CN116584579A - 一种湿基发酵饲料、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发酵饲料技术领域,具体涉及一种湿基发酵饲料、制备方法及应用。针对湿基发酵饲料在保藏或运输过程中出现密封不严或破袋的情况时,由于杂菌生长造成的产品腐败变质以及影响感官等问题,通过向发酵原料中添加酸或酸式盐类复合防霉剂,混合酸化形成酸化发酵原料,再采用复合菌、复合酶进行菌酶协同发酵的技术手段,三者相互协同,形成闭环的生长环境,使外界杂菌对该生长环境的适应能力降低,使破袋后两个月内不产生杂菌菌落(主要是霉菌和酵母菌),满足工业生产的需求;同时,包含该湿基发酵饲料的成品饲料也具有长效抑菌能力,并且提高了蛋鸡的产蛋性能。
Description
技术领域
本发明属于发酵饲料技术领域,具体涉及一种湿基发酵饲料、制备方法及应用。
背景技术
湿基发酵饲料是成品饲料(颗粒饲料)的重要原料之一,其一般以豆粕、麸皮、草料等为原料,经有益菌(常规一般为枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、植物乳杆菌、及酵母菌等)发酵得到。其作为原料之一用于蛋鸡喂养可提高蛋鸡产蛋质量。但由于发酵结束后水分含量较高(一般为20%-40%),因此其保藏过程需要严格控制密封厌氧环境,以避免杂菌(主要是霉菌)污染和增殖。
在实际生产过程中,作为原料的湿基发酵饲料和成品饲料往往需要分厂区生产,更有成品饲料生产商直接购买湿基发酵饲料用于生产的情况。一方面使得湿基发酵饲料与成品饲料的生产上存在时间差,实际生产过程,从湿基发酵饲料制备到用于成品饲料生产的时间差一般为1-2个月,其贮藏过程中可能出现密闭不严的情况;另一方面,湿基发酵饲料在运输过程中容易出现挂钩破袋等问题。两方面的问题均会导致饲料中厌氧环境被破坏,外界杂菌和发酵饲料内部存在的霉菌以及发酵接种的兼性厌氧酵母菌容易增殖,造成物料的腐败变质以及影响发酵饲料的感官。
针对上述问题,中国专利CN113826758A公开了一种发酵饲料原料,其指出了现有发酵饲料在高温高湿通氧气的条件下霉变速度极快,并公开了一种具体的制备方法,但其得到的发酵饲料在高温、高湿度和通氧条件下的保质期并没有提高多少,仅能保证在48h内安全饲喂,远远达不到现代工业生产的贮存和运输要求;此外,现有技术还公开了一些常规防霉剂,例如甲酸、甲酸盐、丙酸、丙酸盐等,其一般添加于发酵完成后的饲料中,起到抑制霉菌生长的作用。但一方面,实际生产时添加抑菌剂需要增加混合工艺,增加了生产繁琐度和引入杂菌的风险;另一方面,甲酸、丙酸具有挥发性(尤其甲酸挥发性强),贮藏过程中密封不严或运输过程中挂钩破袋,会导致甲酸、丙酸的挥发,因此抑菌效果有限:实际生产监测表明,含有甲酸及甲酸盐的发酵原料破袋后,半个月内即出现明显的霉菌菌落和酵母菌菌落,同样达不到生产贮存要求。
以上,一种在破袋后接触氧气的情况下仍能在一定时间内保持良好的产品性能的湿基发酵饲料及制备方法为行业内急需。
发明内容
基于上述问题,本发明的第一目的是提供一种湿基发酵饲料。本发明的第二目的是提供湿基发酵饲料的制备方法。本发明的第三目的是提供上述湿基发酵饲料的应用。
为了达到上述目的,本发明的第一个技术方案公开了湿基发酵饲料,包括:
酸性发酵原料、复合酶剂,以及用于发酵的复合菌剂;
其中,所述酸性发酵原料为发酵原料经酸或酸式盐类复合防霉剂酸化处理得到。
优选的,所述酸或酸式盐类复合防霉剂包括第一组分和第二组分,所述第一组分为甲酸或可以分解产生甲酸的酸或酸式盐中任一种或其组合;所述第二组分为除第一组分外其余酸或酸式盐中任一种或其组合;
所述复合酶剂包括酸性酶;
所述复合菌剂包括乳酸菌和枯草芽孢杆菌。
优选的,所述酸或酸式盐类复合防霉剂中第一组分为甲酸,第二组分为丙酸盐。
更优选的,所述酸或酸式盐类复合防霉剂中第一组分为甲酸,第二组分为丙酸钙。
优选的,所述酸性酶包括酸性蛋白酶、酸性木聚糖酶;
所述乳酸菌为乳酸片球菌。
本发明的第二个技术方案公开了一种湿基发酵饲料的制备方法,其步骤包括:
将发酵原料与酸或酸式盐类复合防霉剂混合,静置酸化,形成酸性发酵原料;
向酸性发酵原料中加入复合酶剂、复合菌剂发酵得到湿基发酵饲料。
优选的,所述发酵的发酵温度为30-35℃,至酸性发酵原料中含水量为36%-40%发酵结束。
进一步的,还公开了所述制备方法制备得到的湿基发酵饲料。
本发明的第三个技术方案公开了上述湿基发酵物料在制备成品饲料中的应用。
优选的,所述湿基发酵饲料添加量为成品饲料总质量的8%。
本发明具有如下有益效果:
1.本发明针对湿基发酵饲料在保藏或运输过程中出现密封不严或破袋的情况时,由于杂菌生长造成的产品腐败变质以及影响感官等问题,通过将发酵原料与酸或酸式盐类复合防霉剂混合形成酸化发酵原料,再采用复合菌、复合酶进行菌酶协同发酵的技术手段,从发酵初始阶段、优势菌群形成阶段抑制杂菌的生长,并且酸化环境也会影响乳酸菌的生理活动,三者相互协同,形成闭环的生长环境,使外界杂菌对该生长环境的适应能力降低,最终得到的湿基发酵饲料在破袋接触氧气的情况下,也能对外界杂菌的增殖形成抑制,使破袋后两个月内不产生杂菌菌落(主要是霉菌和酵母菌),满足工业生产的需求;同时,使得包含该湿基发酵饲料的成品饲料也具有长效抑菌能力。
2.本发明先对发酵原料进行酸化,再通过包含酸性酶的复合酶、包含乳酸菌和枯草芽孢杆菌的复合菌进行发酵处理,提高了枯草芽孢杆菌和酸性酶对大分子成分的分解能力和持续分解时间,同时使得乳酸菌的生理活动朝适应酸性环境的方向发展,提高了乳酸菌发酵生成乳酸和酸溶蛋白的能力、抑菌能力以及对DPPH、ABTS自由基的清除能力,进而提高了蛋鸡的产蛋性能。
附图说明
附图1为破包后质量观察结果;
附图2为湿基发酵饲料性能指标;
附图3为呼吸袋做三角开口模拟破包实物图;
附图4为观察到的霉菌菌落;
附图5为观察到的酵母菌菌落。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。若无特殊标明,所列出的量均基于总重并以重量份数描述。本发明不应解释为受限于所述的具体实施例。
如无特殊说明,本说明书中的科技术语的含义与本领域技术人员一般理解的含义相同,但如有冲突,则以本说明书中的定义为准。
术语“成品饲料”即一般的全价饲料,由于其一般以颗粒的形式存在,因此一些技术文件中也称为“颗粒饲料”,是直接用于动物喂养的饲料。
术语“发酵饲料”是指使用《饲料原料目录(2013)》和《饲料添加剂品种目录(2013)》等国家相关法规允许使用的饲料原料和添加剂,通过发酵工程、酶工程、蛋白质工程和基因工程等生物工程技术开发的饲料产品总称,包括发酵饲料、酶解饲料、菌酶协同发酵饲料和生物饲料等,具体到本发明,制备得到的是菌酶协同发酵饲料,是指按照国家相关法规允许使用的饲料原料、酶制剂和微生物,通过发酵工程和酶工程技术协同作用生产的单一饲料和混合饲料。
术语“湿基发酵饲料”是指通过在发酵过程中外加水源使发酵结束后饲料水分含量高于20%的饲料,由于其水分含量较高,有益微生物更易生长,其适口性和对肠道健康的促进作用较普通发酵饲料更为明显,本申请湿基发酵饲料水分含量在36%-40%。
术语“防霉剂”是指防止饲料因微生物所致霉变或腐败的物质,包括《GB/T 36863-2018 混合型饲料添加剂防霉剂通用要求》中所包含的防霉剂以及现有技术明确公开的可用于饲料领域作为防霉剂使用的成分。
术语“酸或酸式盐类复合防霉剂”是指防霉剂中具体的酸或酸式盐,其中“复合防霉剂”指至少包含两种成分,而非单一成分。
在本发明的上下文中,术语“包含”或“包括”不排除其它可能的要素。本发明的组合物(包括本文所述的多个实施方式)可包含下列要素、由下列要素组成或基本上由下列要素组成;本文所述的本发明的基本要素和必要限制,以及本文所述的或另外视需求而定的任何其它或任选的成分、组分或限制。
为便于理解,本发明首先对现有技术湿基发酵饲料的发酵和抑菌原理进行解释:
