CN109907161A - 一种生物发酵饲料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物发酵饲料及其制备方法，所述生物发酵饲料包括如下重量份数的原料：柑橘渣15‑45份，红薯渣10‑40份，果渣10‑30份，麸皮5‑15份，棉籽饼5‑15份，经微生物复合菌种发酵而成；本发明提供的生物发酵饲料原料由柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼等农业副产品组成，可显著降低饲料成本；且生物发酵饲料具有较高含量的粗蛋白质、游离氨基酸，降低了原料中粗纤维以及棉酚等抗营养因子含量，提高了饲料原料的适口性和营养价值；可替代或者部分替代豆粕、玉米等粮食饲料资源，有利于缓解我国饲料资源紧缺现状。

Description

一种生物发酵饲料及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物饲料技术领域，尤其涉及一种生物发酵饲料及其制备方法。

背景技术

在我国耕地和水资源长期紧缺的情况下，随着畜牧养殖业的快速发展，人畜共粮的矛盾日趋突出，饲料资源短缺，成本高等问题长期制约着我国畜牧业的发展。因此，开发新型饲料资源，生产生态健康型饲料对推动畜牧业可持续发展具有重要意义。

现有的饲料大多采用常规饲料原料进行喂养，例如：玉米，豆粕等粮食资源。随着新型饲料资源开发技术的发展，国外发达国家，尤其是欧洲国家一开始逐渐应用生物发酵饲料。而国内目前生物发酵饲料技术相对落后，仅在酒糟方面研究较多，其他副产品的应用很少，且国内生物发酵饲料发酵的目的是主要是改善原饲料的适口性，其营养价值的提高并不明显，特别是蛋白质以及氨基酸的含量。因此，以柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼等农业副产品为原料，开发高营养价值的生物发酵饲料，对替代或者部分替代豆粕、玉米等粮食饲料资源和降低饲料成本，具有重要意义和发展前景。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种生物发酵饲料及其制备方法，本生物发酵饲料原料由柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼等农业副产品组成，可显著降低饲料成本，且发酵后的生物发酵饲料适口性号，营养价值高。

一种生物发酵饲料，包括如下重量份数的原料：

优选地，包括如下重量份数的原料：

优选地，包括如下重量份数的原料：

一种生物发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮以及棉籽饼去杂，粉碎过目筛，加入水配成液体原料培养基；

S2.将活化后的复合菌种种子液按5％-30％接种量接种于液体原料培养基中，在24℃-36℃的恒温条件下发酵2-6d，得到发酵饲料。

其中，所述S1步骤具体为：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼除去泥土、石块、树枝等杂质，粉碎过40目筛，按比例混合均匀，加入无菌水，得到含水量为40％-60％的液体原料培养基；

所述S2步骤具体为：将活化后的复合菌种按20％-30％接种量接种于液体原料培养基中，在28℃-30℃的恒温条件下发酵4-5d，得到发酵饲料。

其中，所述复合菌种由发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母组成。

优选地，所述复合菌种的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母以及产朊假丝酵母的比例为1:1:1:1。

其中，所述S1步骤与S2步骤之间还包括菌种活化及菌种种子液制备，具体包括：

菌种活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到斜面培养基上，静置恒温培养，得到活化后的菌种；

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至液体培养基中，在恒温摇床中培养，得到菌种种子液。

其中，所述菌种活化具体为：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到经121℃温度灭菌30min，由1％蛋白胨、1％酵母粉、2％葡萄糖以及2％琼脂组成的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种；

所述菌种种子液制备具体为：将活化后的菌种分别用接种环接种到经121℃温度灭菌30min，由1％蛋白胨、1％酵母粉和2％葡萄糖组成的液体培养基中，在30℃恒温摇床上培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。

本发明有益效果在于：提供了一种生物发酵饲料及其制备方法，本发明提供的生物发酵饲料原料由柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼等农业副产品组成，可显著降低饲料成本；且生物发酵饲料具有较高含量的粗蛋白质、游离氨基酸，降低了原料中粗纤维以及棉酚等抗营养因子含量，提高了饲料原料的适口性和营养价值；可替代或者部分替代豆粕、玉米等粮食饲料资源，有利于缓解我国饲料资源紧缺现状。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

