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CN115918775B - 两步法发酵玉米皮生产菌体蛋白生物饲料 - Google Patents

两步法发酵玉米皮生产菌体蛋白生物饲料 Download PDF

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CN115918775B CN202211628999.5A CN202211628999A CN115918775B CN 115918775 B CN115918775 B CN 115918775B CN 202211628999 A CN202211628999 A CN 202211628999A CN 115918775 B CN115918775 B CN 115918775B
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Abstract

本发明属于生物发酵饲料技术领域,具体涉及两步法发酵玉米皮生产菌体蛋白生物饲料。本发明提供了一种菌体蛋白生物饲料的制备方法,具体为:将黑曲霉接菌剂种于第一发酵底料进行第一发酵,得曲种;将复合菌剂接种于第二发酵底料中进行第二发酵,得菌体蛋白生物饲料。采用本发明所述制备方法能够在兼顾成本的同时最大化地降解玉米皮原料中的纤维素和半纤维素,并通过二次发酵提升其蛋白含量,为饲料行业提供一种优质蛋白饲料的制备方法。

Description

两步法发酵玉米皮生产菌体蛋白生物饲料
技术领域
本发明属于生物发酵饲料制备技术领域,具体涉及两步法发酵玉米皮生产菌体蛋白生物饲料。
背景技术
随着畜牧业和养殖业的发展,我国蛋白饲料资源短缺的现象越来越严重,每年需从国外进口大量豆粕和鱼粉等蛋白饲料,导致饲料成本大幅度增加,粮食安全受到影响。因此,饲料行业急需非常规蛋白饲料替代常规蛋白饲料的研发和应用。目前,在蛋白饲料替代领域,一般以廉价的工农业副产物为原料,通过多种微生物发酵,将原料中难以消化的物质降解,并提升其蛋白含量。
玉米皮是以玉米为原料的发酵企业最大的副产物之一,目前最常用的处理方式是通过水洗烘干后作为反刍动物饲料出售,存在营养价值低、适口性差以及饲喂效果不好等缺点。为解决这一问题,一些研究人员对微生物发酵玉米皮进行了相关研究。例如,公开号为CN112868906A的中国专利公开了《一种玉米皮膳食纤维饲料的制备方法》,包括制备复合微生态制剂、复合酶制剂及发酵底物,该发明将动物不易消化吸收的玉米皮,通过菌酶协同作用,变成含有蛋白质、益生元、可溶性膳食纤维及不可溶性膳食纤维等营养元素的优质饲料原料产品,同时提高玉米皮的附加值;公开号为CN110934223A的中国专利公开了《玉米皮固态微生物发酵制备蛋白饲料工艺》,包括将湿玉米皮、小麦麸皮、贝壳粉、磷酸钙以及水混合,搅拌,灭菌,自然冷却至室温,得到基础料液;将热带假丝酵母种子液和纳豆芽孢杆种子液混合得到混合种子液,将混合种子液接种到基础料液中,发酵培养24h,然后接种嗜热链球菌种子液,继续发酵培养48~60h;停止发酵,将发酵产物在60~70℃下烘干至恒重,即获得蛋白饲料。该发明解决了现有技术中玉米皮烘干过程中高能耗、高污染的问题,提出了玉米皮固态微生物发酵制备蛋白饲料工艺。
尽管微生物发酵玉米皮的相关研究取得了一定效果,但仍存在部分问题,例如成本较高、菌种安全性、饲料中纤维含量高、蛋白质含量低等问题,而且上述发明专利中热带假丝酵母和纳豆芽孢杆菌并不在“饲料添加剂品种目录”中,后续无法展开生产。
发明内容
本发明的目的在于提供两步法发酵玉米皮生产菌体蛋白生物饲料。采用本发明所述制备方法能够在兼顾成本的同时最大化地降解发酵饲料中的纤维,并提升其蛋白含量,为饲料行业提供一种优质蛋白饲料的制备方法,而且使用的菌株安全。
本发明提供了一种菌体蛋白生物饲料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
将黑曲霉菌剂接种于第一发酵底料进行第一发酵,得曲种;
将复合菌剂接种于第二发酵底料中进行第二发酵,得菌体蛋白生物饲料;
所述第一发酵底料包括以下质量份的原料:84~92份玉米皮、4~6份麸皮、2~4份豆粕和2~5份次粉;
所述第二发酵底料包括以下质量份的原料:19.5~30份玉米皮、3~6份糖蜜、2~4份硫酸铵、0.1~0.2份磷酸二氢钾、0.1~0.2份硫酸镁、0.10~0.20份氯化钠、0.10~0.15份乙酸和10~35份所述曲种。
优选的,接种所述黑曲霉菌剂时,黑曲霉菌剂的接种量为第一发酵底料质量的5~10%。
优选的,所述第一发酵的时间为24~48h,温度为30~35℃。
优选的,所述复合菌剂包括酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母菌种子液;所述酿酒酵母种子液中酿酒酵母活菌数为1.4×1011CFU/kg;所述产朊假丝酵母菌种子液中产朊假丝酵母菌的活菌数为1.9×1011CFU/kg;所述复合菌剂中酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母种子液的体积比为1~7:1~7。
优选的,接种所述复合菌剂时,复合菌剂的接种量为第二发酵底料中玉米皮质量的5%~10%。
优选的,所述发酵的时间为48~72h,温度为30~32℃。
本发明提供了一种利用上述技术方案所述制备方法制备得到的菌体蛋白生物饲料。
本发明提供了上述技术方案所述菌体蛋白生物饲料在制备动物饲料中的应用。
本发明提供了上述技术方案所述菌体蛋白生物饲料在提高动物产奶量和奶质中的应用。
本发明提供了黑曲霉、酿酒酵母和产朊假丝酵母菌在制备菌体蛋白生物饲料中的应用。
有益效果:
