CN111213793A - 一种复合发酵生物饲料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合发酵生物饲料及其制备方法，其中所述复合发酵生物饲料包括豆粕粉21‑43份、玉米粉27‑49份、麸皮5‑10份、纤维素酶液3‑7份、液体菌液3‑7份、水25‑35份。所述方法包括发酵基料组分及发酵工艺等步骤。本发明复合发酵生物饲料不仅游离活性成分含量高，而且还具有增强动物抗病力，防止猪疾病的发生，促进促进猪生长生长等功效，从而达到猪群健康、全养殖过程无抗生素添加的目标，适于产业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合发酵生物饲料及其制备方法，属于生物技术领域。
背景技术
我国是世界上最大的猪肉生产国和消费国，每年出栏6亿头以上，猪肉产量约占世界总产量的46％，猪肉占日常肉类消费量的比重在60％以上。生猪饲养模式由传统的养殖户分散饲养，正在不断地向专业化、企业化、规模化、现代化转变，畜舍利用率不断提高。然而生猪生长速度过快，规模化养殖环境条件差，容易引起猪体内微生物菌群平衡失调，造成免疫力、抗病能力下降，导致疾病频频发生。为降低规模化养殖的风险，提高养殖效益，添加抗生素成为饲料养殖业普遍采用的技术手段。
随着我国社会经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，人们健康生活的意识也在逐渐增强。因此，安全优质的畜产品生产就显得尤为重要。抗生素、化学合成药物以及激素类药物在饲料中的大量使用给养殖生产带来很大的危害，影响了食品安全和人民健康。长期大量使用抗生素，会造成各类药物在畜产品内大量残留，成为威胁环境、肉类产品品质和人类安全的重要因素。
在绿色食品观念的倡导下，人们越来越追求安全食品，无抗养殖是人们不断提高养殖效率、改善猪肉品质的必然趋势。无抗养殖，即在养殖全程不使用抗生素、激素等药物。虽然应用微生态制剂和发酵饲料提高生猪生产性能，降低生猪发病率，减少抗生素使用，已经逐渐受到各养殖企业的重视。但是大多使用的微生态制剂菌种较为单一，复配技术含量不高，不能真正替代抗生素的使用。
生物发酵技术用于饲料生产起源于20世纪80年代，与传统发酵方法相比，现代生物发酵技术具有促进活性成分释放，提高原料效能，简化发酵生产工艺等优势。目前，生物发酵技术在饲料研究领域较为活跃。发酵分为液体发酵和固体发酵两种生产工艺，目前，多采用液态发酵生产工艺。液体发酵工艺虽然具有发酵菌种易得，菌种易于发酵等优点，但也存在活性成分含量少，发酵产品产量低，成品干燥困难，生产成本高等缺点。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种复合发酵生物饲料及其制备方法，该方法采用微生物发酵的方式对饲料原料进行科学处理，原料利用率高，功效好，采用发酵生物饲料对猪进行健康调理，增强机体的免疫力，保证猪生长阶段的健康，达到促进生猪快速健康生长、彻底解决抗生素滥用问题，真正实现无抗养殖、生态养殖、经济养殖。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
本发明的第一个目的是提供一种复合发酵生物饲料的制备方法，其包括如下步骤：
1)按比例将豆粕粉10～20份、玉米粉20～30份、麸皮5～10份粉碎后混匀，过筛备用；
2)将菌种接种于液体培养基中，于20-40℃、100-200r/min培养18-24h获得发酵菌液，备用；所述菌种为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckiisubsp.bulgaricus)中的一种或两种以上的混合菌液；
3)将步骤1)得到的原料混合物于110-130℃灭菌10-30min，降温后加入步骤1)的原料质量3％的纤维素酶，35℃反应24-48h，间隔6-12h搅拌一次，得到预处理后的原料混合物；
4)将步骤2)制备的发酵菌种与无菌水混匀后接种到步骤3)得到的原料混合物中，于20-40℃厌氧发酵培养3-5天，发酵培养结束后，发酵产物即得。
在一种实施方式中，所述步骤1)将粉碎后的饲料原料过60目筛。
在一种实施方式中，步骤2)中所述的液体培养基为PDA培养基、MRS培养基或营养肉汤培养基。