实施例1发酵原料培养基配方对生物发酵饲料发酵效果的影响

包括如下重量份数的原料：

第一组：柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份；

第二组：柑橘渣45份、红薯渣10份、果渣30份、麸皮5份、棉籽饼10份；

第三组：柑橘渣15份、红薯渣40份、果渣30份、麸皮10份、棉籽饼5份；

第四组：柑橘渣40份、红薯渣20份、果渣10份、麸皮15份、棉籽饼15份。

上述四组原料组份分别按以下方法进行制备：

原料预处理和混合：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼简单除去泥土、石块、树枝等杂质后，粉碎过40目筛，然后按不同比例分别混合均匀，加入无菌清水，调整料水比为1:1(即含水量50％)，得到液体原料培养基，备用。

斜面菌种的活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％、琼脂2％(pH自然，121℃灭菌30min)的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种。

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至含有含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％(pH自然，121℃灭菌30min)的的液体培养基中，在30℃恒温摇床上培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。

液体发酵：将发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母菌种种子液按接种比例为1:1:1:1，总接种量为20％的比例接种到已制备好的液体原料培养基中，在30℃恒温条件下发酵4d，即可得到生物发酵饲料。

将生物发酵饲料在85℃下烘干，用凯氏定氮法测定产品的粗蛋白质含量，评价发酵原料培养基配方对发酵效果的影响；不同发酵原料培养基配方制备的生物发酵饲料产品粗蛋白质含量对比测定结果及计算数据如下表：

由上表可知，以柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮和棉籽饼为发酵底物料，经过生物发酵后，得到的生物发酵饲料粗蛋白质含量都得到了明显的增长。其中当发酵原料培养基配方为柑橘渣45份、红薯渣10份、果渣30份、麸皮5份、棉籽饼10份时，得到的生物发酵饲料粗蛋白质量含量提高率最大，达到58.87％；而当发酵原料培养基配方为柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份时，得到的生物发酵饲料粗蛋白质量含量最高为23.37％，数据表明，经过生物发酵后，饲料原料营养价值得到了明显改善。因此，综合考虑饲料原料成本以及发酵效果来看，以柑橘渣45份、红薯渣10份、果渣30份、麸皮5份、棉籽饼10份为优选的发酵原料培养基配方。但后续实施例中以第一组，即柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份为发酵原料培养基配方进行研究。

实施例2微生物菌种接种比例对生物发酵饲料发酵效果的影响

对照组不接种，试验组发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母以及产朊假丝酵母接种比例分别为：1:1:1:1，1:2:1:1，1:1:2:1，1:1:1:2，分别按以下方法进行制备：

原料预处理和混合：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼简单除去泥土、石块、树枝等杂质后，粉碎过40目筛，然后以柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份的比例混合均匀，加入无菌清水，调整料水比为1:1(即含水量50％)，得到液体原料培养基，备用。

斜面菌种的活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％、琼脂2％(pH自然，121℃灭菌30min)的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种。

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至含有含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％(pH自然，121℃灭菌30min)的的液体培养基中，在30℃恒温摇床培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。

液体发酵：将发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母菌种种子液按不同接种比例，总接种量为20％的比例接种到已制备好的液体原料培养基中，在30℃恒温条件下发酵4d，即可得到生物发酵饲料。

将生物发酵饲料在85℃下烘干，用凯氏定氮法测定产品的粗蛋白质含量，评价菌种不同接种比例对发酵效果的影响，菌种不同接种比例制备的生物发酵饲料产品粗蛋白质含量对比结果如下表：

由上表可知，菌种接种比例不同得到的生物发酵饲料粗蛋白质含量有一定的差异，但均能显著提高产品的粗蛋白质含量；其中，当发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母的接种比例为1:1:1:1，生物发酵饲料产品的粗蛋白质含量最高，可以达到23.4％。

实施例3接种量对生物发酵饲料发酵效果的影响

对照组不接种，试验组按发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母以及产朊假丝酵母接种比例1:1:1:1在不同接种量情况下，分别按以下方法进行制备：

原料预处理和混合：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼简单除去泥土、石块、树枝等杂质后，粉碎过40目筛，然后以柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份的比例混合均匀，加入无菌清水，调整料水比为1:1(即含水量50％)，得到液体原料培养基，备用。

