CN113100337A - 红曲渣产品在制备饲料方面的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生产降脂药品的红曲渣产品在制备饲料或饲料添加剂方面的应用,所述红曲渣产品为:以粮食作物为原料,用红曲霉经发酵,产生的红曲霉发酵物质,然后经过乙醇提取药用降脂成分,提取完降脂成分的渣。本发明获得的饲料或饲料添加剂,能够提高动物免疫力,促进动物生长。
Description
技术领域
本发明涉及饲料制备技术领域,尤其涉及红曲渣产品在制备饲料方面的应用。
背景技术
红曲霉是生产红曲酒、红曲米、功能性红曲和天然色素的主要菌种,具有悠久的使用历史。由于红曲具有药食兼备的特点,在近年来绿色健康食品的广泛研究中起到了重要的作用。已有研究表明,红曲霉中具有洛伐他汀生理活性物质,在降血脂、降胆固醇、降血压、降血糖、抗菌性等方面能够产生良好的医疗和保健作用。
现有采用红曲提取洛伐他汀活性物质一般以大米等为原料,经红曲霉菌深层发酵产生发酵产物,这些产物经过乙醇提取药用降脂成分洛伐他汀,剩下的红曲渣中几乎没有洛伐他汀,大量的这些红曲渣被作为废弃物丢弃,在丢弃时还需要对废弃物做深层处理以免污染环境,增加了废弃物处理成本,并造成了资源的浪费。经研究发现,红曲渣中虽然不具有洛伐他汀,但还具有大量脂肪酸和多糖类成分,这些都是对提高动物免疫力、促进动物生长具有良好作用的营养成分,并且动物饲养为提高育肥率,饲料中也不宜含有洛伐他汀类降脂成分。
目前动物养殖发酵饲料一般采用微生物或复合酶为生物饲料发酵剂菌种进行发酵,但发酵饲料普遍存在蛋白含量低、能量饲料成分低、发酵菌种降解粗纤维能力不足等问题,不利于动物健康成长和快速增重,使得动物的采食量和消化增重方面效果较差。如何动物对饲料的采食量、加快增重是现代饲料研究的重要内容之一。
发明内容
本发明探索并成功将红曲渣产品应用于饲料或饲料添加剂的制备,证实了采用红曲渣产品作为原料生产饲料或饲料添加剂,能够提高动物免疫力,促进动物生长。
本发明首先提供了红曲渣产品在制备饲料或饲料添加剂方面的应用,所述红曲渣产品为:以粮食作物为原料,用红曲霉经液体发酵,产生的红曲霉发酵物质,然后经过乙醇提取降脂成分,提取完降脂成分的渣。
其中,所述粮食作物为谷类、豆类、薯类作物中的一种或多种,包括小麦、大米、玉米、大豆、马铃薯等;在洛伐他汀类物质的生产中,优选的采用大米或大豆中的一种或多种,以至少含有40%的大米为佳。所述发酵过程,优选的在7-38℃下发酵培养4天以上,更优选在15-35℃下发酵培养9天以上;所述乙醇提取过程,采用60-98%乙醇煎煮。
所述红曲渣产品可以自行制备,也可以自洛伐他汀类活性物质的药品生产厂家进行直接购买,现有采用红曲提取洛伐他汀活性物质的厂家,在乙醇煎煮红曲霉发酵物质后,经过滤后主要利用滤液中的洛伐他汀等物质进行进一步深加工生产药物,剩余残渣可以应用于本发明。例如,北京北大维信生物科技有限公司、用于降血脂药品产品“血脂康”生产的剩余红曲渣产品可用于本发明。
进一步,所述红曲渣产品应用于饲料或饲料添加剂的制备方法包括:根据需要向红曲渣产品中添加其他原料组分,利用乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌进行二次发酵,二次发酵产物即可作为饲料或饲料添加剂的产品。
其中,向红曲渣产品中添加的所述其他原料组分,可包括中药成分(如党参、黄芪等)、能量和矿物类饲料成分、糖蜜等;作为一种优选的配方组成,本发明的二次发酵原料各组分配比可以为:红曲渣产品50-99%、党参1-10%、黄芪1-10%、玉米芯粉1-20%、山楂粉1-15%、糖蜜1-10%,其他饲料原料0-50%;其中,其他饲料原料包括粮食原粮、大豆、豆粕、玉米、鱼粉、氨基酸、杂粕、添加剂、乳清粉、油脂、肉骨粉、谷物等中的一种或多种,这些都常规得饲料原料,即可以将常规饲料原料在本部分中添加并一起进行二次发酵。
其中,所述乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌的质量比优选为(1-3):(1-3):(1-3)。
