物为主，按 10～20％比例替代常规饲料。

发酵湿料是近些年在水产养殖行业常见的一种原料前处理及益生菌培殖方式，含水在 40％左右，是将豆粕、麸皮、玉米等原料结合微生物及养殖动物需求进行配伍后，采用乳酸菌厌氧发酵，为了提高蛋白等分解效率和适口性，还会少量复配芽孢菌和酵母菌。发酵后产物通过与饲料混合搅拌后，替代部分饲料在养殖现场使用，可调节动物肠道和水体菌群平衡，提高饲料利用率、降低饲料成本。这是方式是提高植物性蛋白原料和纤维原料利用率的重要手段，发酵过程中植物性原料经过微生物的发酵将利用率低的大分子抗营养成分降解，例如豆粕中11S大豆球蛋白和7Sβ-大豆伴球蛋白分解为小分子多肽、菜粕中硫苷被微生物分泌的芥子酶和有关酶系分解利用，等等。此外，微生物发酵过程中有益菌的繁殖带来有益菌数量、菌体蛋白以及有益代谢的增加，对植物性原料价值的提升有非常大的价值。

普通的发酵湿料存在水中溶散快、不耐储存等问题。而如果将全价饲料进行直接发酵，因饲料原料组成与微生物营养需求不匹配，且水分添加量需要低于28％，这种条件下发酵深度低、微生物繁殖少，且会降低全价料中动物蛋白的价值。本发明以发酵湿料为主要基质，复配酶制剂和凝结芽孢杆菌菌粉，以冷制粒工艺提供了一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料，达到了投入水中120min不溶散、开口存放6个月不发霉的指标，在南美白对虾养殖中应用可降低死亡率、提高生长速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料及其制备方法和应用，主要解决发酵湿料存放过程中发霉、直接制粒水分太高不抗挤压、投入水中溶散太快问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料，所述饲料包括以下组分：

所述黑曲霉固体发酵复合酶的制备方法为称取麸皮与菜粕作为发酵物料，并添加(NH4)₂SO₄和水，接种黑曲霉进行发酵，培养温度25～30℃，培养时间60～70h，发酵结束后，烘干至含水8％～12％；

所述的凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)的保藏编号为CGMCC NO.13044。

进一步的，所述软颗粒含水量为26％～28％；所述软颗粒采用呼吸袋包装，打开包装后存放6个月不发霉，25～50kg/m²压力下不黏连。

进一步的，所述软颗粒投入水中120min后可用镊子捏起而不断开

进一步的，所述发酵湿料的制备方法为称取麸皮、次粉、豆粕和玉米粉作为原料，混合均匀，原料的85％～95％过60目筛；然后加水、糖蜜、鼠李糖乳杆菌菌粉和啤酒酵母，制得发酵湿料

本发明还提供了所述的南美白对虾用发酵软颗粒饲料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)制备黑曲霉固体发酵复合酶：称取麸皮与菜粕作为发酵物料，并添加(NH₄)₂SO₄和水，接种黑曲霉进行发酵，发酵结束后，烘干至含水8％～12％，制得黑曲霉固体发酵复合酶；

(2)制备发酵湿料：称取麸皮、次粉、豆粕和玉米粉作为原料，混合均匀，原料的85％～95％过60目筛；然后加水、糖蜜、鼠李糖乳杆菌菌粉和啤酒酵母，制得发酵湿料；

所述的鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)保藏编号为CGMCC No.11387。

(3)将黑曲霉固体发酵复合酶、凝结芽孢杆菌菌粉、发酵湿料、粘合剂和高筋面粉按比例称量后，混合均匀，挤成面条状，最后制成颗粒；

所述的凝结芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC NO.13044。

进一步的，所述步骤(1)中麸皮与菜粕的质量比为2.0～2.5:1。

进一步的，所述步骤(1)中发酵的条件为：初始pH 7.5，培养温度25～30℃，培养时间60～70h，期间翻料2～3次。

进一步的，所述步骤(1)中(NH₄)₂SO₄占发酵物料质量分数为3.5～4.5％，发酵物料和水的质量比为1:1.2～1.5。

进一步的，所述步骤(2)中玉米粉占原料的质量分数8～15％。

进一步的，所述步骤(2)中每吨原料加水300～400kg、糖蜜10～20kg、鼠李糖乳杆菌菌粉0.01～0.05kg和啤酒酵母0.02～0.1kg

进一步的，所述步骤(3)中粘合剂为HJ-I型粘合剂。

进一步的，所述步骤(2)中麸皮、次粉、豆粕、玉米粉的质量比为5～6：2～3：1：1。

进一步的，所述步骤(2)中糖蜜、鼠李糖乳杆菌菌粉和啤酒酵母先与水混合，再与原料混合。

本发明还提供了所述的发酵软颗粒饲料在饲喂南美白对虾中的应用。

进一步的，投喂发酵软颗粒30天后，与对照组相比，对虾死亡率降低6.67％，增重率提高10.13％，饵料稀释下降0.14。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：

