CN115316496A - 一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法 - Google Patents
一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115316496A CN115316496A CN202211058475.7A CN202211058475A CN115316496A CN 115316496 A CN115316496 A CN 115316496A CN 202211058475 A CN202211058475 A CN 202211058475A CN 115316496 A CN115316496 A CN 115316496A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- feather
- protein
- feathers
- fermentation
- mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 title claims abstract description 76
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 title claims abstract description 39
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 38
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 claims abstract description 20
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 17
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 17
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 17
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000019750 Crude protein Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims abstract description 6
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 19
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 14
- 241000186840 Lactobacillus fermentum Species 0.000 claims description 11
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 11
- 229940012969 lactobacillus fermentum Drugs 0.000 claims description 11
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 8
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 claims description 7
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 claims description 2
- 241000272814 Anser sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 2
- 241000407778 Bacillus subtilis TO-A Species 0.000 claims description 2
- 241000186605 Lactobacillus paracasei Species 0.000 claims description 2
- 240000006024 Lactobacillus plantarum Species 0.000 claims description 2
- 235000013965 Lactobacillus plantarum Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 2
- 229940072205 lactobacillus plantarum Drugs 0.000 claims description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract description 5
- 244000144972 livestock Species 0.000 abstract description 4
- 244000144977 poultry Species 0.000 abstract description 4
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 abstract description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 abstract description 3
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 abstract description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 2
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 abstract 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract 1
- 230000013632 homeostatic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 108010059345 keratinase Proteins 0.000 description 10
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 6
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 4
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 1
