CN111748500B - 一种发酵豆粕用发酵种子液、由发酵种子液制备的缓速发酵豆粕及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种发酵豆粕用发酵种子液、由发酵种子液制备的缓速发酵豆粕及其制备方法,每100kg发酵种子液的重量组成为:三乙酸甘油酯1.0~6.0kg、吐温‑40 5.0~15.0kg、司盘‑80 1.0~10.0kg、三乙二醇0.1~15.0kg、氯化钠0.8~0.9kg、糖蜜0.1~3.0kg,余量为灭菌去离子水。每1000kg该发酵豆粕的重量组成为:豆粕600.0~800.0kg、发酵种子液30.0~50.0kg、蔗糖1.0~20.0kg、余量为灭菌去离子水。本发明同时还公布了发酵豆粕用发酵种子液以及缓速发酵豆粕的制备方法,工艺可操作性强,利于生产转化。本发明能显著减缓豆粕的发酵速度,避免发酵益生菌过快进入衰亡期,延长对数期和稳定期,牛、羊等反刍动物食用后胃肠道疾病发生率显著下降,兼具治疗作用,市场前景良好。
Description
技术领域
本发明属于饲料发酵技术领域,具体涉及一种发酵豆粕用发酵种子液、由发酵种子液制备的缓速发酵豆粕及其制备方法。
背景技术
发酵豆粕是畜禽养殖较为常见的发酵原料的一种,是通过益生微生物发酵过程,将普通豆粕转变为适口性更强,营养价值更高,更易被消化的发酵豆粕。益生微生物在繁殖和代谢过程中,可以分泌蛋白酶、淀粉酶、肽酶等物质,将豆粕在体外进行预消化,得到大量的有机多肽、小分子糖和氨基酸等物质,同时,还能产生有机酸、维生素和激活细胞活性的因子,对动物生长非常有利。发酵过程也可以对豆粕中残留的抗营养因子进行进一步降解,从而起到进一步脱毒的作用。
当下市场上的发酵豆粕产品,厂家为了追求生产效率和利润的最大化,通常要求将豆粕快速发酵,快速发酵的优势有很多,比如节约生产时间,节省人工成本,在有限的发酵仓库内实现产品的快速周转等。但也存在一个弊端,就是豆粕发酵好后,其中诸如碳源、氮源、生长因子等原始营养被大量消耗,益生菌生存空间也被充斥饱和,发酵的豆粕中含有大量的代谢产物。我们知道,微生物的生长规律包括迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段,过快的发酵可使微生物很快完成上述四个阶段,最终因营养缺乏、空间不足、代谢产物抑制等因素限制了益生菌的活力,最终得到的益生菌大部分都是老龄化的和衰弱的菌体。这种发酵豆粕虽然代谢产物丰富,适口性好,易消化,且生产成本低,但益生菌的活力差,在防病、治病和平衡消化道微生态方面的作用较弱。
要想发挥益生菌的最大优势,就需要在迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段的对数期和稳定期两个时期时让动物食入,这两个时期的益生菌正是活力很强的时候,对消化道内存在的大肠杆菌、沙门氏菌、魏氏梭菌等有害菌以及以条件致病性存在的有害菌进行快速抑制,从而起到防病、治病和平衡消化道微生态的功效。尤其适合牛、羊等反刍动物,因为反刍动物的瘤胃犹如一个发酵罐,益生菌食入后可直接进入瘤胃中,短时间内就能发挥作用。现有技术制备的发酵豆粕,其中的益生菌大多进入老龄化,甚至很多已经死亡,导致临床使用时在防病、治病和平衡消化道微生态等方面的功效不显著。
针对现有技术暴露的问题,本发明利用饲料缓速发酵技术制备了一种发酵豆粕,该技术能使豆粕的整个发酵过程显著延长,使益生菌增殖过程中的对数期和稳定期大大延长,活力保持时间久,非常适合有防病、治病和平衡消化道微生态功能需求的反刍动物养殖场使用。在功能定位方面,现有技术制备的发酵豆粕更倾向于促进饲料消化,降解饲料中残留的毒素,改善豆粕适口性以及促生长等方面,防病、治病和平衡消化道微生态的功能很弱。本发明的缓速发酵豆粕则不同于传统的发酵豆粕,其更倾向于保留益生菌活力,延长对数期和稳定期,功能定位于预防和治疗因消化道微生态失衡而引发的疾病,效果大大优于现有技术制备的发酵豆粕,为发酵豆粕技术的推广进一步做了功能细分,市场前景广阔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发酵豆粕用发酵种子液和由发酵种子液制备的缓速发酵豆粕,同时提供其制备方法是本发明的另一目的。
