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CN109601699A - 一种功能性微生物发酵饲料及生产方法和应用 - Google Patents

一种功能性微生物发酵饲料及生产方法和应用 Download PDF

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CN109601699A
CN109601699A CN201811627977.0A CN201811627977A CN109601699A CN 109601699 A CN109601699 A CN 109601699A CN 201811627977 A CN201811627977 A CN 201811627977A CN 109601699 A CN109601699 A CN 109601699A
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潘军
常晓川
姚永生
周琳琳
刘博�
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SHENYANG BOSHAN YINGSHENG BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种功能性微生物发酵饲料的生产方法。以豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉及中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芩粉、黄芪粉、板蓝根粉为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌、啤酒酵母泥为有益微生物菌群。将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌的种子液和啤酒酵母泥与发酵原料按比例混合,经过有氧发酵、厌氧发酵、通入无菌空气发酵和厌氧发酵四个阶段,得到一种功能性微生物发酵饲料。本发明产品营养丰富,具有很好的诱食性,抗病、防病效果好,促进养殖动物生长效果明显。同时,还可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色、安全、高效的功能性微生物发酵饲料。

Description

一种功能性微生物发酵饲料及生产方法和应用
技术领域
本发明涉及动物营养和微生物发酵技术领域,特别涉及一种功能性微生物发酵饲料的生产方法。
背景技术
我国饲料行业已经在走过40余年的发展历程,饲料工业从无到有,从小到大,从弱到强。截止到2017年,国家大数据库统计结果 2017年我国商品饲料总产量22161.2万吨,其中配合饲料产量 19618.6万吨,浓缩饲料产量1853.7万吨,添加剂预混合饲料产量 688.9万吨。
拥有饲料生产许可证企业7908家,有50家50万吨以上企业集团外,大部分企业年产量不到1万吨。上述数据为我国第二代配方饲料权威基本数据。
怎样解决大量的过多使用饲料蛋白质和过早过量的使用抗生素的两大突出问题?只有一条途径,生产第三代饲料,配方型微生物发酵饲料。
众所周知,最好的优质蛋白源是鱼粉和豆粕,鱼粉中品质最好的为秘鲁鱼粉,属于动物性蛋白,蛋白质含量高,氨基酸组成合理,赖氨酸含量高,新鲜度好,在高质量的基围虾饲料加工中,加入秘鲁鱼粉,饲料的诱食性和各种经济指标绩效凸显。豆粕是蛋白源中量最大,加工最为方便的品种,与鱼粉比较劣势为,蛋白含量低,赖氨酸含量低,并且有抗原反应。以此解决优质蛋白源的来源,替代鱼粉。将豆粕等配方饲料,采用有益微生物中的优秀菌群,在人为可控的条件下进行液体固体发酵,将配方饲料中的蛋白质分解成小肽和氨基酸,将纤维素和淀粉,分解成糖类物质,通过发酵还会产生大量的氨基酸、有机酸、脂类物质、免疫因子和促进生长因子,发酵料里还有大量的有益微生物存在,不断的产生新的营养因子和抗菌肽等等。这些营养因子可以提高动物自身免疫力,促进消化吸收,可以强身健体。
如何将豆粕中的蛋白质提高,将赖氨酸提高,将抗原反应去除,提高饲料利用率,始终是动物营养与饲料营养配方的研究者和企业家的研发永续课题。
21世纪初,利用豆粕发酵生产小肽,在畜禽水产养殖业应用,源于中国台湾、新加坡和东南亚。而后,从韩国、日本从北方传入我国,我国研发、生产和应用从中国南部地区开始。
国家大数据库统计结果,2017年我国饲料总产量为2.2亿吨,饲料添加剂总产量1034.7万吨,饲料工业总产值为8393亿元。其中,涉及微生物发酵生产的产品3846万吨(氨基酸234.8万吨,占比23%。维生素127.4万吨,占比12%。微生物制剂10.7万吨,占比1%。酶制剂10.7万吨,占比1%),占比37.0%。如果按照1万元1吨计算,384.6亿元。
如果发酵饲料全部替代功能,就是年生产能力要达到3800万吨,产值380个亿。半替代2000万吨,200个亿元。这些数据是发展的产量前景。
在国外,蛋白类饲料添加剂、氨基酸类饲料添加剂、微生物类饲料添加剂,主要生产国家和公司是美国的ADM公司、法国乐斯福、瑞士百福、挪威雅来、日本味之素,丹麦诺和诺德等生物技术公司。
我国利用微生物生产蛋白类饲料添加剂、氨基酸类饲料添加剂、微生物类饲料添加剂,肽饲料添加剂居全球第三位,主要生产厂家为北京大北农、广东亚琪、湖北安琪、山东康地恩、山东根源等生物技术公司。
其主要的应用结果和功能如下:
发酵生物饲料的好处如下:
1提高饲料利用率,降低成本
生物饲料发酵通过生物化学反应,有效的把饲料原料分解转化成葡萄糖和氨基酸,各种有效的成分迅速的被吸收利用,可提高饲料的利用率。发酵产生的脂肪酸、有机酸增加日粮中能量,可以提高增重和饲料转化率。发酵产生的多种菌体蛋白质和蛋白饲料,显著增加饲料营养成分,降低饲料成本。
2改善饲料的适口性
饲料在发酵后,产生天然的酸香味,能刺激动物的食欲,促进消化液的分泌,提高消化酶的活性,加速饲料营养成分的分解,从而促进营养物质的吸收,使得所养动物采食量和采食速度全面提高。
3改善环境
由于提高蛋白利用率和有益微生物的存在,通过氧化、氨化、硝化、反硝化作用,快速降解残余饵料、养殖动物的排泄物和动植物残骸产生的有毒有害气体(如氨气、硫化氢等),可以改善养殖环境,建立一个良性的养殖动物、微生物和环境的生态系统,是抵御病原性感染的最有效方式之一。
4发酵脱毒,饲料更安全
饲料通过发酵后,产生的乳酸菌可抑制霉菌的生长和产毒,乳酸乳球菌可抑制寄生曲霉的孢子萌发,枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的代谢产物可以降低饲料中毒素的含量。发酵饲料比未发酵饲料的有害物质含量更低,对于被日益关注的食品安全问题更具意义。
微生物发酵饲料的作用机理
1补充有益菌,调节动物的微生态平衡
动物健康要构成畜禽肠道内微生态系统的平衡,动物补充微生物饲料有着十分重要的意义。动物由于许多微生物只能在肠道内存活一段时间,连续服用活菌制剂才能保持微生物在肠道内的定植。
2化学屏障作用
