CN113966783A - 一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂 - Google Patents

一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，属于饲料添加剂技术领域，该添加剂包括以下重量份原料：中草药提取物20‑30份、黄芪多糖280‑300份、党参多糖180‑200份、微胶囊益生菌5‑10份、菊粉100份、洋姜提取物10‑15份和辅助剂3‑5份；该添加剂由以下步骤制成：将各原料混合均匀，升温至60‑70℃，搅拌混合2‑4h后，转移至造粒机中进行造粒，50‑60℃下干燥24h，得到改善益生菌发酵的中草药类添加剂；本发明采用益生菌与中草药双向互利，一方面益生菌促进中草药药效的发挥，改善中草药适口性，另一方面，中草药促进益生菌更好的代谢，促进饲养动物的生长。

Description

一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂
技术领域
本发明属于饲料添加剂技术领域，具体地，涉及一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂。
背景技术
在动物养殖过程中，抗生素在防治疾病的同时，严重破坏了动物自身的免疫***，使动物自身失去抗病能力，并且，过度用药还会引起动物产品的食用安全，从而对人类健康造成巨大威胁。禁抗后动物饲料生产企业大量使用的抗生素替代品主要有：益生菌制剂、复合酶制剂、酸化剂、寡糖、抗菌肽、糖萜素、多糖、中草药及植物提取物、植物精油。
其中益生菌制剂多用于饲料发酵，从而产生大量有益代谢产物，其中含有大量的有益菌活菌，可降低肠道的pH值，抑制有害致病菌生长，防止肠炎腹泻，一般两者联合发酵，含有大量的酶类，可提高饲料利用率，促进动物消化吸收。
现有的益生菌制剂，活性较低，保质期短，在动物肠道中容易失活，并且功能单一，不能实现中草药和益生菌的双向互利，对饲养动物的生长调节作用较小，因此，提供一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，以解决上述背景技术中所提出的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，包括以下重量份原料：中草药提取物20-30份、黄芪多糖280-300份、党参多糖180-200份、微胶囊益生菌5-10份、菊粉100份、洋姜提取物10-15份和辅助剂3-5份；
该改善益生菌发酵的中草药类添加剂由以下步骤制成：
向中草药提取物中加入黄芪多糖、党参多糖、微胶囊益生菌、洋姜提取物、菊粉和辅助剂，升温至60-70℃，搅拌混合2-4h后，转移至造粒机中进行造粒，50-60℃下干燥24h，得到改善益生菌发酵的中草药类添加剂。
进一步地，中草药提取物由以下步骤制成：
步骤A1、准备以下重量份中草药原料：黄花40-45份，丹参18-20份，党参20-22份，当归1-1.5份，人参芦头60-80份，川芎10-15份，杜仲40-50份；
步骤A2、将上述中草药原料于45℃下干燥至恒重，经粉碎机粉碎，过60目筛，得到中草药粉；将氯化胆碱、柠檬酸和去离子水按照0.1mol：0.1mol：85-114mL混合，80℃下搅拌30-60min，得到提取液；
步骤A3、将提取液加入反应釜中，按照固液比1g：20mL向反应釜中加入中草药粉，60℃微波条件下提取15-25min，然后于转速10000r/min离心5min，取上清液，过0.22umPES微孔滤膜，得到中草药提取物。
丹参中含有大量丹参酮，具有延缓细胞衰老的作用；党参中含有生物碱，皂苷，蛋白质，人参芦头中含有大量人参皂苷，这些中草药提取液能够充当益生元的角色，通过改变某些营养成分或生长条件或者作为底物被益生菌利用，促进益生菌生长，并且中草药有机酸类成分具有pH缓冲作用，能够维持肠道pH的稳定，为益生菌增提供适宜的生存环境，与现有的中草药提取技术相比，本发明采用低共熔溶剂代替传统的水醇溶液或者有机溶剂，克服传统有机溶剂沸点低、易挥发、毒性大和对酶亲和力低等缺陷，且柠檬酸为食用酸类，可增强动物体内正常代谢，氯化胆碱可预防肝脏、肾脏中的脂肪积累及其组织变性，可促进氨基酸的再组合；提高氨基酸、尤其是必需的氨基酸蛋氨酸在体内的利用率，因此，采用氯化胆碱为氢键受体，柠檬酸为氢键供体，相比与其他提取溶剂，更加有益于饲养动物的生长。
进一步地，微胶囊益生菌由以下步骤制成：