本发明提供了一种菌体蛋白生物饲料的制备方法,具体为:将黑曲霉菌剂接种于第一发酵底料进行第一发酵,得曲种;将复合菌剂接种于第二发酵底料中进行发酵,得菌体蛋白生物饲料。本发明所述制备方法利用分步发酵处理以玉米皮为主的发酵底料能够在兼顾成本的同时最大化地降解发酵饲料中的纤维,并提升其蛋白含量,采用的菌株安全性高,为饲料行业提供一种优质蛋白饲料的制备方法。本发明的玉米皮菌体蛋白发酵饲料不但可以提供优质蛋白质,而且还可以提供多种益生菌和酶,在保证蛋白质供给的同时也对减少或消除抗生素使用,保障养殖业绿色发展亦有一定作用,具有广泛的应用前景。
而且本发明将玉米淀粉加工后的副产物进行二次加工,既为畜牧养殖业提供一种质优价廉的无抗化菌体蛋白微生物饲料,又解决了当前玉米加工副产物玉米皮利用不充分的问题,提高其附加值;采用的固态发酵方式,其具有设备构造简单、投资少、耗能低、操作简单等特点;所有发酵产物即为产品,不存在其他废物,污染少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为第一发酵产物中的菌丝体状态图;
图2为实施例1的实验流程图,其中图2中的第二发酵底料指的是第二发酵底料中的干玉米皮、糖蜜、硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钠和硫酸镁。
生物保藏信息
黑曲霉(Aspergillusniger)CJH-JWSFZh-B703,在2021年06月08日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院2号,中国科学院微生物研究所,邮政编码为100101,保藏编号为CGMCCNo.22439。
具体实施方式
如无特殊要求,本发明所用原料均为本领域技术人员常规购买所得即可。
本发明提供了一种菌体蛋白生物饲料的制备方法,包括以下步骤:
将黑曲霉接种于第一发酵底料进行第一发酵,得曲种;
将复合菌剂接种于第二发酵底料中进行第二发酵,得菌体蛋白生物饲料;
所述第一发酵底料包括以下质量份的原料:84~92份玉米皮、4~6份麸皮、2~4份豆粕和2~5份次粉;
所述第二发酵底料包括以下质量份的原料:19.5~30份玉米皮、3~6份糖蜜、2~4份硫酸铵、0.1~0.2份磷酸二氢钾、0.1~0.2份硫酸镁、0.10~0.20份氯化钠、0.10~0.15份乙酸和10~35份所述曲种。
本发明将黑曲霉菌剂接种于第一发酵底料进行第一发酵,得曲种。本发明所述黑曲霉(Aspergillusniger)的菌种优选为黑曲霉CJH-JXSFZh-B703;所述黑曲霉CJH-JXSFZh-B703的保藏编号为CGMCCNo.22439;所述曲种中黑曲霉的孢子数优选为6.52×109CFU/kg。本发明所用黑曲霉是《饲料添加剂品种目录》中允许可作为微生物饲料添加剂的安全菌株;而且黑曲霉自身所产酶系丰富,农业部允许的可用作饲料酶制剂的十多种酶均可来源于黑曲霉,其中的纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶均可作用于玉米皮。而且黑曲霉中含有酶,酶活力最高为39.52U/mL,黑曲霉具有很强的纤维素降解能力,将其接种到玉米皮中,利用玉米皮中的一些营养物质,黑曲霉可以很好的生长,将纤维素降解为葡萄糖等小分子物质供菌体生长,处理后的玉米皮中富含菌体蛋白,氨基酸、维生素和矿物质等多种元素,将其作为饲料,具有很深的利用价值。
本发明优选还提供了黑曲霉菌剂的制备方法,包括以下步骤:
将黑曲霉在麦芽汁琼脂培养基中进行斜面培养;
斜面培养结束后挑取斜面培养所得黑曲霉接种到麦芽汁液体培养基中进行摇瓶培养,得黑曲霉菌剂。
本发明所述斜面培养的温度优选为30℃;所述斜面培养时,黑曲霉的接种量优选为1环。本发明所述麦芽汁琼脂培养基的制备方法优选包括以下步骤:麦芽汁、琼脂和水混合后,得麦芽汁琼脂培养基;所述麦芽汁的用量优选为1.0L;所述琼脂的用量优选为15.0g;所述水的用量优选为将麦芽汁的白利糖度调整到12°Brix时用量;所述麦芽汁琼脂培养基优选为自然pH,所述麦芽汁琼脂培养基优选为经121℃灭菌20min所得的麦芽汁琼脂培养基。
本发明所述摇瓶培养的接种量优选为1环;所述摇瓶培养的温度优选为恒温30℃;所述摇瓶培养的转速优选为180r/min;所述摇瓶培养的时间优选为24h。在本发明中,所述麦芽汁液体培养基优选为表观糖度为12°Brix的麦芽糖化液;所述麦芽汁液体培养基优选为经115℃灭菌30min所得的麦芽汁液体培养基。本发明所述黑曲霉菌剂的孢子数优选≥109CFU/mL,更优选为1.0×109~2.0×109CFU/mL,最优选为1.0×109CFU/mL。
得黑曲霉菌剂后,本发明还优选对黑曲霉菌剂进行调节,使其孢子数为1.0×109~2.0×109CFU/mL。本发明对所述调节的方式没有任何限定,采用本领域技术人员所熟知的方式即可;在本发明具体实施例中,所述调节的方式优选为每隔2h取样,实时监测黑曲霉菌剂中黑曲霉孢子数量,通过血细胞计数器计算黑曲霉孢子数;所述取样优选指的是取黑曲霉种子液。
在本发明中,所述第一发酵底料包括以下质量份的原料:84~92份玉米皮、4~6份麸皮、2~4份豆粕和2~4份次粉。