目前用于提高蛋鸡产蛋品质的湿基发酵饲料的主要发酵菌为乳酸菌,因为乳酸菌发酵可以产生酸溶蛋白和乳酸,增加湿基发酵饲料的营养性;同时,为提高乳酸菌对原料的利用率,需要添加枯草芽孢杆菌,其代谢产物中含有丰富的酶系,可以分解原料中的大分子淀粉、蛋白质等为小分子营养成分供乳酸菌直接使用;此外,还会添加酵母菌,其可以产酸产酯、促进酯化反应从而提高发酵产物的适口性。由此得到一款营养丰富且适口性强的湿基发酵饲料,且乳酸菌发酵产生乳酸及其他酸可以降低饲料中pH以及形成优势菌群,对霉菌产生一定的抑制。
为延长保质期,发酵结束后还会选择性添加甲酸或甲酸盐、丙酸、丙酸盐(其中,甲酸盐、丙酸盐中起作用的成分为其分解产生的甲酸或丙酸)等防霉剂,通过降低霉菌或细菌体内pH值以及抑制DNA和蛋白质的合成,使其无法繁殖来达到抑菌或杀菌的目的。
现在开始更详细描述本发明,应当注意,本发明描述的各个方面、特征、实施方式、实施例以及其优点可以相容和/或可以组合在一起。
本发明的第一实施方式涉及一种湿基发酵饲料,其包括:酸性发酵原料、复合酶剂,以及用于发酵的复合菌剂;其中,所述酸性发酵原料为发酵原料经酸或酸式盐类复合防霉剂酸化处理得到。
在本实施方式中,向发酵原料中添加酸或酸式盐类复合防霉剂酸化处理的目的是降低发酵原料的pH,营造出不利于有害菌生长的酸性环境,降低初始有害菌数量。现有技术一般是在发酵结束后添加酸或酸式盐类复合防霉剂(甲酸/甲酸盐、丙酸/丙酸盐)对有害菌进行抑制,则在发酵之初病原菌的活性较高,随着发酵的进一步进行,乳酸菌、枯草芽孢杆菌等厌氧菌的发酵逐渐占优势,逐步对有害菌的生长形成了抑制。但这并不代表发酵物料中不存在有害菌,仅仅代表其生理活性降低,不再产生代谢产物以及进行增殖,即使后期添加了酸或酸式盐类复合防霉剂,但由于前期的发酵增殖,物料中仍然存在相当数量病原菌,一旦环境适宜其生长(比如通氧),且抑菌剂的限制作用降低,那么其增殖速度将会非常迅速。本实施方式与现有技术相比,降低了有害菌的初始含量,有利于延长保质期。
可理解,所述酸或酸式盐类复合防霉剂包括所有饲料中允许添加的酸或酸式盐(酸式盐分解产生酸),包括《GB/T 36863-2018 混合型饲料添加剂防霉剂通用要求》中限定的所有酸类防腐剂及他们的酸式盐,例如甲酸、甲酸铵、乙酸、双乙酸钠、苯甲酸、山梨酸等,以及现有技术已经公开的其他可应用于饲料领域,作为防霉剂使用的酸或酸式盐,且其组分为两种或两种以上,并非为单一组分;所述复合酶及复合菌为《T/CSWSL 001-2018 生物饲料产品分类》中记载的多种酶的组合及多种菌的组合,以及现有技术已经公开的可用于饲料发酵的酶或者菌的组合。
在一个优选实施方式中,所述酸或酸式盐类复合防霉剂包括第一组分和第二组分,所述第一组分为甲酸或可以分解产生甲酸的酸或酸式盐中任一种或其组合,即可以为甲酸,也可以为可分解产生甲酸的酸,例如苯甲酸,还可以为可分解产生甲酸的酸式盐,例如甲酸铵、苯甲酸钠;所述第二组分为本领域常用防霉剂中除第一组分外其余酸或酸式盐中任一种或其组合,例如山梨酸、丙酸、丙酸钙、乙酸等;所述复合酶剂包括酸性酶;所述复合菌剂包括乳酸菌和枯草芽孢杆菌。
在本实施方式中,所述酸或酸式盐类复合防霉剂的第一组分为甲酸或可以分解产生甲酸的酸或酸式盐,这是因为甲酸能以分子形式直接高效地进入细菌体内,降低菌体内pH值;羧酸根负离子能够抑制DNA和蛋白质的合成,使细菌无法繁殖,从而抑制或杀灭细菌。因此,当酸或酸式盐类复合防霉剂的一个组分包含甲酸或可以分解产生甲酸的酸或酸式盐时,可以达到在前期快速抑制或杀灭杂菌的目的。第二组分为除第一组分外其余酸或酸式盐的目的是达到长效抑菌的效果。第一组分中的甲酸虽然可以达到快速抑菌的目的,但其同时具有强烈的刺激性气味以及对人体有害,因而其添加量不宜过多,同时其易挥发的特点也导致作用时间短;而其他的酸或酸式盐类防霉剂虽然抑菌效果相对较慢,但挥发性均低于甲酸,酸式盐分解产酸速度也低于甲酸盐,因此其抑菌持续时间更长。由此,第一组分和第二组分的复配使用可以达到长效抑菌的效果。