在一种实施方式中，所述酿酒酵母为啤酒酵母ATCC 9763；所述德氏乳杆菌保加利亚亚种为德氏乳杆菌保加利亚亚种GIM 1.204。
在一种实施方式中，所述纤维素酶的酶活为100000U/kg。
在一种实施方式中，步骤4)中发酵菌种的接种量为灭菌后的原料总重量的5-20％。
在一种实施方式中，所述枯草芽孢杆菌接种于营养肉汤培养基中，于30℃培养18h，获得菌浓≥1×109CFU/mL的种子液。
在一种实施方式中，所述酿酒酵母接种于PDA培养基中，于28℃培养24h，获得菌浓≥1×107CFU/mL的种子液。
在一种实施方式中，所述德式乳杆菌接种于MRS培养基中，于35℃培养24h，获得菌浓≥1×108CFU/mL的种子液。
在一种实施方式中，所述方法具体包括如下步骤：
1)按比例将豆粕粉20份、玉米粉30份、麸皮10份粉碎后混匀，过筛备用；
2)将菌种接种于液体培养基中，于20-40℃摇床(100-200r/min)培养18-24h获得发酵菌种，所述菌种为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomycescereviae)和德氏乳杆菌保加利亚亚种按照1:1:10比例混合后的混合菌液；
3)将步骤1)得到的原料混合物于110-130℃灭菌10-30min，然后将总量1-3％的纤维素酶与3-7％无菌水混匀后加入原料混合物中水浴35℃，24-48h，间隔6-12h搅拌一次，得到预处理后的原料混合物。
4)将总量3-7％发酵菌种与3-7％无菌水混匀后接种到步骤3)得到的原料混合物中于20-40℃厌氧发酵培养3-5天，密闭培养，发酵培养结束后，发酵产物即得。
具体的，步骤2)中所述的液体培养基优选为PDA培养基、MRS培养基或营养肉汤培养基等。步骤3)中发酵菌种的接种量为总重量的5-20％。
本发明的第二个目的是提供上述任一所述方法制备的生物发酵饲料。
本发明的第三个目的是提供所述生物发酵饲料作为基础饲料添加剂方面的用途。
在一种实施方式中，所述生物发酵饲料按照20～100g/kg的比例添加至基础饲料中。
有益效果：
本发明采用微生物发酵结合生物酶解，对饲料原料进行科学处理，使难以吸收利用的大分子物质经过微生物的代谢作用变成易吸收的小分子，并有助于促进有效活性成分释放，使制备获得的复合发酵生物饲料具有更好的促生长效果，同时通过益生菌代谢生产的有机酸等物质，提高了饲料对致病菌的抑制能力，减少了抗生素的使用量，增强发酵饲料功效，提高机体免疫力，具体表现在：
1、本发明通过微生物的发酵降解作用，促进原料中的抗原成分有效成分降解消除，使饲料中游离氨基酸比本底含量0.35～0.44％(w/w)提高56％、小肽活性成分(≤1000Da)比原料初始的0.39～1.28％(w/w)提高3-4倍；
2、本发明的方法避免了有益微生物在传统饲料生产中的诸如高温制粒、膨化、熟化等传统加工工艺中活性成分易于破坏的弊端。同时，由于发酵菌的生物转化作用，还能产生按质量计5-6％有机酸、4-5％小肽等，具有良好功效的初生及次生代谢产物；
3、本发明的方法工艺简单易控制，更能符合产业化生产的现实条件，易于实现产业化。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
下述实施例中，所用PDA培养基、MRS培养基、营养肉汤培养基、普通肉汤培养基及营养琼脂培养基的组成采用本领域常规配方即可，故不赘述。所用菌种可购买市售产品，其中，啤酒酵母ATCC 9763购自安琪酵母菌种保藏中心；德氏乳杆菌保加利亚亚种GIM 1.204购自广东省微生物研究所。
实施例1复合发酵饲料的制备
一种复合发酵生物饲料的制备方法，其包括如下步骤：
1)将豆粕粉、玉米粉、麸皮粉碎过60目筛后，按2：3：1的质量比混匀，过筛备用；
2)将枯草芽孢杆菌接种于营养肉汤培养基中，于30℃，200rpm培养18h，获得菌浓≥1×109CFU/mL的种子液；
将啤酒酵母ATCC 9763接种于PDA培养基中，于28℃，200rpm培养24h，获得菌浓≥1×107CFU/mL的种子液；
将德氏乳杆菌保加利亚亚种GIM 1.204接种于MRS培养基中，于35℃培养24h，获得菌浓≥1×108CFU/mL的种子液；
将枯草芽孢杆菌、啤酒酵母ATCC 9763、德氏乳杆菌保加利亚亚种GIM 1.204按照菌浓比为1：1：10的比例混合，获得复合菌液；
