CN113367237A - 一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：(1)分别筛选枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌；(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液；(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液；(4)按比例配制复合酶；(5)制备固态培养基；(6)固态发酵制得反刍动物专用菌酶复合添加剂。本发明在不添加乳酸菌和淀粉酶，避免了被反刍动物采食后造成瘤胃pH降低，导致瘤胃酸中毒的问题，同时，本发明在保证活菌数的前提下，融合了丰富的酶系，并合理控制固态培养基粉碎后粒径，在不添加乳酸菌的情况下依然能够保证产品品质，产品常温保存12个月以上，无霉变和结块；能够提高反刍动物瘤胃发酵功能，促进营养物质的转化，增强生产性能。
Description
技术领域：
本发明涉及一种复合饲料添加剂的制备方法，特别是涉及一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法。
背景技术：
饲料微生物添加剂是近10多年来为替代抗生素开发的一类具有防治消化道疾病、降低幼龄动物死亡率、提高饲料效率、促进动物生长等作用，安全性好的饲料添加剂。目前，传统微生物饲料添加剂存在以下不足：
(1)传统的饲料微生物添加剂中一般添加的菌剂为：枯草芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌等。经过前期的研究发现，乳酸菌在发酵过程中产生乳酸，被反刍动物采食后造成瘤胃pH降低，导致瘤胃酸中毒，因此，乳酸菌不利于反刍动物的瘤胃微生态平衡。但是不添加乳酸菌的产品pH会比较高，导致保质期短，容易霉变、结块，目前还没有较好的解决办法。
(2)传统的饲料复合酶添加剂中含有淀粉酶，由于淀粉酶易促进瘤胃中乳链球菌和乳酸杆菌等瘤胃微生物的增殖，易导致瘤胃酸中毒现象。
(3)传统的微生态制剂作用位点在小肠，主要强调益生菌的活性，但是在实际使用中，常常受到过热或过冷的环境等因素影响，导致益生菌失活，无法发挥其作用。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法。
本发明的目的由如下技术方案实施：一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其包括如下步骤：(1)分别筛选枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌；(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液；(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液；(4)按比例配制复合酶；(5)制备固态培养基；(6)固态发酵制得反刍动物专用菌酶复合添加剂成品；其中，
(1)分别筛选枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌；
(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液：按比例配制枯草芽孢杆菌液态培养基，然后将筛选的枯草芽孢杆菌接种于枯草芽孢杆菌液态培养基中进行补料分批发酵，制备得到枯草芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌菌液中，活菌数为1.0*10^10CFU/mL；
(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液：按比例配制酿酒酵母菌液态培养基，然后将筛选的酿酒酵母菌接种于酿酒酵母菌液态培养基中进行补料分批发酵，制备得到酿酒酵母菌菌液，酿酒酵母菌菌液中，活菌数为1.0*10^9CFU/mL；
(4)按质量百分比配制复合酶：纤维素酶40％、果胶酶20％、木聚糖酶10％、酸性蛋白酶20％、植酸酶10％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百；其中，纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、酸性蛋白酶和植酸酶均是市售成品，将以上各组分进行复合，能够将纤维素降解为单糖或寡糖、降解果胶质，使微生物细胞内容物排出、分解微生物细胞壁和β-葡聚糖，将蛋白质降解为氨基酸、水解磷酸残基，增加有效矿物质元素含量，可以促进动物肠胃消化功能，提高饲料转化率。
(5)制备固态培养基：按比例配制固态培养基并进行粉碎，所述固态培养基粉碎后粒径控制在1.8～2.0mm；固态培养基原料太细在添加酿酒酵母菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液过程中容易结团，这样给固态发酵过程中混匀基料带来难度，而且间接设置了厌氧环境，不利于产品的品质；如果太粗，基料太松散，间接设置了好氧环境，同样不利于产品的品质，而且成品不容易打包储存。而本发明将固态培养基粉碎后粒径控制在1.8～2.0mm，在添加酿酒酵母菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液过程中不易发生团聚，形成易于菌种发酵的环境，能够保证产品品质。
(6)固态发酵制得反刍动物专用菌酶复合添加剂成品：分别将所述枯草芽孢杆菌菌液、所述酿酒酵母菌菌液、所述复合酶添加于粉碎后的固态培养基中，其中，所述枯草芽孢杆菌菌液的接种量为1％，所述酿酒酵母菌菌液的接种量为1％，所述复合酶的添加质量百分比为0.1％，混合均匀，开始在发酵池进行兼性厌氧发酵，发酵池室温为32-38℃，发酵时间为3～4天，然后打包入袋，开始在保温库进行厌氧发酵，保温库室温25～30℃，发酵7天，制备得到反刍动物专用菌酶复合添加剂成品。
进一步，所述枯草芽孢杆菌液态培养基包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖20％、蔗糖40％、酵母膏20％、蛋白胨8％、碳酸氢钠3％、磷酸二氢钾3％、硫酸镁2％、氯化钙2％、氯化锰2％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。该培养基培养的枯草芽孢杆菌菌液的OD值更稳定，数值更高。