以质量份计,本发明所述第一发酵底料包括84~92份玉米皮,优选包括86~90份,更优选包括86份。本发明所述玉米皮优选包括干玉米皮,更优选为干玉米皮;所述玉米皮的类型优选包括粗玉米皮和/或细玉米皮,更优选包括粗玉米皮和细玉米皮;所述粗玉米皮和细玉米皮的质量比优选为66~82:10~20,更优选为66:20、72:10或80:10;所述粗玉米皮的粒径优选为5目~10目,细玉米皮优选为20目筛通过率85%以上的玉米皮,即所述细玉米皮优选为玉米皮粉碎后过20目筛后所得的筛下物,但在粉碎过程中可能会存在粒径稍微大于20目的细玉米皮。选择不同目数的玉米皮目的是控制玉米皮之间的空隙,避免因粗玉米皮过多或细玉米皮过多导致间隙过大,不易于控制含水率,或者过于黏稠。本发明所述干玉米皮的含水量优选为9wt.%;本发明对所述玉米皮的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员常规购买所得即可;在本发明具体实施例中所述玉米皮购自内蒙古阜丰生物科技有限公司。本发明所述第一发酵底料的含水量优选控制在35wt.%~40wt.%。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第一发酵底料包括4~6份麸皮,优选包括5~6份,最优选包括6份。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第一发酵底料包括2~4份豆粕,优选包括2.5~4份,最优选包括4份。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第一发酵底料包括2~4份次粉,优选包括2.5~5份,最优选包括4~5份。
接种黑曲霉菌剂前,本发明优选对所述第一发酵底料进行第一蒸料、第一搅拌、加水、第二搅拌、第二蒸料和第三搅拌,得蒸料;所述第一蒸料和第二蒸料的温度优选为115℃~120℃,更优选为120℃;所述第一蒸料和第二蒸料的气压优选为0.1MPa~0.2MPa,更优选为0.2MPa;所述第一搅拌和第二搅拌的时间优选为10min;所述第三搅拌的时间优选为20min。本发明所述加水时,水的用量为第一发酵底料质量的60%~80%,更优选为80%。在本发明设定的条件下进行蒸料能够消灭第一发酵底料中的其他有害杂菌,还能膨化纤维结构,促进水解。本发明所述蒸料的含水量优选达到40wt.%~60wt.%,进一步优选为43wt.%~58wt.%,更优选为45wt.%~55wt.%;所述蒸料的初始pH值优选为7.0±0.2,即蒸料的pH值为7.0±0.2。
本发明接种所述黑曲霉时,黑曲霉的接种量优选为蒸料质量的的5%~10%,更优选为5%。
接种黑曲霉菌剂后,本发明对接种所述黑曲霉菌剂的蒸料进行扩大接种和第一发酵,得曲种,也称为第一发酵产物。本发明所述扩大接种的温度优选为30℃;所述扩大接种的时间优选为48h。在本发明中,所述第一发酵的时间优选为24~48h,进一步优选为28~45h,更优选为30~42h,最优选为33~37h;所述第一发酵的室内温度优选为25℃~30℃,即第一发酵时,环境中的温度优选为25℃~30℃;所述第一发酵时,发酵品温优选为30~35℃;所述第一发酵的相对湿度优选≥95%;本发明所述发酵品温优选指的是第一发酵时,接种黑曲霉菌剂的蒸料的温度。本发明在发酵品温超过35℃且连续通风不能降温至35℃以下时,优选进行翻堆或搅拌降温。本发明对所述翻堆和搅拌的方式没有任何限定,采用本领域技术人员所熟知的方式即可。
得曲种后,本发明将复合菌剂接种于第二发酵底料进行第二发酵,得菌体蛋白生物饲料。在本发明中,所述复合菌剂优选包括酿酒酵母发酵液和产朊假丝酵母菌发酵液;所述酿酒酵母发酵液中酿酒酵母活菌数优选为1.4×1011CFU/kg;所述产朊假丝酵母菌发酵液中产朊假丝酵母菌的活菌数优选为1.9×1011CFU/kg。本发明所述复合菌剂中酿酒酵母发酵液和产朊假丝酵母发酵液的体积比为1~7:1~7,更优选为1:1~2、1~2:1、1.5:1~2、7:3或3:7。
在本发明中,所述酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)优选为保藏编号为CICC32236的酿酒酵母,所述酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)CICC32236为中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)的菌株。CICC设有专门网站,网站地址为:http://www.china-cicc.org,公众可以直接在网上进行菌种订购。酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)CICC32236的网址是http://www.china-cicc.org/search/?classtype=0&keyword=32236,公众可从CICC获得该菌株。本发明对所述酿酒酵母的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员常规购买所得即可;在本发明具体实施例中,所述酿酒酵母优选购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。
本发明所述产朊假丝酵母(Candidautilis)优选为保藏编号为CGMCC2.2878的产朊假丝酵母,所述产朊假丝酵母(Candidautilis)CGMCC2.2878为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)菌株,CGMCC设有专门网站,网站地址为:https://cgmcc.net/english/,公众可以直接在网上进行菌种订购。产朊假丝酵母(Candidautilis)CGMCC2.2878的网址是https://cgmcc.net/english/detail?id=66762,公众可从CGMCC获得该菌株。本发明对所述产朊假丝酵母的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员常规购买所得即可;在本发明具体实施例中,所述产朊假丝酵母优选购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。本发明采用的酿酒酵母富含蛋白质,氨基酸和小肽等营养物质,经酿酒酵母发酵后可改善饲料的适口性与营养价值,提高动物采食量与消化利用率。产朊假丝酵母自身蛋白质含量较高,占自身干重的32%~75%,富含脂肪,维生素,核酸等营养物质,碳源利用范围广,既可利用五碳糖,也可利用六碳糖。且二者一起发酵后真蛋白含量提升较大。