步骤B1、将MRS培养基灭菌后通入N2以排除02，加入硫代乙醇酸钠得到活化培养基，在厌氧培养箱内将益生菌菌种接种至活化培养基中，培养至0D为0.3-0.6，离心，菌体重悬于等体积的无菌除氧的生理盐水中，得到益生菌分散液；
步骤B2、将脱脂乳粉和益生菌分散液混合，置于挤压机内挤压成条，出料置于含有液氮的容器中冷冻，再于-40℃下冷冻干燥48h，得到中间产物；
步骤B3、将海藻糖、植物油加入预先配制的质量分数为10％的酪蛋白酸钠溶液中，控制温度40℃，在转速6000rpm下分散3-5min，再通过高压均质机在3000psi的压力下均质三遍，于0℃下保存24h，然后加入中间产物，转速1000rpm搅拌10min后，以5mL/min的速度通过喷雾干燥机进行干燥，进口温度135-145℃，出口温度为80℃，收集干燥产物，于4℃下保存，得到微胶囊益生菌。
进一步地，步骤B1中硫代乙醇酸钠用量为MRS培养基质量的10-15％，益生菌为嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、乳双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、双歧杆菌、短乳杆菌和植物乳杆菌中的一种或几种按照任意比例混合而成。
进一步地，步骤B2中脱脂乳粉和益生菌分散液的用量比为800g：500-550mL。
进一步地，步骤B3中海藻糖、植物油、酪蛋白酸钠溶液和中间产物的质量比为0.25-0.5：0.25：10：2-2.5。
通过微胶囊包埋益生菌种，提高益生菌菌种的耐高温性能和耐pH性能，使益生菌能够在动物胃部保留活性，发挥作用。
进一步地，辅助剂由以下步骤制成：
步骤C1、将新鲜、无腐烂的紫薯洗净粉碎，得到紫薯浆，向紫薯浆中加质量分数3.5-4.2％的柠檬酸溶液，搅拌20-40min后，加入纤维素酶，温度50-55℃，浸提2-4h，冷却至室温，以转速4000rpm离心10-12min，取上清液，于温度-40℃下冷冻干燥至恒重，得到花青素提取物；
步骤C2、将花青素提取物、玉米肽、维生素C、茶多酚按照质量比0.5-0.8：2-3：4-5：2.5混合均匀，得到辅助剂。
其中，紫薯浆、柠檬酸溶液、纤维素酶的用量比为15mL：1mL：0.8-1.4g。
本发明的有益效果：
本发明提供一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，采用益生菌与中草药双向互利，一方面益生菌促进中草药药效的发挥，改善中草药适口性，另一方面，中草药促进益生菌更好的代谢，促进饲养动物的生长。其中，中草药提取物不仅促进益生菌生长，另外还有清理自由基、提高免疫力等作用，并且本发明添加剂中添加了少量微胶囊益生菌，通过微胶囊包埋益生菌种，提高益生菌菌种的耐高温性能和耐pH性能，使益生菌能够在动物胃部保留活性，发挥作用，最为突出的是，本发明采用低共熔溶剂代替传统的水醇溶液或者有机溶剂，克服传统有机溶剂沸点低、易挥发、毒性大和对酶亲和力低等缺陷，且柠檬酸为食用酸类，可增强动物体内正常代谢，氯化胆碱可预防肝脏、肾脏中的脂肪积累及其组织变性，可促进氨基酸的再组合；提高氨基酸、尤其是必需的氨基酸蛋氨酸在体内的利用率，因此，采用氯化胆碱为氢键受体，柠檬酸为氢键供体，相比于其他提取溶剂，更加有益于饲养动物的生长。
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种中草药提取物，制备步骤如下：
步骤A1、准备以下重量份中草药原料：黄花40份，丹参18份，党参20份，当归1份，人参芦头60份，川芎10份，杜仲40份；
步骤A2、将上述中草药原料于45℃下干燥至恒重，经粉碎机粉碎，过60目筛，得到中草药粉；将氯化胆碱、柠檬酸和去离子水按照0.1mol：0.1mol：85mL混合，80℃下搅拌30min，得到提取液；
步骤A3、将提取液加入反应釜中，按照固液比1g：20mL向反应釜中加入中草药粉，60℃微波条件下提取15min，然后于转速10000r/min离心5min，取上清液，过0.22umPES微孔滤膜，得到中草药提取物。
实施例2
本实施例提供一种中草药提取物，制备步骤如下：
步骤A1、准备以下重量份中草药原料：黄花42份，丹参19份，党参21份，当归1.2份，人参芦头70份，川芎12份，杜仲45份；
步骤A2、将上述中草药原料于45℃下干燥至恒重，经粉碎机粉碎，过60目筛，得到中草药粉；将氯化胆碱、柠檬酸和去离子水按照0.1mol：0.1mol：95mL混合，80℃下搅拌40min，得到提取液；