进一步，所述步骤(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液中，枯草芽孢杆菌的接种量为0.2％，发酵温度为37℃，曝气1.2VVM，搅拌300rpm，发酵时间为30h。
进一步，所述酿酒酵母菌液态培养基包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖60％、酵母膏30％、蛋白胨5％、碳酸氢钠1％、磷酸二氢钾2％、硫酸镁1％、氯化钙1％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。该培养基培养的酿酒酵母菌菌液的OD值更稳定，数值更高。
进一步，所述步骤(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液中，酿酒酵母菌的接种量为0.2％，发酵温度为32℃，曝气1.0VVM，搅拌250rpm，发酵时间为18h。
进一步，所述步骤(4)按比例配制复合酶中，所述纤维素酶的酶活力为1.0*10^4U/g；所述果胶酶的酶活力为1.0*10^4U/g；所述木聚糖酶的酶活力为1.0*10^3U/g；所述酸性蛋白酶的酶活力为1.0*10^5U/g；所述植酸酶的酶活力为1.0*10^4U/g。
进一步，所述固态培养基包括如下质量百分含量的组分：玉米20％、豆粕10％、玉米胚芽粕22％、米糠粕23％、米糠20％、糖蜜5％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。本发明固态培养基性价比更高，更具有地域性优势。
进一步，所述固态培养基的含水质量百分含量为25％-35％。
进一步，所述固态培养基的含水质量百分含量为30％。含水量为30％时，发酵产物中的活菌数最高。
进一步，所述步骤(6)中，发酵池室温为35℃。在该温度下进行发酵，发酵产物中的活菌数最高。
本发明的优点：
1、本发明反刍动物专用菌酶复合添加剂中不添加乳酸菌和淀粉酶，避免了被反刍动物采食后造成瘤胃pH降低，导致瘤胃酸中毒的问题，同时，本发明在保证活菌数的前提下，融合了丰富的酶系，并合理控制固态培养基粉碎后粒径，在不添加乳酸菌的情况下依然能够保证产品品质，产品常温保存12个月以上，无霉变和结块；
2、本发明反刍动物专用菌酶复合添加剂中，枯草芽孢杆菌由于耐受力强不会失活，酿酒酵母菌失活后释放的蛋白、核酸、维生素依然能够发挥作用，一方面强调益生菌的活性作用，另一方面还强调酶活性和代谢物的作用，进而能够提高反刍动物瘤胃发酵功能，促进营养物质的转化，增强生产性能。
3、本发明枯草芽孢杆菌能够产生蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶，将固态发酵料中的蛋白质和淀粉降解为小分子物质，为酿酒酵母菌后期增殖提供碳源，减少后期碳源的添加量，降低了生产成本；
4、本发明固态培养基能使酿酒酵母菌在固态培养基上进行2次扩培，大量繁殖并产生多量的代谢产物如生命必须的微量元素、菌体蛋白、非特异性免疫刺激物等，能够促进动物生长，提高动物免疫力。
具体实施方式：
以下结合具体实施方式进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1：一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其包括如下步骤：(1)分别筛选枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌；(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液；(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液；(4)按比例配制复合酶；(5)制备固态培养基；(6)固态发酵制得反刍动物专用菌酶复合添加剂成品；其中，
(1)按本领域常规方法分别筛选枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌；
(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液：按比例配制枯草芽孢杆菌液态培养基，然后将筛选的枯草芽孢杆菌接种于枯草芽孢杆菌液态培养基中进行补料分批发酵，制备得到枯草芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌菌液中，活菌数为1.0*10^10CFU/mL；
本实施例中，枯草芽孢杆菌液态培养基包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖20％、蔗糖40％、酵母膏20％、蛋白胨8％、碳酸氢钠3％、磷酸二氢钾3％、硫酸镁2％、氯化钙2％、氯化锰2％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。该培养基培养的枯草芽孢杆菌菌液的OD值更稳定，数值更高，本实施例中枯草芽孢杆菌菌液的OD值为23.3。
本实施例中，枯草芽孢杆菌的接种量为0.2％，发酵温度为37℃，曝气1.2VVM，搅拌300rpm，发酵时间为30h。
(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液：按比例配制酿酒酵母菌液态培养基，然后将筛选的酿酒酵母菌接种于酿酒酵母菌液态培养基中进行补料分批发酵，制备得到酿酒酵母菌菌液，酿酒酵母菌菌液中，活菌数为1.0*10^9CFU/mL；
本实施例中，酿酒酵母菌液态培养基包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖60％、酵母膏30％、蛋白胨5％、碳酸氢钠1％、磷酸二氢钾2％、硫酸镁1％、氯化钙1％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。该培养基培养的酿酒酵母菌菌液的OD值更稳定，数值更高，本实施例中酿酒酵母菌菌液的OD值为23.2。