本发明还优选提供了复合菌剂的制备方法,包括以下步骤:
将酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种于YPD琼脂培养基进行斜面培养;
将斜面培养所得酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种于YPD液体培养基中进行摇床培养,得酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母种子液;
将酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母种子液按体积比1~7:1~7混合,得复合菌剂。
本发明优选将酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种于YPD琼脂培养基进行斜面培养。本发明所述斜面培养的温度优选为30℃;所述酿酒酵母斜面培养时,优选挑取1环酿酒酵母单菌落划线于YPD琼脂培养基;所述产朊假丝酵母斜面培养时,优选挑取1环产朊假丝酵母单菌落划线于YPD琼脂培养基。本发明所述YPD琼脂培养基优选包括以下质量的组分:蛋白胨10g,酵母提取粉5g,葡萄糖10g,琼脂粉20g和蒸馏水1kg;所述YPD琼脂培养基的pH优选为自然;所述YPD琼脂培养基优选为经115℃灭菌30min所得的YPD琼脂培养基。
本发明优选将斜面培养得到的酿酒酵母和产朊假丝酵母分别接种于YPD液体培养基中进行摇床培养,得酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母种子液。本发明所述摇床培养的接种量优选为1环;所述摇瓶培养的温度优选为恒温30℃;所述摇瓶培养的转速优选为180r/min;所述摇瓶培养的时间优选为11h。在本发明中,所述YPD液体培养基优选包括以下质量的组分:蛋白胨10g,酵母提取粉5g,葡萄糖10g和蒸馏水1L;所述YPD液体培养基pH为7.0~7.4;所述YPD液体培养基优选为经115℃灭菌30min所得的YPD液体培养基。
得酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母种子液后,本发明还优选对酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母种子液分别进行调节,使酿酒酵母种子液的有效活菌数为1.5×108CFU/mL,使产朊假丝酵母种子液的有效活菌数为1.8×108CFU/mL。本发明对所述调节的方式没有任何限定,采用本领域技术人员所熟知的方式即可;在本发明具体实施例中,所述调节的方式优选为每隔2h取样,实时监测酿酒酵母种子液中酿酒酵母活菌数或产朊假丝酵母种子液中产朊假丝酵母活菌数,通过血细胞计数器分别计算酿酒酵母活菌数或产朊假丝酵母活菌数;所述取样优选指的是取酿酒酵母种子液或产朊假丝酵母种子液。
本发明所述第二发酵底料包括以下质量份的原料:25~30份玉米皮、3~6份糖蜜、2~4份硫酸铵、0.1~0.2份磷酸二氢钾、0.1~0.2份硫酸镁、0.10~0.15份氯化钠、0.10~0.15份乙酸和10~35份所述曲种。在本发明中,所述第二发酵底料的含水量优选控制为70wt.%,使第二发酵底料的质地为微粘状。
以质量份计,本发明所述第二发酵底料包括25~30份玉米皮,优选包括26~28份。本发明所述玉米皮为干玉米皮;所述玉米皮的类型优选包括粗玉米皮和细玉米皮;所述粗玉米皮和细玉米皮的质量比优选为66~82:10~20;所述粗玉米的粒径优选为5目~10目,细玉米皮优选为20目筛通过率85%以上的玉米皮,即所述细玉米皮优选为玉米皮粉碎后过20目筛后所得的筛下物,但在粉碎过程中可能会存在粒径稍微大于20目的细玉米皮。本发明所述玉米皮的含水量优选为9wt.%;本发明对所述玉米皮的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员常规购买所得即可。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第二发酵底料包括3~6份糖蜜,优选包括3.2~3.8份。在本发明中,对所述蜜糖的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员常规购买所得即可;在本发明具体实施例中,所述蜜糖优选购自内蒙古阜丰生物科技有限公司。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第二发酵底料包括2~4份硫酸铵,优选包括2~3份。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第二发酵底料包括0.1~0.2份磷酸二氢钾,优选包括0.12~0.19份。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第二发酵底料包括0.1~0.2份硫酸镁,优选包括0.13~0.18份
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第二发酵底料包括0.10~0.15份氯化钠,优选包括0.1份。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第二发酵底料包括0.10~0.15份乙酸,优选包括0.1份。