基于上述目的,本发明采取如下技术方案:
一种发酵豆粕用发酵种子液,每100kg发酵种子液的重量组成为:三乙酸甘油酯1.0~6.0kg、吐温-40 5.0~15.0kg、司盘-80 1.0~10.0kg、三乙二醇0.1~15.0kg、氯化钠0.8~0.9kg、糖蜜0.1~3.0kg,余量为灭菌去离子水。
优选地,每100kg发酵种子液的重量组成为:三乙酸甘油酯2.0~5.0kg、吐温-406.0~14.0kg、司盘-80 2.0~9.0kg、三乙二醇1.0~14.0kg、氯化钠0.82~0.88kg、糖蜜1.0~2.0kg,余量为灭菌去离子水。
进一步优选地,每100kg发酵种子液的重量组成为:三乙酸甘油酯3.5kg、吐温-4010.0kg、司盘-80 5.5kg、三乙二醇7.5kg、氯化钠0.85kg、糖蜜1.5kg,灭菌去离子水71.15kg。
本发明提供了所述的发酵豆粕用发酵种子液的制备方法,包括以下步骤:(1)将吐温-40、司盘-80和三乙二醇混合均匀,加入到三乙酸甘油酯中,搅拌均匀,得体系1;(2)将氯化钠和糖蜜加入到灭菌去离子水中,搅拌完全溶解后,得体系2;(3)将体系1和体系2共同预热至35℃,并保持恒温,将体系2加入到体系1中,边加边搅拌,最终得到体系均一的棕褐色溶液体系3;(4)将体系3维持35℃恒温不变,接种发酵菌种,持续发酵24h,即得所述的发酵豆粕用发酵种子液。
优选地,步骤(4)中的发酵菌种为乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌中的一种或两种。
本发明提供了利用所述的发酵种子液制备的缓速发酵豆粕,每1000kg该发酵豆粕的重量组成为:豆粕600.0~800.0kg、发酵种子液30.0~50.0kg、蔗糖1.0~20.0kg、余量为灭菌去离子水。
优选地,每1000kg该发酵豆粕的重量组成为:豆粕650.0~750.0kg、发酵种子液35.0~45.0kg、蔗糖5.0~15.0kg、余量为灭菌去离子水。
进一步优选地,每1000kg该发酵豆粕的重量组成为:豆粕700.0kg、发酵种子液40.0kg、蔗糖10.0kg、灭菌去离子水250kg。
本发明还提供了缓速发酵豆粕的制备方法,具体步骤为:A.先将蔗糖溶解在灭菌去离子水中,再加入发酵种子液,搅拌均匀得混合液;B.将所得混合液均匀喷洒在豆粕表面,边喷洒边搅拌,混合均匀后装袋密封。
制备的缓速发酵豆粕在具体的应用过程中,需在环境为10~40℃的温度区间范围内发酵,发酵的第2~60d是益生菌生长的对数期和稳定期,在此期内可进行产品的运输、储藏和饲喂。本发明的缓速发酵豆粕,其发酵时间明显延长,能显著保留发酵益生菌繁殖过程中的对数期和稳定期两个时期的菌活力,在预防、治疗反刍动物消化道疾病以及平衡消化道微生态方面的功效显著。本发明制备工艺简便,可操作性强,适合规模化生产,并使得豆粕的发酵速度显著延缓,在豆粕进入养殖终端使用前,其中的发酵益生菌仍处在对数期和稳定期,活力强,进入动物胃肠道后能快速发挥防病、治病和平衡微生态的功能。
本发明的缓速发酵核心技术在于发酵种子液,各组分在其中起到的作用为:
1)选用的三乙酸甘油酯主要起到隔离益生菌与豆粕表面的接触作用。豆粕中含有大量的粗蛋白,可为益生菌的繁殖提供氮源,从而促进增殖,而三乙酸甘油酯是一种酯类物质,且密度大于水,能沉淀在豆粕表面将水与豆粕进行一定程度的隔绝,而发酵过程是需要水参与的,这种隔绝作用使得发酵速度得以减缓;
2)选用的吐温-40和司盘-80主要起到乳化作用。吐温-40和司盘-80都是乳化剂,二者配合使用能使三乙酸甘油酯更好地乳化,最终得到的体系不分层,不破乳,性质稳定,体系均一;
3)选用的三乙二醇主要起到助乳化作用,使体系更加稳定,同时还能对发酵种子液发酵过程中产生的气泡进行消除,起到消沫作用;
4)选用的氯化钠主要为益生菌的繁殖提供最佳的渗透压,同时也能提供盐类营养;
5)选用糖蜜作为成分之一,是因为糖蜜是制糖工业的一种副产品,其中含有大量的可发酵糖以及促进微生物繁殖的生长因子,能为益生菌的繁殖提供能量物质。