其中,所述二次发酵过程,优选的在5-40℃下发酵培养2天以上。
进一步,采用红曲渣产品制备获得的饲料或饲料添加剂,可以作为单一饲料100%进行饲喂,也可以与玉米、豆粕等混合饲喂,混合饲喂时本发明产品的添加量优选为5-30%。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
(1)应用红曲霉菌发酵大豆大米,增加提高免疫力成分:
红曲渣产品采用大豆大米等粮食作物为原料,残渣中已含有大量蛋白质和各类维生素矿物质等营养成分。大米红曲发酵后可产生到辅酶Q10,是细胞代谢及细胞呼吸的激活剂,能改善线粒体呼吸功能,促进氧化磷酸化反应。它本身又是细胞自身产生的天然氧化剂,能抑制线粒体的过氧化,有保护生物膜结构完整性的功能。对免疫有非特异的增强作用,能提高吞噬细胞的吞噬率,增加抗体的产生,改善T细胞功能,提高动物抗病能力。同时具有健脾消食,活血化瘀之功效。对养殖动物饮食积滞,脘腹胀满,赤白下痢等具有良好效果。解决原发酵饲料降解粗纤维能力不足,不利于发酵饲料中粗纤维降解消化。提高采食量,促进消化增重效果差。增加大豆大米等成分,提高蛋白含量,能量饲料比例,改善发酵饲料营养比例,解决蛋白含量低,不利于动物健康成长;能量饲料成分低,不利于增重等问题。
(2)应用酒精提取法去除红曲产物中降血脂等不利于动物增肥增重成分:
红曲发酵产物中有两大类物质,1,洛伐他汀为代表的降低血脂,降低血压,降脂减肥功效的物质。2,以红曲多糖,γ-氨基丁酸为代表的γ-氨基丁酸能提高畜禽免疫力、提高饲料利用率,促进畜禽生长,改善畜禽健康状况、提高生产性能、提高畜禽肉品质等作用的物质;
红曲多糖具有保肝护肝、提高免疫力、抑制肿瘤的功效,有研究表明红曲多糖对鸡的传染性支气管炎具有一定的保护作用,还有研究表明红曲多糖对蛋白氧化损伤也有一定保护作用。真菌多糖普遍具有提高动物免疫力、抗病毒的功效;
利用洛伐他汀类物质溶于酒精,红曲多糖,γ-氨基丁酸类物质不溶于酒精的特性,利用酒精提取法,去除发酵产物中以洛伐他汀为代表的降低血脂,减肥效果成分,充分发挥红曲多糖,γ-氨基丁酸类调高免疫力的作用。
(3)利用混合菌二次发酵,提高促进消化吸收成分:
利用乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌,混合厌氧二次发酵饲料,其中的酵母菌和芽孢杆菌等好氧菌的存在为乳酸菌的生长繁殖创造了厌氧环境,而乳酸菌大量繁殖产生了乳酸,降低了pH值,这就使得发酵饲料产品具有了酸香味,而且饲料经发酵后均质、蓬松,从而改善了饲料适口性,刺激了采食量;
饲料经过发酵之后,进行着一系列的生物化学反应,在红曲一次发酵的基础之上,混合菌更适用二次发酵的进行,饲料中的纤维素、淀粉、蛋白质等复杂的大分子有机物在进一步降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖、低聚糖和氨基酸等小分子物质,从而提高饲料的消化吸收率,起到了饲料机械起不到的深度生产加工作用,同时在饲料发酵的过程中还会产生并积累大量的营养丰富的微生物菌种细胞及有用的代谢产物,如:氨基酸、有机酸、维生素、活化的微量元素、特殊糖类物质,并使饲料***变香,营养增加,从而改变饲料的物理化学性质,提高其适口性、消化率、吸收率和营养价值;
发酵饲料中存在大量的有益活菌(主要为乳酸菌)及其代谢产物,对肠道健康有益(抑制病原菌生长、促进肠道微生物平衡、促进肠道免疫应答、改善消化吸收功能、促进健康和生长);
试验表明,饲喂发酵饲料的母猪,母猪及初生仔猪的免疫力及抗病能力都获得提高。文献中也有迹象表明口服乳酸菌可提高人体及动物身体的免疫能力,母猪血液中淋巴细胞的数量显著增高,通过此等母猪初乳饲喂的初生仔猪,他们的发病率也明显降低;
(4)添加中药成分,清热解毒,提高抗病力:
发酵饲料所选取的中草药,以补气血、提高免疫力为本,同时具有清热、解毒、祛湿、抗菌、抗病毒等功效,对各种动物疾病都有很好的预防、治疗、保健作用。例如:黄芪补益气血,提高免疫力。党参养血益气,生津止渴,治疗食欲不振、乏力及腹泻。联合应用能够提高机体的免疫功能,通过调节免疫功能,来增强机体的抗疾病能力;