以玉米皮的质量份为基准,本发明所述第二发酵底料包括10~35份所述曲种,优选包括10~10.5份,更优选包括10.5份。
接种复合菌剂前,本发明优选还包括:对所述第二发酵底料中的玉米皮、糖蜜、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁和氯化钠进行蒸料处理和加水,得蒸料;所述蒸料处理的温度优选为115℃~121℃,更优选为121℃;所述蒸料处理的气压优选为0.1MPa~0.2MPa,更优选为0.2MPa;所述蒸料处理的时间为20min。本发明进行加水时,所述水的用量优选为水和玉米皮总质量的70%。
得蒸料后,本发明优选还包括将蒸料与曲种混合,酶解,得酶解底料;所述酶解时间优选为6h,酶解温度优选为25℃~30℃。本发明所述酶解时,本发明优选在蒸料中添加自来水;所述自来水的用量优选为蒸料添加自来水后成微粘状时的水量。
得酶解底料后,本发明优选将酶解底物与乙酸混合,对酶解底物与乙酸混合后所得混合物接种复合菌剂进行第二发酵。本发明所述第二发酵的时间优选为48~72h,更优选为48h;所述第二发酵的温度优选为30~32℃。本发明在所述第二发酵过程中进行补料;所述补料的具体步骤为:所述第二发酵的第24h时在翻拌前添加1%硫酸铵和1%糖蜜;第二发酵的第48h时在翻拌前添加1%硫酸铵和1%糖蜜;所述硫酸铵和糖蜜的用量优选以第二发酵底料的重量计。本发明采用分步加料的方法,补充菌体生长代谢所需的碳源、微量元素及无机盐,使第二发酵底料玉米皮中的粗纤维能够充分降解,降解后所得成分发酵后能含有更高的营养。
本发明接种所述复合菌剂时,复合菌剂的接种量优选为第二发酵底料中玉米皮质量的5%。
本发明所述菌体蛋白生物饲料中酿酒酵母有效活菌数优选为1.4×109CFU/kg~1.4×1011CFU/kg,更优选为1.4×1010CFU/kg~1.4×1011CFU/kg,最优选为1.4×1011CFU/kg;所述菌体蛋白生物饲料中产朊假丝酵母有效活菌数优选为1.9×109CFU/kg~1.9×1011CFU/kg,更优选为1.9×1010CFU/kg~1.9×1011CFU/kg,最优选为1.9×1011CFU/kg。
本发明采用黑曲霉对第一发酵底料进行第一发酵,得曲种,之后采用含有酿酒酵母和产朊假丝酵母菌的复合菌液对第二发酵底物进行发酵处理。可见本发明采用的工艺是多菌种混合分步发酵,微生物间协同合作,极大促进玉米皮快速降解和发酵,具有如下特点:1.多菌共生,含有丰富的纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶,实现酶系互补;2.节约能源,简化工艺设备,生化反应更加完善;3.底物丰富,可分阶段提供营养物质;4.酶促作用生成的单糖等营养物立即被其他微生物所利用,在维持降解物浓度的同时,消除了酶解产物对酶的抑制作用;⑤通过微生物间的互惠共生和偏利共生关系,可将豆粕水解,生成小肽类物质,将玉米皮发酵成集营养、免疫、抗感染、易吸收等特点为一体的目的生物发酵饲料产品。而且本发明所述方法能够在兼顾成本的同时最大化地降解发酵饲料中的纤维,并提升其蛋白含量。
本发明还提供了一种利用上述技术方案所述方法制备到的菌体蛋白生物饲料。本发明在前文已经对该制备方法进行了详细的论述,在此不作赘述。本发明提供的菌体蛋白生物饲料采用的原料组合成本低、来源广泛;本发明所述菌体蛋白生物饲料能够将原料中豆粕水解为小肽类物质,玉米皮中的纤维素和半纤维素降解为可溶性糖,并转化为菌体蛋白。另外,多菌种发酵后产生芳香气味,还可以增加适口性,同时饲料中含有大量的有益微生物和酶,其中黑曲霉和酵母菌均为奶牛瘤胃中的有益微生物,产生的多种纤维素和半纤维素水解酶有助于瘤胃对日粮中粗纤维的降解,提高饲料利用率。而且该饲料含有多种酵母菌、含有丰富的蛋白质、B族维生素和氨基酸等物质,可广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育,缩短饲养期,提高产品产量与质量,例如奶产量与奶品质;并且该饲料含有黑曲霉,能产生纤维素酶、半纤维素酶等多种水解酶和糖化酶,能提高粗饲料的利用率,节约饲喂成本。
根据上述优势,本发明提供了上述技术方案所述菌体蛋白生物饲料或上述技术方案所述的菌体蛋白生物饲料在制备动物饲料中的应用。本发明所述动物优选包括哺乳动物,进一步优选包括牛,更优选包括奶牛。
根据上述优势,本发明提供了上述技术方案所述具体蛋白饲料在提高动物产奶量和奶质中的应用。本发明生产的玉米皮菌体蛋白生物饲料中含有多种酵母菌,含有丰富的蛋白质、B族维生素和氨基酸等物质,其中蛋白质含量在30%~40%左右,可广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。该饲料能促进动物的生长发育,缩短饲养期,提高产品产量与质量,例如奶产量与奶品质。
本发明还提供了黑曲霉、酿酒酵母和产朊假丝酵母菌在制备菌体蛋白生物饲料中的应用。本发明所述黑曲霉、酿酒酵母和产朊假丝酵母菌已经在前文进行详细的描述,此处不做赘述。
为了进一步说明本发明,下面结合附图和实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
准备例
培养基准备:
麦芽汁琼脂培养基为12°Brix的麦芽汁琼脂培养基,具体为麦芽汁1.0L、琼脂15.0g和余量的水,自然pH,121℃灭菌20min。
麦芽汁液体培养基为表观糖度为12°Brix的麦芽糖化液;
YPD琼脂培养基为蛋白胨10g,酵母提取粉5g,葡萄糖10g,琼脂粉20g和蒸馏水1L,pH为7.0~7.4;15℃灭菌30min;
YPD液体培养基为蛋白胨10g,酵母提取粉5g,葡萄糖10g和蒸馏水1L,pH为7.0~7.4;15℃灭菌30min。