步骤A3、将提取液加入反应釜中，按照固液比1g：20mL向反应釜中加入中草药粉，60℃微波条件下提取18min，然后于转速10000r/min离心5min，取上清液，过0.22umPES微孔滤膜，得到中草药提取物。
实施例3
本实施例提供一种中草药提取物，制备步骤如下：
步骤A1、准备以下重量份中草药原料：黄花45份，丹参20份，党参22份，当归1.5份，人参芦头80份，川芎15份，杜仲50份；
步骤A2、将上述中草药原料于45℃下干燥至恒重，经粉碎机粉碎，过60目筛，得到中草药粉；将氯化胆碱、柠檬酸和去离子水按照0.1mol：0.1mol：114mL混合，80℃下搅拌60min，得到提取液；
步骤A3、将提取液加入反应釜中，按照固液比1g：20mL向反应釜中加入中草药粉，60℃微波条件下提取25min，然后于转速10000r/min离心5min，取上清液，过0.22umPES微孔滤膜，得到中草药提取物。
对比例1
将实施1中的提取液替换成质量分数80％的乙醇溶液，其余制备步骤不变。
实施例4
本实施例提供一种微胶囊益生菌，制备步骤如下：
步骤B1、将MRS培养基灭菌后通入N2以排除02，加入硫代乙醇酸钠得到活化培养基，在厌氧培养箱内将益生菌菌种接种至活化培养基中，培养至0D为0.3，离心，菌体重悬于等体积的无菌除氧的生理盐水中，得到益生菌分散液，硫代乙醇酸钠用量为MRS培养基质量的10％，益生菌为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌按照质量比1：1混合；
步骤B2、将800g脱脂乳粉和500mL益生菌分散液混合，置于挤压机内挤压成条，出料置于含有液氮的容器中冷冻，再于-40℃下冷冻干燥48h，得到中间产物；
步骤B3、将0.25g海藻糖、0.25g植物油加入10g预先配制的质量分数为10％的酪蛋白酸钠溶液中，控制温度40℃，在转速6000rpm下分散3min，再通过高压均质机在3000psi的压力下均质三遍，于0℃下保存24h，然后加入2g中间产物，转速1000rpm搅拌10min后，以5mL/min的速度通过喷雾干燥机进行干燥，进口温度135℃，出口温度为80℃，收集干燥产物，于4℃下保存，得到微胶囊益生菌。
实施例5
本实施例提供一种微胶囊益生菌，制备步骤如下：
步骤B1、将MRS培养基灭菌后通入N2以排除02，加入硫代乙醇酸钠得到活化培养基，在厌氧培养箱内将益生菌菌种接种至活化培养基中，培养至0D为0.4，离心，菌体重悬于等体积的无菌除氧的生理盐水中，得到益生菌分散液，硫代乙醇酸钠用量为MRS培养基质量的12％，益生菌为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌按照质量比1：1混合；
步骤B2、将800g脱脂乳粉和520mL益生菌分散液混合，置于挤压机内挤压成条，出料置于含有液氮的容器中冷冻，再于-40℃下冷冻干燥48h，得到中间产物；
步骤B3、将0.30g海藻糖、0.25g植物油加入10g预先配制的质量分数为10％的酪蛋白酸钠溶液中，控制温度40℃，在转速6000rpm下分散4min，再通过高压均质机在3000psi的压力下均质三遍，于0℃下保存24h，然后加入2.2g中间产物，转速1000rpm搅拌10min后，以5mL/min的速度通过喷雾干燥机进行干燥，进口温度138℃，出口温度为80℃，收集干燥产物，于4℃下保存，得到微胶囊益生菌。
实施例6
本实施例提供一种微胶囊益生菌，制备步骤如下：
步骤B1、将MRS培养基灭菌后通入N2以排除02，加入硫代乙醇酸钠得到活化培养基，在厌氧培养箱内将益生菌菌种接种至活化培养基中，培养至0D为0.6，离心，菌体重悬于等体积的无菌除氧的生理盐水中，得到益生菌分散液，硫代乙醇酸钠用量为MRS培养基质量的15％，益生菌为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌按照质量比1：1混合；
步骤B2、将800g脱脂乳粉和550mL益生菌分散液混合，置于挤压机内挤压成条，出料置于含有液氮的容器中冷冻，再于-40℃下冷冻干燥48h，得到中间产物；
步骤B3、将0.5g海藻糖、0.25g植物油加入10g预先配制的质量分数为10％的酪蛋白酸钠溶液中，控制温度40℃，在转速6000rpm下分散5min，再通过高压均质机在3000psi的压力下均质三遍，于0℃下保存24h，然后加入2.5g中间产物，转速1000rpm搅拌10min后，以5mL/min的速度通过喷雾干燥机进行干燥，进口温度145℃，出口温度为80℃，收集干燥产物，于4℃下保存，得到微胶囊益生菌。
实施例7