3)将步骤1)得到的原料混合物于120℃灭菌20min，然后加入饲料原料质量3％、酶活为100000U/kg的纤维素酶，与饲料原料质量5％的无菌水混匀后加入原料混合物中，35℃反应24h，间隔6-12h搅拌一次，得到预处理后的原料混合物。
4)按质量比将总量3-7％的步骤2制备的复合菌液与3-7％无菌水混匀后接种到步骤3)得到的原料混合物中于32℃厌氧发酵培养3天，密闭培养，发酵培养结束后，发酵产物即得。
对比例1：
具体实施方式同实施例1，区别在于，省略步骤3的酶解处理过程，直接将步骤(2)制备的复合菌液接种至步骤(1)的原料中，并按照步骤(4)的条件进行发酵。
对比例2：
具体实施方式同实施例1，区别在于，将加酶量调整为0.3％。
对比例3：
具体实施方式同实施例1，区别在于，将枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、德氏乳杆菌保加利亚亚种的比例调整为1:1:1。
实施例2不同工艺制备的复合发酵饲料的成分评价
将实施例1及对比例1～3制备的饲料中的游离氨基酸含量、分子量为≤1 000Da的小肽含量进行检测，其中，水分、粗蛋白、粗灰分的检测方法参见GB/T 6435-2014、GB/T6432-2018、GB/T6438—007；总有机酸的检测方法参见GB/T 5009.157-2016，小肽的检测方法参见GBT22492-2008，三种益生菌活菌总数的检测方法参见枯草芽孢杆菌GB/T26428-2010、啤酒酵母GB/T 22547-2008、德氏乳杆菌GB 478935-2016。
结果显示(表1)，实施例1的制备方法获得的发酵饲料中有机酸含量和小肽含量均显著高于对照，分别高出1.70～1.82倍，0.73～1.81倍。
表1不同对比例制备的复合发酵饲料主要营养成分(按质量计)
| 种类 | 水分 | 粗蛋白 | 粗灰分 | 总有机酸 | 小肽 | 益生菌 |
| 实施例1 | 36.4％ | 28.9％ | 3.5％ | 6.5％ | 4.5％ | ≥10<sup>9</sup>CFU/g |
| 对比例1 | 36.0％ | 27.6％ | 4.0％ | 2.4％ | 1.6％ | ≥10<sup>9</sup>CFU/g |
| 对比例2 | 36.7％ | 28.4％ | 3.6％ | 2.3％ | 2.6％ | ≥10<sup>9</sup>CFU/g |
| 对比例3 | 35.8％ | 28.0％ | 3.7％ | 3.6％ | 3.8％ | ≤10<sup>8</sup>CFU/g |
实施例3复合发酵生物饲料对仔猪生长的影响
选用35±1日龄、平均体重7.86±0.06kg健康的三元(杜×长×大)杂交断奶仔猪90头，随机分为3个处理组，每个处理组设5个重复，每个重复6头仔猪(公母各半)，各重复组间初始体重无显著性差异(p>0.05)。3个处理组分别为：空白对照组(基础日粮)、抗生素对照组(金霉素的添加量为75mg/kg饲料)和试验组(按40g/kg添加实施例1制备的复合发酵生物饲料的基础日粮)。仔猪自由采食和饮水，饲养管理和免疫程序参照仔猪饲养管理手册。
表2不同饲料对断奶仔猪的促生长作用
表2的结果显示：复合发酵生物饲料可显著提高仔猪的平均日增重(p<0.05)，改善料肉比，并显著降低仔猪的腹泻率以及死淘率(p<0.05)，提高仔猪的生产性能以及经济效益，能有效替代抗生素添加剂。
实施例4复合发酵生物饲料对育肥猪生长的影响。
试验选择平均体重为4.3kg左右，体质健康，同批转群的保育猪8个栏，以及平均体重为50kg左右，体质健康的肥育猪8个栏，按体重相近的原则分别将保育猪和肥育猪随机分为对照组(保育猪)、试验组(保育猪)和对照组(育肥猪)、试验组(育肥猪)，每个处理4个重复，每个重复72头仔猪，分别144头，进行为期10天的饲养试验。
本试验于2018年10月7日到2018年10月17日在惠州桑梓湖猪场进行。
对照组日粮和试验组日粮由佛山工厂负责生产和提供，具体为：
试验组(保育猪)：饲喂基础饲料(保育猪)+40g/kg复合发酵生物饲料；
对照组(保育猪)：饲喂基础饲料(保育猪)；
试验组(肥育猪)：饲喂基础饲料(肥育猪)+40g/kg复合发酵生物饲料；
对照组(肥育猪)：饲喂基础饲料(肥育猪)。
试验猪的管理以清水塘猪场实际饲养管理为基础，专人管理，各组在相同的饲养管理和环境条件下进行，保持饲料新鲜，保持猪舍环境舒适，每天观察试验猪采食、健康及活动情况，发现病猪后为该猪作标记号，跟踪记录发病日期、持续时间、治疗方案、康复情况，严重发病要剔除试验栏，并称取病猪的体重，做好日期和体重的记录。