(5)能量和矿物类饲料成分、糖蜜等,营养均衡:
玉米芯和枣均为含糖量较高的能量饲料,同时具有多种微量元素,能够与大米大豆等高蛋白成分形成平衡营养的补充,同时改善口感提高采食量;糖蜜是含糖量极高的矿物类饲料,能够补充多种维生素及矿物质,并提高动物机体免疫力;山楂作为矿物类饲料的添加成分之一,除补充维生素及有机酸等成分外,还能够配合中药具有促进消化吸收、提高饲料中蛋白质和脂肪的消化率、增强消化道免疫力等作用。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明一种具体实施方式的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合具体附图对本发明进行详细描述。以下描述中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
一、本发明饲料或饲料添加剂的制备(图1)
(1)大豆或大米加水润湿后加红曲霉菌发酵,在7-38℃下发酵培养4天以上;
(2)发酵后产物用60-98%乙醇提取,分离滤液,剩余固体物质即为红曲渣产品;
(3)按照红曲渣产品50-99%、党参1-10%、黄芪1-10%、玉米芯粉1-20%、山楂粉1-15%、糖蜜1-10%进行配料,按照(1-3):(1-3):(1-3)的比例接入乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌,调节水分并混合均匀;
(4)将混合均匀的物料用单向呼吸阀发酵袋分装密闭恒温发酵;
(5)发酵后的产品作为成品饲料或饲料添加剂进行销售。
其中,本发明上述步骤(2)中获得的红曲渣产品也可以直接通过购买获得。例如,可以购自北京北大维信生物科技有限公司,该公司采用上述(1)-(2)的步骤进行生产,乙醇提取后分离的滤液用于降血脂药品产品“血脂康”生产的原料,剩余红曲渣产品即可用于本发明饲料或饲料添加剂的制备。
二、饲料养殖试验评价
1、红曲饲料/益生菌发酵饲料养殖育肥猪试验
对比红曲发酵饲料与常规乳酸菌酵母菌发酵饲料养殖育肥猪效果,试验对比日采食量,30天平均日增重,腹泻率,饲料转化率。
(1)材料和方法
各组饲喂饲料情况如下:
空白组:不添加发酵饲料,只用常规饲料,配比如表1所示;
表1
品类名称 | 比例/(%) |
玉米 | 60 |
豆粕 | 15 |
麦麸 | 10 |
预混料 | 5 |
辅料 | 10 |
合计 | 100 |
红曲发酵饲料组:本发明红曲发酵饲料与空白组所用常规饲料以1:9混合,其中,红曲发酵饲料的营养成分如表2所示;
表2
项目 | 单位 | 方法 | 结果 |
蛋白质 | g/100g | GB 5009.5-2016第一法 | 14.5 |
总糖 | g/100g | GB 5009.9-2016第一法 | 56.4 |
益生菌总量 | 亿/g | GBT13093-2006 | 30 |
铅(Pb) | mg/kg | GB 5009.12-2017第二法, | 未检出 |
总砷(As) | mg/kg | GB 5009.11-2014第一篇, | 未检出 |
总汞(Hg) | mg/kg | GB 5009.17-2014第一篇, | 未检出 |
镉(Cd) | mg/kg | GB 5009.15-2014, | 未检出 |
黄曲霉毒素 | ug/kg | GB 5009.22-2016第三法 | 未检出 |
益生菌发酵饲料组:益生菌发酵饲料与空白组所用常规饲料以1:9混合,其中,益生菌发酵饲料由下述配方够成:玉米58.2%、豆粕31.5%、菜粕5%、磷酸氢钙1.3%、石粉1.2%、食盐0.3%、油2.5%,每100公斤饲料添加益生菌1公斤,发酵益生菌由嗜酸乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌以1:1:1的配比组成,益生菌发酵饲料的营养成分如表3所示。
表3
项目 | 单位 | 方法 | 结果 |
蛋白质 | g/100g | GB 5009.5-2016第一法 | 12.5 |
总糖 | g/100g | GB 5009.9-2016第一法 | 53.4 |
