CN108013248A - 一种猪用发酵纤维饲料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种猪用发酵纤维饲料及其制备方法。本发明以麸皮等作为原料，选用酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌等多种益生菌配伍作为发酵菌种，采用多菌种混合发酵工艺，通过微生物的分解代谢，可降低纤维原料中毒素含量，可提高纤维原料中蛋白含量，提高纤维原料的营养价值。其次，本发明选用多种益生菌配伍作为发酵菌种，麸皮等原料经固态发酵后，生物饲料中含有大量可改善动物肠道健康的益生菌，生物饲料饲喂动物后可改善胃肠道的微生态环境，提高机体的免疫能力。此外，生物饲料中富含乳酸并具有浓郁的醇香味，可显著改善饲料适口性，有利于提高动物采食量，促进动物快速生长，可提高养殖行业生产能力。

Description

一种猪用发酵纤维饲料及其制备方法
技术领域
本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种猪用发酵纤维饲料及其制备方法。
背景技术
动物肠道内含有大量共生微生物，它们与动物的健康息息相关，它们参与许多重要的生理功能，如食物的消化和新陈代谢，帮助宿主抵抗感染等等。对于肠道细菌来说，充足的膳食纤维是维护肠道菌群平衡和促进肠道微生物发挥它们生理功能的关键。膳食纤维是指不为动物消化的多糖类碳水化合物与木质素的总称。大部分膳食纤维不容易被动物吸收利用，但这部分食物确是肠道微生物的重要能量来源。研究显示，当宿主摄入膳食纤维量不足时，肠道菌群为获取营养物质会侵蚀肠道内黏液层，破坏肠道屏障功能，对宿主的健康产生严重影响。
饲料纤维主要是指一般不易被动物消化的食物营养物，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树胶、果胶及木质素等。纤维是一种复杂的混合物，根据其水溶性的不同可分为水溶性纤维(SDF)和水不溶性纤维(IDF)；根据其发酵性能不同又可分为可发酵性纤维和不可发酵性纤维。小麦麸皮是小麦面粉厂加工的主要副产品，富含纤维素和半纤维素，同时还含有部分蛋白质、脂肪、低聚糖等成分。麸皮中的粗纤维含量高达18％，小麦麸皮中的粗纤维主要包括纤维素和半纤维素，其中主要的功能成分膳食纤维，约含40％。麸皮是一种传统的饲料原料，在母猪饲料中添加麦麸等，可以缓解或解决母猪便秘症状。一方面使用麸皮等原料有利于肠道微生物增殖，保持动物肠道菌群平衡，从而维护动物肠道健康；但另一方面使用麸皮也存在着许多安全隐患，目前麸皮等原料霉菌毒素污染严重，对动物机体健康造成严重影响。由于霉菌毒素的污染，导致麸皮这一优质的纤维原料在畜牧养殖行业的应用受到极大限制。
为了确保动物的健康安全，有效降解霉菌毒素就成为业界关注的焦点。不过，传统的物理、化学去除霉菌毒素的方法存在效果不稳定、营养成分损失大、影响饲料适口性且难以规模化生产等缺点。比如活性炭法、硅酸盐法等物理吸附方法，其在吸附霉菌毒素的同时也吸附了大量的维生素和氨基酸，应用效果较差且添加量太大，占用饲料配比比例过大，因而难以被广泛应用到实际生产中去。而生物降解技术通过微生物与毒素作用，能够达到破坏毒性基团的效果，成为近年来业界关注的热点。微生物发酵饲料近年来发展迅速，特别随着生物技术的迅猛发展，利用生物发酵技术来生产发酵饲料和饲料添加剂的研宄和应用正日益引起人们的兴趣。发酵饲料目前多采用多菌种混合固态发酵发酵方式对饲料原料进行处理。饲料原料经微生物处理，通过微生物的分解代谢，可降低原料中抗营养因子甚至毒素含量；饲料原料经微生物发酵后，可有效提高饲料营养价值，也可提高饲料中益生菌含量，改善动物胃肠道的微生态环境，提高机体的免疫能力。饲料固体发酵中通常会接种酵母菌，可以使发酵饲料具有浓郁的醇香，显著改善其适口性，有利于提高动物采食量，提高养殖行业生产能力。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种猪用发酵纤维饲料。
本发明的另一目的在于上述猪用发酵纤维饲料的制备方法。
本发明在保证麸皮产品营养价值的前提下，提升了产品的安全性及其应用范围。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种猪用发酵纤维饲料，通过包括如下原料发酵得到：
发酵基料与发酵混合种子液的料液比为1：0.7～1：1；