一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，包括以下重量份原料：实施例1的中草药提取物20份、黄芪多糖280份、党参多糖180份、实施例3的微胶囊益生菌5份、菊粉100份、洋姜提取物10份和辅助剂3-5份；
该改善益生菌发酵的中草药类添加剂由以下步骤制成：
向中草药提取物中加入黄芪多糖、党参多糖、微胶囊益生菌、洋姜提取物、菊粉和辅助剂，升温至60℃，搅拌混合2h后，转移至造粒机中进行造粒，50℃下干燥24h，得到改善益生菌发酵的中草药类添加剂。
其中，辅助剂由以下步骤制成：
步骤C1、将新鲜、无腐烂的紫薯洗净粉碎后，得到紫薯浆，向15mL紫薯浆中加1mL质量分数3.5％的柠檬酸溶液，搅拌20min后，加入0.8g纤维素酶，温度50℃，浸提2h，冷却至室温，以转速4000rpm离心10min，取上清液，于温度-40℃下冷冻干燥至恒重，得到花青素提取物；
步骤C2、将花青素提取物、玉米肽、维生素C、茶多酚按照质量比0.5：2：4：2.5混合均匀，得到辅助剂。
实施例8
一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，包括以下重量份原料：实施例2的中草药提取物25份、黄芪多糖285份、党参多糖190份、实施例4的微胶囊益生菌8份、菊粉100份、洋姜提取物12份和辅助剂4份；
该改善益生菌发酵的中草药类添加剂由以下步骤制成：
向中草药提取物中加入黄芪多糖、党参多糖、微胶囊益生菌、洋姜提取物、菊粉和辅助剂，升温至65℃，搅拌混合3h后，转移至造粒机中进行造粒，55℃下干燥24h，得到改善益生菌发酵的中草药类添加剂。
其中，辅助剂由以下步骤制成：
步骤C1、将新鲜、无腐烂的紫薯洗净粉碎后，得到紫薯浆，向15mL紫薯浆中加1mL质量分数3.8％的柠檬酸溶液，搅拌30min后，加入1.1g纤维素酶，温度52℃，浸提3h，冷却至室温，以转速4000rpm离心11min，取上清液，于温度-40℃下冷冻干燥至恒重，得到花青素提取物；
步骤C2、将花青素提取物、玉米肽、维生素C、茶多酚按照质量比0.6：2.5：4.5：2.5混合均匀，得到辅助剂。
实施例9
一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，包括以下重量份原料：实施例3的中草药提取物30份、黄芪多糖300份、党参多糖200份、实施例6的微胶囊益生菌10份、菊粉100份、洋姜提取物15份和辅助剂5份；
该改善益生菌发酵的中草药类添加剂由以下步骤制成：
向中草药提取物中加入黄芪多糖、党参多糖、微胶囊益生菌、洋姜提取物、菊粉和辅助剂，升温至70℃，搅拌混合4h后，转移至造粒机中进行造粒，60℃下干燥24h，得到改善益生菌发酵的中草药类添加剂。
其中，辅助剂由以下步骤制成：
步骤C1、将新鲜、无腐烂的紫薯洗净粉碎后，得到紫薯浆，向15mL紫薯浆中加1mL质量分数4.2％的柠檬酸溶液，搅拌40min后，加入1.4g纤维素酶，温度55℃，浸提4h，冷却至室温，以转速4000rpm离心12min，取上清液，于温度-40℃下冷冻干燥至恒重，得到花青素提取物；
步骤C2、将花青素提取物、玉米肽、维生素C、茶多酚按照质量比0.8：3：5：2.5混合均匀，得到辅助剂。
对比例1
将实施例7中的中草药提取物替换成对比例1得到的中草药提取物，其余原料及制备步骤不变。
对比例2
将实施例8中的微胶囊益生菌替换成嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌质量比1：1混合的菌种，其余原料及制备过程不变。
对比例3
将实施例9中的辅助剂去除，其余原料及制备过程不变。
将实施例7-9和对比例1-3的添加剂进行性能测试：
(一)保育猪养殖实验
实验选择体重15kg的猪180头，平均分为6组，实验期共35天，实施例7、8、9组在基础日粮中分别添加2％实施例组的添加剂，对比例1-3组在基础日粮中分别添加2％对比例的添加剂，生猪自由采食。实验期内每天观察并记录猪的采食和生长情况，实验结束时称体重，计算每个实验组猪的日增重、日采食和料肉比，实验结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003324376520000101
Figure BDA0003324376520000111
由表1可以看出，实施例7-9制备的添加剂能够有效促进动物的生长，增加日采食量，降低料肉比，提高饲料的利用率。
(二)断奶仔猪养殖试验