本实施例中，酿酒酵母菌的接种量为0.2％，发酵温度为32℃，曝气1.0VVM，搅拌250rpm，发酵时间为18h。
(4)按质量百分比配制复合酶：纤维素酶40％、果胶酶20％、木聚糖酶10％、酸性蛋白酶20％、植酸酶10％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百；其中，纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、酸性蛋白酶和植酸酶均是市售成品，将以上各组分进行复合，能够将纤维素降解为单糖或寡糖、降解果胶质，使微生物细胞内容物排出、分解微生物细胞壁和β-葡聚糖，将蛋白质降解为氨基酸、水解磷酸残基，增加有效矿物质元素含量，可以促进动物肠胃消化功能，提高饲料转化率。
本实施例中，纤维素酶的酶活力为1.0*10^4U/g；所述果胶酶的酶活力为1.0*10^4U/g；所述木聚糖酶的酶活力为1.0*10^3U/g；所述酸性蛋白酶的酶活力为1.0*10^5U/g；所述植酸酶的酶活力为1.0*10^4U/g。
(5)制备固态培养基：按比例配制固态培养基并进行粉碎，固态培养基粉碎后粒径控制在1.8～2.0mm；固态培养基原料太细在添加酿酒酵母菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液过程中容易结团，这样给固态发酵过程中混匀基料带来难度，而且间接设置了厌氧环境，不利于产品的品质；如果太粗，基料太松散，间接设置了好氧环境，同样不利于产品的品质，而且成品不容易打包储存。而本发明将固态培养基粉碎后粒径控制在1.8～2.0mm，在添加酿酒酵母菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液过程中不易发生团聚，形成易于菌种发酵的环境，能够保证产品品质。
本实施例中，固态培养基包括如下质量百分含量的组分：玉米20％、豆粕10％、玉米胚芽粕22％、米糠粕23％、米糠20％、糖蜜5％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。本发明固态培养基性价比更高，更具有地域性优势。
本实施例中，固态培养基的含水质量百分含量为30％。
(6)固态发酵制得反刍动物专用菌酶复合添加剂成品：分别将所述枯草芽孢杆菌菌液、所述酿酒酵母菌菌液、所述复合酶添加于粉碎后的固态培养基中，其中，所述枯草芽孢杆菌菌液的接种量为1％，所述酿酒酵母菌菌液的接种量为1％，所述复合酶的添加质量百分比为0.1％，混合均匀，开始在发酵池进行兼性厌氧发酵，发酵池室温为32-38℃，发酵时间为3～4天，然后打包入袋，开始在保温库进行厌氧发酵，保温库室温25～30℃，发酵7天，制备得到反刍动物专用菌酶复合添加剂成品。
本实施例中，发酵池室温为35℃，发酵时间为3天，保温库室温25℃。
本实施例制备得到的反刍动物专用菌酶复合添加剂成品中活菌数为7.8*10CFU/mL。
实施例2：一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，与实施例1不同的是固态培养基的含水质量百分含量为25％，其余步骤及参数与实施例1完全相同。本实施例制备得到的反刍动物专用菌酶复合添加剂成品中活菌数为2.3*10CFU/mL。
实施例3：一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，与实施例1不同的是固态培养基的含水质量百分含量为35％，其余步骤及参数与实施例1完全相同。本实施例制备得到的反刍动物专用菌酶复合添加剂成品中活菌数为6.3*10CFU/mL。
实施例4：一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，与实施例1不同的是发酵池室温为32℃，其余步骤及参数与实施例1完全相同。本实施例制备得到的反刍动物专用菌酶复合添加剂成品中活菌数为4.3*10CFU/mL。
实施例5：一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，与实施例1不同的是发酵池室温为38℃，其余步骤及参数与实施例1完全相同。本实施例制备得到的反刍动物专用菌酶复合添加剂成品中活菌数为2.8*10CFU/mL。
实施例6：试验选用相同品种、雄性、体重相近、健康无病的3月龄羔羊80只，随机分为对照组和试验组，每组40头，组间差异不显著(P>0.05)；试验组精料日粮中添加实施例1制备的反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂，每1千克精料日粮中添加10克实施例1制备的反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂；对照组精料日粮中不添加任何添加剂。
精料日粮配方为：全价饲料。
对照组和试验组的精粗料供给、饲喂方法、管理措施及日常安排均按羊场常规方法进行；对照组和试验组的饲养、饮水、光照、运动等条件相同。试验期100天，前10天为预饲期，正式期为90天。
开始试验前和试验结束后，分别进行2次空腹称重，每次连续称重3天，取平均值，测定日增重，并记录投料量，计算两组的平均日耗量，根据增重计算饲料转化率。
表1为肉羊日增重和料重比的变化对照表
| 对照项目 | 对照组 | 试验组 |
| 试验前平均重量/kg | 23.2 | 25.6 |
| 试验后平均重量/kg | 48.04 | 53.34 |
| 每只肉羊平均总增重/kg | 24.84 | 27.74 |
| 每只肉羊平均日增重/g | 248.4 | 277.4 |
| 每只肉羊平均日耗料/kg | 1.1 | 1.1 |
| 料重比 | 4.43 | 3.97 |
从表1数据可以看出，试验组较对照组日增重和料重比均有显著提高，由此可见，本发明反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂具有促进营养物质的转化，增强生产性能的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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)