所述的发酵基料包括质量百分比计的麸皮80％～100％，豆皮0～20％。
所述的发酵混合种子液包括酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌；
所述的发酵混合种子液中各菌种含量为：酵母菌1×107～5×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；枯草芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；地衣芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；植物乳杆菌1×107～3×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；罗伊氏乳杆菌1×107～3×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL。
优选的，所述的酵母菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用酵母菌，包括酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae NKY1。其中，Saccharomyces cerevisiae NKY1在专利“201410234358.0、一种饲用耐高温微胶囊酵母益生菌制剂及其制备方法与应用”中公开。
优选的，所述的枯草芽孢杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的枯草芽孢杆菌。
优选的，所述的地衣芽孢杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的地衣芽孢杆菌。
优选的，所述的植物乳杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的植物乳杆菌。
优选的，所述的罗伊氏乳杆菌农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的罗伊氏乳杆菌；包括Lactobacillus reuteri LR1菌株。其中，Lactobacillus reuteri LR1在专利“201510751130.3、一株具有益生特征的罗伊氏乳杆菌菌株及其应用”中公开。
一种猪用发酵纤维饲料的制备方法，包括如下步骤：
(1)发酵基料
选用无发霉、无异味和无变质的麸皮和大豆皮；麸皮用量为80％～100％，豆皮用量为0～20％；根据配方将原料混合均匀，得到发酵基料；
(2)配制发酵混合种子液
将活化好的酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、地衣芽孢杆菌(Baclicus lincheniformis)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)菌种按需要添加量倒入到营养液中，充分搅拌混合均匀，营养液水温控制在30±2℃，此混匀菌液即为发酵混合种子液；
所述的发酵混合种子液中各菌种含量为：酵母菌1×107～5×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；枯草芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；地衣芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；植物乳杆菌1×107～3×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL；罗伊氏乳杆菌1×107～3×107cfu/mL，优选浓度为2×107cfu/mL。
所述的营养液所含组分的质量百分比计如下：葡萄糖或蔗糖2％，K2HPO40.3％和KH2PO4 0.2％。
优选的，所述的酵母菌为饲用酵母菌，包括Saccharomyces cerevisiae NKY1菌株。
优选的，所述的枯草芽孢杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的枯草芽孢杆菌。
