CN114145384B - 一种增加中药饲料添加剂赖氨酸含量的发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增加赖氨酸含量的固态发酵方法，属于微生物发酵技术领域。通过特制的培养基和培养条件，对厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、膨润土、麦饭石和小麦麸皮进行发酵，最终能够获得高赖氨酸含量的固态发酵饲料，禽食用后能够明显增加日增重率，为高赖氨酸固体发酵打下基础。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种增加赖氨酸含量的固态发酵方法。
背景技术
中草药作为饲料添加剂或混饲药剂，是近年来兽医中草药应用的一个重要方面，也是饲料添加剂的一个独特系列。因为中药属纯天然，资源丰富，容易获取，毒副作用小，在动物体内和肉蛋奶中无有害残留，可以给人们创造绿色安全食品。
中药发酵能改变药物的溶出效率，提高中药的适口性，益生菌和中药协同作用，能进一步强化药物的效果。
药效的发挥要以动物的营养健康为前提。中药发酵饲料添加剂应当以营养供应充分为基础，以强化吸收，预防疾病，促进生长和品质提升为二级目标。
市面上许多中药饲料添加剂的发酵，仅仅关注中药的气味、益生菌数量、有效成分的溶出效率等。实际上，限制性氨基酸，例如赖氨酸在发酵过程中的增加，也具有重要的意义。
增加中药发酵饲料添加剂中赖氨酸的含量，可以让赖氨酸与中药中的有效成分协同发挥功能，提升营养吸收的效率，和放大中药的药效。
本发明通过一种新型的工艺，提高了中药饲料添加剂发酵过程中赖氨酸含量，从而为营养供应充分提供了基础。
因此，如何提供一种增加赖氨酸含量的固态发酵方法是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明公开了一种增加赖氨酸含量的固态发酵方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种增加赖氨酸含量的固态发酵方法，包括以下步骤：
(1)料粉混合
中药混合初料：按质量计，将厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、女贞子粉按5-6：1-2：2-2.5：2-4比例混合，之后加入中药混合初料质量4％的葡萄糖，中药混合初料1％的蛋白胨，中药混合初料40％的豆粕粉得到中药混合初料；
中药酶混合料：中药混合初料加入中药酶混合料质量0.2％的纤维素酶，加入中药酶混合料质量0.3％的木质素酶，混合均匀，得到中药酶混合料
发酵全料：中药酶混合料加入中药酶混合料质量0.1％的膨润土和中药酶混合料质量0.12％的麦饭石，中药酶混合料质量8％的小麦麸皮，混合均匀，得到发酵全料；
优选的，麦饭石和小麦麸皮粉碎过80目筛；
(2)固态发酵
100kg中药混合初料加入质量为5％的植物乳杆菌菌液，3％丁酸梭菌菌液，加入灭菌的自来水35kg，混合均匀，作为底层发酵料；
200kg中药酶混合料加入10％酵母菌菌液，酵母菌浓度约为4.5×107/mL，加入28％灭菌的自来水，混合均匀，作为发酵的中层料；
600kg发酵全料，加入10％酵母菌菌液，5％枯草芽孢杆菌菌液，28％灭菌的自来水，混合均匀，作为上层料；
第一次发酵：堆料后，在32℃条件下，发酵2d，得第一次发酵产物；
第二次发酵：将第一次发酵产物混合均匀，30℃条件下发酵1d，发酵槽发酵料；
第三次发酵：将酵槽发酵料装入呼吸袋，每袋装15kg，装袋后，密封发酵呼吸袋的封口，30℃条件下，发酵5天，得到发酵成品。
优选的，菌液的制备方法如下：
从斜面保藏的酵母菌种，用接种环(环直径0.3mm)刮去三环菌，接入300mL活化培养基，装入500mL三角瓶活化培养基，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到酵母菌液；
从斜面保藏的植物乳杆菌，用接种环(环直径0.3mm)刮去五环菌，接入300mL活化培养基，装入500mL三角瓶装，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到植物乳杆菌液；
从斜面保藏的枯草芽孢杆菌，用接种环(环直径0.3mm)刮去二环菌，接入300mL活化培养基，装入500mL三角瓶，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到枯草芽孢杆菌液；
从斜面保藏的丁酸梭菌种，用接种环(环直径0.3mm)刮去六环菌，接入300mL活化培养基，装入500mL三角瓶，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养22h，得丁酸梭菌液；