- 208000018522 Gastrointestinal disease Diseases 0.000 description 1
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 1
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 1
- 238000007696 Kjeldahl method Methods 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000007661 gastrointestinal function Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000019629 palatability Nutrition 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001393 triammonium citrate Substances 0.000 description 1
- 235000011046 triammonium citrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/20—Animal feeding-stuffs from material of animal origin
- A23K10/26—Animal feeding-stuffs from material of animal origin from waste material, e.g. feathers, bones or skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
- A23K10/12—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
- A23K10/37—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/163—Sugars; Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/20—Inorganic substances, e.g. oligoelements
- A23K20/26—Compounds containing phosphorus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K40/00—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs
- A23K40/10—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs by agglomeration; by granulation, e.g. making powders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
- C12P21/06—Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2400/00—Lactic or propionic acid bacteria
- A23V2400/11—Lactobacillus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2400/00—Lactic or propionic acid bacteria
- A23V2400/11—Lactobacillus
- A23V2400/143—Fermentum
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2400/00—Lactic or propionic acid bacteria
- A23V2400/11—Lactobacillus
- A23V2400/169—Plantarum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/07—Bacillus
- C12R2001/125—Bacillus subtilis ; Hay bacillus; Grass bacillus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mycology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Botany (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法，是膨化的羽毛先经乳酸菌发酵，发酵液灭活后接种枯草芽孢杆菌种子液，通过补加葡萄糖和膨化羽毛进行高密度发酵，获得益生菌体及其降解羽毛的混合物；向混合物添加甘蔗渣、麦麸、淀粉，造粒后制得高蛋白益生动物饲料。本发明联合枯草芽孢杆菌与乳酸菌降解废弃羽毛制备的动物饲料含有较高的粗蛋白(37.2％)、可溶性蛋白(27.1g/L)和活性益生菌数(2.5×108cfu/g)，具有改善风味与促进肠道建立微生态稳态、提高免疫力与抗病能力以及可替代抗生素的潜力。该方法无需除菌、成本低、易于推广。本发明将废弃羽毛高值化利用且提供益生的高蛋白饲料资源，促进畜禽养殖业的持续健康发展。
Description
技术领域
本发明属于饲料技术领域，具体涉及了一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法。
背景技术
养殖业的集约化和规模化发展增大了禽畜动物对蛋白饲料的需求。我国蛋白饲料的缺口较大且其原料的进口依存度接近80％，这严重制约了我国饲料工业和养殖业的健康发展。废弃羽毛是畜禽养殖业的主要副产物且在我国的年产量达数百万吨，其粗蛋白含量在90％左右；与昂贵的豆粕及其替代物相比，它是一种天然的廉价优质蛋白质资源。将废弃羽毛用作蛋白饲料的蛋白源既能解决其对环境和人类健康带来的危害，又可缓解我国蛋白饲料资源短缺的问题，具有重要的工业应用价值。
羽毛结构富含高度交联的二硫键是限制其高效降解和利用的瓶颈问题。采用高温膨化法、蒸煮法和酶解法将废弃羽毛转化成羽毛粉是目前废弃羽毛的主要处理方式。然而，畜禽动物对羽毛粉的消化率较低。由于羽毛结构还含有其它共价键如氢键，需要多种酶的协同作用来降解羽毛，但酶的制备成本高。目前，利用微生物菌株及其产生以角蛋白酶为主的发酵液降解羽毛已备受关注。