优选的，所述的地衣芽孢杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的地衣芽孢杆菌。
优选的，所述的植物乳杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的植物芽孢杆菌。
优选的，所述的罗伊氏乳杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的罗伊氏乳杆菌；包括Lactobacillus reuteri LR1菌株。
(3)基料发酵
向步骤(1)所述的发酵基料中均匀喷入步骤(2)所述的发酵混合种子液，控制料液比在1：0.7～1：1，发酵基料与发酵混合种子液充分混合均匀，将接种好的发酵基料装入到发酵袋中，密封袋口，物料平铺料层厚度为10～15cm，置于30～35℃条件下发酵36～48h，得到猪用发酵纤维饲料。
优选的，所述的发酵袋为带单向透气阀微生物厌氧发酵袋。
优选的，步骤(2)中所述的酵母菌的活化制备情况如下：
称取一定量已知活菌数的活性干酵母菌按2％(m/v)比例加入到酵母活化液中(含0.9％NaCl和2％葡萄糖)，30℃震荡活化30～40min。
优选的，步骤(2)中所述的枯草芽孢杆菌的活化制备情况如下：
称取一定量已知活菌数的枯草芽孢杆菌粉按2％(m/v)比例加入到活化液中(含0.9％NaCl和2％葡萄糖)，37℃震荡活化30～40min。
优选的，步骤(2)中所述的地衣芽孢杆菌的活化制备情况如下：
称取一定量已知活菌数的地衣芽孢杆菌粉按2％(m/v)比例加入到活化液中(含0.9％NaCl和2％葡萄糖)，37℃震荡活化30～40min。
优选的，步骤(2)中所述的植物乳杆菌的活化制备情况如下：
将植物乳杆菌接种至MRS液体培养基中进行一级培养，37℃培养24h后，按照5％接种量进行二级扩培。
优选的，步骤(2)中所述的罗伊氏乳杆菌的活化制备情况如下：
将罗伊氏乳杆菌接种至MRS液体培养基(酪蛋白胨10g、牛肉浸粉10g、葡萄糖20g、酵母提取物5g、磷酸氢二钾2g、枸橼酸钠2g、七水硫酸镁0.58g、四水硫酸锰0.25g、醋酸钠5g、吐温-80 1mL、琼脂15g；将上述成分混溶于1000mL水，调节pH5.5)中进行一级培养，37℃培养24h后，按照5％接种量进行二级扩培。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
麸皮是一类重要的饲料纤维原料，由于霉菌毒素的污染等原因导致麸皮在饲料应用上受到限制，本发明采用多菌种混合发酵工艺，麸皮等纤维原料经微生物处理，通过微生物的分解代谢，可降低纤维原料中毒素含量，可提高纤维原料中蛋白含量，提高纤维原料的营养价值。其次，本发明选用具有明显益生功能的Saccharomyces cerevisiae NKY1和Lactobacillus reuteri LR1等菌株作为发酵菌种，麸皮等原料经固态发酵后，生物饲料中含有大量可改善动物肠道健康的益生菌，生物饲料饲喂动物后可改善胃肠道的微生态环境，提高机体的免疫能力。此外，饲料固体发酵中接种酵母菌和乳酸菌，麸皮等原料经发酵后富含乳酸并具有浓郁的醇香味，可显著改善饲料适口性，有利于提高动物采食量，促进动物快速生长，可提高养殖行业生产能力。
附图说明
图1是纤维饲料发酵工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的猪用发酵纤维饲料的发酵工艺流程，如图1所示。
实施例1
首先称取新鲜小麦麸皮5kg作为发酵基料，然后配制含有2×107cfu/mL酵母菌NKY1、2×107cfu/mL枯草芽孢杆菌、2×107cfu/mL地衣芽孢杆菌、2×107cfu/mL植物乳杆菌、2×107cfu/mL罗伊氏乳杆菌LR1的混合菌液5.0L，搅拌均匀，将混合菌液喷洒到麸皮原料中，料液充分混合均匀，将接种后发酵基料装入带单向透气阀微生物厌氧发酵袋中，热熔封口，将发酵袋置于32℃环境中静置发酵48h，得到猪用发酵纤维饲料。发酵后物料取样分别测定芽孢杆菌、乳杆菌和酵母菌的活菌数(平板计数法)，物料pH值、乳酸含量、霉菌毒素含量、蛋白含量，结果见表1。
指标检测
a)活菌计数：取3g湿的猪用发酵纤维饲料置于100mL无菌生理盐水中，震荡20min，取上清液用无菌水稀释，取合适倍数的稀释液分别涂布LB、YPD(添加氨苄青霉素和链霉素)和MRS平板进行活菌计数。LB平板检测结果为芽孢杆菌数；YPD平板为酵母菌数；MRS平板上计数所得总菌数减去LB平板和YPD平板上菌数即为乳杆菌菌数。