所述菌种活化培养基：酵母浸膏1％(w/w)，蛋白胨1％(w/w)，葡萄糖4％(w/w)；
100kg中药混合初料加入质量为5％的植物乳杆菌菌液，3％丁酸梭菌菌液，加入灭菌的自来水35kg，混合均匀，均匀铺在发酵槽的底部，为底层发酵料；
200Kg中药酶混合料加入10％酵母菌菌液，加入28％灭菌的自来水，混合均匀，为发酵的中层料，均匀铺在底层发酵料上面；
600kg发酵全料，加入10％酵母菌菌液，5％枯草芽孢杆菌菌液，28％灭菌的自来水，混合均匀，为上层料，均匀铺在中层料上部；
发酵槽放置在温度为32℃的无菌发酵房中，发酵2d。然后倾倒出发酵槽中的发酵料，翻拌三层料，混合均匀，然后全部装入发酵槽，在温度为30℃的无菌发酵房中，发酵1d，得到发酵槽发酵料。
发酵槽发酵料装入呼吸袋(饲料发酵呼吸袋，25kg，51×81×10丝，温州创佳包装材料有限公司)，每袋装15kg，塑料封口机(塑料袋封口机，东莞市祥搏机电设备有限公司)热封口。在房间温度为30℃，发酵5天，得到发酵成品；
所述的固态发酵方法在制备高赖氨酸含量饲料中的应用；
所述的固态发酵方法在制备高赖氨酸含量的禽类饲料中的应用；
所述的态发酵方法在制备禽类增重饲料中的应用。
综上所述，本发明公开了一种增加赖氨酸含量的固态发酵方法，通过特制的培养基和培养条件，对厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、膨润土、麦饭石和小麦麸皮进行发酵，最终能够获得高赖氨酸含量的固态发酵饲料，禽食用后能够明显增加日增重率，为高赖氨酸固体发酵打下基础。
具体实施方式
下面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。
膨润土：石家庄光宁矿产品有限公司；麦饭石：灵寿县江峰矿产品加工厂；豆粕：山东富立恒新材料科技有限公司；厚朴：亳州市弘宝堂商贸有限公司；山楂：青州大福门农业发展有限公司；淫羊藿：亳州市佰林堂药业有限公司；女贞子：亳州仁益中药材销售有限公司；小麦麸皮：济宁富亿达牧业有限公司；纤维素酶维素酶CEL-01型：夏盛集团；木质素酶1000U工业级：山东诺杰生物科技有限公司。
酿酒酵母、枯草芽孢杆菌购买于沧州旺发生物技术研究所有限公司；丁酸梭菌购买于河南新仰韶生物科技有限公司；植物乳杆菌购买于潍坊瑞辰生物技术有限公司。
实施例1
粉碎
豆粕、厚朴、山楂、淫羊藿、女贞子等用水滴式粉碎机粉碎过40目筛，得到豆粕粉、厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、女贞子粉。
菌种活化和扩培
菌种活化培养基：酵母浸膏1％(w/w)，蛋白胨1％(w/w)，葡萄糖4％(w/w)；
菌种扩培培养基：酵母粉0.2％(w/w)，蛋白胨0.5％(w/w)，葡萄糖6％(w/w)；
植物乳杆菌种接入活化培养基，接入500mL三角瓶，装入活化培养基300mL，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到植物乳杆菌液；
枯草芽孢杆菌种接入活化培养基，接入500mL三角瓶，装入活化培养基300mL，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到枯草芽孢杆菌液；
丁酸梭菌种接入活化培养基，接入500mL三角瓶，装入活化培养基300mL，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养22h，得丁酸梭菌液；
其中植物乳杆菌和丁酸梭菌等三角瓶用多层保鲜膜包裹瓶口，然后用透明胶带缠绕保鲜膜，确保不漏气或进气。
粉料混合
混合料按照厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、女贞子粉＝5：2：2.5：4的比例混合，混合后粉碎，得到中药混合干粉。中药混合干粉加入质量4％葡萄糖，1％蛋白胨，40％豆粕粉得到中药混合初料。
中药混合初料加入0.2％纤维素酶，加入0.3％木质素酶，混合均匀，得到中药酶混合料
中药酶混合料加入0.1％膨润土和0.12％麦饭石，8％小麦麸皮，混合均匀，得到发酵全料。
固态发酵
不锈钢槽(4mx2mx1m)，不加盖，作为发酵槽。
100kg中药混合初料加入质量为5％的植物乳杆菌菌液，3％丁酸梭菌菌液，加入灭菌的自来水35kg，混合均匀，均匀铺在发酵槽的底部，为底层发酵料。
200kg中药酶混合料加入10％酵母菌菌液，加入28％灭菌的自来水，混合均匀，为发酵的中层料，均匀铺在底层发酵料上面。
600kg发酵全料，加入10％酵母菌菌液，5％枯草芽孢杆菌菌液，28％灭菌的自来水，混合均匀，为上层料，然后均匀铺在中层料上部。
发酵槽放置在温度为32℃的无菌发酵房中，发酵2d。然后倾倒出发酵槽中的发酵料，翻拌三层料，混合均匀，然后全部装入发酵槽，在温度为30℃的无菌发酵房中，发酵1d，得到发酵槽发酵料。
发酵槽发酵料装入呼吸袋(饲料发酵呼吸袋，25kg，51×81×10丝，温州创佳包装材料有限公司)，每袋装15kg，塑料封口机(塑料袋封口机，东莞市祥搏机电设备有限公司)热封口。在房间温度为30oC，发酵5天，得到发酵成品。
结果检测
发酵成品重赖氨酸含量的检测采用文献的方法检测(方华，季春源，银红娟。高赖氨酸发酵豆粕发酵条件的优化，粮食与饲料工业，2008，3)，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.141％。
发酵产品用快速水分测定仪，测定水分，然后以干物质的0.2％添加量添加到肉鸡饲喂基础日粮中。AA肉鸡市场购买的22日龄的肉鸡，每天喂食后，计算肉鸡吃入的饲料重量，按照文献(张潇屹，关家振，魏晓辰，路天骄，李佳诺，陈晓峰.复合中药发酵产物对肉鸡生长性能、抗氧化性能和免疫性能的影响，禽营养，2012)的实验方法和分析方法，进行实验和分析，测定料重比和日增重。
测定得到不添加发酵产品饲喂，肉鸡日增重为67.9g，料重比为1.91；添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为75.3g，料重比为1.80
实施例2
粉料混合步骤如下，其他操作与实施例1相同：
混合料按照厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、女贞子粉＝5：2：2：2的比例混合，混合后粉碎，得到中药混合干粉。中药混合干粉加入质量4％葡萄糖，1％蛋白胨，40％豆粕粉得到中药混合初料。
中药混合初料加入0.2％纤维素酶，加入0.3％木质素酶，混合均匀，得到中药酶混合料
中药酶混合料加入0.1％膨润土和0.12％麦饭石，8％小麦麸皮，混合均匀，得到发酵全料。
结果检测
发酵成品重赖氨酸含量的检测采用文献的方法检测(方华，季春源，银红娟。高赖氨酸发酵豆粕发酵条件的优化，粮食与饲料工业，2008，3)，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.136％。
发酵产品用快速水分测定仪，测定水分，然后以干物质的0.2％添加量添加到肉鸡饲喂基础日粮中。AA肉鸡市场购买的22日龄的肉鸡，每天喂食后，计算肉鸡吃入的饲料重量，按照文献(张潇屹，关家振，魏晓辰，路天骄，李佳诺，陈晓峰.复合中药发酵产物对肉鸡生长性能、抗氧化性能和免疫性能的影响，禽营养，2012)的实验方法和分析方法，进行实验和分析，测定料重比和日增重。
测定得到不添加发酵产品饲喂，肉鸡日增重为67.9g，料重比为1.91；添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为75.1g，料重比为1.82
实施例3
粉料混合步骤如下，其他操作与实施例1相同：
混合料按照厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、女贞子粉＝6：2：2：2的比例混合，混合后粉碎，得到中药混合干粉。中药混合干粉加入质量4％葡萄糖，1％蛋白胨，40％豆粕粉得到中药混合初料。
中药混合初料加入0.2％纤维素酶，加入0.3％木质素酶，混合均匀，得到中药酶混合料
中药酶混合料加入0.1％膨润土和0.12％麦饭石，8％小麦麸皮，混合均匀，得到发酵全料。
结果检测
发酵成品重赖氨酸含量的检测采用文献的方法检测(方华，季春源，银红娟。高赖氨酸发酵豆粕发酵条件的优化，粮食与饲料工业，2008，3)，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.131％。
发酵产品用快速水分测定仪，测定水分，然后以干物质的0.2％添加量添加到肉鸡饲喂基础日粮中。AA肉鸡市场购买的22日龄的肉鸡，每天喂食后，计算肉鸡吃入的饲料重量，按照文献(张潇屹，关家振，魏晓辰，路天骄，李佳诺，陈晓峰.复合中药发酵产物对肉鸡生长性能、抗氧化性能和免疫性能的影响，禽营养，2012)的实验方法和分析方法，进行实验和分析，测定料重比和日增重。
测定得到不添加发酵产品饲喂，肉鸡日增重为67.9g，料重比为1.91；添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为75.1g，料重比为1.81
对比例1
除底层料、中层料、上层楼等混合均匀，装入发酵槽，其它同实例1，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.102％，添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为74.5g，料重比为1.85。