本发明的发酵豆粕和发酵种子液制备方法,设计工艺简单,非常适合工业转化,有利于在牛、羊等反刍动物养殖中的大面积推广,市场前景广阔。
与现有技术制备的发酵豆粕相比,本发明通过技术的改进,达到的技术效果为:
1)豆粕发酵过程中,益生菌增殖的时间明显延长,特别是对数期和稳定期两个阶段,这样可使得益生菌活力得到最大程度保留,避免过早进入衰亡期;
2)牛、羊等反刍动物食入后,益生菌能快速发挥活力作用,抑制瘤胃中的病原微生物繁殖,从而起到防病、治病以及平衡肠道微生态的作用;
3)本发明制备的发酵豆粕性质稳定,适口性好,抗逆性强,制备工艺可操作性强,利于生产转化。
具体实施方式
以下将通过具体实施例说明本发明的发酵豆粕用发酵种子液,但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。
实施例1-10
为使说明书简洁,下面以表的形式给出实施例1-10所述的发酵种子液的重量组成,具体见表1所示。
表1实施例1-10中每100kg发酵种子液的重量组成
实施例1-10所述的发酵种子液的制备方法,包括以下步骤:(1)将吐温-40、司盘-80和三乙二醇混合均匀,加入到三乙酸甘油酯中,搅拌均匀,得体系1;(2)将氯化钠和糖蜜加入到灭菌去离子水中,搅拌完全溶解后,得体系2;(3)将体系1和体系2共同预热至35℃,并保持恒温,将体系2加入到体系1中,边加边搅拌,最终得到体系均一的棕褐色溶液体系3;(4)将体系3维持35℃恒温不变,接种发酵菌种,持续发酵24h,即得所述的发酵种子液。
实施例11-20
下面以表的形式给出实施例11-20所述的缓速发酵豆粕的重量组成,具体见表2所示。
表2实施例11-20中每1000kg本发明的发酵豆粕的重量组成
实施例编号 | 豆粕(kg) | 发酵种子液(kg) | 蔗糖(kg) | 去离子水(kg) |
11 | 700.0 | 40.0 | 10.0 | 余量 |
12 | 600.0 | 30.0 | 1.0 | 余量 |
13 | 800.0 | 50.0 | 20.0 | 余量 |
14 | 650.0 | 35.0 | 5.0 | 余量 |
15 | 750.0 | 45.0 | 15.0 | 余量 |
16 | 620.0 | 33.0 | 2.0 | 余量 |
17 | 680.0 | 37.0 | 6.0 | 余量 |
18 | 720.0 | 43.0 | 12.0 | 余量 |
19 | 760.0 | 46.0 | 15.0 | 余量 |
20 | 780.0 | 48.0 | 17.0 | 余量 |
实施例11-20所述的缓速发酵豆粕的制备方法,包括以下步骤:先将蔗糖溶解在灭菌去离子水中,再加入发酵种子液,搅拌均匀后,均匀喷洒在豆粕的表面,边喷洒边搅拌,混合均匀后装袋密封即可。实施例11-20中的缓速发酵豆粕,每100kg发酵种子液的重量组成为:三乙酸甘油酯3.5kg、吐温-40 10.0kg、司盘-80 5.5kg、三乙二醇7.5kg、氯化钠0.85kg、糖蜜1.5kg,灭菌去离子水71.15kg。
效果试验例1-3:
试验例1本发明的缓速发酵豆粕与现有技术制备的发酵豆粕发酵对比试验
选择乳酸菌和酵母菌作为发酵菌组合,按照实施例1的组方和工艺制备发酵种子液,再以实施例11的组方和工艺制备本发明的发酵豆粕1000kg,设为试验A组。以相同的乳酸菌和酵母菌作为组合,以现有技术制备发酵豆粕1000kg,其具体制备方法为:将乳酸菌和酵母菌共同接种于1.5%的糖蜜溶液中,于35℃恒温条件下连续培养24h进行活化,取40kg加入到250kg去离子水中,再加入10kg蔗糖,搅拌均匀至完全溶解,将其均匀喷洒在700kg豆粕的表面,边喷洒边搅拌,混合均匀后装袋密封,设为试验B组。再称取豆粕700kg、去离子水290kg和蔗糖10kg,将蔗糖完全溶解于水后和豆粕混合搅拌均匀,作为发酵对照组,设为C组。A、B、C组分别以20kg/袋×50袋的规格,分装于带有呼吸阀的呼吸袋中,全部置于30℃的恒温环境下发酵,每天观察袋子的胀气情况,以气体完全充满整个呼吸袋为终点判定标准记录发酵时间,每日观察记录各组样本胀气的袋数,待各组的50袋样品全部胀气时,试验结束。结果如表3所示。