b)pH值测定：取10g湿的猪用发酵纤维饲料置于100mL蒸馏水中，震荡10min，取上清液用pH计测pH值。
c)乳酸含量测定：取10g烘干猪用发酵纤维饲料置于100mL蒸馏水中，震荡10min，离心取上清液采用南京建成生物公司提供的试剂盒检测。
d)呕吐毒素测定：采用Romer Labs公司霉菌毒素检测试剂盒检测。
e)蛋白含量测定：猪用发酵纤维饲料经烘干后取样采用凯氏定氮法测定。
表1发酵前后物料的相关指标数据
指标 发酵前 发酵后
蛋白含量(％，干物质计) 14.68％ 15.90％
湿物料pH值 6.67 4.11
乳酸含量(％) 0 1.44％
呕吐毒素(ppm) 1.47 0.82
芽孢杆菌(cfu/g) / 2.4×106
酵母菌(cfu/g) / 1.2×107
乳杆菌(cfu/g) / 2.5×109
根据表1可知，说明麸皮经发酵后蛋白含量提高了，呕吐毒素含量有较大幅度下降，且发酵饲料中含有较多数量的各种益生菌。
实施例2
称取新鲜4.5kg小麦麸皮和0.5kg豆皮，混合均匀。然后配制含有2×107cfu/mL酵母菌NKY1、2×107cfu/mL枯草芽孢杆菌、2×107cfu/mL地衣芽孢杆菌、2×107cfu/mL植物乳杆菌、2×107cfu/mL罗伊氏乳杆菌LR1的混合菌液5.0L，搅拌均匀。将混合菌液喷洒到麸皮原料中，料液充分混合均匀，将接种后发酵基料装入带单向透气阀微生物厌氧发酵袋中，热熔封口，将发酵袋置于32℃的环境中静置发酵48h，得到猪用发酵纤维饲料。发酵后物料取样采用分别测定芽孢杆菌、乳杆菌和酵母菌的活菌数(平板计数法)，物料pH值、乳酸含量、霉菌毒素含量、蛋白含量，结果见表2。各指标检测参照实施例1。
表2发酵前后物料的相关指标数据
指标 发酵前 发酵后
蛋白含量(干物质) 14.23％ 15.41％
物料pH值 6.64 4.14
乳酸含量 0 1.66％
呕吐毒素 1.36 0.75
芽孢杆菌 / 1.6×106
酵母菌 / 1.4×107
乳杆菌 / 2.3×109
根据表2可知，说明麸皮经发酵后蛋白含量提高了，呕吐毒素含量有较大幅度下降，且发酵饲料中含有较多数量的各种益生菌。
实施例3
称取新鲜4.0kg小麦麸皮和1.0kg豆皮，混合均匀。然后配制含有2×107cfu/mL酵母菌NKY1、2×107cfu/mL枯草芽孢杆菌、2×107cfu/mL地衣芽孢杆菌、2×107cfu/mL植物乳杆菌、2×107cfu/mL罗伊氏乳杆菌LR1的混合菌液5.0L，搅拌均匀。将混合菌液喷洒到麸皮原料中，料液充分混合均匀，将接种后发酵基料装入带单向透气阀微生物厌氧发酵袋中，热熔封口，将发酵袋置于32℃的环境中静置发酵48h，得到猪用发酵纤维饲料。发酵后物料取样采用分别测定芽孢杆菌、乳杆菌和酵母菌的活菌数(平板计数法)，物料pH值、乳酸含量、霉菌毒素含量、蛋白含量，结果见表3。各指标检测参照实施例1。
表3发酵前后物料的相关指标数据
指标 发酵前 发酵后
蛋白含量(％) 13.69 14.70
物料pH值 6.65 4.13
乳酸含量 0 1.57％
呕吐毒素 1.25 0.88
芽孢杆菌 / 1.2×106
酵母菌 / 8.3×106
乳杆菌 / 1.8×109
根据表3可知，说明麸皮经发酵后蛋白含量提高了，呕吐毒素含量有较大幅度下降，且发酵饲料中含有较多数量的各种益生菌。
实施例4
新鲜小麦麸皮20kg，然后配制含有2×107cfu/mL酵母菌NKY1、2×107cfu/mL枯草芽孢杆菌、2×107cfu/mL地衣芽孢杆菌、2×107cfu/mL植物乳杆菌、2×107cfu/mL罗伊氏乳杆菌LR1的混合菌液20.0L，搅拌均匀。将混合菌液喷洒到麸皮原料中，料液充分混合均匀，将接种后的发酵基料装入带单向透气阀微生物厌氧发酵袋中，热熔封口，将发酵袋平铺置于32℃的环境中静置发酵48h，料层厚度不高于15cm，得到猪用发酵纤维饲料。发酵后物料取样分别测定芽孢杆菌、乳杆菌和酵母菌的活菌数(平板计数法)，物料pH值、霉菌毒素含量、蛋白含量，结果见表4。各指标检测参照实施例1。发酵后物料可直接添加到饲料中饲喂猪，或干燥后作为饲料原料用。
表4发酵前后物料的相关指标数据
指标 发酵前 发酵后
蛋白(％) 14.68％ 15.72％
物料pH值 6.60 4.15
乳酸含量 0 1.48％
霉菌毒素 1.47 0.86