对比例2
除发酵全料不加膨润土和麦饭石，其它同实例1，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.10％，添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为74.7g，料重比为1.86。
对比例3
除中药酶混合料不加木质素酶外，其它同实例1，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.110％，添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为74.7g，料重比为1.85。
对比例4
除在发酵槽发酵两天后，发酵的三层料混合直接装入呼吸袋发酵外，其它同实例1，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.113％，添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为74.6g，料重比为1.85
对比例5
除配置底层发酵料的时候，不加入3％丁酸梭菌菌液，加入的自来水为21％外，其它同实例1，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.120％，添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为74.6g，料重比为1.85
对比例6
在上层料中加入2％植物乳杆菌菌液，其它同实例1，测得发酵成品中的赖氨酸含量为0.121％，添加发酵产品饲喂后，肉鸡日增重为75.0g，料重比为1.82
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种增加赖氨酸含量的固态发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)料粉混合中药混合初料：按质量计，将厚朴粉、山楂粉、淫羊藿粉、女贞子粉按5-6：1-2：2-2.5：2-4比例混合，之后加入中药混合初料质量4％的葡萄糖，中药混合初料质量的1％蛋白胨，中药混合初料质量40％豆粕粉得到中药混合初料；中药酶混合料：中药混合初料加入中药混合初料质量0.2％的纤维素酶，加入中药混合初料0.3％的木质素酶，混合均匀，得到中药酶混合料发酵全料：中药酶混合料加入中药酶混合料质量0.1％的膨润土和中药酶混合料0.12％的麦饭石，中药酶混合料8％的小麦麸皮，混合均匀，得到发酵全料；
(2)固态发酵
100kg中药混合初料加入质量为5％的植物乳杆菌菌液，3％丁酸梭菌菌液，加入灭菌的自来水35kg，混合均匀，作为底层发酵料；200kg中药酶混合料加入10％酵母菌菌液，加入28％灭菌的自来水，混合均匀，作为发酵的中层料；600kg发酵全料，加入10％酵母菌菌液，5％枯草芽孢杆菌菌液，28％灭菌的自来水，混合均匀，作为上层料；
第一次发酵：堆料后，在32℃条件下，发酵2d，得第一次发酵产物；
第二次发酵：将第一次发酵产物混合均匀，30℃条件下发酵1d，得到发酵槽发酵料；
第三次发酵：将发酵槽发酵料装入呼吸袋，每袋装15kg，密封发酵呼吸袋封口，30℃条件下，发酵5天，得到发酵成品；
菌液的活化方法如下：
酵母菌种接入活化培养基，500mL三角瓶装活化培养基300mL，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到酵母菌液；
植物乳杆菌种接入活化培养基，500mL三角瓶装活化培养基300mL，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到植物乳杆菌液；
枯草芽孢杆菌种接入活化培养基，500mL三角瓶装活化培养基300mL，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养18h，得到枯草芽孢杆菌液；
丁酸梭菌种接入活化培养基，500mL三角瓶装活化培养基300mL，在33℃培养，转速180r/m，酵母菌培养22h，得丁酸梭菌液；所述菌种活化培养基：酵母浸膏1％(w/w)，蛋白胨1％(w/w)，葡萄糖4％(w/w)。
2.如权利要求1所述的固态发酵方法在制备高赖氨酸含量饲料中的应用。
3.如权利要求1所述的固态发酵方法在制备高赖氨酸含量的禽类饲料中的应用。
4.如权利要求1所述的态发酵方法在制备禽类增重饲料中的应用。
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