实验选择体重10kg猪断奶仔猪54头，平均分为6组，公母各半，实验期共60天。实施例7、8、9组在基础日粮中分别添加2％实施例组的添加剂，对比例1-3组在基础日粮中分别添加2％对比例的添加剂，生猪自由采食，实验期内每天观察并记录乳猪的采食和健康状况，实验结束时称体重，试验结果如表2所示：
表2
项目 日增重(kg) 日采食(kg/头) 料肉比 腹泻率(％)
实施例7 0.45 0.65 1.56 3.21
实施例8 0.46 0.65 1.56 3.32
实施例9 0.46 0.65 1.56 3.29
对比例1 0.41 0.43 1.64 7.84
对比例2 0.37 0.45 1.63 7.41
对比例3 0.38 0.41 1.65 8.17
由表2可以，实施例7-9的仔猪日增重较高，料肉比较低，腹泻率较低，说明本发明制备的添加剂能够有效促进仔猪生长，提高养殖效益。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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。

Claims (8)

1.一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，包括以下重量份原料：中草药提取物20-30份、黄芪多糖280-300份、党参多糖180-200份、微胶囊益生菌5-10份、菊粉100份、洋姜提取物10-15份和辅助剂3-5份；
其中，中草药提取物由以下步骤制成：
步骤A1、将中草药干燥，粉碎，过60目筛，得到中草药粉；将氯化胆碱、柠檬酸和去离子水按照0.1mol：0.1mol：85-114mL混合，80℃下搅拌30-60min，得到提取液；
步骤A2、按照固液比1g：20mL向提取液中加入中草药粉，60℃微波条件下提取15-25min，离心5min，取上清液，过滤，得到中草药提取物。
2.根据权利要求1所述的一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，步骤A1中中草药按重量份配比如下：
黄花40-45份，丹参18-20份，党参20-22份，当归1-1.5份，人参芦头60-80份，川芎10-15份，杜仲40-50份。
3.根据权利要求1所述的一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，微胶囊益生菌由以下步骤制成：
步骤B1、将MRS培养基灭菌后用硫代乙醇酸钠活化，然后接种益生菌菌种，培养至0D为0.3-0.6，离心，菌体重悬，得到益生菌分散液；
步骤B2、将脱脂乳粉和益生菌分散液混合，挤压成条，出料置于含有液氮的容器中冷冻，再于-40℃下冷冻干燥48h，得到中间产物；
步骤B3、将海藻糖和植物油加入酪蛋白酸钠溶液中，控制温度40℃，分散3-5min，均质三遍后，0℃下保存24h，加入中间产物，搅拌后，喷雾干燥，收集干燥产物，4℃下保存，得到微胶囊益生菌。
4.根据权利要求3所述的一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，步骤B1中硫代乙醇酸钠用量为MRS培养基质量的10-15％。
5.根据权利要求3所述的一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，步骤B2中脱脂乳粉和益生菌分散液的用量比为800g：500-550mL。
6.根据权利要求3所述的一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，步骤B3中海藻糖、植物油、酪蛋白酸钠溶液和中间产物的质量比为0.25-0.5：0.25：10：2-2.5。
7.根据权利要求1所述的一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，辅助剂由以下步骤制成：
步骤C1、将紫薯洗净粉碎得到紫薯浆，加入柠檬酸溶液，搅拌后，加入纤维素酶，温度50-55℃，浸提2-4h，冷却，离心，取上清液，冷冻干燥至恒重，得到花青素提取物；
步骤C2、将花青素提取物、玉米肽、维生素C、茶多酚按照质量比0.5-0.8：2-3：4-5：2.5混合均匀，得到辅助剂。
8.根据权利要求7所述的一种改善益生菌发酵的中草药类添加剂，其特征在于，紫薯浆、柠檬酸溶液、纤维素酶的用量比为15mL：1mL：0.8-1.4g。
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