本发明选用鼠李糖乳杆菌和啤酒酵母对植物纤维为主的原料进行厌氧固体发酵，选用黑曲霉对麸皮和棉粕进行好氧固体发酵，最终两者与凝结芽孢杆菌菌粉复配，添加粘合剂和高筋面粉，采用低温冷制粒、呼吸袋包装，得到一种稳定的发酵软颗粒。使用本发明所述的发酵软颗粒饲料饲喂南美白对虾，南美白对虾一个月内平均增重率比对照组提高，饵料系数降低，副溶血弧菌攻毒后死亡率降低。

附图说明

图1是南美白对虾用发酵软颗粒饲料外观。

图2是不同乳酸菌发酵配方4后pH的变化。

图3是乳酸片球菌对不同原料配方发酵后pH的变化。

图4是鼠李糖乳杆菌对不同原料配方发酵后pH的变化。

图5是采用乳酸菌发酵后48h发霉情况。

图6是采用乳酸菌发酵后7天发霉情况。

图7是添加酵母后48h发霉情况。

图8是添加酵母后7天发霉情况。

图9是南美白对虾用发酵软颗粒饲料呼吸袋包装后外观。

图10是刚放入水中的南美白对虾用发酵软颗粒饲料。

图11是放入水中120分钟的南美白对虾用发酵软颗粒饲料。

图12是水族缸循环水系统。

图13是副溶血弧菌攻毒后累积死亡率。

具体实施方式

下面通过实施例来对本发明的技术方案进一步解释，实施例将帮助更好地理解本发明，但本发明不仅仅局限于下述实施例。

实施例1、一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料

本实施例中提供了一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料，见图1，所述软颗粒饲料包括以下重量份的原料：

黑曲霉固体发酵复合酶40kg/吨；

凝结芽孢杆菌菌粉1kg/吨；

发酵湿料500kg/吨；

粘合剂15kg/吨；

高筋面粉434kg/吨。

实施例2、一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料的制备方法

1、不同原料配比及不同乳酸菌发酵效果比较研究

实验中乳酸菌接种量为10⁶CFU/g原料，水分为40％，密封厌氧发酵48h。发酵后pH的降低幅度代表乳酸发酵过程中的产酸情况。结果表明：用不同的乳酸菌发酵配方4，乳酸片球菌降pH能力最强，见图2；根据图3和图4结果显示，配方中增加玉米粉用量，有利于pH的降低，但玉米粉添加量达到50％时发酵后乳酸菌含量明显低于玉米粉添加量少时；添加DDGS(配方1)不利于pH降低；pH过低不利于乳酸菌的繁殖。因此，综合考虑产酸及乳酸菌活菌含量，选择鼠李糖乳杆菌作为发酵湿料菌种，玉米粉添加量为10％，不添加 DDGS，即配方4。

表1不同原料配比表

2、不同水产全价饲料发酵效果评价

实验中采用鼠李糖乳酸菌发酵颗粒饲料，接种量10⁶CFU/g，发酵水分26％、37℃样品袋密封发酵。结果见表2。未发酵时不同饲料pH均在6.0以下，加菌液后降低0.2左右。但发酵48h后，pH没有降低反而略有上升，表明添加在颗粒饲料里添加乳酸菌不能发酵成功，主要是因饲料原料组成与微生物营养需求不匹配，且因饲料的吸水性差，不能添加过多水分，水添加量需要低于28％，这个水分下发酵深度低、微生物繁殖少。因此选择水产全价饲料直接发酵方式获得发酵软颗粒遇到发酵深度不足问题。

表2水产全价饲料发酵效果

3、发酵湿料预防发霉方案

采用鼠李糖乳杆菌进行发酵(配方4)，乳酸菌接种量为10⁶CFU/g，水分为40％。48h的发霉率为67％(图5)，7d后则全部发霉，且发霉更为严重(图6)。这与发酵湿料在实际应用过程中遇到的问题一样，难以避免霉菌的污染。

根据霉菌和酵母同属于真菌，相互有一定竞争作用，尝试在发酵前期加入10⁶CFU/g啤酒酵母菌。结果表明，发酵后加酵母组pH高于仅乳酸菌组，但乳酸菌菌量高于仅乳酸菌组 (表3)，且发酵48h到7d均没有发霉(图7、图8)。后期跟踪结果显示，敞口存放180天未出现发霉情况。