益生菌总量 | 亿/g | GBT13093-2006) | 28 |
铅(Pb) | mg/kg | GB 5009.12-2017第二法, | 未检出 |
总砷(As) | mg/kg | GB 5009.11-2014第一篇, | 未检出 |
总汞(Hg) | mg/kg | GB 5009.17-2014第一篇, | 未检出 |
镉(Cd) | mg/kg | GB 5009.15-2014, | 未检出 |
黄曲霉毒素 | ug/kg | GB 5009.22-2016第三法 | 未检出 |
实验动物选择胎次、体重(50±5kg)相近的长白三元杂交健康,猪90头,随机分为3个组,分别喂食上述三组饲料。试验猪均饲养于同一育肥舍,试验猪按猪场的免疫程序进行免疫,并按常规程序和方法进行驱虫。试验猪自由采食和自由饮水,每天定时清扫圈舍,各组除试验添加发酵饲料不同外,其他饲养管理条件完全一致。
(2)测定项目
i.平均日采食量:
每10d以重复组单位结料一次,称重和结算饲料。
日采食量=(饲料始重-饲料末重)/饲养天数。
ii.平均日增重:
分别于试验开始和结束各称重一次(清晨空腹),生长速度的衡量指标是生长育肥猪在一定时间内平均每天增加的体重,即平均日增重。
平均日增重(g)=(结束体重-开始体重)/饲养天数。
iii.饲料转化率
指一阶段内,每增重1kg体重所消耗的饲料数量。
饲料转化率=测定期间饲料消耗总量/(结束体重-开始体重)
iv.腹泻率:
试验期间每天详细记录各组腹泻猪头数,统计试验结束时各组的腹泻率。
腹泻判定标准:粪便不成形,自然***粪便在地面堆积高度低于10cm。
腹泻率(%)=试验期腹泻总头数/试验期饲养总头数×100%
(3)实验结果
以个体计算平均日增重,平均日采食量,统计饲料转化率并对所得数据进行单因子方差分析统计处理。获得的增重与采食量数据如表4所示,腹泻数据如表5所示。
表4
表5
项目 | 空白组 | 益生菌发酵饲料组 | 红曲发酵饲料组 |
总腹泻次数 | 15 | 13 | 11 |
平均腹泻率 | 0.17 | 0.14 | 0.12 |
改善率 | -13.33% | -26.67% |
(4)结果讨论
i.试验期内平均日增重益生菌发酵饲料组和红曲发酵饲料组相对于对照组分别提高了6.05%和12.66%,试验红曲发酵饲料组与对照组差异显著(P<0.05),并且红曲发酵饲料组较益生菌发酵饲料组也有显著提高。
ii.试验期内平均日采食量益生菌发酵饲料组和红曲发酵饲料组比对照组分别提高4.66%和6.56%,红曲发酵饲料组与对照组差异显著(P<0.05),并且红曲发酵饲料组较益生菌发酵饲料组仅提高1.9%。
iii.腹泻率的比较:试验期间益生菌发酵饲料组和红曲发酵饲料组与对照组比较,腹泻率分别降低13.33%和26.67%。
2、红曲饲料/益生菌发酵饲料养殖肉羊试验
对比红曲发酵饲料与常规乳酸菌酵母菌发酵饲料养殖肉羊效果,试验对比日采食量,60天平均日增重,饲料转化率。
(1)材料和方法
各组饲喂饲料同养殖育肥猪试验。
实验动物选择胎次、体重(50±5kg)相近的体重相近的健康羊60头,随机分为2个组,2020年3月1日至4月30日,共60d。分别喂食上述益生菌发酵饲料和红曲发酵饲料。试验羊均饲养于同一育肥舍,试验羊按羊场的免疫程序进行免疫,并按常规程序和方法进行驱虫。试验羊自由采食和自由饮水,每天定时清扫圈舍,各组除试验添加剂不同外,其他饲养管理条件完全一致。
(2)测定项目
同养殖育肥猪试验。
(3)实验结果和讨论
试验期内结果如表6所示。
表6
项目 | 益生菌发酵饲料组 | 红曲发酵饲料组 |
采食量(kg/头) | 59.15±5.72 | 67.31±6.14 |
初始重(kg) | 28.32±2.68 | 28.44±2.37 |
末重(kg) | 42.37±4.34 | 45.61±4.72 |
增重(kg) | 15.04±2.35 | 17.17±2.69 |
日增重(g/头) | 234.17±23.27 | 286.17±26.32 |
料肉比 | 4.21±0.34 | 3.92±0.41 |