将黑曲霉(Aspergillusniger)CJH-JXSFZh-B703在麦芽汁琼脂培养基中进行斜面培养,挑取1环黑曲霉单菌落划线于麦芽汁琼脂培养基,培养在30℃下进行;斜面培养结束后挑取黑曲霉CJH-JXSFZh-B703斜面1环,接种至250mL三角瓶内装有100mL的麦芽汁液体培养基中,30℃,180r/min恒温培养24h,制成黑曲霉CJH-JXSFZh-B703种子液,调节该种子液浓度使有效活菌数为1.0×109CFU/mL,得黑曲霉菌剂,备用;
将酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)CICC32236在YPD琼脂培养基中进行斜面培养,挑取1环酿酒酵母单菌落划线于YPD琼脂培养基,培养在30℃下进行;斜面培养结束后挑取酿酒酵母CICC32236斜面1环,接种至250mL三角瓶内装有100mL的YPD液体培养基中,30℃,180r/min恒温培养11h,制成酿酒酵母CICC32236种子液,调节该种子液浓度使有效活菌数为1.5×108CFU/mL,备用;
将产朊假丝酵母(Candidautilis)CGMCC2.2878在YPD琼脂培养基中进行斜面培养,挑取1环酿酒酵母单菌落划线于YPD琼脂培养基,培养在30℃下进行;斜面培养结束后挑取产朊假丝酵母CGMCC2.2878斜面1环,接种至250mL三角瓶内装有100mL的YPD液体培养基中,30℃,180r/min恒温培养11h,制成产朊假丝酵母CGMCC2.2878种子液,调节该种子液浓度使有效活菌数为1.8×108CFU/mL,备用;
摇瓶培养结束后将所得酿酒酵母CICC32236种子液和产朊假丝酵母CGMCC2.2878种子液等体积混合得到复合菌液,记为复合菌剂,备用。
下面的实施例均采用此处制备得到的黑曲霉菌剂或复合菌剂。
实施例1
干玉米皮取自内蒙古阜丰生物科技有限公司,干玉米皮含水量为9wt.%,麸皮取自内蒙古盛谷酿造食品有限公司,豆粕取自内蒙古盛谷酿造食品有限公司,次粉取自内蒙古盛谷酿造食品有限公司;具体试验步骤流程如图2所示,其中图2中的第二发酵底料指的是第二发酵底料中的干玉米皮、糖蜜、硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钠和硫酸镁:
(1)制备发酵底物
第一发酵底物(发酵底物1)由86份玉米皮、6份麸皮、4份豆粕和4份次粉组成,其中干玉米皮由粗玉米皮66份和细玉米皮20份组成;换算为具体的质量为:172kg干玉米皮、12kg麸皮、8kg豆粕、8kg次粉组成,其中粗玉米皮为132kg,细玉米皮为40kg。
第二发酵底物(发酵底物2)由19.5份干玉米皮、3份糖蜜、2份硫酸铵、0.2份磷酸二氢钾、0.1份氯化钠、0.2份硫酸镁0.125份乙酸和10.5份曲种组成,其中干玉米皮、糖蜜、硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钠、硫酸镁为灭菌后所得,具体步骤详见步骤(4);其中干玉米皮由粗玉米皮14.5wt.%和细玉米皮5wt.%组成;换算为具体的质量为:290kg粗玉米皮和100kg细玉米皮、糖蜜60kg、硫酸铵40kg、磷酸二氢钾4kg、氯化钠2kg、硫酸镁4kg、乙酸2.5L和210kg曲种。
(2)灭菌:将第一发酵底料装入灭菌锅,全部物料加入后开始通入120℃、0.2MPa蒸汽,搅拌10min,泄压后加入占第一发酵底料质量80%的自来水,即160kg,搅拌10min,最后通入120℃、0.2MPa蒸汽搅拌20min,得到蒸料,含水量控制在35wt.%~40wt.%,初始pH值=7.0±0.2。
(3)灭菌结束后,将黑曲霉菌剂直接与蒸料混匀,利用绞龙输送物料,并开始接种黑曲霉菌剂,保证黑曲霉菌剂接种量为第一发酵底料质量的5%,先接种一车,约50kg接种黑曲霉菌剂的第一发酵底料,再进行扩大接种,保证黑曲霉均匀接入发酵底料中,扩大接种的培养条件为30℃、48h,扩大接种后的底料温度40℃左右,此处的“底料温度40℃左右”具体指的是刚扩大培养后的物料在曲池内的温度,利用推车将接种后的底料送入曲池,料层倾斜堆放,靠近进风口的位置料层25cm,另一边料层30cm,上层刮平,开始第一发酵,发酵室温度控制在25℃~30℃,相对湿度≥95wt.%,间歇通风控制品温30℃~35℃,如品温高于35℃且连续通风不能降温至35℃以下时,进行翻堆或搅拌降温,降温至35℃以下后继续第一发酵5h~10h,观察有大量菌丝体存在而且很健壮,同时也有大量孢子存在,如图1所示,即可结束,得曲种,该曲种中的黑曲霉孢子数达到6.52×109CFU/kg。
(4)灭菌:将第二发酵底料中的干玉米皮、糖蜜、硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钠和硫酸镁装入灭菌锅,之后开始在121℃、0.2MPa蒸汽,灭菌20min,加入1400kg自来水,得蒸料。
(5)灭菌结束后,将蒸锅内物料利用推车送入酵母发酵池,与上述制备好的210kg曲种翻拌,进行适当通风降温,保证玉米皮温度不低于60℃,加入自来水调节含水率至微粘状,酶解30℃反应6h,底部有液体渗出时,及时铲至料层表面。
(6)酶解结束后,加入2.5L乙酸和复合菌剂,复合菌剂的接种量为第二发酵底料中玉米皮质量的5%,换算为具体体积为:50L酿酒酵母种子液和50L产朊假丝酵母种子液翻拌,开始第二发酵,记为酵母发酵,发酵温度为30℃,发酵时间为3d,发酵第24h时在翻拌前添加第二发酵底料总质量的1wt.%硫酸铵和第二发酵底料总质量的1%糖蜜;发酵第48h时在翻拌前添加第二发酵底料总质量的1%硫酸铵和第二发酵底料总质量的1%糖蜜;发酵结束得到分步法发酵好的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料1,菌体蛋白生物饲料1中产朊假丝酵母活菌含量为1.9×1011CFU/kg,酿酒酵母活菌含量为1.4×1011CFU/kg。
实施例2
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(3)的方法,将黑曲霉菌剂接种量调节为10%,发酵结束得到的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料2。
实施例3
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第一发酵底料替换为发酵底物3,其他步骤均不变,发酵结束得到多步法发酵好的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料3。
其中,发酵底物3由粗玉米皮82份、细玉米皮10份、麸皮4份、豆粕2份、次粉2份组成。
实施例4
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第一发酵底料替换为发酵底物4,其他步骤均不变,发酵结束得到多步法发酵好的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料4。
其中,发酵底物4由粗玉米皮74份、细玉米皮10份、麸皮6份、豆粕5份、次粉5份组成。
实施例5
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(6)的方法,将复合菌剂替换为复合菌剂2,其他步骤均不变,发酵结束得到的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料5。
其中,复合菌液2由准备例中酿酒酵母发酵液和产朊假丝酵母发酵液按照7:3的体积比混合得到。
实施例6
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(6)的方法,将复合菌液替换为复合菌液3,其他步骤均不变,发酵结束得到的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料6。
其中,复合菌液3由准备例中酿酒酵母发酵液和产朊假丝酵母发酵液按照3:7的体积比混合得到。
实施例7
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第二发酵底料替换为发酵底物5,其他步骤均不变,发酵结束得到的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料7。
其中,发酵底物5由玉米皮19.5份、实施例1制备的得到的曲种10.5份、糖蜜5份、硫酸铵4份、磷酸二氢钾0.2份、氯化钠0.1份、硫酸镁0.2份和乙酸0.125份。其中玉米皮为14.5份粗玉米皮和5份细玉米皮,换算为具体质量为:290kg粗玉米皮、100kg细玉米皮、210kg曲种、100kg糖蜜、80kg硫酸铵、4kg磷酸二氢钾、2kg氯化钠、4kg硫酸镁和2.5L乙酸。
实施例8
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第二发酵底料替换为发酵底物6,其他步骤均不变,发酵结束得到的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料8。
其中,发酵底物6由玉米皮19.5份、实施例1制备的的得到的曲种10.5份、糖蜜6份、硫酸铵2份、磷酸二氢钾0.1份、氯化钠0.2份、硫酸镁0.2份和乙酸0.125份、组成,其中玉米皮为14.5份粗玉米皮和5份细玉米皮,换算为具体质量为:290kg粗玉米皮、100kg细玉米皮、210kg曲种、120kg糖蜜、40kg硫酸铵、2kg磷酸二氢钾、4kg氯化钠、4kg硫酸镁和2.5L乙酸。
应用例1
在泌乳期奶牛中饲喂实施例1~8的菌体蛋白生物饲料,检测本发明的菌体蛋白生物饲料对奶牛产奶量的影响,具体步骤如下:
选取27头荷斯坦黑白花奶牛,通过随机分配,平均分成9组,每组3头,分别为:0号试验组、1号试验组、2号试验组、3号试验组、4号试验组、5号试验组、6号试验组、7号试验组、8号试验组。其中0试验组饲喂湿玉米皮,湿度为35~45wt.%,具体为14.5份粗玉米皮和5份细玉米皮,换算为具体质量为:290kg粗玉米皮、100kg细玉米皮,1号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料1;2号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料2,3号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料3,4号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料4,5号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料5,6号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料6,7号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料7,8号试验组饲喂菌体蛋白生物饲料8。将各试验组奶牛进行栓系式饲喂,每天早晨七点与晚上七点由专人饲喂。采用自由饮水,自由采食的方式,每天4:30和15:30进行挤奶工作,记录产奶量。试验期为30天。
产奶量测定:饲喂开始时,每日对0~8号试验组每头奶牛产奶量进行测定,计算每组奶牛平均日产奶量及总产奶量。