表3不同处理发酵湿料48h和7d pH和菌量

4、软颗粒入水稳定性和关键菌、酶稳定性

为保证对虾可以有效摄食，软颗粒在水中必须有一定的韧性和硬度，可以被对虾夹食，产品在水中至少保证1.5h不容散，颗粒直径膨胀不超过原直径20％(不能过度膨胀，可被夹食)。需要对粘合剂进行优化。在发酵软颗粒配方中加入不同的粘合原料和粘合剂剂：高筋面粉、预糊化淀粉、海藻酸钠、QD-JJ型粘合剂、HJ-I型粘合剂、HZ-NZ型粘合剂。

结果表明，粘合剂样品的水溶性指标存在差异，添加QD-JJ和HZ-N的颗粒表面光滑度一般，同时在水中溶散时间较短，入水后很快膨胀，膨胀颗粒表面疏松，水中稳定性不能满足产品要求。添加HJ-I的水中稳定性最好，与高筋面粉搭配时颗粒在水中最长可稳定120min，见表4。添加高筋面粉与HJ-I制成的软颗粒木聚糖酶平均存留率为85.42％，凝结芽孢杆菌平均存留率为81.33％。

表4软颗粒中添加不同粘合剂与粘合性原料水中稳定性比较

5、所述南美白对虾用发酵软颗粒饲料的制备方法包括以下步骤：

(1)所述黑曲霉固体发酵复合酶是采用质量比为7:3的麸皮与菜粕进行发酵，并添加占发酵物料质量比为4.0％的(NH4)₂SO₄，料水比1:1.2，接种黑曲霉，初始pH 7.5，培养温度28℃，培养时间60h，期间翻料2次。发酵结束流化床40～60℃烘干至含水10％。其中含木聚糖酶：500～800U/g；甘露聚糖酶：30～50U/g；纤维素酶：10～20U/g；果胶酶：350～400U/g；酸性蛋白酶：2000～3000U/g。

(2)所述发酵湿料的制备方法：将50％麸皮、30％次粉、10％豆粕、10％玉米粉按上述配比称取作为原料，混合均匀，原料的90％过60目筛。每吨原料加385kg水、10kg糖蜜、0.01kg鼠李糖乳杆菌菌粉和0.05kg啤酒酵母，糖蜜、鼠李糖乳杆菌菌粉、啤酒酵母先加入水中充分溶解后再与原料混合。

所述的鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)菌粉活菌含量为1000×10⁸CFU/g，该菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所；保藏日期：2015年9月16日，其保藏编号为CGMCC No.11387。

所述的啤酒酵(Saccharomyces cerevisiae)为市售普通啤酒酵母粉，活菌含量200×10⁸CFU/g。

(3)将黑曲霉固体发酵复合酶、凝结芽孢杆菌菌粉、发酵湿料、粘合剂和高筋面粉按比例称量后，采用高速混合机混合后，采用旋转辊压方式挤成1.0～1.2mm面条状，最后经球形抛丸机制成4～5mm颗粒，颗粒含水26％～28％，采用呼吸袋包装，见图9，打开包装后存放6个月不发霉，25～50kg/m²压力下不黏连。软颗粒投入水中120min可以镊子轻轻捏起而不断开，见图10-图11。

所述的凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)菌粉活菌含量为100×10⁸CFU/g，该菌种保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所；保藏日期：2016年9月26日，其保藏编号为CGMCC NO.13044。

所述粘合剂为湖州南珠粒状饲料助剂厂HJ-I型粘合剂。

实施例3、一种发酵软颗粒饲料在饲喂南美白对虾中的应用

于2018年6月11日购入市售南美白对虾，已暂养至体长5～6cm，体重为4～5g/尾。在水族缸循环水系统(水族箱长39cm×宽39cm×高33cm，有效水体50L，图12)进行养殖实验，水温(27±2)℃，盐度24‰，采用电磁式空气泵连续充气、中科直流变频水泵进行循环，流量12000L/H，全系统32个水族缸，3h完成一次循环。实验选取(4.6±0.08)g 的对虾144尾，分为2个组：A组投喂100％市售1.0mm对虾颗粒料，B组按市售1.0mm对虾颗粒料与发酵软颗粒料质量比为1:20投喂，每组6个重复，每个重复12尾对虾。养殖为期30天，攻毒为期7天。