同样的,由表6可以看出,红曲发酵饲料组相较于益生菌发酵饲料组能够提高生长肉羊的平均日增重、饲料转化率和平均日采食量。
3、红曲饲料/益生菌发酵饲料养殖肉牛试验
对比红曲发酵饲料与常规乳酸菌酵母菌发酵饲料养殖肉牛效果,试验对比日采食量,30天平均日增重,饲料转化率。
(1)材料和方法
各组饲喂饲料同养殖育肥猪试验。
实验动物选择12~13月龄西门塔尔肉牛10头,随机分为2个组。分别喂食上述益生菌发酵饲料和红曲发酵饲料。试验牛按牛场的免疫程序进行免疫,并按常规程序和方法进行驱虫。试验牛自由采食和自由饮水,每天定时清扫圈舍,各组除试验添加剂不同外,其他饲养管理条件完全一致。
(2)实验结果和讨论
试验期内结果如表7所示。
表7
试验期 | 益生菌发酵饲料组 | 红曲发酵饲料组 |
体高(cm) | 98.67±1.53 | 100.00±2.00 |
体斜长(cm) | 106.33±1.52 | 110.23±6.66 |
胸围(cm) | 109.14±1.12 | 112.32±4.93 |
体重(kg) | 114.83±2.08 | 117.51±5.47 |
同样的,由表7可以看出,红曲发酵饲料组相较于益生菌发酵饲料组能够提高生长肉羊的增重。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种红曲渣产品在制备饲料或饲料添加剂方面的应用,所述红曲渣产品为:以粮食作物为原料,用红曲霉发酵,产生的红曲霉发酵物质,然后经过乙醇提取药用降脂成分,提取完降脂成分的渣。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述粮食作物为谷类、豆类、薯类作物中的一种或多种,包括小麦、大米、玉米、大豆、马铃薯中的一种或多种,以至少含有40%的大米为佳;
所述发酵过程,优选的在7-38℃下发酵培养4天以上,更优选在15-35℃下发酵培养9天以上;
所述乙醇提取过程,采用60-98%乙醇煎煮。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述红曲渣产品应用于饲料或饲料添加剂的制备方法包括:根据需要向红曲渣产品中添加其他原料组分,利用乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌进行二次发酵,二次发酵产物即可作为饲料或饲料添加剂的产品。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,向红曲渣产品中添加的所述其他原料组分,包括中药成分、能量和矿物类饲料成分、以及糖蜜。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,二次发酵原料各组分配比为:红曲渣产品5-99%、党参1-10%、黄芪1-10%、玉米芯粉1-40%、山楂粉1-15%、糖蜜1-50%,其他饲料原料0-50%;其中,其他饲料原料包括粮食原粮、大豆、豆粕、玉米、鱼粉、氨基酸、杂粕、添加剂、乳清粉、油脂、肉骨粉、谷物中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌的质量比优选为(1-3):(1-3):(1-3)。
7.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述二次发酵过程,在5-40℃下发酵培养2天以上。
8.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,采用红曲渣产品制备获得的饲料或饲料添加剂,作为单一饲料100%进行饲喂,或者与其他饲料混合饲喂,混合饲喂时红曲渣产品制备获得的饲料或饲料添加剂的添加量为5-30%。
9.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述红曲渣产品为购自北京北大维信生物科技有限公司、用于降血脂药品产品“血脂康”生产的剩余红曲渣产品。
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