乳酸菌通过定植占位和抑制病害菌生长来调节胃肠道菌群并维持其微生态平衡，进而改善胃肠道功能；通过代谢有机生物质产生的乳酸等有机酸可进一步抑制致病菌繁殖和促进机体生长。因此，乳酸菌可有效提高免疫力和防治胃肠道疾病(如腹泻)。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法。该方法联合芽孢杆菌与乳酸菌降解废弃羽毛并制备高蛋白益生动物饲料，饲料的可溶性蛋白含量达到27.1g/l、活性益生菌浓度达到2.5×108cfu/g。
本发明的利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法，是膨化的羽毛先经乳酸菌发酵，乳酸菌发酵液灭活后接种枯草芽孢杆菌种子液，通过分批补加葡萄糖和膨化的羽毛进行生物发酵和降解，获得降解羽毛的混合物；
在混合物中添加甘蔗渣、麦麸、淀粉，复配混匀后造粒，制得高蛋白益生动物饲料。
优选，所述的乳酸菌是发酵乳杆菌、副干酪乳杆菌或植物乳杆菌。
优选，所述的枯草芽孢杆菌是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HC2。
优选，所述的废弃羽毛为鸡毛、鸭毛或鹅毛。
优选，利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法，具体为：
1)将乳酸菌接种于MRS培养基，在36℃培养16～20h，以体积比2％接种量接种至发酵培养基，在36℃培养2～3天，结束后在60℃热处理2h；
所述的发酵培养基：按质量分数计，包括0.01～0.09％NaCl、0.02～0.1％KH2PO4、0.01～0.09％K2HPO4、0.01～0.09％MgSO4，6～8％膨化的羽毛，余量为水，pH为8.5～9.5，121℃灭菌20min；
2)将枯草芽孢杆菌接种于液体LB培养基，在37℃和160～240r/min条件下培养10～18h，制得种子液；
3)将种子液以体积比2～10％的接种量接种至步骤1)热处理后的发酵培养液中，在37℃和160～240r/min条件下通过分批补加葡萄糖和膨化的羽毛，其中葡萄糖是按发酵液体积的0.5％(质量体积比，w/v)补加，膨化的羽毛是按发酵液体积的5～8％(质量体积比，w/v)补加，进行高密度发酵和降解羽毛2～5天，获得降解羽毛的混合物；其中，碱性角蛋白酶的活力在1000U/ml以上。
4)将步骤3)混合物与混合物质量的8～12％甘蔗渣、混合物质量的9～15％麦麸、混合物质量的8～12％淀粉复配混匀，在220～240r/min条件下造粒，制得高蛋白益生动物饲料。
优选，所述的发酵培养基：按质量分数计，0.06％NaCl、0.05％KH2PO4、0.02％K2HPO4、0.06％MgSO4，6％膨化的羽毛，pH为9.0，121℃灭菌20min。
获得高蛋白益生动物饲料的粗蛋白含量为37.2％，可溶性蛋白含量为27.1g/L，粗纤维含量为6.3％；发酵液中益生菌活菌数为5.12×108cfu/ml，饲料中的益生菌活菌数则达到2.5×108cfu/g。制备的高蛋白饲料仍保持较高的活性益生菌数，高于Q/HBMSY 001-2019企业标准的复合益生菌发酵饲料的益生菌数量，具有益生功能和替代抗生素的巨大潜力。
乳酸菌已作为饲料添加剂替代抗生素用于动物饲料，而将其用于降解废弃羽毛并制备高蛋白益生动物饲料尚未见报道。同时，乳酸菌产生的乳酸对羽毛和羽毛粉具有一定的软化作用，且具有降低原料不良风味和提高饲料适口性的功能。因此，联合羽毛降解菌株枯草芽孢杆菌与乳酸菌降解废弃羽毛并制备高蛋白益生动物饲料对废弃羽毛的高值化利用和提供益生蛋白饲料资源及养殖业的持续健康发展具有重要的推动作用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、枯草芽孢杆菌与乳酸菌的联合使用显著增强了碱性角蛋白活力。
2、直接采用益生菌(枯草芽孢杆菌和乳酸菌)降解废弃羽毛制备饲料，而非以添加剂形式用于饲料。
3、饲料含有更高浓度的粗蛋白(～37.2％)和可溶性蛋白(～27.1g/l)，活性益生菌数量达到2.5×108cfu/g，具备高蛋白益生动物饲料特征。
4、该饲料制备过程操作简单、无需离心除菌或灭菌、成本低，易于推广。
Bacillus subtilis HC2，其于2022年5月12日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，邮编：510070，保藏号GDMCC No：62466。
附图说明
图1是发酵液中角蛋白酶活力的比较。
图2是制备的高蛋白益生动物饲料。
具体实施方式
以下实施例是对本发明进一步说明，而不是对本发明的限制。
以下实施例使用的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是本发明人从土壤环境样品中分离得到的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HC2，其于2022年5月12日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，邮编：510070，保藏号GDMCC No：62466。
以下实施例使用的发酵乳杆菌是常规发酵乳杆菌，可以从各大保藏中心买到发酵乳杆菌。
实施例1高蛋白益生动物饲料的制备
利用双螺杆挤压膨化机在180r/min、160℃和0.4MPa条件下膨化废弃鸡羽毛(含水量约18％)获得羽毛粉。将发酵乳杆菌接种至MRS培养基，在36℃培养18h作为种子液；以体积比2％接种量接种至发酵培养基，在36℃培养2天后进行热处理(60℃左右)2h。同时，将枯草芽孢杆菌HC2挑至液体LB培养基在37℃和180r/min培养18h作为种子液，以体积比6％接种量转接至上述热处理后的发酵培养液(500ml)中，在37℃和180r/min条件下通过分批补加葡萄糖和羽毛粉，其中葡萄糖是按发酵液体积的0.5％(质量体积比，w/v)补加，羽毛粉是按发酵液体积的7％(质量体积比，w/v)补加，进行高密度发酵3.5天，获得枯草芽孢杆菌HC2与发酵乳杆菌联合降解羽毛的羽毛降解液。该降解液中碱性角蛋白酶活力达到1087U/ml。
对照1：将发酵乳杆菌接种至MRS培养基，在36℃培养18h作为种子液，以体积比6％接种量转接至发酵培养基(500ml)，在37℃和180r/min条件下通过分批补加葡萄糖和羽毛粉，其中葡萄糖是按发酵液体积的0.5％(质量体积比，w/v)补加，羽毛粉是按发酵液体积的7％(质量体积比，w/v)补加，进行高密度发酵3.5天，获得发酵乳杆菌的羽毛降解液。该降解液中碱性角蛋白酶活力达到324.4U/ml。
对照2：将枯草芽孢杆菌HC2挑至液体LB培养基在37℃和180r/min培养18h作为种子液，以体积比6％接种量转接至发酵培养基(500ml)，在37℃和180r/min条件下通过分批补加葡萄糖和羽毛粉，其中葡萄糖是按发酵液体积的0.5％(质量体积比，w/v)补加，羽毛粉是按发酵液体积的7％(质量体积比，w/v)补加，进行高密度发酵3.5天，获得枯草芽孢杆菌HC2的羽毛降解液。该降解液中碱性角蛋白酶活力达到591.4U/ml。
由此可见，本发明的发酵乳杆菌和枯草芽孢杆菌HC2联合发酵获得的降解液中碱性角蛋白酶活力明显高于按照相同方法只接种枯草芽孢杆菌HC2或发酵乳杆菌降解羽毛粉的降解液中碱性角蛋白酶活力(见图1)，说明这两种菌株的联合作用强于单菌作用。这也高于多数报道中优化前的碱性角蛋白酶活力(<260U/ml)。
向发酵乳杆菌与枯草芽孢杆菌HC2联合作用的羽毛降解液中加入降解液质量10％的甘蔗渣、降解液质量12％的麦麸和降解液质量10％的淀粉，混匀，在240r/min条件下造粒并制备高蛋白益生动物饲料，如图2所示。
饲料及制备过程相关指标的检测是采用凯氏定氮法(GB/T 6432-2018)测定饲料中的粗蛋白和可溶性蛋白，过滤法(GB/T 6434-2006)测定粗纤维含量，分光光度法检测角蛋白酶活力(全饲标[2021]52号)。通过梯度稀释培养法检测发酵液和饲料中的活性益生菌数量。
获得的饲料中粗蛋白含量为37.2％，粗纤维含量为6.3％，可溶性蛋白含量27.1g/l。两菌株联合作用的羽毛降解液中益生菌活菌数量为5.12×108cfu/ml，饲料中的活性益生菌数量为2.5×108cfu/g。
LB培养基：按质量分数计，酵母粉0.5％、胰蛋白胨1％、氯化钠1％，(固体LB培养基时需添加1.5％琼脂)pH 7.0，余量为水，其配制方法是将各成分混合均匀，121℃灭菌20min。
MRS培养基：按质量分数计，1％蛋白胨、0.5％牛肉浸粉、0.4％酵母浸粉、2％葡萄糖、0.2％柠檬酸三铵、0.2％K2HPO4、0.5％醋酸钠、0.04％MgSO4、0.005％MnSO4、0.1％吐温-80，余量为水，pH 6.2，其配制方法是将各成分混合均匀，121℃灭菌20min。
发酵培养基：按质量分数计，0.06％NaCl、0.05％KH2PO4、0.02％K2HPO4、0.06％MgSO4，6％膨化的羽毛，余量为水，pH为9.0，其配制方法是将各成分混合均匀，121℃灭菌20min。
Claims (8)
1.一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法，其特征在于，是膨化的羽毛先经乳酸菌发酵，乳酸菌发酵液灭活后接种枯草芽孢杆菌种子液，通过分批补加葡萄糖和膨化的羽毛进行生物发酵和降解，获得降解羽毛的混合物；
在混合物中添加甘蔗渣、麦麸、淀粉，复配混匀后造粒，制得高蛋白益生动物饲料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法，具体为：
1)将乳酸菌接种于MRS培养基，在36℃培养16～20h，以体积比2％的接种量接种至发酵培养基，在36℃培养2～3天，结束后在60℃热处理2h；
所述的发酵培养基：按质量分数计，包括0.01～0.09％NaCl、0.02～0.1％KH2PO4、0.01～0.09％K2HPO4、0.01～0.09％MgSO4，6～8％膨化的羽毛，余量为水，pH为8.5～9.5，121℃灭菌20min；
2)将枯草芽孢杆菌接种于液体LB培养基，在37℃和160～240r/min条件下培养10～18h，制得种子液；
3)将种子液以体积比2～10％的接种量接种至步骤1)热处理后的发酵培养基中，在37℃和160～240r/min条件下通过分批补加葡萄糖和膨化的羽毛，其中葡萄糖是按发酵液体积的0.5％(质量体积比，w/v)补加，膨化的羽毛是按发酵液体积的5～8％(质量体积比，w/v)补加，进行高密度发酵和降解羽毛2～5天，获得降解羽毛的混合物；
4)将步骤3)混合物与混合物质量的8～12％甘蔗渣、混合物质量的9～15％麦麸、混合物质量的8～12％淀粉复配混匀，在220～240r/min条件下造粒，制得高蛋白益生动物饲料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的乳酸菌包括发酵乳杆菌、副干酪乳杆菌或植物乳杆菌等。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HC2。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的废弃羽毛为鸡毛、鸭毛或鹅毛。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的发酵培养基：按质量分数计，0.06％NaCl、0.05％KH2PO4、0.02％K2HPO4、0.06％MgSO4，6％膨化的羽毛，pH为9.0，121℃灭菌20min。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，芽孢杆菌与乳酸菌的联合作用降解废弃羽毛，制备高蛋白益生动物饲料。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，制得饲料的粗蛋白含量达到37.2％，粗纤维含量在6.3％左右，可溶性蛋白含量达到27.1g/l，益生菌活菌数达到2.5×108cfu/g。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211058475.7A CN115316496B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211058475.7A CN115316496B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115316496A true CN115316496A (zh) | 2022-11-11 |
| CN115316496B CN115316496B (zh) | 2023-10-31 |
Family
ID=83927842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211058475.7A Active CN115316496B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115316496B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116831178A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-10-03 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105454658A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-04-06 | 合肥工业大学 | 一种羽毛发酵蛋白饲料的制备方法 |
| CN106071104A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-11-09 | 杭州百瑞特饲料科技有限公司 | 一种膨化发酵蛋白饲料添加剂及应用 |
| CN108497157A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-07 | 广东希普生物科技股份有限公司 | 高消化率酶解羽毛粉及其制备方法 |
| JP2019054786A (ja) * | 2017-09-20 | 2019-04-11 | 行政院農業委員會農業薬物毒物試驗所 | 細菌発酵羽毛粉末を調製するためのバチルス・サブティリス株及びその使用 |
| CN110839758A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-28 | 广西民族大学 | 一种饲料 |
-
2022
- 2022-08-30 CN CN202211058475.7A patent/CN115316496B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105454658A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-04-06 | 合肥工业大学 | 一种羽毛发酵蛋白饲料的制备方法 |
| CN106071104A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-11-09 | 杭州百瑞特饲料科技有限公司 | 一种膨化发酵蛋白饲料添加剂及应用 |
| JP2019054786A (ja) * | 2017-09-20 | 2019-04-11 | 行政院農業委員會農業薬物毒物試驗所 | 細菌発酵羽毛粉末を調製するためのバチルス・サブティリス株及びその使用 |
| CN108497157A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-07 | 广东希普生物科技股份有限公司 | 高消化率酶解羽毛粉及其制备方法 |
| CN110839758A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-28 | 广西民族大学 | 一种饲料 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 杨可心等: "饲用羽毛粉及其应用的研究进展", 饲料工业, vol. 42, no. 14, pages 33 - 38 * |
| 陈盈霖等: "羽毛粉加工及应用的研究进展", 黑龙江畜牧兽医, no. 10, pages 78 - 82 * |
| 龚一轩等: "一株具有羽毛降解活性的益生菌的筛选和应用", 湖北大学学报（自然科学版）, vol. 34, no. 1, pages 93 - 96 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116831178A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-10-03 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用 |
| CN116831178B (zh) * | 2023-06-28 | 2024-03-12 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 羽毛降解液在柑橘保鲜中的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115316496B (zh) | 2023-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101940267B (zh) | 一种能够提高猪肉肉质的微生物发酵饲料的制作方法 | |
| CN106376725B (zh) | 一种生物发酵饲料及其制备方法 | |
| CN102948621A (zh) | 一种益生肽生物饲料添加剂及其制备方法和应用 | |
| CN102696860B (zh) | 基于醋糟和杂粕的一种高效低成本的微生物饲料蛋白 | |
| CN106173225B (zh) | 一种固态发酵植物性蛋白饲料制备蛋白饲料添加剂的方法 | |
| CN110226671A (zh) | 一种仔猪用全价发酵饲料及其生产方法 | |
| CN110591943B (zh) | 一株产复合酶枯草芽孢杆菌,组合物及其应用 | |
| CN102934736A (zh) | 一种红薯皮或红薯粉渣发酵饲料的制备方法 | |
| CN103627656A (zh) | 一种丁酸梭菌与凝结芽孢杆菌混菌固态发酵方法 | |
| CN103087964A (zh) | 一种枯草芽孢杆菌及其微生态制剂和在动物饲料中的应用 | |
| CN106333060A (zh) | 一种微生物发酵饲料及其制备方法与应用 | |
| CN111466481A (zh) | 一种用于发酵液态仔猪饲料的液体菌液、仔猪液态发酵饲料的制备方法及应用 | |
| CN115316496B (zh) | 一种利用废弃羽毛制备高蛋白益生动物饲料的方法 | |
| CN114304379A (zh) | 一种含有复合微生物菌剂的发酵饲料的制备方法 | |
| CN111296723A (zh) | 一种多菌种联合固态发酵菜籽粕的益生菌剂及其发酵方法 | |
| CN106721278A (zh) | 微生物发酵保育期仔猪液态饲料及其制备方法与应用 | |
| CN107691849B (zh) | 一种微生物发酵制备的饲料 | |
| KR100287825B1 (ko) | 가축용 복합 미생물 제제 | |
| CN103719537A (zh) | 无抗生物发酵饲料及其制备方法 | |
| CN101690541B (zh) | 一种利用微生物发酵蚕蛹制备饲料蛋白的方法 | |
| CN103859149A (zh) | 乳酸菌发酵豆粕的生产工艺 | |
| CN103074228A (zh) | 用于处理畜禽废物的复合发酵菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN113875975B (zh) | 一种利用小麦加工副产物制备后生元的发酵工艺 | |
| CN115992065A (zh) | 一种废弃羽毛生物转化制备动物饲料的方法 | |
| KR101034467B1 (ko) | 밀기울과 곤약의 효소가수 분해물 함유 미생물 배양용 배지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |