一种仔猪诱食性膨化发酵教槽料及其制备方法
技术领域
本发明属于饲料、酶制剂和微生物发酵技术领域,具体涉及一种仔猪诱食性膨化发酵教槽料及其制备方法。
背景技术
中国是人口大国,也是养殖业大国。2013年,畜牧业产值达2.5万亿元,肉类、禽蛋、牛奶和水产品产量分别为8482万吨、2832万吨、3800万吨和5873万吨。伴随着养殖业的发展,饲料工业发展速度惊人,2013年全国商业饲料产量近1.93亿吨。预计到十二五末,全国饲料产能将达到3.5亿吨,产量将达到2.5亿吨。我国生猪养殖大国。2013年我国生猪出栏7.19亿头,母猪存栏5000多万头,猪肉产量达到5335万吨,实际年需要猪饲料近2.0亿吨,其中幼龄畜禽饲料高达1500万吨,乳仔猪饲料在600万吨以上。
众所周知:提高乳仔猪饲料的适口性、采食量和消化率一直是饲料界和养殖行业追求的目标,近年来备受关注。然而,作为饲料的组成部分原料本身就有一些适口性问题,如大豆中的腥味物质、豆类中的外源凝集素、菜籽粕中的硫代葡萄糖苷,许多谷物中的单宁、脂肪的氧化降解产物等,都会对饲料的适口性造成影响。
为了提高乳仔猪饲料的适口性和采食量,长期以来人们都是以香味剂和甜味剂来掩盖其中的异味和不良口感。香味剂作为一种诱食剂,对饲料的适口性和畜禽的采食量基本影响不大。甜味剂主要组成还是以糖精钠为主,对提高饲料的适口性有一定的作用,但有金属苦味,同时还具有后苦味道,没有营养功能作用,一定程度限制了其效果和使用范围。
目前,中国饲料加工工艺上已经取得了重大进步。就料形而言,从农户泔水液体饲料到商业化粉料,从商业化粉料发展到商业化颗粒饲料,再发展到商业化液体后喷涂颗粒饲料。众所周知,乳仔猪饲养关键技术之一是提高乳仔猪饲料的适口性和采食量。研究表明,乳仔猪更喜好发酵饲料、膨化饲料、熟化饲料和液体饲料。因此,如何通过生产工艺改进来提高仔猪采食量是一个值得研究的新课题。
发明内容
本发明旨在克服仔猪饲料适口性低、消化率低和腹泻率高等难题,提供一种富含微生物菌休蛋白、小肽、短链糊精、低聚糖、葡萄糖、乳酸和益生菌,具有适口性极佳、氨基酸平衡、营养高、易消化和抗营养因子含量低等特点的仔猪新型诱食性膨化发酵教槽料。
本发明采用的技术方案如下:
一种仔猪诱食性膨化发酵教槽料的制备方法,包括如下步骤:
1)将大米、玉米、小麦、大豆清洗后在常温下用水浸泡1-30小时,制得原料浸泡固液混合物;
2)将原料浸泡固液混合物、西红柿、鸡蛋、鱼粉、乳清粉、麦芽糊精、红糖、葡萄糖混合后,研磨成浆,升温到80-100℃,常压下蒸煮、熟化、灭菌20-60分钟,冷却至20-35℃,制得教槽料营养浆;
3)将教槽料营养浆、复合菌种液、复合预混合饲料混合后,在15-35℃条件下固态发酵酶解12-72小时,再在15-30℃条件下低温干燥、破碎成诱食性发酵饲料;
4)将诱食性发酵饲料膨化后,制得诱食性膨化发酵教槽料。
在本发明一个实施方案中,将大米、玉米、小麦、大豆和水以重量比为100:100~500:100~200:100~400:400~800混合后,在常温下浸泡6-12小时,制得原料浸泡固液混合物。
其中,大米、玉米、小麦、大豆和水的重量比优选为:100:150~350:100~150:150~300:500~650。
在本发明另一个实施方案中,将原料浸泡固液混合物、西红柿、鸡蛋、鱼粉、乳清粉、麦芽糊精、红糖、葡萄糖按重量比为100:10~30:5~20:1~5:1~5:0.5~2:1~4:0.1~2混合后,研磨成浆,升温到80-100℃条件下常压蒸煮、熟化和灭菌20-60分钟后冷却至20-35℃,制得教槽料营养浆。
其中,原料浸泡固液混合物、西红柿、鸡蛋、进口蒸汽鱼粉、乳清粉、麦芽糊精、红糖、葡萄糖的重量比优选为:100:15~20:10~15:2~4:3~5:0.5~1:1~2:0.5~1。
在本发明另一个实施方案中,将教槽料营养浆、复合菌种液、复合预混合饲料按重量比为100:2~15:1~5混合后,在25-35℃条件下固态发酵酶解12-24小时后,再在15-30℃条件下低温干燥、破碎成诱食性发酵饲料。
其中,教槽料营养浆、复合菌种液、复合预混合饲料的重量比优选为:100:5~12:2~3。
其中,所述的复合菌种液主要成分为乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌。
优选地,所述乳酸菌为干酪乳杆菌CGMCC No.8149,所述的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148。
其中,所述的枯草芽孢杆菌、干酪乳杆菌具有良好的耐胃酸、耐肠液、耐胆盐(芽孢杆菌耐高温)等抗逆性能和产酸、产酶、抑制病原菌等益生功能,为申请人从健康动物肠道中分离、选育得到,并于2013年9月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,简称CGMCC,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏编号分别为:CGMCC No.8148、CGMCC No.8149。
本发明选育的枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148在人工模拟胃液(pH2.0~4.0)中处理3h,存活率在65.8%以上;在人工模拟肠液中处理3h,存活率在74.7%;在猪胆盐溶液(浓度0.3~3g/kg)处理24h,存活率为51.2%以上;85~100℃处理3min,存活率为11.2%以上;对链霉素、多粘菌素B、林可霉素3种抗生素有耐药性;可以产生一定量的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶。
本发明所选育的干酪乳杆菌CGMCC No.8149在人工模拟胃液(pH2.0~4.0)中处理3h,存活率在43.1%以上;在人工模拟肠液中处理3h,存活率在63.5%;在猪胆盐溶液(浓度0.3~3g/kg)处理24h,存活率为8.6%以上;对头孢吡肟、庆大霉素、大观霉素、链霉素、多粘菌素B、环丙沙星、万古霉素7种抗生素有耐药性;对大肠杆菌K88、K99均有很好的抑制作用,抑菌圈直径分别为16.13mm、14.09mm。
其中,所述的复合预混合饲料,由市售仔猪复合微量元素、仔猪用复合维生素、赖氨酸盐酸盐、DL-蛋氨酸、L-苏氨酸、磷酸氢钙、甲酸钙、氯化钠、复合酶制剂、抗氧化剂按重量比100:5~20:10~30:1~5:5~10:5~20:40~80:5~25:10~50:1~5混合制得,优选100:10~15:15~20:2~3:6~8:10~15:50~65:10~15:20~30:2~3。
本发明还提供一种仔猪诱食性膨化发酵教槽料,其由本发明所述的仔猪诱食性膨化发酵教槽料的制备方法制得。
本发明将大米、玉米、小麦、大豆清洗、浸泡后,与西红柿、鸡蛋、进口蒸汽鱼粉、乳清粉、麦芽糊精、红糖、葡萄糖按比例混合、研磨、蒸煮、熟化和灭菌后,再与复合菌种液、复合预合饲料按比例混合发酵酶解后,低温干燥、膨化后,制得诱食性膨化发酵教槽料。
本发明制得的仔猪新型诱食性膨化发酵教槽料富含微生物菌休蛋白、小肽、短链糊精、葡萄糖、低聚糖、乳酸和益生菌,具有适口性极佳、氨基酸平衡、营养高、易消化和抗营养因子含量低等特点。本发明的诱食性膨化发酵教槽料明显优于对照组饲料,完全达到了适口性好,采食量高,易消化、促生长的效果。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1菌种的抗逆性和生物学性能测定
2株菌种:枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148和干酪乳杆菌CGMCC No.8149的生物学性能和抗逆性能测定:
1)枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148培养物的制备:将冰箱保藏的斜面菌种接种到LB种子培养基中活化,37℃、100rpm培养16h,即得;
2)干酪乳杆菌CGMCC No.8149培养物的制备:将冰箱保藏的斜面菌种接种到MRS种子培养基中活化,30℃、150rpm培养16h,即得;
3)耐酸性测定:将上述制备的培养物按10%接种量分别接种于pH值2.0、3.0、4.0的人工模拟胃液中,重新调pH值为2.0、3.0、4.0,0h计数作对照,3h取样用0.85%生理盐水按10倍系列稀释,进行平板活菌计数,计算存活率。
本发明选育的2株菌种:枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148和干酪乳杆菌CGMCC No.8149在胃酸中存活率结果见表1。
人工模拟胃液的制备:量取9.5%~10.5%浓盐酸16.4毫升,加蒸馏水至1000毫升,做基础人工胃液,用盐酸或氢氧化钠调pH值2.0、3.0、4.0,121℃下蒸汽灭菌15分钟,按1%添加量添加胃蛋白酶,通过0.22μm无菌滤膜,制成人工胃液,取5mL(4.5mL)分装于试管中。
表1 2株菌种在人工模拟胃液中的存活率
4)耐肠液测定:将上述制备的培养物按5%接种量分别接种于人工模拟肠液中,0h计数作对照,3h取样用0.85%的生理盐水按10倍系列稀释,进行平板活菌计数,计算存活率。
本发明选育的2株菌种:枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148、干酪乳杆菌CGMCC No.8149在肠液中存活率结果见表2。
人工模拟肠液的制备:称取6.8g,加蒸馏水至1000毫升,做基础人工肠液,121℃下蒸汽灭菌15分钟,按1%添加量添加胰蛋白酶,通过0.22μm无菌滤膜,制成人工胃液,取5mL(4.5mL)分装于试管中。
表2 2株菌种在人工模拟肠液中的存活率
|
存活率/% |
处理时间 |
3h |
枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148 |
74.7 |
干酪乳杆菌CGMCC No.8149 |
63.5 |
5)耐胆盐测定:将上述制备的2株菌种的培养物,按10%接种量分别接种于0.03%、0.1%、0.2%、0.3%不同浓度猪胆盐的LB溶液中,0h计数作对照,24h取样用0.85%生理盐水按10倍系列稀释计数,进行平板活菌计数,计算存活率。
本发明所选育的2株菌种:枯草芽孢杆菌CGMCC No.8148、干酪乳杆菌CGMCC No.8149在胆盐中存活率结果见表3。
胆盐的制备:在配好的LB液体培养基中添加0.03%、0.1%、0.2%、0.3%不同浓度的猪胆盐,121℃下蒸汽灭菌30分钟,在无菌条件下,分别取5mL 0.03%、0.1%、0.2%、0.3%不同浓度的猪胆盐溶液分装于试管中。
表3 2株菌种在不同浓度猪胆盐中处理24h的存活率
6)芽孢杆菌耐高温测定:将上述制备的枯草芽孢杆菌菌种的培养物3500rpm离心30min,去培养上清液,用0.85%生理盐水按10倍系列稀释至一定的倍数,分别于85℃、90℃、95℃、100℃水浴处理3min,流水冷却,以室温下未经水浴的菌株培养作为对照,采用平板计数法计算水浴后的存活率。
表4 枯草芽孢杆菌在不同高温处理3min的存活率/%
7)耐药性测定:采用药敏纸片法。取适量被检细菌的培养物,均匀涂布于营养琼脂表面,待菌液吸收后,贴上药敏纸片,37培养18h,观察结果,并用游标卡尺测量抑菌圈直径,根据直径大小判定细菌对药物的敏感性。
表5 2株菌种的耐药性测定结果
8)芽孢杆菌的产酶测定:
采用平板透明圈法。分别在纤维素酶培养基、蛋白酶培养基、淀粉酶培养基、木聚糖酶培养基和脂肪酶培养基上点种分离的芽孢杆菌,每种处理设3个重复,37℃培养36h,观察平板透明圈的有无及大小,若在菌落周围形成透明的菌落或者模糊圈,则证明芽孢杆菌可以产生相应的酶,用游标卡尺分别测量透明圈直径(H)和菌落直径(C),计算两者比值(H/C)。
表6 枯草芽孢杆菌菌种的产酶测定结果
9)产酸测定:
采用溴甲酚紫平板对干酪乳杆菌CGMCC No.8149进行有机酸产量测定。菌体产酸则在菌落周围平板由紫变黄,用游标卡尺分别测量黄色圈直径(H)和菌落直径(C),计算两者比值(H/C)。
表7 干酪乳杆菌菌种的产酸测定结果
10)抑菌试验:采用琼脂打孔扩散法对常见致病菌进行抑菌测定。
a、在装有10mL营养肉汁培养基的试管中活化两株致病菌:K88、K99,37℃恒温培养20h;
b、取直径90mm的平板,注入100uL浓度为1*108CFU/ml指示菌菌液,然后注入温热的LB固体培养基,混匀后,待琼脂冷却后,用打孔器在琼脂上打四个直径为3mm的孔;
c、加样品:在每个孔中加入20uL干酪乳杆菌的发酵液上清液,每个样品2个重复。将加完样的平板置于37℃恒温箱内,培养16~18h后,取出测量抑菌圈大小。
表8 干酪乳杆菌对常见致病菌的抑菌结果
实施例2干酪乳杆菌发酵液的制备
1)平板培养复壮:将干酪乳杆菌菌种接种于MRS平板培养基上,于37℃培养16h,使干酪乳杆菌菌复壮,并形成单菌落,挑取单菌落于接种培养基上,37℃培养14h;
2)一级种子的制备:将步骤1)培养的干酪乳杆菌菌种转接装有300ml MRS液态培养基2L摇瓶里,37℃静置培养18h,至对数后期,得一级种子;
3)二级种子的制备:将步骤2)制备的一级种子转接到装有75LMRS种子培养基的100L种子罐中,温度37℃,转速80rpm,培养18h,得二级种子液。
4)干酪乳杆菌发酵液的制备:将步骤3)制备的二级种子液按照1.5%的接种量接种到0.75m3发酵培养基的发酵罐中,温度37℃,转速80rpm,罐压0.05Mpa,通风比:1:0.2,培养18h,得到活菌数为4.6×109cfu/ml干酪乳杆菌发酵液。
所述的发酵培养基为:葡萄糖2%,大豆蛋白胨1.8%,酵母膏1.5%,硫酸铵0.75%,磷酸氢二钾0.4%、氯化钠0.6%,硫酸镁0.04%;
实施例3枯草芽孢杆菌发酵液的制备
1)平板培养复壮:将枯草芽孢杆菌菌种接种于BPY平板培养基上,于37℃培养18h,使枯草芽孢杆菌复壮,并形成单菌落,挑取单菌落于接种培养基上,37℃培养30h;
2)一级种子的制备:将步骤1)培养的枯草芽孢杆菌菌种转接茄子瓶BPY斜面培养基上,36℃培养14h,使处于对数后期,得一级种子;
3)二级种子的制备:将步骤2)制备的一级种子用无菌水制成菌悬液,接种到装有60L BPY种子培养基的100L种子罐中,温度37℃,转速300rpm,罐压0.05MPa,通风比:1∶0.8,培养12h,得二级种子液。
4)枯草芽孢杆菌发酵液的制备:将步骤3)制备的二级种子液按照1%的接种量接种到6m3发酵培养基的发酵罐中,温度30-40℃,转速280rpm,罐压0.05Mpa,通风比:1∶0.8,培养24h,得到芽孢生成率90%以上,活菌数为5.48×109cfu/ml的枯草芽孢杆菌发酵液;
所述的发酵培养基为:葡萄糖1.5%,大豆蛋白胨1.5%,豆粕1.5%,硫酸铵0.75%,氯化钠0.6%,硫酸镁0.05%;pH自然。
实施例4酿酒酵母CGMCC No.6560发酵液的制备
配制酿酒酵母CGMCC No.6560(公开于专利CN201210430095.1)种子培养基:1.0%酵母浸粉,2.0%蛋白胨,2.0%葡萄糖,100ml蒸馏水。121℃,15min灭菌。从培养好的酿酒酵母K1斜面上挑取一环接入到种子培养基中。培养条件:28℃,180rpm,36h。
酿酒酵母发酵培养基:1.5%酪蛋白胨,2.5%酵母浸粉,3.0%葡萄糖,0.24%磷酸二氢钾,1.6%磷酸氢二钾,加入蒸馏水。121℃,15min灭菌。按5%接种量接入种子培养基,培养条件:28℃,150rpm,72h,制得活菌数为3.63×109cfu/ml的酵酒酵母发酵液。
实施例5复合菌种液的制备
实施例2制备的干酪乳杆菌发酵液、实施例3制备枯草芽孢杆菌发酵液、和实施例4制备的酵酒酵母发酵液按2:1:1的比例混合,制得复合菌种发酵液。
实施例6诱食性膨化发酵教槽料的制备
称取市售大米10kg、玉米30kg、小麦15kg、大豆25kg和水65kg混合后,在30℃条件下浸泡8小时,制得140kg(损耗5kg)原料浸泡固液混合物。
将原料浸泡固液混合物140kg、新鲜西红柿25kg、鸡蛋(去壳)15kg、进口蒸汽鱼粉3.5kg、乳清粉5.5kg、麦芽糊精1.5kg、红糖1.5kg、葡萄糖1kg混合后,经由球磨机研磨成浆,升温到95-100℃条件下常压蒸煮、熟化和灭菌40分钟后冷却至28-30℃,制得190kg教槽料营养浆(水分和其它损耗3kg)。
将教槽料营养浆190kg、复合菌种液20kg、复合预混料饲料5.25kg(其中含复合微量元素2.0kg、复合维生素0.3kg、98.5%赖氨酸盐酸盐0.4kg、DL-蛋氨酸0.05kg、L-苏氨酸0.15kg、磷酸氢钙0.3kg、甲酸钙1.2kg、氯化钠0.3kg、复合酶制剂0.5kg、抗氧化剂0.05kg)混合后,在30-32℃条件下固态发酵酶解12小时后,再在25-35℃条件下低温干燥、破碎成103kg诱食性发酵教槽料(发酵损耗和水分损耗累计112.25kg)。
将103kg诱食性发酵饲料经过常规饲料膨化机膨化后,制得102.5kg诱食性膨化发酵教槽料(膨化损耗累计0.5kg)。
实施例7诱食性膨化发酵教槽料的制备
称取市售大米15kg、玉米25kg、小麦17kg、大豆23kg和干净水60kg混合后,在35℃条件下浸泡10小时,制得135kg原料浸泡液(损耗5kg)。
将原料浸泡液135kg、新鲜西红柿21kg、鸡蛋(去壳)19kg、进口蒸汽鱼粉4kg、乳清粉5kg、麦芽糊精1kg、蔗糖(红糖)2kg、葡萄糖1kg混合后,经由球磨机研磨成浆,升温到90-95℃条件下常压蒸煮、熟化和灭菌60分钟后冷却至28-30℃,制得185kg教槽料营养浆(水分和其它损耗3kg)。
将教槽料营养浆185kg、复合菌种液10kg、复合预混料饲料5.05kg(其中含磷酸氢钙0.25kg、甲酸钙1kg、氯化钠0.25kg、98.5%赖氨酸盐酸盐0.4kg、DL-蛋氨酸0.04kg、L-苏氨酸0.16kg、复合微量元素2kg、复合酶制剂0.6kg、复合维生素0.3kg、抗氧化剂0.05kg)混合后,在30-32℃条件下固态发酵酶解12小时后,再在25-35℃条件下低温干燥、破碎成102kg诱食性发酵教槽料(发酵损耗和水分损耗累计98.05kg)。
将102kg诱食性发酵饲料经过常规饲料膨化机膨化后,制得101.6kg诱食性膨化发酵教槽料(膨化损耗累计0.4kg)。
试验例1诱食性膨化发酵教槽料对断奶仔猪饲喂效果试验
1材料和方法
1.1试验设计与试验饲料
采取对照试验设计,每个组设三个重复,每个重复10头断奶仔猪,试验期10天。试验组断奶仔猪饲喂本发明实施例6制备的诱食性膨化发酵教槽料,对照组断奶仔猪饲喂的饲料经85-90℃制粒,对照组饲喂的饲料所用的原料组成及比例基本与试验组一致,区别主要在于未经过发酵酶解处理,对照组配方组成及营养水平如下表所示。
表1对照组配方组成及营养水平
1.2动物选择与饲养管理
选择25日龄左右断奶的仔猪60头,断奶当天赶走母猪,仔猪留在原地,然后根据断奶仔猪体重随机分组,每组3栏猪,每栏10头仔猪,每栏中放入一个料槽,按照试验设计分别放入对照和试验饲料,试验仔猪的具体情况如表2。试验期间,保持栏舍清洁干燥和保温,仔猪自由饮水和采食,记录期间采食量和腹泻情况,试验结束当天清晨空腹称重。
表2对照组与试验组仔猪初始情况
1.3测定项目
断奶仔猪初始体重、期末体重、期间耗料总量,计算腹泻率、平均日增重与料肉比。
腹泻率=腹泻头数/总试验仔猪头数*100%
平均日增重=(期末体重-初始体重)/饲喂天数
料肉比=消耗饲料量/(期末体重-初始体重)
1.4统计分析利用SPSS17.0软件对试验数据进行统计分析。
2.试验结果
表3本发明的生物活***颗粒饲料对断奶仔猪的饲喂效果
3、试验结论
如表3所示,本发明的生物活***颗粒饲料对断奶仔猪的饲喂效果非常理想,其适口性好,采食量高,日增重快。与对照组相比,试验组断奶仔猪的平均日采食量达到277.3克,比对照组提高了14.2%,差异显著(p<0.05);平均日增重为269.2克/天,与对照组相比,提高了24%,差异显著(p<0.05);料肉比比对照组降低了0.09,差异显著(p<0.05);相比对照组,腹泻也有明显的改善,说明本发明的诱食性膨化发酵教槽料明显优于对照组饲料,完全达到了适口性好,采食量高,易消化、促生长的效果。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。