表3本发明的缓速发酵豆粕与普通发酵豆粕发酵对比试验
由表3可知:本发明的试验组A组,在30℃的恒温条件下,第11d时,有12袋完全胀气,占总样品数的24%;第12d时,有26袋完全胀气,占总样品数的52%;第13d时,有39袋完全胀气,占总样品数的78%;第14d时,有48袋完全胀气,占总样品数的96%;第15d时所有样品都完全胀气。
现有技术制备的普通发酵豆粕B组,在30℃的恒温条件下,第2d时,有35袋完全胀气,占总样品数的70%,第3d时所有样品都完全胀气。
对照组C组自始至终都未出现完全胀气。
豆粕发酵过程会产生气体,这些气体是发酵益生菌产生的,气体产生的速度间接反应了益生菌在发酵过程中的繁殖和代谢速度。本试验例中,因发酵呼吸袋是密封的,气体产生越快,袋子胀气的速度就越快,结果表明,本发明的缓速发酵豆粕,其发酵速度和现有技术相比显著延缓。
试验例2本发明的缓速发酵豆粕安全性试验
在同一羊场选择5月龄的同一批次育肥羊40只,随机分为1、2、3、4四个组,每组10只,公母各半。其中,第1、2、3组分别为高饲喂量组、中饲喂量组和低饲喂量组,分别以全天日粮的10%、5%和2%的用量,将本发明的发酵豆粕(按照实施例1的组方和工艺制备发酵种子液,再以实施例11的组方和工艺制备)拌入饲料中,连续饲喂15d。第4组为试验对照组,每日饲喂正常日粮即可。各组试验羊均饲养在同一环境下,除了饲料中的发酵豆粕添加量不同外,其余条件均相同,且各组羊全部由同一饲养员进行管理。试验期间观察记录各组羊有无采食量下降,酸中毒以及其他临床表现。如果有羊只出现死亡,可对死亡羊尸体现场剖检,观察各个脏器的病理病变,以便做出安全性判断。
试验结果:试验结束后,1、2、3、4组羊均未出现死亡,也未出现酸中毒及其他临床表现。试验1组高剂量组、2组中剂量组和3组低剂量组的试验羊和对照组4组表现无差异。
结果表明:本发明的缓速发酵豆粕安全性良好。
试验例3本发明的发酵豆粕治疗羊瘤胃大肠杆菌感染的药效对比试验
选取同一个羊场发病程度相似的大肠杆菌感染的病羊18只,主要表现粪便不成型,恶臭,反刍次数减少,喜欢离群独卧,精神萎靡,采食量下降,对周围刺激不敏感。将这18只羊随机分为A、B、C三个组,每组6只。A组饲喂本发明制备的缓速发酵豆粕(按照实施例1的组方和工艺制备发酵种子液,再以实施例11的组方和工艺制备),按照全天日粮的5%,直接以补充料的形式饲喂,每日1次,连续饲喂3d。B组病羊按照A组羊的方法饲喂普通发酵豆粕。C组病羊作为对照正常饲喂。试验期间需观察记录各组羊的疾病恢复情况,并根据如下标准进行评分。
疾病恢复情况评判标准:
死亡:指试验羊治疗期间出现死亡,-2分;
恶化:指试验羊治疗期间虽未死亡,但出现症状的加重,-1分;
无效:指试验羊虽未出现死亡和疾病恶化,但症状表现也未有改善迹象,0分;
转归:指试验羊症状表现明显改善,虽未治愈,但疾病已经开始进入康复期,+1分;
治愈:指试验的羊只疾病完全康复,与正常羊表现无差异,+2分。
总有效率:指用药后转归和治愈的试验羊个数与本组试验羊总数的比值×100%。
结果如下:
表4药效对比试验结果
组别 | 死亡/只 | 恶化/只 | 无效/只 | 转归/只 | 治愈/只 | 得分 |
A组 | 0 | 0 | 0 | 1 | 5 | 11 |
B组 | 0 | 1 | 1 | 2 | 2 | 5 |
C组 | 2 | 2 | 1 | 1 | 0 | -5 |
A组羊未出现死亡和恶化,0只羊无效,1只转归,5只治愈,治愈率达到了83.3%,总有效率为100%,得11分;
B组羊未出现死亡,1只羊疾病发生恶化,1只羊无效,2只转归,2只治愈,治愈率为33.3%,总有效率为66.7%,得5分;
C组羊2只出现死亡,2只疾病发生恶化,1只羊无效,1只羊依靠自身抵抗力疾病得到转归,得-5分。
结果表明:本发明的缓速发酵豆粕对羊消化道大肠杆菌感染具有良好的治疗效果,效果显著优于现有技术制备的发酵豆粕。
Claims (9)