对饲养72天后的仔猪生产性能进行统计，生产性能包括：日采食量(ADFI)、日增重(ADG)、料肉比(FCR)，结果如表2所示。
表2仔猪(保育猪)生产性能试验结果
试验结果表明：(1).在平均日采食量方面，对照组为141g/头，试验组为157g/头，试验组比对照组增加10.56％；(2).在平均日增重方面，对照组为104g/头，试验组为118g/头，试验组比对照组增加13.56％；(3).在料肉比方面，试验组(1.33)比对照组(1.36)降低2.21％。
表3肥育猪生产性能试验结果
试验结果表明：此复合发酵生物饲料在育肥猪上对生产性能无显著影响，且不会造成猪的脂肪显著增加。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种复合发酵生物饲料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将豆粕粉10～20份、玉米粉20～30份、麸皮5～10份粉碎后混匀，过筛备用；
2)将菌种接种于液体培养基中，于20-40℃、100-200r/min培养18-24h获得发酵菌液；所述菌种为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)中的一种或两种以上的混合物；
3)将步骤1)得到的原料混合物于110～130℃灭菌10～30min，降温后加入原料混合物质量2～5％的纤维素酶，35℃反应24～48h，间隔6～12h搅拌一次，得到预处理后的原料混合物；
4)将步骤2)制备的发酵菌液接种到步骤3)得到的原料混合物中，于20～40℃厌氧发酵3～5天。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酿酒酵母为啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ATCC 9763；所述德氏乳杆菌保加利亚亚种为德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)GIM 1.204。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌接种于营养肉汤培养基中，于30～37℃培养18～24h，获得菌浓≥1×109CFU/mL的种子液。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述酿酒酵母接种于PDA培养基中，于26～28℃培养20～24h，获得菌浓≥1×107CFU/mL的种子液。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述德式乳杆菌保加利亚亚种接种于MRS培养基中，于35～37℃培养20～24h，获得菌浓≥1×108CFU/mL的种子液。
6.根据权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，所述菌种为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和德氏乳杆菌保加利亚亚种按照菌浓比为1:1:10比例混合后的混合菌液。
7.应用权利要求1～6任一所述方法制备的复合发酵生物饲料。
8.权利要求7所述复合生物发酵饲料作为饲料添加剂方面的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，按照20～100g/kg的比例添加至基础饲料中。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，用于促进仔猪生长、降低腹泻率和/或死淘率。
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|---|---|---|---|---|
| CN102488089A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 吉林省农业科学院 | 微生态培养物饲料添加剂的制备方法 |
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