但在本实施方式中,虽然酸化发酵原料通过降低初始pH(初始pH一般降低到5.5左右)抑制和杀灭了杂菌,但该pH同时也并非枯草芽孢杆菌发酵的最适pH,其增殖速度受到限制,且随着发酵的进行,乳酸菌进一步产酸,pH持续下降,枯草芽孢杆菌产酶能力和增殖能力持续受到抑制,最终维持在一个较低的稳定值,影响了乳酸菌对营养物质的利用;为了解决上述问题,本发明在复合酶中优选添加酸性酶对原料进行酶解,所述酸性酶为现有技术可添加于饲料且酶解作用的最适pH呈酸性范围的酶,例如酸性蛋白酶、酸性木聚糖酶、酸性脂肪酶等,其在酸性环境下发挥较强的酶解作用,可以弥补枯草芽孢杆菌酶解能力不足的缺陷。
需要说明的是,虽然酸性酶具有较强的酶解能力,但随着发酵的进行,其酶解能力呈下降趋势,而枯草芽孢杆菌虽然产酶量变少,但其发酵产生的生物活性酶的持续性却更强,因而需要两者互相协同,才能解决初始pH降低对枯草芽孢杆菌生理活动的抑制问题,持续为乳酸菌的发酵提供物质基础,促进乳酸菌的增殖,而乳酸菌增殖形成优势菌有利于抑制杂菌的产生。因而,包含两种组分的酸或酸式盐类复合防霉剂以及包含酸性酶的复合酶、包含枯草芽孢杆菌和乳酸菌的复合菌共同作用,能从初始阶段、优势菌群形成阶段抑制杂菌的生长,并且酸化环境也会影响乳酸菌的生理活动,三者相互协同,形成闭环的生长环境,使外界杂菌对该生长环境的适应能力降低,最终得到的湿基发酵饲料在破袋接触氧气的情况下,也能对外界杂菌的增殖形成抑制,使破袋后两个月内不产生杂菌菌落(主要是霉菌和酵母菌),满足工业生产的需求。
需要理解,上述形成闭环的生长环境,是指前期酸或酸式盐类复合防霉剂对发酵原料进行酸化后,改变了发酵原料的发酵环境,使得后期添加的乳酸菌、枯草芽孢杆菌等复合菌(尤其是乳酸菌)在该发酵环境和酸性酶的影响下,其生理活动朝着适应酸性发酵环境的方向发展(乳酸菌、酵母菌等对pH的耐受范围较宽,例如乳酸菌最适pH范围为4.2-4.6,但其在pH为3-6的范围内仍能进行生理活动,酵母菌的耐受范围更是达到3-7.5;虽然其pH耐受范围较宽,但不同pH会影响其生长方向和代谢物质的种类和含量),由此形成了特定的闭环生长环境;与前期不添加酸或酸式盐类复合防霉剂进行酸化相比,该特定的闭环生长环境对发酵结束后的非该环境适应菌排斥作用更强,从而降低了外界杂菌对该环境的适应能力。
申请人进一步发现,由于包含两种组分的酸或酸式盐类复合防霉剂以及包含酸性酶的复合酶、包含枯草芽孢杆菌和乳酸菌的复合菌共同作用,相互协同形成闭环,使乳酸菌的发酵更适应酸性环境,由此增强了产酸以及酸解蛋白的能力。使本发明得到的湿基发酵物料中乳酸、酸溶蛋白以及乳酸活菌数的含量大大增加,进而增加了乳酸菌发酵产物对DPPH、ABTS自由基的清除能力以及抑菌能力,提高了饲料的整体性能。因此,用包含该湿基发酵饲料的成品饲料喂养蛋鸡时,提高了蛋鸡的产蛋性能。
进一步可理解,本发明得到的湿基发酵饲料长效抑菌作用强,将其作为原料制备成品饲料时,不需要额外再添加防霉剂,仍能达到国家要求的保质期范围。
在一个更优实施方式中,所述酸或酸式盐类复合防霉剂中第一组分为甲酸,第二组分为丙酸盐。
在该实施方式中,甲酸相对于其他分解产生甲酸的酸或酸式盐,由于不需要分解产生甲酸的过程,因而起作用的速度更快,同时,同等质量下甲酸分子数高于其他酸,数量更多,因而抑菌能力最强;当第一组分为甲酸时,丙酸盐分解产生丙酸的速度与其作用的时间与甲酸适配,两者复配能达到更好的长效抑菌效果;其中酸或酸式盐类复合防腐剂最优选为第一组分为甲酸,第二组分为丙酸钙。
在一个更优实施方式中,所述酸性酶包括酸性蛋白酶、酸性木聚糖酶;所述乳酸菌为乳酸片球菌。
酸性蛋白酶和酸性木聚糖酶可酶解酸化原料中最主要的大分子成分,为乳酸菌发酵提供能广泛的营养成分来源;乳酸片球菌的耐低pH能力相对于其他乳酸菌更强。该优选实施方式可以强化上述技术效果。
在一个更优实施方式中,所述酸或酸式盐类复合防霉剂中第一组分为甲酸,第二组分为丙酸钙,所述酸性酶包括酸性蛋白酶、酸性木聚糖酶;所述乳酸菌为乳酸片球菌。在该实施方式中,丙酸钙分解产生丙酸的速度与其作用的时间与甲酸最适配。
需要说明的是,上述实施方式中“包含”或“包括”不排除其它可能的要素,例如复合酶同时还可包括中性蛋白酶、碱性蛋白酶等,其也可起到辅助酶解的功能;复合菌同时还可包括酵母菌,其发酵产酯、产酸可增加湿基发酵饲料的适口性,当复合酶中含有酵母菌时,复合酶还可包括纤维素酶、半纤维素酶等,其分解发酵原料中的纤维素和半纤维素生成单糖能为酵母菌合成菌体蛋白提供能量,从而促进酵母菌增殖,使酵母菌持续产酯增香,提高物料适口性和整体品质。
在一个最优实施方式中,所述酸或酸式盐类复合防霉剂中第一组分为甲酸,第二组分为丙酸钙,所述复合酶包括酸性酶,具体为酸性蛋白酶、酸性木聚糖酶,同时还包括纤维素酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶;所述复合菌为乳酸片球菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌。在该实施方式中,丙酸盐分解产生丙酸的速度与其作用的时间与甲酸最适配,酵母菌能分解产脂产香,纤维素酶分解纤维素产生的糖类物质有利于酵母菌的发酵,碱性蛋白酶和中性蛋白酶虽然酶活较低,但可以起到辅助酶解作用,该配方下发酵得到的湿基发酵饲料的长效抑菌性、营养性以及适口性均有所提高,且各方面复配合适,具有较好的产品性能与经济性能。
可理解,本申请发酵原料、酸或酸式盐类复合防霉剂、复合酶、复合菌的及其他各组分的配比和添加量、添加方式为本领域技术人员根据所需产品性状、要求等可常规选择,并未超出本领域认知范围,本发明不做特别限定,仅提供一些优选参考范围,可理解,该优选参考范围不应视为对本发明保护范围的限制。
优选的,所述发酵原料为优质46豆粕与干燥麸皮(中麸)的混合物,按质量份10份计,所述优质46豆粕为6-8份,例如6份、7份、8份,所述麸皮为2-4份,例如当优质46豆粕为6份、7份、8份时,分别对应的麸皮为4份、3份、2份。其能为复合菌的发酵提供优质的能量来源。
优选的,所述酸或酸式盐类复合防霉剂的添加量为发酵原料的0.4%-0.6%,例如0.4%、0.5%、0.6%更优选为0.5%;其中,第一组分:第二组分的质量比为4-6:1-2。
优选的,以发酵原料重量份计,所述复合菌剂中,乳酸菌的添加量不低于0.5%,枯草芽孢杆菌的添加量不低于0.5%,所述复合酶剂中,酸性蛋白酶添加量不低于1.5%,酸性木聚糖酶添加量不低于0.8%。同时,当复合菌剂、复合酶剂中包含其他菌或酶时,不影响上述菌和酶的最低添加量。例如,当复合菌剂中还包含酵母菌时,酵母菌添加量不低于1%,同时不影响乳酸菌的最低添加量0.5%以及枯草芽孢杆菌的最低添加量0.5%;当复合酶剂中包含纤维素酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶时,纤维素酶添加量不低于0.5%,中性蛋白酶添加量不低于1%,碱性蛋白酶添加量不低于1%,同时不影响酸性蛋白酶最低添加量1.5%以及酸性木聚糖酶最低添加量0.8%。
需要说明的是,该添加量为复合菌剂、复合酶剂发酵后达到本申请技术效果的最低添加量,若低于该添加量,乳酸菌无法形成优势菌,复合酶的酶解程度较低,无法达到本申请技术效果;而高于该添加量时,添加量越大,其酶解速度、发酵速度越快,效果越好。在实际生产过程中本领域技术人员可综合考虑生产实际与经济效益确定实际添加量。
需要说明的是,所述酸或酸式盐类复合防霉剂、复合菌剂、复合酶剂来源均为常规市购,如在一个具体实施方式中,所述复合菌剂中涉及的酵母菌购自安琪酵母股份有限公司,生产批次为:AQ2021102402。乳酸菌和枯草芽孢杆菌购自山东根源生物科技有限公司,生产批次分别为:GY20211023102、GY20211113105。酸及酸式盐(甲酸丙酸钙)购自重庆民泰新农业科技发展集团有限公司,生产批次为:20210809002。复合酶剂中酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶和酸性木聚糖酶均购自北京盛拓达生物技术有限公司,公司生产批次分别为:20211105001(酸性蛋白酶酶活50000U/g),20211105002(中性蛋白酶酶活50000U/g),20211105003(碱性蛋白酶酶活50000U/g),20211105004(纤维素酶酶活600000U/g),20211105005(酸性木聚糖酶活200000U/g)。
