CN105639209A - 一种浒苔型刺参生物饲料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种浒苔型刺参生物饲料及其制备方法，属于水产饲料领域，所述饲料的原料包括浒苔、石莼粉、豆粕、扇贝边粉、葡萄糖、贝壳粉、维生素预混料和矿物质预混料，所述饲料的制备方法包括对上述原料混合后先进行酶解再发酵的步骤。本发明饲料显著提高了刺参的生长率和存活率，提高了现有饲料资源的利用效率，达到了降低饲料和饲养成本的效果，减少了饲料和养殖产业所带来的环境污染。

Description

一种浒苔型刺参生物饲料及其制备方法

技术领域

本发明属于水产饲料领域，具体地涉及一种浒苔型刺参生物饲料及其制备方法。

背景技术

进入21世纪，海参养殖业迅猛发展，成为我国海水养殖单品种产值最高的种类和沿海渔业经济的支柱性产业，并推动了海水养殖第五次浪潮的形成，为沿海经济结构调整和渔民就业增收开辟了一条新的途径，产生了巨大的经济和社会效益。海参养殖产业的过速发展造成了对人工饲料的迫切需求，海参用饲料研究越来越受到业内人士的关注。特别在目前，苗种生产与成参养殖迅速发展，海参用饲料需求量不断增加，其天然的优质饵料马尾藻和鼠尾藻不断减少，海参饲料开始成为限制海参苗种与养殖生产业发展的潜在因素。因此，寻找新的、大量、安全、低廉的饲料原材料是水产养殖从业者的普遍需求。随着近岸富营养程度的加大，浒苔引发的“绿潮”成为沿海夏季常见的有害藻类之一。近年来，浒苔绿潮连年发生，据统计每年6～7月份约计千万吨的浒苔漂浮至沿海海域，给青岛沿海环境、人居生活和渔业生产等带来极大影响。由于缺乏行之有效的浒苔加工利用技术，大量打捞的浒苔堆积，造成了资源浪费和环境污染。对浒苔的相关研究表明，浒苔具有较高的营养价值。众多的学者在其研究中发现，浒苔含有丰富的蛋白质和矿物元素，是一种安全的大型海藻，可以作为食品、饲料、肥料产业原料的一种新型海藻源，具有很大的应用价值。

刺参属底栖动物，其消化***相对简单，自然界中主要以吞食水底周围的泥土和腐殖质为食，对新鲜饲料的消化吸收能力较弱。近年来，利用酶工程和发酵工程等高新技术为手段进行饲料原料的加工利用以生产生物饲料，因具有易吸收、适口性好、消化利用率高、增强免疫力等优点，已成为了饲料原料开源节流的一个有效的新途径，也开拓了国内外饲料业的一个新兴的领域，成为适应21世纪人类食品生产需要的***饲料技术。目前，尚未见到有针对刺参养殖的生物饲料制备技术，因此，开展浒苔作为海藻源研发浒苔型刺参生物饲料，即可实现浒苔绿潮的“变废为宝”，又对保障我国饲料安全、动物性食品安全和生态环境安全、促进***新农村建设和构建和谐社会具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种浒苔型刺参生物饲料及其制备方法，该发明以浒苔为主要成分配制海参饲料原料，组合利用酶解和发酵技术，通过碱性蛋白酶对饲料原料进行酶解后，在利用酿酒酵母进行发酵处理，获得一种能显著提高刺参生长率和存活率的浒苔型海参生物饲料。利用本发明不仅可以为浒苔资源化利用提供新途径，实现变废为宝，还可解决刺参海藻源短缺问题，同时新型生物饲料还可提高现有饲料资源的利用效率，降低饲料和饲养成本、解决饲料与养殖相关产业的环境污染，为保障我国饲料安全、动物性食品安全和生态环境安全提供新的技术产品。

本发明是按如下技术方案实现的：

一种浒苔型刺参生物饲料，其组份包括浒苔、石莼粉、豆粕、扇贝边粉、葡萄糖、贝壳粉、维生素预混料和矿物质预混料，所述饲料的制备方法包括对上述原料混合后先进行酶解再发酵的步骤。

进一步，酶解所用的水解酶为碱性蛋白酶；发酵所用的菌株为酿酒酵母。

进一步，所述的酶解条件为酶的用量为混合饲料干重的0.8％，pH9～11，含水量75％，反应温度为50℃，反应时间为2.5h；酶解完成后对碱性蛋白酶进行灭活处理。

进一步，所述的发酵条件：所用酵母为处于生长曲线稳定期的液体培养的酿酒酵母，酿酒酵母培养液的用量为饲料干重的16％，发酵基质含水量80％，反应温度为35℃，反应时间为24h，发酵期间每2h搅拌混匀1次，反应结束后-20℃～0℃低温保存。

进一步，所述的原料按照干物质重量比浒苔：石莼粉：豆粕：扇贝边粉：葡萄糖：贝壳粉：维生素预混料：矿物质预混料＝40:30:8:15:1:4:1:1组成。

进一步，所述的浒苔为鲜浒苔浆或浒苔干粉，所述鲜浒苔浆为鲜浒苔经过漂洗、挤压后，用匀浆机进行匀浆处理得到；所述的浒苔干粉为鲜浒苔烘干处理并粉碎得到，其含水量在10％左右，粒度为200目。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、由于刺参消化***不发达，饲料中很多营养成份不能被直接利用，本发明利用先酶解后发酵的方法对刺参复合饲料原料进行生物降解，把饲料原料中的大分子物质进行分解，制备刺参生物饲料，可直接投喂刺参，也可烘干后制备成粉末饲料应用于刺参养殖。本发明饲料显著提高了刺参的生长率和存活率，提高了现有饲料资源的利用效率，达到了降低饲料和饲养成本的效果，减少了饲料和养殖产业所带来的环境污染。

2、本发明建立的以浒苔作为主要海藻源的海参饲料配方，满足刺参生长营养需求，实现了浒苔的“变废为宝”，达到浒苔的资源化利用目的。

3、同时该配方根据酶解和发酵工艺特点，在饲料配方中添加葡萄糖为糖源，即提高了酶解效率，又显著提高了发酵速率。

4、本发明选取碱性蛋白酶为水解蛋白酶，可显著提高后期发酵效果，缩短饲料生产时间，提高生产效率。

5、本发明选用酿酒酵母对饲料进行发酵，该菌株对刺参安全且对刺参饲料有良好发酵效果，可安全高效的应用于刺参饲料发酵行业。

附图说明

图1碱性蛋白酶酶添加比例对总氨基酸含量的影响；

图2为酿酒酵母菌生长曲线；

图3投喂不同类型饲料对海参苗种成活率的影响。

具体实施方式

下面通过实施例详细叙述本发明的技术内容，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。

实施例1

以浒苔粉制备浒苔型海参生物饲料原料：称取粒度为200目的浒苔粉40g，石莼粉30g，豆粕8g，扇贝边粉15g，葡萄糖1g，贝壳粉4g、维生素预混料1g和矿物质预混料1g，加入300ml蒸馏水，搅拌均匀，调节pH为9-11。其中，每千克维生素预混料含有：VA1200000IU，VD300000IU，VE5000mg，VB13000mg，VB22000mg，VB6800mg，VB125mg，VC20000mg，VK33000mg，生物素30mg，肌醇10000mg，叶酸300mg，泛酸钙3000mg，烟酸3000mg；每千克矿物质预混料含有：Cu1500mg，Se25mg，Fe5000mg，Co500mg，I150mg，Zn2000mg。

实施例2

以鲜浒苔制备浒苔型海参生物饲料原料，包括以下步骤：

①鲜浒苔打捞后，清洗，去除杂质，沥干藻体表面水分，测定鲜浒苔含水量为85％；

②称取鲜浒苔267g(相当于浒苔干重40g)，加入73ml蒸馏水，匀浆制备浒苔匀浆液；

③称取石莼粉30g，豆粕8g，扇贝边粉15g，葡萄糖1g，贝壳粉4g、维生素预混料1g和矿物质预混料1g，混合均匀后加入浒苔匀浆液，搅拌均匀，调节pH为9-11。其中，每千克维生素预混料含有：VA1200000IU，VD300000IU，VE5000mg，VB13000mg，VB22000mg，VB6800mg，VB125mg，VC20000mg，VK33000mg，生物素30mg，肌醇10000mg，叶酸300mg，泛酸钙3000mg，烟酸3000mg；每千克矿物质预混料含有：Cu1500mg，Se25mg，Fe5000mg，Co500mg，I150mg，Zn2000mg。

实施例3

碱性蛋白酶用量的优化：

以碱性蛋白酶为酶源对实施例1或2浒苔型复合饲料进行酶解试验，以总氨基酸含量为判别指标对不同酶添加量对浒苔型复合饲料酶解效果进行评价(图1)，结果表明总氨基酸随碱性蛋白酶用量的增加而增加，但在碱性蛋白酶添加量为8‰和10‰时差异不显著(P<0.05)，结合生产成本，确定碱性蛋白酶添加量为8‰为进行浒苔型复合饲料酶解的最适添加量。

实施例4

碱性蛋白酶酶解浒苔型饲料方法：向实施例1或实施例2所配置的干重100g饲料中加入0.8ml碱性蛋白酶溶液，搅拌均匀，50℃反应时间为2.5h进行酶解反应，酶解完成后90℃反应15min以对碱性蛋白酶进行灭活处理，然后自然冷却，获得酶解饲料。

实施例5

发酵条件优化，主要包括以下步骤：

①发酵菌株的扩大培养：酿酒酵母菌(编号为CICC1251)购自于中国工业微生物菌种保藏管理中心，活化培养后经梯度耐盐筛选得到实验用菌株。将保存于斜面培养基的酿酒酵母接种于YPD液体培养基(yeastextractpeptonedextrosemedium，配方为1％酵母浸粉，2％葡萄糖，2％氯化钠，2％大豆蛋白胨)，置于37℃、120rpm，恒温水浴摇床振荡培养，根据该菌在该条件下的生长曲线(图2)，选取震荡培养10h时的培养液作为发酵种子液。

②发酵条件的优化

以实施例4所获得的酶解饲料为底物，以实施例5所获得的发酵种子液为发酵菌，以发酵后饲料中的还原性糖含量作为评判指标，探讨了饲料含水量(以干物质计，分别为60％、70％、80％)、时间(12h、24h、36h)、酿酒酵母种子液接种量(v/w，以干物质计，分别为8％、12％、16％)三个因素对浒苔型刺参饲料发酵效果的影响(见表1)。由结果可知，9个实验组中还原性糖的含量差异显著，其中，G7中还原性糖含量最高，而G1中最低。采用极差法对各组数据进行分析得出：三个实验因素中，对还原性糖含量变化作用影响大小的顺序分别是时间、含水量和接种量，由此确定该饲料最优发酵条件为35℃，16％接种量(v/w),80％含水量,反应时间为24h。

表1不同发酵条件对浒苔配合饲料还原性糖含量的影响

实施例6

浒苔型海参生物饲料(流体型)的制备：以实施例4所获得的酶解饲料为底物，以实施例5所获得的发酵种子液为发酵菌，在35℃，16％接种量(v/w),80％含水量,发酵24h，发酵期间每2h搅拌混匀1次，反应结束后-20℃～0℃低温保存，获得浒苔型海参生物饲料(流体型)。

实施例7

浒苔型海参生物饲料(干粉型)的制备：对实施例6获得的浒苔型海参生物饲料(流体型)在60℃烘干后，再用粉碎机进行粉碎，获得浒苔型海参生物饲料(干粉型)。

实施例8

浒苔型海参生物饲料对刺参生长、存活和免疫的影响

根据浒苔型海参生物饲料的制备流程，制备以下6种饲料：①未处理组饲料：按照实施例1配方制备未进行酶解发酵处理的饲料；②酶解饲料：按照实施例3制备的酶解饲料；③发酵饲料：以实施例1制备饲料原料，未经酶解处理，以实施例5所获得的发酵种子液为发酵菌，在35℃，16％接种量(v/w),80％含水量,发酵24h，获得的发酵饲料；④流体型生物饲料：按照实施例6制备的浒苔型海参生物饲料(流体型)；⑤干粉型生物饲料：按照实施例7制备的浒苔型海参生物饲料(干粉型)；⑥对照组：从市场上购买的以鼠尾藻、马尾藻、石莼、扇贝边为原料主要成分，经过超微粉碎所配制的刺参配合饲料。

选取平均体重为(1.92±0.02)g/头的健康刺参苗种，进行42d的投喂实验，统计投喂不同类型饲料实验组刺参苗种的成活率、增重率、特定生长率并计算不同类型饲料的饵料系数。由图3可以看出，投喂干粉型生物饲料组和流体型生物饲料组刺参苗种的存活率均达到了97.78％，显著高于其他4个实验组，酶解饲料组刺参苗种的存活率与对照组、未处理组和发酵饲料组的存活率差异不大，存活率在90％～93％。各组饲料对刺参增重率、特定生长率和饲料系数的结果(表2)可以看出，不同类型的海参饲料其促刺参生长效果的排序为流体型生物饲料＞干粉型生物饲料＞发酵饲料＞未处理组饲料＞酶解饲料＞对照组。流体型生物饲料组刺参苗种获得了最高的增重率和特定生长率，且显著高于其他各组，而饵料系数为1.12。干粉型生物饲料也获得了较好的增重率和特定生长率，其饵料系数为1.53。流体型生物饲料和干粉型生物饲料的饵料系数显著低于其他各组，表明其具有良好的促生长效果。由此，可以看出，添加浒苔的饲料可以显著提高刺参的生长，而以此为基础制备的生物饲料可以更高效的提高刺参的存活率并显著提升刺参对饲料的利用率，因此，浒苔型生物饲料具有广阔的应用前景。

表2投喂不同类型饲料对海参生长性能的影响

Claims (6)

1.一种浒苔型刺参生物饲料，其特征在于所述饲料的原料包括浒苔、石莼粉、豆粕、扇贝边粉、葡萄糖、贝壳粉、维生素预混料和矿物质预混料，所述饲料的制备方法包括对上述原料混合后先进行酶解再发酵的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种浒苔型刺参生物饲料，其特征在于所述酶解所用的水解酶为碱性蛋白酶；发酵所用的菌株为酿酒酵母。

3.根据权利要求1所述的一种浒苔型刺参生物饲料，其特征在于所述的酶解条件为酶的用量为混合饲料干重的0.8％(重量比)，pH9～11，含水量75％(重量比)，反应温度为50℃，反应时间为2.5h；酶解完成后对碱性蛋白酶进行灭活处理。

4.根据权利要求1所述的一种浒苔型刺参生物饲料，其特征在于所述的发酵条件：所用酵母为处于生长曲线稳定期的液体培养的酿酒酵母，酿酒酵母培养液的用量为饲料干重的16％(重量比)，发酵基质含水量80％(重量比)，反应温度为35℃，反应时间为24h，发酵期间每2h搅拌混匀1次，反应结束后-20℃～0℃低温保存。

5.根据权利要求1所述的一种浒苔型刺参生物饲料，其特征在于所述的原料按照干物质重量比浒苔：石莼粉：豆粕：扇贝边粉：葡萄糖：贝壳粉：维生素预混料：矿物质预混料＝40:30:8:15:1:4:1:1组成。

6.根据权利要求1所述的一种浒苔型刺参生物饲料，其特征在于所述的浒苔为鲜浒苔浆或浒苔干粉，所述鲜浒苔浆为鲜浒苔经过漂洗、挤压后，用匀浆机进行匀浆处理得到；所述的浒苔干粉为鲜浒苔烘干处理并粉碎得到。