1.一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)分别筛选枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌；(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液；(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液；(4)按比例配制复合酶；(5)制备固态培养基；(6)固态发酵制得反刍动物专用菌酶复合添加剂成品；其中，
(1)分别筛选枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌；
(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液：按比例配制枯草芽孢杆菌液态培养基，然后将筛选的枯草芽孢杆菌接种于枯草芽孢杆菌液态培养基中进行补料分批发酵，制备得到枯草芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌菌液中，活菌数为1.0*10^10CFU/mL；
(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液：按比例配制酿酒酵母菌液态培养基，然后将筛选的酿酒酵母菌接种于酿酒酵母菌液态培养基中进行补料分批发酵，制备得到酿酒酵母菌菌液，酿酒酵母菌菌液中，活菌数为1.0*10^9CFU/mL；
(4)按质量百分比配制复合酶：纤维素酶40％、果胶酶20％、木聚糖酶10％、酸性蛋白酶20％、植酸酶10％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百；
(5)制备固态培养基：按比例配制固态培养基并进行粉碎，所述固态培养基粉碎后粒径控制在1.8～2.0mm；
(6)固态发酵制得反刍动物专用菌酶复合添加剂成品：分别将所述枯草芽孢杆菌菌液、所述酿酒酵母菌菌液、所述复合酶添加于粉碎后的固态培养基中，其中，所述枯草芽孢杆菌菌液的接种量为1％，所述酿酒酵母菌菌液的接种量为1％，所述复合酶的添加质量百分比为0.1％，混合均匀，开始在发酵池进行兼性厌氧发酵，发酵池室温为32-38℃，发酵时间为3～4天，然后打包入袋，开始在保温库进行厌氧发酵，保温库室温25～30℃，发酵7天，制备得到反刍动物专用菌酶复合添加剂成品。
2.根据权利要求1所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌液态培养基包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖20％、蔗糖40％、酵母膏20％、蛋白胨8％、碳酸氢钠3％、磷酸二氢钾3％、硫酸镁2％、氯化钙2％、氯化锰2％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。
3.根据权利要求1所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)液态发酵制得枯草芽孢杆菌菌液中，枯草芽孢杆菌的接种量为0.2％，发酵温度为37℃，曝气1.2VVM，搅拌300rpm，发酵时间为30h。
4.根据权利要求1所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述酿酒酵母菌液态培养基包括如下质量百分含量的组分：葡萄糖60％、酵母膏30％、蛋白胨5％、碳酸氢钠1％、磷酸二氢钾2％、硫酸镁1％、氯化钙1％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。
5.根据权利要求1所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)液态发酵制得酿酒酵母菌菌液中，酿酒酵母菌的接种量为0.2％，发酵温度为32℃，曝气1.0VVM，搅拌250rpm，发酵时间为18h。
6.根据权利要求1所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)按比例配制复合酶中，所述纤维素酶的酶活力为1.0*10^4U/g；所述果胶酶的酶活力为1.0*10^4U/g；所述木聚糖酶的酶活力为1.0*10^3U/g；所述酸性蛋白酶的酶活力为1.0*10^5U/g；所述植酸酶的酶活力为1.0*10^4U/g。
7.根据权利要求1所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述固态培养基包括如下质量百分含量的组分：玉米20％、豆粕10％、玉米胚芽粕22％、米糠粕23％、米糠20％、糖蜜5％，以上各组分的质量百分含量之和为百分之百。
8.根据权利要求7所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述固态培养基的含水质量百分含量为25％-35％。
9.根据权利要求8所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述固态培养基的含水质量百分含量为30％。
10.根据权利要求1所述的一种反刍动物专用菌酶复合饲料添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，发酵池室温为35℃。
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| CN116004757A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-04-25 | 青岛农业大学 | 一种幼龄反刍动物替抗添加剂及其筛选方法 |
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- 2021-06-25 CN CN202110713488.2A patent/CN113367237A/zh not_active Withdrawn
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210910 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |