CN115491326A - 一种液态微生物发酵产品及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液态微生物发酵产品，包括发酵菌剂，所述发酵菌剂为产胞外多糖乳酸菌。本发明适用于动物养殖，改善了液态饲料的品质，如饲料的质构和悬浮稳定性、感官风味、生物安全性等，并保障不同原料的各营养组分均匀分布，适应养殖动物的采食习性，保障采食营养均衡。本发明在使用成本方面具有明显优势，适用于工业化生产。

Description

一种液态微生物发酵产品及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，涉及微生物菌剂发酵产品，适用于动物养殖，尤其是生猪养殖。
现有技术
液态饲料是生猪养殖的一种饲喂模式，是将固态饲料与水按1﹕1.5～1﹕3 的比例进行混合，随即饲喂或经发酵后饲喂。众多研究表明饲喂液态饲料具有缓解仔猪断奶应激，促进仔猪采食；提高生猪全期增重，缩短出栏时间；降低舍内粉尘污染，减少呼吸道疾病等优势。经乳酸菌发酵后的液态饲料还可以抑制猪肠道病原菌增殖、维持肠道菌群平衡、改善肠道健康。此外，液态饲料的配方可以更多元化，通过该饲喂模式能够充分利用尾菜、果渣、薯渣、乳清、豆渣等高水分廉价农/工业副产物作为饲料资源，降低饲料配方中玉米、豆粕等大宗饲料原料用量，大幅降低饲料成本，对缓解我国饲料资源短缺，大宗饲料原料严重依赖进口也具有重要意义。
目前液态饲料在实际生产应用中存在一些问题：1)由于饲料中含有玉米、豆粕、麦麸、矿物原料、微生物、氨基酸等营养元素，而各营养元素的密度不同、颗粒(粒径)大小不同，在液体状态下会出现各营养组分的沉降分层，加上猪只有抢食行为，使得一个圈内的不同猪采食营养物质极不均衡，甚至会出现某类营养缺乏症或矿物元素中毒症状；2)液态饲料的水料分层导致圈舍内猪只易出现干物质采食量差异大，营养不均衡，饲料转化率低，采食愉悦性不佳等问题；3) 同时液态饲料的视觉较稀，尤其是未经熟化或制粒的粉料，感官状态不佳，且存在生物安全性隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保障猪只采食营养均衡、改善液态饲料品质，且适于产业应用的液态微生物发酵产品。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
一种液态微生物发酵产品，包括发酵菌剂，所述发酵菌剂为产胞外多糖乳酸菌。
本发明所述产胞外多糖乳酸菌包括银杏乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌等乳酸菌。
上述液态微生物发酵产品，还包括植物源膳食纤维，其特征在于：所述植物源膳食纤维为柑橘纤维。
本发明采用产胞外多糖乳酸菌与柑橘纤维协同改善液态饲料的悬浮稳定性，具有良好的保水、增稠、乳化性能，且对乳酸菌的增殖有促进；提高饲料粘稠度，提高不同饲料原料分布均匀度，有效改善液态饲料的质构和口感。而且，本发明在使用成本方面最具优势。
具体的，所述产胞外多糖乳酸菌，以1.0×105CFU/mL以上的接种量应用于液态饲料中进行适度发酵。优选的，所述产胞外多糖乳酸为银杏乳杆菌cqf-43(Lactiplantibacillus artgentoratensis cqf-43)，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏登记号为GDMCC 62463。
所述柑橘纤维，以柑橘、柠檬等柑橘属水果榨汁后的柑橘废渣，鲜渣粉碎或脱除水分烘干后粉碎过16～40目筛得到柑橘纤维。柑橘纤维以3％～20％的量(干物质基础)加入液态微生物发酵产品中。
上述液态微生物发酵产品在液体饲料中的应用。
上述液态微生物发酵产品在生猪养殖中的应用。本发明适用于畜禽的养殖，包括但不限于：生猪养殖的所有阶段(哺乳仔猪、断奶仔猪、生长猪、育肥猪、泌乳期母猪、哺乳期母猪)、羔羊、犊牛等的各养殖阶段。
本发明所述液态微生物发酵产品的制备方法，包括以下步骤：
(1)菌剂的准备：从琼脂板上挑取发酵所用菌剂，接种于MRS肉汤中，37℃静止培养16h，得到1级种子液，取1％的一级种子液接种于MRS肉汤中，培养至16h，得到发酵所用菌液。
(2)干饲料的准备：按饲料配方分别称取相应饲料原料，进行充分混合；
加水：每100g粉料，加入2.7-3倍的水，混合均匀；每100g颗粒饲料，加入270mL-300mL水，混合均匀。
(3)在步骤(2)得到的水料中加入3-20wt％(以干饲料重量计)的柑橘渣粉，搅拌均匀。
(4)液态发酵饲料的制备：在制备好的饲料中接种1wt％或2wt％的发酵菌液，搅拌均匀后，置于35℃条件下培养16h，搅拌均匀。
有益效果
1、本发明改善液态饲料沉降、饲料颗粒分层，并保障不同原料的各营养组分均匀分布，适应猪只的采食习性，保障猪只采食营养均衡。本发明改善了液态饲料品质：具体包括改善饲料的质构和悬浮稳定性，提高液态饲料黏性，减缓沉降；改善感官品质，增加酸香风味，提高适口性，有诱食作用；抑制饲料中大肠杆菌、沙门氏菌等病原菌增殖，提高饲料中乳酸菌等有益菌群含量，提升液态饲料的生物安全性；防止饲料腐败；还可以改善仔猪腹泻和母猪便秘。
2、本发明在使用成本方面具有明显优势，适用于工业化生产。
以黄原胶为例，市售黄原胶价格在35-42元/kg之间，其在饲料中的用量0.08％(干饲料基础)，每千克饲料需0.028-0.034元的成本，直至生猪出栏，以1000 头30kg生长猪饲喂至120kg出栏计算，需耗料225吨饲料，整个饲喂周期增加 6300元-7650元成本。
而本发明采用的产胞外多糖乳酸菌菌粉价格在200元/kg左右，活菌数大于1011cfu/g(即100亿cfu/g)，其在饲料中的接种量为1×107cfu/mL(干饲料+水)，首次制作时，每千克饲料需额外增加0.08元，以1000头30kg生长猪饲喂至120kg 出栏计算，首次制作发酵料2.4吨(干)，后续制作的液态饲料无需重新接种，只需以上批次剩余的20％-30％的发酵饲料作为种子进行后续发酵即可，无需额外添加菌粉，整个饲喂周期仅增加192元成本。而由于柑橘渣在生长育肥猪上可以作为饲料原料，替代部分饲料配方中的能量饲料原料使用，且柑橘渣对于上游柑橘加工企业属于废料，费用低于麦麸甚至可无偿使用，若本地使用则可更进一步降低饲料成本。
附图说明
图1实施例1液态发酵饲料颗粒分层及水料分层情况
图2实施例2试验方案示意图
具体实施方式
下面是具体实施例证对本发明进行具体描述，在此指出以下实施例证只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术是由熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语和相关领域技术人员所通常理解的具有相同的含义。
实施例1
防沉降特性测试：
对照组为干饲料+3倍的水；
试验组1为干饲料+10wt％的黏性膨润土次粉混合物+3倍的水；
试验组2为干饲料+0.8wt％的黄原胶+3倍的水；
试验组3为干饲料+3倍的水+8wt％柑橘渣粉；
试验组4为干饲料+3倍水+1wt％银杏乳杆菌，进行24h发酵；
试验组5为干饲料+3wt％柑橘渣粉+3倍水+1％银杏乳杆菌，进行24h发酵。
饲料配方：玉米70％，豆粕20％，麦麸10％，以质量百分比计。
试验过程：对照组、试验组1、试验组2、试验组3，均是将原料简单混合，搅拌均匀。试验组4是将原料混合后，接入1％的银杏乳杆菌，置于37℃发酵24h。试验组5是将原料混合后，加入3％的柑橘渣粉(占干饲料的重量比)，搅拌均匀，接入1％的银杏乳杆菌，置于37℃发酵24h。
在搅拌过程中，各组饲料混合均匀，固体物质随水流动，停止搅动后，对照组立即开始下沉，固相与液相界线分明，其他各组沉降速度缓慢。静置40min 后，对照组固相距离液面高度18mm，且玉米、豆粕、麦麸等固体颗粒分层明显；试验组1固相距离液面高度为7mm，固体颗粒间无明显分层；试验组2固相距离液面高度均为5mm，固体颗粒间无分层；试验组3固相距离液面高度均为6mm，固体颗粒间分层；试验组4固相距离液面高度均为8mm，固体颗粒间无明显分层；验组5固相距离液面高度为6mm，固体颗粒间无分层。
表1液态发酵饲料颗粒分层及水料分层情况
Figure BDA0003752808700000041
Figure BDA0003752808700000051
实施例2
实验室模拟猪场料槽下料过程，液态饲料从管道中快速落入模拟料槽中，即时采集模拟料槽下料中间段和两端的饲料样品(中间取样点与两端取样点之间的距离为0.4米，竖直管高度(送样点与中间取样点的距离)0.5米)，用以测定不同料槽位点饲料样品的水分、总能、粗蛋白、钙、磷含量。分别模拟的粉料液态饲料下料状态和颗粒液态饲料下料状态，两种饲料分别进行了四种不同的处理，即：
组1料+水(1:3)，搅拌均匀；
组2料+水(1:3)+2％不产多糖植物乳杆菌，混合发酵16小时，搅拌均匀；
组3料+水(1:3)+2％产多糖银杏乳酸菌，混合发酵16小时，搅拌均匀；
组4料+水(1:3)+5％柑橘渣+1％产多糖银杏乳酸菌，混合发酵16小时，搅拌均匀。
所述植物乳杆菌为植物乳杆菌28-7，其拉丁名为Lactobacillus plantarum 28-7，于2019年01月25日保藏于中国生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心 (CGMCC)，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏登记号为CGMCC 17234。
所述银杏乳杆菌为银杏乳杆菌cqf-43，其拉丁名为Lactiplantibacillusartgentoratensis cqf-43，于2022年5月12日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏单位地址：广州市先烈中路180号大院59号楼5楼，保藏登记号为GDMCC 62463。
柑橘渣粉的制备步骤：取新鲜柑橘渣(柑橘渣来自重庆三峡建设集团忠县柑桔有限公司榨取果汁后的果渣)切碎成0.5-0.6cm左右的颗粒，经65℃烘干，粉碎过20目筛，即为柑橘渣粉。
其中粉料的配方为：玉米70％，豆粕20％，麦麸10％，以质量百分比计。
颗粒饲料配方为：玉米48％，豆粕13％，小麦麸16.4％，喷浆玉米皮5％，玉米胚芽粕8％，洗米糠6％，预混料3.6％，以质量百分比计。其中预混料为矿物质2.8％，磷酸氢钙11.2％，钙粉56.0％，氯化钠11.2％，防霉剂1.1％，抗氧化剂0.3％，甜味剂0.6％，维生素预混料0.8％，氨基酸5.6％，氯化胆碱2.8％，复合酶2.0％，蒙脱石5.6％，以质量百分比计。
本发明所述液态饲料的制备步骤：
(1)菌剂的准备：从琼脂板上挑取发酵所用菌剂，接种于MRS肉汤中，37℃静止培养16h，得到1级种子液，取1wt％的一级种子液接种于MRS肉汤中，培养至16h，得到发酵所用菌液。MRS肉汤，购于青岛海博生物技术有限公司(货号HB0384-1)。
(2)干饲料的准备：按上述粉料饲料配方分别称取相应饲料原料，进行充分混合；
水料制备：称取100g粉料，加入2.7倍的水，混合均匀；
称取100g颗粒饲料，加入270mL水，混合均匀。
(3)试验组4：在步骤(2)得到的水料中加入5wt％(以干饲料重量计) 的柑橘渣粉，搅拌均匀。
(4)液态发酵饲料的制备：在制备好的饲料中接种1wt％或2wt％的发酵菌液，搅拌均匀后，置于35℃条件下培养16h，搅拌均匀。
试验结果：
从表2和表3可以看出粉料及颗粒饲料中添加3倍的水，混合均匀后下到猪舍料槽中，料槽不同位点采集的液态饲料的水分含量以及粗蛋白、总能、钙、磷等养分含量差异较大。而饲料经过产多糖乳酸菌发酵处理后，以及产多糖乳酸菌发酵后，加入柑橘渣粉混合处理饲料后可以提高料槽中不同位点饲料养分的均衡性。
表2液态发酵粉料不同模拟料槽位点饲料营养成分(绝干基础)
Figure BDA0003752808700000061
Figure BDA0003752808700000071
表3液态发酵颗粒料不同模拟料槽位点饲料营养成分(绝干基础)
Figure BDA0003752808700000072
实施例3
分别采用产胞外多糖乳酸菌的银杏乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌等乳酸菌对饲料进行单独发酵，所获得的液态发酵饲料将会产生类似的增稠、均质效果。
本发明所述液态饲料的制备步骤：
(1)菌剂的准备：从琼脂板上挑取发酵所用菌剂，接种于MRS肉汤中，37℃静止培养16h，得到1级种子液，取1wt％的一级种子液接种于MRS肉汤中，培养至16h，得到发酵所用菌液。
(2)干饲料的准备：按上述粉料饲料配方分别称取相应饲料原料，进行充分混合；
水料制备：
称取100g粉料，加入2.7倍的水，混合均匀；
称取100g颗粒饲料，加入270mL水，混合均匀。
(3)在步骤(2)得到的水料中加入3-20wt％(以干饲料重量计)的柑橘渣粉，搅拌均匀。
(4)液态发酵饲料的制备：在制备好的饲料中接种1wt％或2wt％的发酵菌液，搅拌均匀后，置于35℃条件下培养16h，搅拌均匀。
其中粉料的配方为：玉米70％，豆粕20％，麦麸10％，以质量百分比计。
颗粒饲料配方为：玉米48％，豆粕13％，小麦麸16.4％，喷浆玉米皮5％，玉米胚芽粕8％，洗米糠6％，预混料3.6％，以质量百分比计。其中预混料为矿物质2.8％，磷酸氢钙11.2％，钙粉56.0％，氯化钠11.2％，防霉剂1.1％，抗氧化剂0.3％，甜味剂0.6％，维生素预混料0.8％，氨基酸5.6％，氯化胆碱2.8％，复合酶2.0％，蒙脱石5.6％。

Claims (9)

1.一种液态微生物发酵产品，包括发酵菌剂，其特征在于：所述发酵菌剂为产胞外多糖乳酸菌。
2.如权利要求1所述的液态微生物发酵产品，其特征在于：所述产胞外多糖乳酸菌为银杏乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌等乳酸菌中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的液态微生物发酵产品，还包括植物源膳食纤维，其特征在于：所述植物源膳食纤维为柑橘纤维。
4.如权利要求1或2所述的液态微生物发酵产品，所述产胞外多糖乳酸菌，以1.0×105CFU/mL以上的接种量应用于饲料中进行发酵。
5.如权利要求1或2所述的液态微生物发酵产品，所述柑橘纤维是以柑橘、柠檬等柑橘属水果榨汁后的柑橘废渣，鲜渣粉碎或脱除水分烘干后粉碎过16～40目筛制得。
6.如权利要求5所述的液态微生物发酵产品，柑橘纤维以3%～20%的量（干物质基础）加入发酵产品中。
7.如权利要求1-6任一所述液态微生物发酵产品在饲料中的应用。
8.如权利要求1-6任一所述液态微生物发酵产品在生猪养殖中的应用。
9.如权利要求1-6所述的液态微生物发酵产品的制备方法，包括以下步骤：
（1）菌剂的准备：从琼脂板上挑取发酵所用菌剂，接种于MRS肉汤中，37℃静止培养16h，得到1级种子液，取1%的一级种子液接种于MRS肉汤中，培养至16h，得到发酵所用菌液；
（2）干饲料的准备：称取粉料或颗粒饲料的原料，进行充分混合；
水料制备：每100g粉料加入2.7-3倍的水，混合均匀；或者每100g颗粒饲料加入270mL-300mL水，混合均匀；
（3）在步骤（2）得到的水料中加入3-20wt%（以干饲料重量计）的柑橘渣粉，搅拌均匀；
（4）液态发酵饲料的制备：在制备好的饲料中接种1wt%或2wt%的发酵菌液，搅拌均匀后，置于35℃条件下培养16h，搅拌均匀。
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CN115141780A (zh) * 2022-07-19 2022-10-04 重庆市畜牧科学院 一种复合微生物菌剂及其应用

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