芽孢杆菌 / 2.2×106
酵母菌 / 1.5×107
乳杆菌 / 2.2×109
根据表4可知，说明麸皮经发酵后蛋白含量提高了，呕吐毒素含量有较大幅度下降，且发酵饲料中含有较多数量的各种益生菌。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种猪用发酵纤维饲料，其特征在于通过包括如下原料发酵得到：
发酵基料与发酵混合种子液的料液比为1：0.7～1：1；
所述的发酵基料包括质量百分比计的麸皮80％～100％，豆皮0～20％；
所述的发酵混合种子液包括酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌。
2.根据权利要求1所述的猪用发酵纤维饲料，其特征在于：
所述的发酵混合种子液中各菌种含量为：酵母菌1×107～5×107cfu/mL；枯草芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL；地衣芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL；植物乳杆菌1×107～3×107cfu/mL；罗伊氏乳杆菌1×107～3×107cfu/mL。
3.根据权利要求1或2所述的猪用发酵纤维饲料，其特征在于：
所述的发酵混合种子液中各菌种含量为：酵母菌2×107cfu/mL；枯草芽孢杆菌2×107cfu/mL；地衣芽孢杆菌2×107cfu/mL；植物乳杆菌2×107cfu/mL；罗伊氏乳杆菌2×107cfu/mL。
4.一种猪用发酵纤维饲料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)发酵基料
选用无发霉、无异味和无变质的麸皮和大豆皮；麸皮用量为80％～100％，豆皮用量为0～20％；根据配方将原料混合均匀，得到发酵基料；
(2)配制发酵混合种子液
将活化好的酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、地衣芽孢杆菌(Baclicus lincheniformis)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)菌种按需要添加量倒入到营养液中，充分搅拌混合均匀，营养液水温控制在30±2℃，此混匀菌液即为发酵混合种子液；
(3)基料发酵
向步骤(1)所述的发酵基料中均匀喷入步骤(2)所述的发酵混合种子液，控制料液比在1：0.7～1：1，发酵基料与发酵混合种子液充分混合均匀，将接种好的发酵基料装入到发酵袋中，密封袋口，物料平铺料层厚度为10～15cm，置于30～35℃条件下发酵36～48h，得到猪用发酵纤维饲料。
5.根据权利要求4所述的猪用发酵纤维饲料的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中，所述的发酵混合种子液中各菌种含量为：酵母菌1×107～5×107cfu/mL；枯草芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL；地衣芽孢杆菌1×107～5×107cfu/mL；植物乳杆菌1×107～3×107cfu/mL；罗伊氏乳杆菌1×107～3×107cfu/mL。
6.根据权利要求4或5所述的猪用发酵纤维饲料的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中，所述的发酵混合种子液中各菌种含量为：酵母菌2×107cfu/mL；枯草芽孢杆菌2×107cfu/mL；地衣芽孢杆菌2×107cfu/mL；植物乳杆菌2×107cfu/mL；罗伊氏乳杆菌2×107cfu/mL。
7.根据权利要求4或5所述的猪用发酵纤维饲料的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中，所述的营养液所含组分的质量百分比计如下：葡萄糖或蔗糖2％，K2HPO40.3％和KH2PO4 0.2％。
8.根据权利要求4或5所述的猪用发酵纤维饲料的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中，所述的发酵袋为带单向透气阀微生物厌氧发酵袋。
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