养殖期间每日投喂3餐，投喂时间为8:30、12:30、16:30，投喂量按照1h饱食投喂。然后以缸为单位用虹吸管进行残饵收集，收集后105℃烘干至恒重后称量并记录。养殖30天后统计生长情况和死亡率，然后采用副溶血弧菌腹部注射攻毒，用微量进样器腹部注射25μL弧菌稀释液，之后持续观察1周，期间将缸体循环水关闭，每天投喂2次、吸底2次、吸完底将水补充至50L，其他饲养管理正常进行，每天记录对虾死亡情况。

结果表明，投喂发酵软颗粒30天后，与对照组相比，对虾死亡率降低6.67％(P＜0.05)，增重率提高10.13％(P＜0.05)，饵料稀释下降0.14(P＜0.05)，见表5。

腹部注射无菌生理盐水组对虾正常活动和摄食，没有观察到异样。注射副溶血弧菌进行攻毒后，在24h内部分对虾即会出现瘫软、变白、最终死亡的现象，随着时间延长、对虾死亡率逐渐稳定下来。对7天累计死亡率数据进行统计显示，添加发酵软颗粒饲料组累计死亡率显著降低(P＜0.05)(图13)。

表5对虾基础日粮中添加发酵软颗粒对南美白对虾增重率、特定生长率、饵料系数及成活率的影响

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种南美白对虾用发酵软颗粒饲料，其特征在于：所述饲料包括以下组分：

黑曲霉固体发酵复合酶 40 ~ 50kg/吨；

凝结芽孢杆菌菌粉 1 ~ 1.5kg/吨；

发酵湿料 400 ~ 600kg/吨；

粘合剂 10 ~ 20kg/吨；

高筋面粉 400 ~ 450kg/吨；

所述黑曲霉固体发酵复合酶的制备方法为称取麸皮与菜粕作为发酵物料，并添加(NH₄)₂SO₄和水，接种黑曲霉进行发酵，培养温度 25 ~ 30℃，培养时间60 ~ 70h，发酵结束后，烘干至含水8% ~ 12%；

所述软颗粒含水量为26% ~ 28%；所述软颗粒采用呼吸袋包装，打开包装后存放6个月不发霉，25 ~ 50kg/m²压力下不黏连；

所述南美白对虾用发酵软颗粒饲料的制备方法包括以下步骤：

（1）制备黑曲霉固体发酵复合酶：称取麸皮与菜粕作为发酵物料，并添加(NH₄)₂SO₄和水，接种黑曲霉进行发酵，发酵结束后，烘干至含水8% ~ 12%，制得黑曲霉固体发酵复合酶；

（2）制备发酵湿料：称取麸皮、次粉、豆粕和玉米粉作为原料，混合均匀，原料的85% ~95%过60目筛；然后加水、糖蜜、鼠李糖乳杆菌菌粉和啤酒酵母，制得发酵湿料；

所述的鼠李糖乳杆菌保藏编号为 CGMCC11387；

（3）将黑曲霉固体发酵复合酶、凝结芽孢杆菌菌粉、发酵湿料、粘合剂和高筋面粉按比例称量后，混合均匀，挤成面条状，最后制成颗粒；

所述的凝结芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC NO.13044。

2.根据权利要求1所述的南美白对虾用发酵软颗粒饲料，其特征在于：所述步骤（1）中麸皮与菜粕的质量比为 2.0 ~ 2.5:1。

3.根据权利要求1所述的南美白对虾用发酵软颗粒饲料，其特征在于：所述步骤（1）中发酵的条件为：初始 pH 7.5，培养温度 25 ~ 30℃，培养时间60 ~ 70h，期间翻料2 ~ 3次。

4.根据权利要求1所述的南美白对虾用发酵软颗粒饲料，其特征在于：所述步骤（1）中(NH₄)₂SO₄占发酵物料质量分数为3.5 ~ 4.5%，发酵物料和水的质量比为1:1.2 ~1.5。

5.根据权利要求1所述的南美白对虾用发酵软颗粒饲料，其特征在于：所述步骤（2）中玉米粉占原料的质量分数8 ~ 15%。

6.根据权利要求1所述的南美白对虾用发酵软颗粒饲料，其特征在于：所述步骤（2）中每吨原料加水300 ~ 400kg、糖蜜10 ~ 20kg、鼠李糖乳杆菌菌粉0.01 ~ 0.05kg和啤酒酵母0.02 ~ 0.1kg。

7.根据权利要求1所述的南美白对虾用发酵软颗粒饲料，其特征在于：所述步骤（3）中粘合剂为HJ-I型粘合剂。

8.权利要求1 ~ 7所述的发酵软颗粒饲料在饲喂南美白对虾中的应用。