1.一种发酵豆粕用发酵种子液,其特征在于,所述发酵种子液由发酵种子液体系维持35℃恒温不变,接种发酵菌种,持续发酵24h得到;每100kg所述发酵种子液体系的重量组成为:三乙酸甘油酯1.0~6.0kg、吐温-40 5.0~15.0kg、司盘-80 1.0~10.0kg、三乙二醇0.1~15.0kg、氯化钠0.8~0.9kg、糖蜜0.1~3.0kg,余量为灭菌去离子水。
2.如权利要求1所述的发酵豆粕用发酵种子液,其特征在于,每100kg发酵种子液体系的重量组成为:三乙酸甘油酯2.0~5.0kg、吐温-40 6.0~14.0kg、司盘-80 2.0~9.0kg、三乙二醇1.0~14.0kg、氯化钠0.82~0.88kg、糖蜜1.0~2.0kg,余量为灭菌去离子水。
3.如权利要求2所述的发酵豆粕用发酵种子液,其特征在于,每100kg发酵种子液体系的重量组成为:三乙酸甘油酯3.5kg、吐温-40 10.0kg、司盘-80 5.5kg、三乙二醇7.5kg、氯化钠0.85kg、糖蜜1.5kg,灭菌去离子水71.15kg。
4.权利要求1-3任一所述的发酵豆粕用发酵种子液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤(1)将吐温-40、司盘-80和三乙二醇混合均匀,加入到三乙酸甘油酯中,搅拌均匀,得体系1;(2)将氯化钠和糖蜜加入到灭菌去离子水中,搅拌完全溶解后,得体系2;(3)将体系1和体系2共同预热至35℃,并保持恒温,将体系2加入到体系1中,边加边搅拌,最终得到体系均一的棕褐色溶液体系3;(4)将体系3维持35℃恒温不变,接种发酵菌种,持续发酵24h,即得所述的发酵豆粕用发酵种子液。
5.权利要求4所述的发酵豆粕用发酵种子液的制备方法,其特征在于,步骤(4)中的发酵菌种为乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌中的一种或两种。
6.利用权利要求1-3任一所述的发酵种子液制备的缓速发酵豆粕,其特征在于,每1000kg该发酵豆粕的重量组成为:豆粕600.0~800.0kg、发酵种子液30.0~50.0kg、蔗糖1.0~20.0kg、余量为灭菌去离子水。
7.如权利要求6所述的缓速发酵豆粕,其特征在于,每1000kg该发酵豆粕的重量组成为:豆粕650.0~750.0kg、发酵种子液35.0~45.0kg、蔗糖5.0~15.0kg、余量为灭菌去离子水。
8.如权利要求7所述的缓速发酵豆粕,其特征在于,每1000kg该发酵豆粕的重量组成为:豆粕700.0kg、发酵种子液40.0kg、蔗糖10.0kg、灭菌去离子水250kg。
9.权利要求6所述的缓速发酵豆粕的制备方法,其特征在于,其具体步骤为:A. 先将蔗糖溶解在灭菌去离子水中,再加入发酵种子液,搅拌均匀得混合液;B. 将所得混合液均匀喷洒在豆粕表面,边喷洒边搅拌,混合均匀后装袋密封即可。
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CN202010717953.5A CN111748500B (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 一种发酵豆粕用发酵种子液、由发酵种子液制备的缓速发酵豆粕及其制备方法 |
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WO2014010791A1 (ko) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Lim Seung Wook | 사료용 향료 조성물 |
Non-Patent Citations (1)
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Smith, J..《食品添加剂实用手册》.中国农业出版社,2004,第355页"三乙酸甘油酯""在不同温度/pH下的溶解性". * |
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