优选的,发酵原料与酸或酸式盐类复合防腐剂混合形成酸化发酵原料后,还可向其中添加葡萄糖、糖蜜等成分,其目的是加快发酵速率,其添加的重量百分比为发酵原料的1%、1%-2%,更优选为1%、1%。
本发明的第二实施方式公开了一种湿基发酵饲料的制备方法,将发酵原料与酸或酸式盐类复合防霉剂混合,静置酸化,形成酸性发酵原料;向酸性发酵原料中加入复合酶剂、复合菌剂发酵得到湿基发酵饲料。
本实施方式所涉及制备湿基发酵饲料相关原料:酸性发酵原料(其中的发酵原料以及酸或酸式盐类复合防霉剂)、复合菌剂、复合酶剂如第一实施方式所述。
需要说明的是,本发明制备方法为本领域技术人员在知晓原料配方后根据常规调整可得,对于以上各种原料的添加方式也可基于原料性质做常规替换,例如对于酸或酸式盐类复合防霉剂的添加可直接与发酵原料混合,也可配制成稀释液混合,以提高混合的均匀性;对复合菌剂、复合酶剂的添加可直接添加,也可先使其活化;对于制备发酵饲料所需外加的水源可直接添加,也可分批次添加等,本发明不做特别限定,仅提供一些优选实施方式。
在一个优选实施方式中,所述酸或酸式盐类防霉剂配制成稀释液与发酵原料混合,以增加其混合均匀性,所述酸或酸式盐类复合防霉剂与稀释剂优选重量比为1:1。
在一个优选实施方式中,所述静置时间为0.5-2h,此时静置结束后酸性发酵原料的pH在5.5左右;发酵温度为30-35℃,该温度适应大部分发酵菌进行生理活动,发酵时间为5-7d,该发酵时间发酵结束后原料含水量为36%-40%。
在一个优选实施方式中,制备湿基发酵饲料外加水分的添加量为发酵原料重量的40%-50%,添加方式为将其分为两份,一份制成高温热水用于提升酸化原料的初始温度,一份制成37摄氏度的温水用于稀释混匀复合菌剂形成发酵液,便于喷洒至发酵原料中,其中,温水与复合菌种添加的质量比为1:4。也可制成热水直接添加于酸化原料中。该添加方式可以提高发酵速率。
本实施方式制备得到的湿基发酵饲料具有破袋后长效抑菌以及提高营养价值的功能。
本发明的第三个实施方式公开了上述湿基发酵物料在制备成品饲料中的应用。其作为成品饲料的原料之一,与其他原料混合得到成品饲料,由于其本身具有长效抑菌功能,在提升成品饲料营养的同时,还能降低成品饲料中防霉剂的用量。
在一个优选实施方式中,所述湿基发酵饲料添加量为全价饲料总质量的8%。需要说明的是,湿基发酵饲料与成品饲料的比重本领域技术人员可综合考虑经济效益以及饲养目的经一般选择可得,本领域常规添加量为5%-30%,本发明优选为8%。本发明优选该饲料的具体制备方法参照CN 109007313 A(用湿态发酵原料配制配合颗粒饲料的预处理方法),这是因为本发明制备得到的湿基发酵饲料水分含量较高,使用该方法制备能在有效去除水分的同时保留营养成分。该成品饲料具有长效抑菌及增强营养的功效。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限制本发明的范围。
除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本领域常规的试剂、方法和设备。
1.湿基发酵饲料配方
实施例1-7、对比例1-9公开了湿基发酵饲料的配方,包括发酵原料(70kg优质46豆粕与30kg干燥麸皮(中麸)的混合物)、酸或酸式盐类复合防霉剂、复合菌剂与复合酶剂,除发酵原料外,其余配方成分和用量见表1:实施例1-7湿基发酵饲料配方;表2:对比例1-9湿基发酵饲料配方。
表1 实施例1-7湿基发酵饲料配方
。
表2 对比例1-9湿基发酵饲料配方
。
2.制备湿基发酵饲料
将实施例1-7、对比例1-9分别按制备方法(1)、对比方法(1)的步骤制备得到湿基发酵饲料。
制备方法(1)
向酸或酸式盐类复合防霉剂中加入同等重量的水稀释成稀释液;
将稀释液喷淋入发酵原料中混合均匀,并加入40kg热水静置1h形成酸性发酵原料;
将10kg水与复合菌剂混合,加入酸性发酵原料中,再加入复合酶剂,混合均匀密封发酵,35℃静置发酵5d,得到湿基发酵饲料。
对比方法(1)
向发酵原料中加入复合菌剂、复合酶剂,35℃静置发酵5d,再向其中加入酸或酸式盐类复合防霉剂,得到湿基发酵饲料。
3.制备成品饲料
将制备方法(1)制备得到的湿基发酵饲料按80kg/T的比例加入基础日粮,得到成品饲料,添加方法参考CN 109007313 A(用湿态发酵原料配制配合颗粒饲料的预处理方法)公开的方法:将湿基发酵饲料按80kg/T与玉米次粉混合,经冷制粒、粉碎、筛分等工艺制成。
试验例1 破袋效果评价
试验方法:将实施例1-7、对比例1-9配方通过制备方法(1)、对比方法(1)制备得到的湿基发酵饲料装在1kg规格的呼吸袋内,过热塑封,并模拟破包对呼吸袋开三角口(如图3),置于霉菌培养箱内放置2个月,观察条件为温度37℃,湿度75%,观察记录质量变化情况。
试验结果:见图1:破包后质量观察结果。
结果分析:从图1可知,首先通过制备方法(1)(发酵前添加酸或酸式盐类复合防霉剂)、对比方法 (1)(发酵结束后添加酸或酸式盐类复合防霉剂)的保藏结果对比可以看出,发酵后再添加酸或酸式盐类复合防霉剂菌斑出现的时间一般为半个月后,这主要是由于发酵原料中初始杂菌含量较多,其在密封保存时生理活动受到抑制,但是破袋后,由于接触氧气以及酸性抑制剂挥发的双重因素,其生理活动变强,普遍在16-21d内出现菌斑,其中菌斑主要为白色的霉菌菌斑(图4)以及白色的酵母菌菌斑(图5)(从理论上说酵母菌不应作为记录,但由于酵母菌与霉菌菌斑颜色相同,影响厂家判断,因此生产厂商一般也将酵母菌菌斑纳入评判标准)。
就制备方法(1)的结果而言,实施例1-实施例7制备得到的湿基发酵物料均能达到防止60d不出现菌斑的标准,符合工业生产周期,其中,实施例1采用甲酸丙酸钙作为酸或酸式盐类复合防霉剂配合包含枯草芽孢杆菌和乳酸片球菌的复合菌剂以及包含酸性蛋白酶和酸性木聚糖酶的复合酶剂的保存时间最长(实施例1和实施例7的配方),为本发明最优实施例配方。
而对比例1-3(分别不添加酸或酸式盐类复合防霉剂、复合菌剂、复合酶剂)的配方通过制备方法1制备得到的湿基发酵饲料在14d内开始出现白色菌落(对比例1配方为7d),说明三者的作用是协同作用,首先酸或酸式盐类复合防霉剂对发酵原料进行酸化,降低pH,抑制或杀灭杂菌,之后再利用复合菌剂和复合酶剂进行菌酶协同发酵,在这个过程中,低pH环境影响了菌的发酵过程,三者相互协同,形成闭环的环境,是外界杂菌对该环境的使用能力降低,最终得到的湿基发酵饲料在破袋接触氧气的情况下,也能对外界杂菌的增殖形成抑制,使破袋后两个月内不产生杂菌菌落(主要是霉菌和酵母菌),满足工业生产的需求。在这个过程中,酸或酸式盐类复合防霉剂至少需要包括甲酸或可以分解产生甲酸的第一组分(对比例5未添加)以及一个挥发性、抑菌强度低于甲酸但抑菌时间较长的第二组分(及其他酸或酸式盐类防霉剂)(对比例6未添加),同时,复合菌至少需要包括枯草芽孢杆菌和乳酸菌(最好为乳酸片球菌)(对比例7-9未包含以上全部菌)、以及复合酶至少需要包括酸性酶(对比例4未包含),几者相互协同,才能达到破袋后长效抑菌的技术效果。
试验例2 湿基发酵饲料性能测试
发酵饲料通过微生物发酵作用将蛋白质降解为多种肽和氨基酸,其中酸溶蛋白作为评价发酵饲料蛋白质降解程度和品质的重要指标,其含量与畜禽对蛋白质的消化吸收成正相关。而乳酸含量与乳酸活菌数与酸溶蛋白的含量呈正相关;而抗氧化性能与抑菌性能对蛋鸡的生长发育具有促进作用。因此,乳酸含量、乳酸活菌数、酸溶蛋白含量、抗菌性能以及抗氧化性能越高,则畜禽对蛋白质的消化吸收率越高,越能促进蛋鸡的生长发育,则其产蛋性能也会越高。
试验方法:将实施例1-7、对比例1-9的配方通过制备方法(1)制备得到的湿基发酵饲料的营养成分进行分析,主要测试指标为产品乳酸含量(测定方法:GBT6432~2018)、酸溶蛋白含量(测定方法:QB/T2653~2004)以及乳酸活菌数(测定方法:GBT26428~2010);抑菌性(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌)(测定方法:GB/T 39101-2020多肽抗菌性测定)、抗氧化性能:采用DPPH试剂盒、ABTS试剂盒、总抗氧化能力检测试剂盒检测。
测试结果:见图2:湿基发酵饲料性能指标。
结果分析:根据图2,就制备方法(1)的结果而言,实施例1-实施例7制备得到的湿基发酵饲料乳酸含量均大于5%、乳酸活菌数目均大于5亿cfu/g并具备较高的抗菌和抗氧化功能,其中,实施例7采用甲酸丙酸钙作为酸或酸式盐类复合防霉剂配合包含枯草芽孢杆菌、乳酸片球菌和酿酒酵母的复合菌剂以及包含酸性蛋白酶、酸性木聚糖酶、纤维素酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶的复合酶剂的营养成分、抗菌和抗氧化功能最佳,为本发明最优实施例配方。
而对比例1-3(分别不添加酸或酸式盐类复合防霉剂、复合菌剂、复合酶剂)的配方通过制备方法(1)制备得到的湿基发酵饲料相比实施例1,分别说明了酸或酸式盐类复合防霉剂、复合菌剂和复合酶剂在提升湿基发酵饲料抗菌能力、营养成分和抗氧化能力方面的突出作用。在这个过程中,复合酶剂至少需要包括酸性蛋白酶和酸性木聚糖酶(对比例4未添加)才能提升酸溶蛋白和抗氧化能力,同时酸或酸式盐类复合防霉剂至少需要包含甲酸(对比例5添加,对比例6未添加)才对抗菌能力有主要作用,以及复合菌至少需要包括乳酸菌(乳酸片球菌最好)更能适应酸性发酵环境(对比例7-8未添加),并且复配枯草芽孢杆菌有助于协调提升抗氧化能力(对比例7和9未包含)。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.湿基发酵饲料,其特征在于,包括:
酸性发酵原料、复合酶剂,以及用于发酵的复合菌剂;
其中,所述酸性发酵原料为发酵原料经酸或酸式盐类复合防霉剂酸化处理得到。
2.根据权利要求1所述湿基发酵饲料,其特征在于,
所述酸或酸式盐类复合防霉剂包括第一组分和第二组分,所述第一组分为甲酸或可以分解产生甲酸的酸或酸式盐中任一种或其组合;所述第二组分为除第一组分外其余酸或酸式盐中任一种或其组合;
所述复合酶剂包括酸性酶;
所述复合菌剂包括乳酸菌和枯草芽孢杆菌。
3.根据权利要求2所述湿基发酵饲料,其特征在于,
所述酸或酸式盐类复合防霉剂中第一组分为甲酸,第二组分为丙酸盐。
4.根据权利要求3所述湿基发酵饲料,其特征在于,
所述酸或酸式盐类复合防霉剂中第一组分为甲酸,第二组分为丙酸钙。
5.根据权利要求2所述湿基发酵饲料,其特征在于,
所述酸性酶包括酸性蛋白酶、酸性木聚糖酶;
所述乳酸菌为乳酸片球菌。
6.湿基发酵饲料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将发酵原料与酸或酸式盐类复合防霉剂混合,静置酸化,形成酸性发酵原料;
向酸性发酵原料中加入复合酶剂、复合菌剂发酵得到湿基发酵饲料。
7.根据权利要求6所述制备方法,其特征在于,
所述发酵的发酵温度为30-35℃,至酸性发酵原料中含水量为36%-40%发酵结束。
8.根据权利要求6或7所述制备方法制备得到的湿基发酵饲料。
9.根据权利要求1-5、权利要求8任一所述湿基发酵饲料在制备成品饲料中的应用。
10.根据权利要求9所述湿基发酵饲料在制备成品饲料中的应用,其特征在于,所述湿基发酵饲料添加量为成品饲料总质量的8%。
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