有益微生物如乳酸菌类产生的有机酸(乳酸、丙酸、乙酸)使消化道内pH值降低,抑制其他病原微生物生长,环境pH值为4时,大肠杆菌和沙门氏菌不能增殖,可以促进矿物质元素钙、磷、铁以及维生素D的吸收和利用。
3产生有益代谢物,抑制和杀死有害菌
有益微生物可产生肽细菌素、酶类物质,可以抑制有害菌的生长或阻止有害菌毒素在上皮细胞的粘附和侵入。乳酸菌和链球菌产生的乳酸乳球菌肽能抑制沙门氏菌和大肠杆菌的生长;嗜乳酸杆菌可以产生少量过氧化氢酶抑制病原菌的生长;乳酸杆菌可以防止细菌毒素。
4具有营养作用,促进动物生长
微生物发酵饲料中的有益菌本身即为一种高蛋白物质,芽孢杆菌能分泌多种消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等)促进营养物质的消化与吸收;酵母菌可以产生氨基酸、多种维生素(K、C、B1、B2、泛酸、烟酸、生物素、肌醇和叶酸等)供动物体利用,酵母菌还可以促进植酸酶的产生,提高对磷的利用率。
5提高机体免疫功能
发酵饲料中的有益微生物可以产生非特异免疫调节因子,增强动物体内B细胞产生抗体的能力,提高畜禽抗体水平,增强免疫功能,及时杀灭侵入机体内的致病菌,从而防止疾病的发生。
在以往的微生物发酵饲料的研发与生产上,人们主要集中到蛋白质的发酵上,就是发酵豆粕棉粕、菜籽粕等蛋白类发酵一次来替代鱼粉等动物性蛋白的可能性,还有就是发酵纤维素类,麦麸皮、玉米皮等,对其纤维素进行降解,产生糖类和有机酸类物质,上述两项研究均作了较为详尽的描述、试验,取得了大量的科学数据和试验结果,此类的报导较多。但是在微生物发酵饲料的研究与应用中,突出以一种或两种功能性为主,在添加其他几种物质,以以豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮及中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪、板蓝根为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌和啤酒酵母泥为发酵菌群,其中,黄腐酸粉、川黄柏粉、川黄连粉、黄芩粉、黄芪粉均有消炎作用,枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌、在发酵过程中,都能代谢出抗菌肽物质,此类型微生物发酵饲料,起到1+2≥3的效果。此类配方型、功能性微生物发酵饲料并未见报导。
近年来,随着养殖产业和饲料产业的迅猛发展,微生物发酵饲料和功能性微生物发酵饲料研究与应用不断的深入与扩展,取得了非常喜人的研究结果。
黄腐酸:粉状、深棕色、味酸、无臭、易溶于水,黄腐酸含量≥95%、 10%水溶液PH3.0。从泥煤、褐煤中可提取,结构是芳香族羟基羧酸类物质;生化黄腐酸是从微生物发酵后的植物废料中提取的,组成较复杂,除了芳香族羟基羧酸外,还有一定数量的水溶性碳水化合物、氨基酸、蛋白质、糖酸类物质。元素组成:C 54.82%H 2.29%O 41.14%N 0.66%S1.09%;功能团含量:总酸基8.76毫克当量/克(羟基6.12 毫克当量/克,酚羟基2.64毫克当量/克),用作饲料添加剂,可使生猪食欲增加;使鸡产蛋率提高15.5%,鸡的孵化率提高21.8%,健雏率提高15-20%,防止家畜疾病和鸡瘟。
川黄柏:为芸香科植物黄皮树的树皮,主产于四川。性味苦、寒,归肾、膀胱经,具有清热燥湿、泻火除蒸、解毒疗疮的功效,用于治疗湿热泻痢、黄疸、带下、热淋、骨蒸劳热等病症。
川黄连:黄连味苦,与黄芩、黄柏常称"三黄"。具有燥湿清热、泻火解毒的功能。川黄连、黄芩和木香、炮姜炭相配伍是治慢性结肠炎的有效之品。
黄芩:具有较广的抗菌谱,对流感病毒、皮肤真菌亦有作用,临床用于治疗病毒性眼病及上呼吸道感染有较好疗效。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis):是革兰氏阳性菌,芽孢 0.6~0.9×1.0~1.5微米,椭圆到柱状,位于菌体中央或稍偏,芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明,污白色或微黄色,在液体培养基中生长时,常形成皱醭,需氧菌。易在枯草浸汁中繁殖。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质,这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。枯草芽孢杆菌迅速消耗肠道中的游离氧,造成肠道低氧,促进有益厌氧菌生长,间接抑制其它致病菌生长。刺激动物(人体)免疫器官的生长发育,增强细胞免疫和体液免疫功能,提高群体免疫力。枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类。能合成烟酸和多种B族维生素。在芽孢状态下稳定性好,能耐氧化;耐挤压;耐高温,能长期耐60℃高温,在120℃温度下能存活20分钟;耐酸碱,在酸性胃环境中能保持活性,可以耐唾液和胆汁的攻击,是微生物中可100%直达大小肠的活菌。
地衣芽孢杆菌(学名:Bacillus licheniformis):是革兰氏阳性嗜热细菌。细胞形态和排列呈杆状、单生,最适温度为37℃。它可能以孢子形式存在,从而抵抗恶劣的环境;在良好环境下,则可以生长态存在。该细菌可调整菌群失调达到治疗目的,可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌。能产生抗菌活性物质,并具有独特的生物夺氧作用机制,能抑制致病菌的生长繁殖。
乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,L.lactis):是一种原核微生物,细胞呈球形或卵圆形,革兰氏阳性,兼性厌氧,不产荚膜和芽孢,最适宜生长温度为30℃,在食品工业中应用广泛,对人和动物无致病性,是公认安全的食品级微生物。干酪是在牛乳(或脱脂乳、稀奶油、酪乳等中加入适量的乳酸菌发酵剂和凝乳酶,使乳中的蛋白质凝固,分离乳清而制得的新鲜或发酵成熟的乳制品。干酪的营养价值很高,主要成分是水、脂肪和蛋白质。干酪中的蛋白质经过发酵后,由于凝乳及微生物中蛋白酶的分解作用,形成胨、肽、氨基酸等,易于被人体消化吸收,干酪中蛋白质的消化率为96-98%:干酪中的钙、磷含量在所有食品中含量是最高的,
啤酒酵母泥:酵母菌体经过滚筒干燥形成的产品,风味和口感好,维生素、蛋白质含量高,可作食用、药用,还可以从其中提取细胞色素C、核酸、谷胱甘肽、凝血质、辅酶A和三磷酸腺苷等。
本专利产品特点:1)突出川黄柏、川黄连、黄芩、黄芪和地衣芽孢菌、乳酸乳球菌能消炎的主要功能型作用;2)突出啤酒酵母泥多种酶的消化作用和酵母香味诱食作用以及对中药药味的遮掩作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种功能性微生物发酵饲料的生产方法。
本发明属于动物营养和微生物发酵技术领域。
以豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉及中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芩粉、黄芪粉、板蓝根粉为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌、啤酒酵母泥为有益微生物菌群。枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌分别经过单菌落分离、固体种子培养和液体种子培养,将三种菌的种子液和啤酒酵母泥与发酵原料按比例混合,经过有氧发酵、厌氧发酵、通入无菌空气发酵和厌氧发酵四个阶段,得到一种功能性微生物发酵饲料。
本发明产品中含有丰富的蛋白质、氨基酸、短链肽、有机酸、复合酶和抗菌活性物质,营养丰富,具有很好的诱食性,抗病、防病效果好,促进养殖动物生长效果明显。同时,还可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色、安全、高效的功能性微生物发酵饲料。
一种功能性微生物发酵饲料的生产方法,以豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉及中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芩粉、黄芪粉、板蓝根粉为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌、啤酒酵母泥为有益微生物菌群。枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌分别经过单菌落分离、固体种子培养和液体种子培养,将三种菌的种子液和啤酒酵母泥与发酵原料按比例混合,经过有氧发酵、厌氧发酵、通入无菌空气发酵和厌氧发酵四个阶段,得到一种功能性微生物发酵饲料。
按重量份计,发酵原料组成为:
豆粕10~30重量份、黄腐酸粉5~15重量份、玉米浆干粉10~ 30重量份、麦麸皮10~30重量份、米糠粉10~30重量份、川黄柏粉1~3重量份、川黄连粉1~3重量份、黄芩粉1~3重量份、黄芪粉1~3重量份、板蓝根粉1~3重量份;有益微生物菌群重量比为:枯草芽孢杆菌种子液30~40重量份、地衣芽孢杆菌种子液30~40重量份、乳酸乳球菌种子液20~30重量份、啤酒酵母泥20~30重量份;发酵原料与有益微生物菌群的重量比为发酵原料100~120重量份,有益微生物菌群30~50重量份。
枯草芽孢杆菌种子液中活菌数≥100亿CFU/ml、地衣芽孢杆菌种子液中活菌数为≥100亿CFU/ml、乳酸乳球菌种子液中活菌数为≥80 亿CFU/ml、啤酒酵母泥中活菌数为≥1000亿CFU/ml。
发酵原料中的各物质的质量含水量为以豆粕≦10%、黄腐酸粉≦ 10%、玉米浆干粉≦10%、麦麸皮≦10%、米糠粉≦10%、川黄柏粉≦10%、川黄连粉≦10%、黄芹粉≦10%、黄芪粉≦10%、板蓝根粉≦10%。所述发酵原料的总质量含水量≦10%。
按重量份计,发酵原料组成为:豆粕20重量份、黄腐酸粉10重量份、玉米浆干粉20重量份、麦麸皮20重量份、米糠粉20重量份、川黄柏粉2重量份、川黄连粉2重量份、黄芹粉2重量份、黄芪粉2 重量份、板蓝根粉2重量份;有益微生物菌群的重量比为:枯草芽孢杆菌种子液30重量份、地衣芽孢杆菌种子液30重量份、乳酸乳球菌种子液20重量份、啤酒酵母泥20重量份;发酵原料与有益微生物菌群的重量比为发酵原料100重量份,有益微生物菌群50重量份。
具体包括以下步骤:
(1)发酵原料的制备:
将发酵原料:豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉分别粉碎至30目;将中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉,分别粉碎至100目;按所需比例将中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉充分混合,将发酵原料中的豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉充分混合,再将两者充分混合备用;
(2)有益微生物菌群的制备:
枯草芽孢杆菌种子液的制备:
单菌落分离:将经活化的枯草芽孢杆菌斜面菌种在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、 24小时培养,得到枯草芽孢杆菌单菌落种子;
固体茄形扁瓶种子培养:枯草芽孢杆菌单菌落种子在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌固体种子;
发酵罐种子培养:将枯草芽孢杆菌茄形扁瓶种子按质量分数比例计算为200公斤液体接入1个茄形扁瓶种子的接种量,接种到发酵罐培养基中(700公斤液体接入3~4个茄形扁瓶种子),经培养,得到枯草芽孢杆菌种子。
枯草芽孢杆菌发酵罐种子培养基以重量百分比计为:葡萄糖 0.5%~1.0%、玉米浆干粉3.0%~3.5%、硫酸铵0.1%~0.2%、硫酸镁0.1%~0.2%、磷酸氢二钾0.1%~0.2%,余量为水,pH6.8~7.0;灭菌条件:温度115~121℃、压力0.08~ 0.10MPa、时间18~20min;培养条件:接种量10~20%;罐压0.01~ 0.10MPa、风量100:100~100:200vvm、转速100~200rpm、温度30℃~32℃;时间48~64h。枯草芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
地衣芽孢杆菌种子液制备:
地衣芽孢杆菌的单菌落分离、固体茄形扁瓶种子培养、发酵罐种子培养与枯草芽孢杆菌相同。
地衣芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
乳酸乳球菌种子液的制备:
单菌落分离:将经活化的乳酸乳球菌斜面菌种在盛有新配制的葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中35℃、48小时培养,得到植物单菌落种子;
固体茄形扁瓶种子培养:乳酸乳球菌单菌落种子在盛有葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中35℃、48小时培养,得到乳酸乳球菌固体种子;
发酵罐种子培养:将乳酸乳球菌茄形扁瓶种子按质量分数比例计算为200公斤液体接入1个茄形扁瓶种子的接种量,接种到发酵罐培养基中(700公斤液体接入3~4个茄形扁瓶种子),经培养,得到乳酸乳球菌种子液;
乳酸乳球菌发酵罐种子培养基以重量百分比计为:葡萄糖 3.0~7.0%、酵母粉1.0%~2.0%、玉米浆干粉1.0%~2.0%、硫酸铵0%~0.1%、硫酸镁0%~0.1%、磷酸氢二钾0%~0.1%,余量为水,pH6.4~6.6;灭菌条件:温度115~121℃、压力0.08~0.10MPa、时间18~20min;培养条件:接种量10~20%;罐压 0.01~0.10MPa、风量100:30~100:70vvm、转速30~70rpm、温度33℃~35℃;时间48~64h(24小时后为静置培养)。植物乳杆菌种子液中含植物活菌数≥80亿/ml。
啤酒酵母泥:啤酒酵母泥从沈阳燕京啤酒有限公司购买。
将得到的枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸乳球菌种子液;按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸乳球菌种子液和啤酒酵母泥充分混合备用;
(3)固体发酵阶段:
固体发酵过程是:经过有氧发酵、厌氧发酵、通入无菌空气发酵和厌氧发酵四个阶段,得到一种功能性微生物发酵饲料,具体为:
首先将混合均匀的发酵原料,用氢氧化钠调整PH值到6.5~7.0, 按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酒酿酵母菌种子液、乳酸乳球菌种子液和啤酒酵母泥混合,接种到所制备的发酵原料中,充分混匀后装入到带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中,压实,盖紧,放置到固体发酵车间进行固体发酵;
1)有氧固体发酵阶段:(第1天)0~24小时,静置发酵,室内温度控制在28℃~38℃;
2)厌氧固体发酵阶段:(第2天)24~48小时,静置发酵,室内温度控制在36℃~38℃;
3)通入无菌空气发酵阶段:(第3、4天)48~96小时,向带有呼吸装置的发酵桶或带有呼吸装置发酵吨袋中,通过气泵注入无菌空气,通风供氧风量为0.1~0.3V/Vmin,室内温度控制在28℃~ 38℃;
4)厌氧(静置形成芽孢及代谢产物)发酵阶段:(5、6天)120~ 144小时,停止向带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中通入空气,室内温度控制在28℃~38℃;
(4)低温烘干粉碎阶段:
固体发酵结束后,将发酵料传输到负压流化床上,进行低温烘干,入口温度控制在80~90℃,出口温度控制在40~50℃,发酵料在流化床内停留时间12~20min,烘干至含水量为10~16%,再经过高速微粉机粉碎至70~90目,得到一种功能性微生物发酵饲料。
经检测:产品粗蛋白30~33%、酸溶蛋白10.0~12.0%、粗纤维 11.0~15.0%、赖氨酸3.1~3.3%、甘露聚糖3.0~7.0%、VBN50~ 60mg/100g、灰分9.0~11.0%、总酸度2.1~2.3%、蛋白酶活性1800~ 2000U/g、抑菌圈直径10.0~12.0mm、灰分13~18%、含水量11.0~ 13.0%。
其优选步骤为:
(1)发酵的原料的制备:
将发酵原料:豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉分别粉碎到30目,将中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉粉碎到 60目;按所需比例将中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉充分混合,将发酵原料中的豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉充分混合,再将两者充分混合备用;
(1)有益微生物菌群的制备:
枯草芽孢杆菌发酵罐种子培养基以重量百分比计为:葡萄糖1.0%、玉米浆干粉3.0%、硫酸铵0.2%、硫酸镁0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水,pH6.8;灭菌条件:温度121℃、压力0.10MPa、时间20min;培养条件:接种量10%;罐压0.5MPa、风量100:150vvm、转速100rpm、温32℃;时间48h。枯草芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
地衣芽孢杆菌种子液制备:
地衣芽孢杆菌的单菌落分离、固体茄形扁瓶种子培养、发酵罐种子培养与枯草芽孢杆菌相同。地衣芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
乳酸乳球菌发酵罐种子培养基以重量百分比计为:葡萄糖 5.0%、酵母粉2.0%、玉米浆干粉1.0%、硫酸铵0.1%、硫酸镁 0.1%、磷酸氢二钾0.1%,余量为水,pH6.4;灭菌条件:温度115℃、压力0.08MPa、时间18min;培养条件:接种量10%;罐压0.05MPa、风量100:30vvm、转速30rpm、温度35℃;时间48h(24小时后为静置培养)。乳酸球菌种子液中含植物活菌数≥80亿/ml。
将得到枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸入球球菌种子液;按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸乳球菌种子液与啤酒酵母泥充分混合备用;
首先将混合均匀的发酵原料,用氢氧化钠调整PH值到6.5,按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酒酿酵母菌种子液、乳酸乳球菌种子液和啤酒酵母泥混合,接种到所制备的发酵原料中,充分混匀后装入到带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中,压实,盖紧,放置到固体发酵车间进行固体发酵;
1)有氧固体发酵阶段:(第1天)24小时,静置发酵,室内温度控制在37℃;
2)厌氧固体发酵阶段:(第2天)24-48小时,静置发酵,室内温度控制在38℃;
3)通入无菌空气发酵阶段:(第3、4天)48-96小时,向发酵桶或者发酵袋中通过气泵注入无菌空气,通风供氧风量为0.3V/Vmin,室内温度控制在38℃;
4)厌氧(静置形成芽孢及代谢产物)发酵阶段(5、6天)96-144 小时,停止向带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中通入空气,室内温度控制在38℃;所述通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋是指下端进气,另一侧的上端出气的装置。
(4)低温烘干粉碎阶段:
固体发酵结束后,将发酵料传输到负压流化床上,进行低温烘干,入口温度控制在85℃,出口温度控制在45℃,发酵料在流化床内停留时间16min,烘干至含水量为13%,再经过高速微粉机粉碎至80目,得到一种功能性微生物发酵饲料。
经检测:产品粗蛋白33%、酸溶蛋白12.0%、粗纤维15.0%、赖氨酸3.3%、甘露聚糖5.0%、VBN 60mg/100g、灰分10.0%、总酸度2.3%、蛋白酶活性2000U/g、抑菌圈直径10.0mm、灰分10%、含水量12.0%,并且含有枯草芽孢杆菌≥10亿CFU/g、地衣芽孢杆菌≥10亿CFU/g、乳酸乳球菌≥1.0亿CFU/g、啤酒酵母活菌数为≥1.0亿CFU/g。本产品营养丰富,防病效果好,促进养殖动物生长效果明显。还可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色优质的功能性微生物发酵饲料。
本发明产品中含有丰富的蛋白质、氨基酸、短链肽、有机酸、复合酶和抗菌活性物质,营养丰富,具有很好的诱食性,抗病、防病效果好,促进养殖动物生长效果明显。同时,还可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色、安全、高效的功能性微生物发酵饲料。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明所采用发酵原材料来源特定,豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉及中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉;
(1)发酵原料来源广泛,原料各种性能稳定,具有的功能性及其效果确切、纯度高、溶解度好,比如,啤酒酵母泥,具有多项优点,并且还具有芳香诱人气味,给养殖动物有诱食感觉,在此,取之为遮掩中草药的微苦味。采用的五种中草药,均具有抗菌活性,粉碎100 目后,再进行发酵时期药性增强且持久,对于消化系统炎症等疾病具有很好的治疗作用。
(2)本发明所采用的发酵菌种来源特定,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌、酒酿酵母菌泥为有益微生物菌群,各种菌原料功效确切、发酵单位活性高,切抗菌谱广泛对革兰氏阴性菌都有很好的抗菌效果,具有很好的抗腹泻效果;还可以促进肠道健康作用,抑制有害菌生长。并能刺激消化酶分泌、促进食欲、促进消化、促进日增重;有很好抗氧化功能,酚类物质对肌体细胞中的氧自由基具有清除作用,提高动物机体免疫力和促进动物生长作用。
(3)本发明具有发酵原料来源为特定,生产工艺简单、生产周期短,产品质量好、应用效果好等特点。本产品在海珍品、水产畜禽养殖中的饲料中添加,可以防病治病,提高成活率,提高免疫力,提高生长速度,提高品质,可以改善养殖环境,净化水质,可以有效的抑制饲料中的青霉菌和黑曲霉菌的生长和杀虫作用。本产品是一种绿色、安全、高效、无副作用、无残留的对环境友好型、功能性的水产畜禽用饲料添加剂,具有广阔的市场前景。
具体实施方式
本发明各实施例采用原材料:黄腐酸从上海腐植酸生化公司购买;川黄柏、川黄连、黄芩、黄芪、板蓝根均从市场上购买;玉米浆干粉从山东鹤伴山生物科技有限公司购买;啤酒酵母泥从沈阳燕京啤酒有限公司购买。
本发明各实施例采用菌种:枯草芽孢杆菌的枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),CICC编号为20822和地衣芽孢杆菌均从中国工业微生物菌种保藏管理中心保藏购买。
本发明各实施例采用乳酸乳球菌由中国科学院沈阳应用生态研究所农业微生物技术组所惠赠。
发酵通气量(V/V.min):单位时间内(通常为每分钟)通入到发酵容器的气体体积。
抑菌活性:能分泌某些抑制工具菌生长的物质,在该菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈。
带有通气和呼吸装置的发酵桶:博善生物公司专利技术生产
一种饲料发酵装置201420792557.9实用新型
发酵桶盖及发酵桶201620323196.2实用新型
实施例1
(1)黄腐酸粉和川黄柏粉、川黄连粉、黄芩粉、黄芪粉、板蓝根粉配方组合中颜色、气味、抑菌圈的确定:
将黄腐酸粉5~15重量份、川黄柏粉1~3重量份、川黄连粉1~ 3重量份、黄芩粉1~3重量份、黄芪粉1~3重量份、板蓝根粉1~3 重量份,取出备用。
将黄腐酸粉、川黄柏粉、川黄连粉、黄芩粉、黄芪粉、板蓝根粉分别粉碎到100目,按照比例混合均匀备用。
将各组合分别用1克粉放入到水1000ML水中,即稀释1000倍,再煮沸后放置1小时,温度降至常温后,备用;试验菌抑制:大肠杆菌。
用杯碟法做药敏感试验,并且观察各组合的颜色和气味、抑菌圈等结果。试验设计:
功能性6个品种2因子组合3个水平的颜色、气味、抑菌圈的试验设计和试验结果如下表1;
表1、黄腐酸粉、川黄柏粉、川黄连粉、黄芪粉、黄芪粉、板蓝根粉配方组合中颜色、气味、抑菌圈试验
从表1可以看出优选结果:黄腐酸粉10重量份、川黄柏粉2重量份、川黄连粉2重量份、黄芹粉2重量份、黄芪粉2重量份、板蓝根粉2重量份,颜色好、气味好、抑菌圈大,抑菌结果表明对革兰氏染色阴性菌有很好的抑制效果。枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌为革兰氏染色阳性,大肠杆菌革兰氏染色阴性。
实施例2:
枯草芽孢杆菌发酵罐种子培养基配方及其发酵条件的确认
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)细菌微生物,(主要分解蛋白作用合成氨基酸和肽类物质)。单菌落纯化与优选、固体茄形扁瓶种子培养和发酵罐种子培养具体操作步骤如下,枯草芽孢杆菌具有繁殖速度快、耐高温、耐酸碱、耐挤压、稳定性能好、应用范围广等特点。
单菌落分离:将经活化的枯草芽孢杆菌斜面菌种在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、 24小时培养,得到枯草芽孢杆菌单菌落种子;
固体茄形扁瓶种子培养:枯草芽孢杆菌单菌落种子在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌固体种子;
发酵罐种子培养:将枯草芽孢杆菌茄形扁瓶种子按质量分数比例计算为200公斤液体接入1个茄形扁瓶种子的接种量,接种到发酵罐培养基中(700公斤液体接入3~4个茄形扁瓶种子),经培养,得到枯草芽孢杆菌种子。
显微镜下检查菌菌体运动活泼,健壮,整齐,无杂菌,无异味,无污染等异常现象,镜检活菌数可达100亿/ml(采用血球计数法计算菌数),得到即可混合使用。
1、枯草芽孢杆菌发酵罐种子培养基和培养条件试验
A)枯草芽孢杆菌发酵罐种子试验:
试验设计为4因素3水平,试验设计和试验结果如下表2、表3:
表2、枯草芽孢杆菌发酵罐种子培养基配方试验
因子/水平
葡萄糖(g/1000ml) 5 7.5 10
玉米浆干粉(g/1000ml) 30 32.5 35
硫酸铵(g/1000ml) 1 1.5 2
硫酸镁(g/1000ml) 1 1.5 2
磷酸氢二钾(g/1000ml) 1 1.5 2
菌数测定结果 10.9*10 10.6*10 10.3*10
B)枯草芽孢杆菌种子罐培养条件试验
试验设计为因素3水平,试验设计和试验结果如下表3:件试验
表3、枯草芽孢杆菌发酵罐种子培养条件
通过表2、表3的试验结果确定的枯草芽孢杆菌发酵罐种子培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5%、玉米浆干粉3.0%、硫酸铵 0.1%、硫酸镁0.1%、磷酸氢二钾0.1%,余量为水,pH7.0;灭菌条件:温度121℃、压力0.10MPa、时间20min;培养条件:接种量10%;罐压0.05MPa、风量(空气)100:200vvm、转速200rpm、温度32℃;时间48h。
实施例3
固体发酵过程中最佳发酵原料配比、发酵条件控制等试验:
按重量份计,发酵原料组成为:豆粕10~30重量份、黄腐酸粉 5~15重量份、玉米浆干粉10~30重量份、麦麸皮10~30重量份、米糠粉10~30重量份、川黄柏粉1~3重量份、川黄连粉1~3重量份、黄芩粉1~3重量份、黄芪粉1~3重量份、板蓝根粉1~3重量份;
有益微生物菌群重量组成为:枯草芽孢杆菌种子液30~40重量份、地衣芽孢杆菌种子液30~40重量份、乳酸乳球菌种子液20~30 重量份、啤酒酵母泥20~30重量份;
发酵原料与有益微生物菌群的重量比为发酵原料80~110重量份,有益微生物菌群30~50重量份。
1)有氧固体发酵阶段:(第1天)0~24小时,静置发酵,室内温度控制在28℃~38℃;
2)厌氧固体发酵阶段:(第2天)24~48小时,静置发酵,室内温度控制在36℃~38℃;
3)通入无菌空气发酵阶段:(第3、4天)48~96小时,向带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中,气泵注入无菌空气,通气量为0.1~0.3V/V min,室内温度控制在28℃~ 38℃;
4)厌氧(静置形成芽孢及代谢产物)发酵阶段(5、6天)96~ 144小时,停止带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中通入空气,室内温度控制在28℃~38℃;
不同原料配比不同含水量对发酵温度影响试验设计及其结果见表4、表5。
表4、不同原料配比不同含水量对发酵温度影响试验设计
表5、不同原料配比不同含水量对发酵温度的影响
从表4、表5得到结果分析如下:在9个试验组合中,1、2、3 组配方发酵好,2组合配方为最好,发酵起温快,持久,气味也好,了的颜色也好,无杂菌:4、5、6、组合配方次之,顺序为5,4,6;7、 8、9组合再次之。入将此方案扩展为,含水量按照100:60添加,发酵也可进行,但是,水分过高,容易起杂菌,并且对后期产品的烘干,造成能源浪费。通过此分析,得到结果为,按重量份计,发酵原料的组成为:豆粕20重量份、黄腐酸粉10重量份、玉米浆干粉20重量份、麦麸皮20重量份、米糠粉20重量份、川黄柏粉2重量份、川黄连粉2重量份、黄芩粉2重量份、黄芪2重量份、板蓝根粉2重量份;
有益微生物菌群的重量组成为:枯草芽孢杆菌种子液30重量份、地衣芽孢杆菌种子液30重量份、乳酸乳球菌种子液20重量份、啤酒酵母泥20重量份;
发酵原料与有益微生物菌群的重量比为发酵原料100份,有益微生物菌群50份。
1)有氧固体发酵阶段:(第1天)0-24小时,静置发酵,室内温度控制在37℃为最好,主要生长菌为枯草芽孢菌和地衣芽孢菌,次要生长菌为酵母菌,可以充分利用发酵桶内的游离氧,进行有氧发酵,呼出二氧化碳,通过呼吸装置,排除,不产生二氧化碳中毒现象;
2)厌氧固体发酵阶段:(第2天)24-48小时,静置发酵,室内温度控制在38℃为最好,主要生长菌为乳酸乳球菌和酵母菌,乳酸乳球菌、酵母菌充分利用发酵桶内的剩余游离氧和在厌氧条件下发酵,乳酸球菌生长良好,并且产生乳酸,酵母菌可以生长,在厌氧条件下,产生代谢产物,及其酒精和芳香酒香。略呼出二氧化碳,通过呼吸装置,排除,不产生二氧化碳中毒现象;
3)通入无菌空气发酵阶段:(第3、4天)48-96小时,向发酵桶或者发酵袋中通过气泵注入无菌空气,通风供氧风量为0.3V/Vmin,室内温度控制在38℃为最好,主要生长菌为枯草芽孢菌和地衣芽孢菌,次要生长菌为酵母菌和乳酸乳球菌,可以充分利用注入发酵桶内的游离氧,进行有氧发酵,枯草芽孢菌和地衣芽孢菌进行快速繁殖,酵母菌和乳酸乳球菌液略有增殖,呼出的二氧化碳,通过呼吸装置,排除,不产生二氧化碳中;
4)厌氧(静置形成芽孢及代谢产物)发酵阶段(5、6天)120 小时,停止向带有呼吸装置的发酵桶或带有呼吸装置发酵吨袋中注入空气,室内温度控制在38℃为最好,此阶段为发酵代谢产物最佳积累期,蛋白质分解成氨基酸和小肽氮代谢在次形成,纤维素类的分解成淀粉和糖类,及其能量代谢在此形成,最为重要的是芽孢菌在此阶段可以变成芽孢,使之,发酵料内含有大量的芽孢菌。
最佳烘干粉碎的条件选择试验:
固体发酵结束后,将发酵料传输到负压流化床上,进行低温烘干,入口温度控制在80~90℃,出口温度控制在40~50℃,发酵料在流化床内停留时间12~20min,烘干至含水量为10~16%,再经过高速微粉机粉碎至70~90目,得到一种功能性微生物发酵饲料。
表6不同流化温度和时间对发酵料含水量和微生物指标的影响
从表6可以看出:
固体发酵结束后,将发酵料传输到负压流化床上,进行低温烘干,入口温度控制在85℃,出口温度控制在45℃,发酵料在流化床内停留时间16min,烘干至含水量为13%,再经过高速微粉机粉碎至80目,得到一种功能性微生物发酵饲料。
功能性微生物发酵饲料的技术指标的选择试验:
固体发酵同原料配比产品保证值的测定:
固体发酵不同原料配比产品保证值的范围在:产品粗蛋白30~ 33%、酸溶蛋白10.0~12.0%、粗纤维11.0~15.0%赖氨酸3.1~3.3%、甘露聚糖3.0~7.0%、VBN50~60mg/100g、灰分9.0~11.0%、总酸度 2.1~2.3%、蛋白酶活性1800~2000U/g、抑菌圈直径10.0~12.0mm、灰分13~18%、含水量11.0~13.0%。
表7、固体发酵不同原料配比产品保证值的测定结果
从表7可以看出:产品粗蛋白33%、酸溶蛋白12.0%、粗纤维15.0%、赖氨酸3.3%、甘露聚糖5.0%、VBN 60mg/100g、灰分12.0%、总酸度2.3%、蛋白酶活性2000U/g、抑菌圈直径10.0mm、灰分10%、含水量 12.0%,并且含有枯草芽孢杆菌≥10亿CFU/g、地衣芽孢杆菌≥10亿 CFU/g、乳酸乳球菌≥1.0亿CFU/g、啤酒酵母活菌数≥1.0亿CFU/g。本产品营养丰富,防病效果好,促进养殖动物生长效果明显。还可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色优质的功能性微生物发酵饲料。
实施例4
将实施例3得的本专利产品功能性微生物发酵饲料在28周龄的蛋鸡饲料中添加应用。
首先,进行预备试验,预备试验期28天,采用基础蛋禽料饲喂 28天,预备试验结束后,开始正式试验,按照上述实验设计进行,并且进行实验数据的记录统计:
表8、功能性微生物发酵饲料对蛋鸡的产蛋率和料蛋比的影响的试验设计
常规微生物发酵饲料为沈阳博善英胜生物技术有限公司生产,品名为:康倍棒(蛋鸡用)
表9、功能性微生物发酵饲料对蛋鸡的产蛋率和料蛋比的影响
注:试验期为30天。
由表9可知,在28周龄的蛋鸡的蛋禽料中进行5%的等量替代添加功能性微生物发酵饲料,可以提高其产蛋率,降低其料蛋比,与对照组相比,试验组1产蛋率提高率1.26%,料蛋比下降率3.93%;试验组2产蛋率提高率1.05%,料蛋比下降率6.82%。可见,等量替代添加功能性发酵饲料,可以抑制细菌性疾病,改善肠道健康,促进生长,延长产蛋高峰期。从鸡蛋的外观上看;外壳光滑,蛋壳硬度提升,蛋壳增厚,钙沉积增加。蛋黄紧实光亮,浓蛋白浓稠度增加,哈氏单位增加。同时改善鸡蛋的品质和风味。可以节能减排,增加经济效益。
实施例5
将实施例3获得的本专利产品功能性微生物发酵饲料,在肉鸡上做对肉鸡的平均日增重和料肉比的影响试验。
首先,进行预备试验,在5日龄肉鸡,采用基础肉禽料饲喂7天,到12日龄,预备试验结束后,开始正式试验,按照上述实验设计进行,并且进行实验数据的记录统计:
表10、功能性微生物发酵饲料对肉鸡的平均日增重和料肉比影响的试验设计
对照组 肉禽料
试验组1 肉禽料-肉禽料5%剂量(重量百分数)+常规微生物发酵饲料5%剂量
试验组2 肉禽料-肉禽料5%剂量(重量百分数)+功能性微生物发酵饲料5%剂量
常规微生物发酵饲料为沈阳博善英胜生物技术有限公司生产,品名为:康倍棒(肉鸡用)
表11、功能性微生物发酵饲料对肉鸡的平均日增重和料肉比影响
注:试验期为30天。
由表11可知,在12日龄的肉鸡的肉禽料中进行5%的等量替代添加添加功能性微生物发酵饲料,可以使肉鸡的平均日增重增加,料肉比降低,与对照组相比,试验组1平均日增重增加3.76%,料肉比下降率4.05%;试验组2平均日增重增加率5.61%,料肉比下降率6.26%,均差异性显著。可见,等量替代添加功能性发酵饲料,可提高饲料转化率,改善肉鸡肠道菌群结构,一定程度预防肠道疾病及呼吸道疾病,有助于鸡腺胃炎后采食量恢复,能有效改善肉鸡的生产性能和屠宰性能,达到节能减排的目的,增加经济效益。
实施例6:
将实施例3获得的本专利产品功能性微生物发酵饲料,在仔猪的平均日增重、腹泻率和死淘率的影响应用试验。
首先,采用仔猪料进行预备试验,预备试验为10天,预备试验结束后,开始正式试验,按照上述实验设计进行,并且进行实验数据的记录统计:
表12、功能性微生物发酵饲料对仔猪的平均日增重、腹泻率和死淘率的影响试验设计
对照组 仔猪料+
试验组1 仔猪料-仔猪料10%剂量(重量百分数)+常规微生物发酵饲料10%剂量
试验组2 仔猪料-仔猪料10%剂量(重量百分数)+功能性微生物发酵饲料10%剂量
常规微生物发酵饲料沈阳博善英胜生物技术有限公司生产,品名为:益倍棒801T(仔猪用)
表13、能性微生物发酵饲料对仔猪的平均日增重、腹泻率和死淘率的影响
注:试验期为30天。
由表13可知,在仔猪的仔猪料中进行10%的等量替代添加功能性微生物发酵饲料,可以使仔猪的平均日增重增加,腹泻率降低,死淘率降低,与对照组相比,试验组1平均日增重增加6.82%,腹泻率下降率22.72%,死淘率下降率33.47%;试验组2平均日增重增加 9.09%,腹泻率下降率40.13%,死淘率下降率41.43%。可见,等量替代添加功能性发酵饲料,可提高采食量,提高饲料转化率,腹泻减少,减少肠道用药,毛色光亮,能有效改善仔猪的生产性能,达到节能减排的目的,增加经济效益。
实施例7:
将实施例3获得的本专利产品功能性微生物发酵饲料,在育肥猪的平均日增重和料重比的影响的应用试验。首先,采用育肥猪料进行预备试验,预备试验为10天,预备试验结束后,开始正式试验,按照上述实验设计进行,并且进行实验数据的记录统计
表14、功能性微生物发酵饲料对育肥猪的平均日增重和料重比的影响试验设计
对照组 育肥猪料
试验组1 育肥猪料-育肥猪料10%剂量+常规微生物发酵饲料10%剂量
试验组2 育肥猪料-育肥猪料10%剂量+功能性微生物发酵饲料10%剂量
常规微生物发酵饲料沈阳博善英胜生物技术有限公司生产,品名为:益倍棒801T(肥猪用)
表15、功能性微生物发酵饲料对育肥猪的平均日增重和料重比的影响
注:试验期为30天。
由表15可知,在育肥猪的育肥猪料中进行10%的等量替代添加功能性微生物发酵饲料,可使育肥猪的平均日增重增加,料重比降低,与对照组相比,试验组1平均日增重增加率6.03%,料重比下降率5.22%;试验组2平均日增重增加率8.62%,料重比下降率7.81%,均差异性显著。可见,等量替代添加功能性发酵饲料,可提高采食量,提高饲料转化率,减少腹泻,改善粪便状态,毛色光亮,整体提高健康程度,从而肉质改善,能有效改善育肥猪的生产性能和屠宰性能,达到节能减排的目的,增加经济。

Claims (10)

1.一种功能性微生物发酵饲料的生产方法,其特征在于:以豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉及中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芩粉、黄芪粉、板蓝根粉为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌、啤酒酵母泥为有益微生物菌群;将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌三种菌的种子液和啤酒酵母泥与发酵原料按比例混合,经过有氧发酵、厌氧发酵、通入无菌空气发酵和厌氧发酵四个阶段,得到功能性微生物发酵饲料。
2.按照权利要求1所述的生产方法,其特征在于:按重量份计,发酵原料组成为:豆粕10~30重量份、黄腐酸粉5~15重量份、玉米浆干粉10~30重量份、麦麸皮10~30重量份、米糠粉10~30重量份、川黄柏粉1~3重量份、川黄连粉1~3重量份、黄芩粉1~3重量份、黄芪粉1~3重量份、板蓝根粉1~3重量份;有益微生物菌群重量比为:枯草芽孢杆菌种子液30~40重量份、地衣芽孢杆菌种子液30~40重量份、乳酸乳球菌种子液20~30重量份、啤酒酵母泥20~30重量份;发酵原料与有益微生物菌群的重量比为发酵原料100~120重量份,有益微生物菌群30~50重量份。
3.按照权利要求1或2所述的生产方法,其特征在于:枯草芽孢杆菌种子液中活菌数≥100亿CFU/ml、地衣芽孢杆菌种子液中活菌数为≥100亿CFU/ml、乳酸乳球菌种子液中活菌数为≥80亿CFU/ml、啤酒酵母泥中活菌数为≥1000亿CFU/ml。
4.按照权利要求1或2所述的生产方法,其特征在于:所述发酵原料中的各物质的质量含水量为以豆粕≦10%、黄腐酸粉≦10%、玉米浆干粉≦10%、麦麸皮≦10%、川黄柏粉≦10%、川黄连粉≦10%、黄芹粉≦10%、黄芪粉≦10%、板蓝根粉≦10%;所述发酵原料的总质量含水量≦10%。
5.按照权利要求1或2所述的生产方法,其特征在于:按重量份计,发酵原料组成为:豆粕20重量份、黄腐酸粉10重量份、玉米浆干粉20重量份、麦麸皮20重量份、米糠粉20重量份、川黄柏粉2重量份、川黄连粉2重量份、黄芹粉2重量份、黄芪粉2重量份、板蓝根粉2重量份;有益微生物菌群的重量比为:枯草芽孢杆菌种子液30重量份、地衣芽孢杆菌种子液30重量份、乳酸乳球菌种子液20重量份、啤酒酵母泥20重量份;发酵原料与有益微生物菌群的重量比为发酵原料100重量份,有益微生物菌群50重量份。
6.按照权利要求1、2、3、4或5所述的生产方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
(1)发酵原料的制备:
将发酵原料:豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉分别粉碎至30~50目;将中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉,分别粉碎至60~100目;按所需比例将中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉充分混合,将发酵原料中的豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮充分混合,再将两者充分混合备用;
(2)有益微生物菌群的制备:
枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌分别经过单菌落分离、固体种子培养和液体种子培养;
将经过活化的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌的斜面菌种分别进行单菌落分离、纯化,得到枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌的单菌落种子;再分别进行固体种子培养和液体种子培养,得到枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸乳球菌种子液;按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸乳球菌种子液和啤酒酵母泥充分混合备用;
(3)固体发酵阶段:
固体发酵过程是:经过有氧发酵、厌氧发酵、通入无菌空气发酵和厌氧发酵四个阶段,得到功能性微生物发酵饲料,具体为:
首先将混合均匀的发酵原料,用氢氧化钠调整PH值到6.5~7.0,按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酒酿酵母菌种子液、乳酸乳球菌种子液和啤酒酵母泥混合,接种到所制备的发酵原料中,充分混匀后装入到带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中,压实,盖紧发酵桶桶口或扎紧发酵袋袋口,放置到固体发酵车间进行固体发酵;
1)有氧固体发酵阶段:(第1天)0~24小时,静置发酵,室内温度控制在28℃~38℃;
2)厌氧固体发酵阶段:(第2天)24~48小时,静置发酵,室内温度控制在36℃~38℃;
3)通入无菌空气发酵阶段:(第3、4天)48~96小时,向带有通气装置的发酵桶或带有通气装置发酵袋中,通过气泵注入无菌空气,通气量为0.1~0.3V/V.min,室内温度控制在28℃~38℃;
4)厌氧(静置形成芽孢及代谢产物)发酵阶段:(5、6天)96~144小时,停止向带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中通入空气,室内温度控制在28℃~38℃;
(4)低温烘干粉碎阶段:
固体发酵结束后,将发酵料传输到负压流化床上,进行低温烘干,入口温度控制在80~90℃,出口温度控制在40~50℃,发酵料在流化床内停留时间12~20min,烘干至含水量为10~16%,再经过高速微粉机粉碎至70~90目,得到功能性微生物发酵饲料。
7.按照权利要求1、2、3、4或5所述的生产方法,其特征在于:
其优选步骤为:
(1)发酵的原料的制备:
将发酵原料:豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮、米糠粉分别粉碎至30目;将中药材中的川黄柏粉、川黄连粉、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉,分别粉碎至100目;按所需比例将中药材中的川黄柏粉、川黄连、黄芹粉、黄芪粉、板蓝根粉充分混合,将发酵原料中的豆粕、黄腐酸粉、玉米浆干粉、麦麸皮充分混合,再将两者充分混合备用;
(2)有益微生物菌群的制备:
将经过活化的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌斜面菌种分别进行单菌落分离、纯化,得到枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸乳球菌的单菌落种子;再分别进行固体种子培养和液体种子培养,得到枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸入球球菌种子液;按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、乳酸乳球菌种子液与啤酒酵母泥充分混合备用;
(3)固体发酵阶段:
固体发酵过程是:经过有氧发酵、厌氧发酵、通入无菌空气发酵和厌氧发酵四个阶段,得到功能性微生物发酵饲料,具体为:
首先将混合均匀的发酵原料,用氢氧化钠调整PH值到6.5,按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酒酿酵母菌种子液、乳酸乳球菌种子液和啤酒酵母泥混合,接种到所制备的发酵原料中,充分混匀后装入到带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中,压实,盖紧发酵桶桶口或扎紧发酵袋袋口,放置到固体发酵车间进行固体发酵;
1)有氧固体发酵阶段:(第1天)0-24小时,静置发酵,室内温度控制在37℃;
2)厌氧固体发酵阶段:(第2天)24-48小时,静置发酵,室内温度控制在38℃;
3)通入无菌空气发酵阶段:(第3、4天)48-96小时,向发酵桶或者发酵袋中通过气泵注入无菌空气,通风供氧风量为0.3V/V.min,室内温度控制在38℃;
4)厌氧(静置形成芽孢及代谢产物)发酵阶段(5、6天)96-144小时,停止向带有通气和呼吸装置的发酵桶或带有通气和呼吸装置发酵袋中通入空气,室内温度控制在38℃;
(4)低温烘干粉碎阶段:
固体发酵结束后,将发酵料传输到负压流化床上,进行低温烘干,入口温度控制在85℃,出口温度控制在45℃,发酵料在流化床内停留时间16min,烘干至含水量为13%,再经过高速微粉机粉碎至80目,得到功能性微生物发酵饲料。
8.一种权利要求1-7任一生产方法生产获得的功能性微生物发酵饲料。
9.按照权利要求8所述的功能性微生物发酵饲料,其特征在于:产品粗蛋白30~33%、酸溶蛋白10.0~12.0%、粗纤维11.0~15.0%赖氨酸3.1~3.3%、甘露聚糖3.0~7.0%、VBN50~60mg/100g、灰分9.0~11.0%、总酸度2.1~2.3%、蛋白酶活性1800~2000U/g、抑菌圈直径为10.0~12.0mm、灰分13~18%、含水量11.0~13.0%;
优选,产品粗蛋白33%、酸溶蛋白12.0%、粗纤维15.0%、赖氨酸3.3%、甘露聚糖5.0%、VBN 60mg/100g、灰分10.0%、总酸度2.3%、蛋白酶活性2000U/g、抑菌圈直径为11mm、灰分10%、含水量12.0%,并且含有枯草芽孢杆菌≥10亿CFU/g、地衣芽孢杆菌≥10亿CFU/g、乳酸乳球菌≥1.0亿CFU/g、啤酒酵母活菌数为≥1.0亿CFU/g。
10.一种权利要求8所述功能性微生物发酵饲料在动物养殖过程中的应用。
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