斜面菌种的活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％、琼脂2％(pH自然，121℃灭菌30min)的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种。

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至含有含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％(pH自然，121℃灭菌30min)的的液体培养基中，在30℃恒温摇床培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。

液体发酵：将发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母按菌种种子液接种比例1:1:1:1，不同接种量接种到已制备好的液体原料培养基中，在30℃恒温条件下发酵4d，即可得到生物发酵饲料。

将生物发酵饲料在85℃下烘干，用凯氏定氮法测定产品的粗蛋白质含量，评价不同接种量对发酵效果的影响；不同接种量制备的生物发酵饲料产品粗蛋白质含量对比结果如下表：

接种量对生物发酵饲料产品粗蛋白质含量的影响是显著的，当接种量在20％-30％之间时，生物发酵饲料产品粗蛋白质含量最高，当接种量为25％时，生物发酵饲料中粗蛋白质的含量最高，可达到22.47％。

实施例4水分含量对生物发酵饲料发酵效果的影响

在配置液体原料培养基时，分别采用含水量为40％、44％、48％、52％、56％以及60％；按以下方法进行制备：

原料预处理和混合：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼简单除去泥土、石块、树枝等杂质后，粉碎过40目筛，然后以柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份的比例混合均匀，加入无菌清水，调整得到不同的料水比例，得到液体原料培养基，备用。

斜面菌种的活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％、琼脂2％(pH自然，121℃灭菌30min)的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种。

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至含有含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％(pH自然，121℃灭菌30min)的的液体培养基中，在30℃恒温摇床培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。

液体发酵：将发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母菌种种子液按接种比例1:1:1:1，总接种量为25％接种到已制备好的液体原料培养基中，在30℃恒温条件下发酵4d，即可得到生物发酵饲料。

将生物发酵饲料在85℃下烘干，用凯氏定氮法测定产品的粗蛋白质含量，评价不同水分含量对发酵效果的影响，不同水分含量制备的生物发酵饲料产品粗蛋白质含量对比结果如下：

由上表可知，原料培养基中水分含量对生物发酵饲料产品粗蛋白质含量的影响非常显著。当含水量低于52％时，随着水分含量的增加，产品的粗蛋白质含量迅速增加；但当水分含量高于52％时，随着水分含量的增加，产品的粗蛋白质含量反而下降。其中水分含量在48％-52％时，生物发酵饲料产品中粗蛋白质含量较高。

实施例5发酵时间对生物发酵饲料发酵效果的影响

在对液体原料培养基发酵时，发酵时间分别为2、3、4、5以及6d，按以下方法进行制备：

原料预处理和混合：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼简单除去泥土、石块、树枝等杂质后，粉碎过40目筛，然后以柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份的比例混合均匀，加入无菌清水，调整含水量为52％，得到液体原料培养基，备用。

斜面菌种的活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％、琼脂2％(pH自然，121℃灭菌30min)的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种。

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至含有含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％(pH自然，121℃灭菌30min)的的液体培养基中，在30℃恒温摇床培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。

液体发酵：将发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母菌种种子液按接种比例1:1:1:1，总接种量为25％接种到已制备好的液体原料培养基中，在30℃恒温条件下发酵2-6d，即可得到生物发酵饲料。

将生物发酵饲料在85℃下烘干，用凯氏定氮法测定产品的粗蛋白质含量，评价不同发酵时间对发酵效果的影响，不同发酵时间制备的生物发酵饲料产品粗蛋白质含量对比结果如下：

由上表可知，发酵时间对生物发酵饲料产品的粗蛋白质含量的影响较为显著。生物发酵饲料产品的粗蛋白质含量在第5天达到最高值，其中发酵4-6d产品中粗蛋白质含量均较高。

实施例6发酵温度对生物发酵饲料发酵效果的影响

在对液体原料培养基发酵时，发酵温度分别控制在为24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃以及36℃，按以下方法进行制备：

原料预处理和混合：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼简单除去泥土、石块、树枝等杂质后，粉碎过40目筛，然后以柑橘渣25份、红薯渣30份、果渣15份、麸皮15份、棉籽饼15份的比例混合均匀，加入无菌清水，调整含水量为52％，得到液体原料培养基，备用。

斜面菌种的活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％、琼脂2％(pH自然，121℃灭菌30min)的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种。

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至含有含有蛋白胨1％、酵母粉1％、葡萄糖2％(pH自然，121℃灭菌30min)的的液体培养基中，在30℃恒温摇床培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。

液体发酵：将发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母按接种比例1:1:1:1，总接种量为25％接种到已制备好的液体原料培养基中，在不同恒温条件下发酵5d，即可得到生物发酵饲料。

将生物发酵饲料在85℃下烘干，用凯氏定氮法测定产品的粗蛋白质含量，评价不同发酵温度对发酵效果的影响，不同发酵温度制备的生物发酵饲料产品粗蛋白质含量对比结果如下：

由上表可知，发酵温度对生物发酵饲料产品的粗蛋白质含量的影响是非常显著的。当发酵温度小于28℃时，生物发酵饲料产品的粗蛋白质含量随温度的升高而快速增加；当温度高于30℃时，生物发酵饲料产品的粗蛋白质含量随温度升高急剧降低。因此，较为适合的发酵温度为28℃-30℃，当发酵温度在30℃时，生物发酵饲料产品中的粗蛋白质含量可以达到23.96％。

实施例7生物发酵饲料产品营养成分分析

选择实施例6中发酵温度为30℃下制备得到的生物发酵饲料产品，85℃烘干后测定其粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、水分、棉酚、游离氨基酸的含量，结果见下表。

由上表可知，柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼等原料经过微生物发酵后，产品中粗蛋白质含量从17.74％增加到23.79％，粗纤维含量由13.61％降低至9.55％。且微生物发酵对棉酚有明显的降解作用，棉酚含量由0.16％降低至0.015％(低于国家标准所允许的棉酚含量≤0.02％)，降解率达到了90.62％。

此外，生物发酵饲料产品中16种氨基酸含量均有不同程度的提高，其中天冬氨酸含量提高最为明显，达到391％，其次是缬氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、丝氨酸和亮氨酸，提高率均超过了100％。

综上，本发明以柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼等农业副产品为发酵原料，通过复合微生物菌种发酵，显著提高了饲料原料中粗蛋白质、游离氨基酸含量，降低了粗纤维以及棉酚等抗营养因子含量，提高了饲料原料的适口性和营养价值。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本文进行了详细的介绍，应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种生物发酵饲料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：

2.根据权利要求1所述的生物发酵饲料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：

3.根据权利要求1-2任一所述的生物发酵饲料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：

4.一种生物发酵饲料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮以及棉籽饼去杂，粉碎过目筛，加入水配成液体原料培养基；

S2.将活化后的复合菌种种子液按5％-30％接种量接种于液体原料培养基中，在24℃-36℃的恒温条件下发酵2-6d，得到生物发酵饲料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述S1步骤具体为：将柑橘渣、红薯渣、果渣、麸皮、棉籽饼除去泥土、石块、树枝等杂质，粉碎过40目筛，按比例混合均匀，加入无菌水，得到含水量为40％-60％的液体原料培养基。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述S2步骤具体为：将活化后的复合菌种按20％-30％接种量接种于液体原料培养基中，在28℃-30℃的恒温条件下发酵4-5d，得到生物发酵饲料。

7.根据权利要求4-6任一所述的制备方法，其特征在于，

所述复合菌种由发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母组成。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

所述复合菌种的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母以及产朊假丝酵母的比例为1:1:1:1。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述S1步骤与S2步骤之间还包括菌种活化及菌种种子液制备，具体包括：

菌种活化：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到斜面培养基上，静置恒温培养，得到活化后的菌种；

菌种种子液制备：将活化后的菌种分别用接种环接种至液体培养基中，在恒温摇床中培养，得到菌种种子液。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，

所述菌种活化具体为：将冷冻保藏的发酵乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种到经121℃温度灭菌30min，由1％蛋白胨、1％酵母粉、2％葡萄糖以及2％琼脂组成的斜面培养基上，静置恒温30℃，培养48h，得到活化后的菌种；

所述菌种种子液制备具体为：将活化后的菌种分别用接种环接种到经121℃温度灭菌30min，由1％蛋白胨、1％酵母粉和2％葡萄糖组成的液体培养基中，在30℃恒温摇床上培养，转速150r/min；培养24h得到菌种种子液。