结果显示,试验结束时0号试验组、1号试验组、2号试验组、3号试验组、4号试验组、5号试验组、6号试验组、7号试验组、8号试验组的日产奶量分别为24.8kg±0.15kg、32.9kg±0.27kg、27.8kg±0.12kg、29.9kg±0.45kg、30.8kg±0.32kg、30.5kg±0.22kg、30.2kg±0.28kg、28.8kg±0.19kg、32.5kg±0.37kg;总产奶量分别为745kg±2.35kg、987kg±2.68kg、834kg±6.54kg、897kg±3.97kg、926kg±1.23kg、915kg±2.34kg、907kg±5.62kg、864kg±3.16kg、975kg±5.67kg;1~8号试验组平均日产奶量及总产奶量相对于0号试验组均显著增加,表明,实施例1~8的菌体蛋白生物饲料可以提高奶牛产奶量。
对比例1
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第二发酵底料替换为发酵底物7,其他步骤均不变,发酵结束得到的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料9。
其中,发酵底物7由干玉米皮19.5份、实施例1制备得到的曲种10.5份、糖蜜3份、硫酸铵6份、磷酸二氢钾0.1份、氯化钠0.2份、硫酸镁0.2份和0.125份乙酸。其中玉米皮为14.5份粗玉米皮和5份细玉米皮,换算为具体质量为:290kg粗玉米皮、100kg细玉米皮、210kg曲种、60kg糖蜜、120kg硫酸铵、2kg磷酸二氢钾、4kg氯化钠、4kg硫酸镁和2.5L乙酸。
对比例2
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第一发酵底料替换为发酵底物8,发酵结束得到玉米皮菌体蛋白生物饲料记为菌体蛋白生物饲料10。
其中,发酵底物8由干玉米皮19.5份、实施例1制备得到的曲种10.5份、糖蜜4份、硫酸铵1份、磷酸二氢钾0.6份、氯化钠0.3份、硫酸镁0.2份和乙酸0.125份,其中14.5份粗玉米皮和5份细玉米皮,换算为具体质量为:玉米皮为290kg粗玉米皮、100kg细玉米皮、210kg曲种、80kg糖蜜、20kg硫酸铵、12kg磷酸二氢钾、6kg氯化钠、4kg硫酸镁和2.5L乙酸。
对比例3
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第一发酵底料替换为发酵底物9,其他步骤均不变,发酵结束得到多步法发酵好的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料11。
其中,发酵底物9由干玉米皮19.5份、实施例1制备得到的曲种10.5份、糖蜜1份、硫酸铵5份、磷酸二氢钾0.5份、氯化钠0.3份、硫酸镁0.2份和乙酸0.125份,其中14.5份粗玉米皮和5份细玉米皮,换算为具体质量为:玉米皮为290kg粗玉米皮、100kg细玉米皮、210kg曲种、20kg糖蜜、100kg硫酸铵、10kg磷酸二氢钾、6kg氯化钠、4kg硫酸镁和2.5L乙酸。
对比例4
与实施例1步骤相同,唯一区别在于:按照实施例1中步骤(1)的方法,将第一发酵底料替换为发酵底物10,其他步骤均不变,发酵结束得到多步法发酵好的玉米皮菌体蛋白生物饲料,记为菌体蛋白生物饲料12。
其中,发酵底物10由干玉米皮19.5份、实施例1制备得到的曲种10.5份、糖蜜3份、硫酸铵1份、磷酸二氢钾0.4份、氯化钠0.3份、硫酸镁0.1份和乙酸0.125份,其中14.5份粗玉米皮和5份细玉米皮,换算为具体质量为:玉米皮为290kg粗玉米皮、100kg细玉米皮、210kg曲种、60kg糖蜜、20kg硫酸铵、8kg磷酸二氢钾、6kg氯化钠、2kg硫酸镁和2.5L乙酸。
检测对实施例1~8以及对比例1~4所制备的各菌体蛋白生物饲料进行理化指标和卫生指标测定,各理化指标和卫生指标测定方法如下:
理化指标:粗蛋白含量测定遵照GB/T6432-2018、粗纤维含量测定遵照GB/T6434-2006、水分测定遵照GB/T6435-2014、粗灰分含量测定遵照GB/T6438-1992、粗脂肪含量测定遵照GB/T6433-2006、淀粉含量测定遵照GB/T20194-2018;
卫生指标:总砷含量测定遵照GB/T13079-2006、铅含量测定遵照GB/T13080-2004、汞含量测定遵照GB/T13081-2006、镉含量测定遵照GB/T13082-1991、铬含量测定遵照GB/T13088-2006、氟含量测定遵照GB/T13083-2002、亚硝酸盐含量测定遵照GB/T13085-2005、黄曲霉毒素B1含量测定遵照GB/T17480-1998、赭曲霉毒素A含量测定遵照GB/T19539-2004、玉米赤霉烯酮含量测定遵照GB/T19540-2004、呕吐毒素含量测定遵照GB/T30956-2014、T-2毒素含量测定遵照GB/T28718-2012、伏马毒素含量测定遵照NY/T1970-2010、氰化物含量测定遵照GB/T13084-2006、游离棉酚含量测定遵照GB/T13086-1991、异硫氰酸酯含量测定遵照GB/T13087-1991、恶唑烷硫酮含量测定遵照GB/T13089-1991、六氯苯含量测定遵照GB/T34270-2017、多氯联苯含量测定遵照GB/T8381.8-2005、沙门氏菌检测遵照GB/T13091-2002;具体过程为公知常识,在此不再赘述。
真蛋白测定方法如下:
(1)实验步骤
准确称取1g左右(精确至0.0001g)待测样品置于200ml烧杯中,加50ml水中,加热至沸。然后加入20ml硫酸铜溶液,20ml的2.5%(m/m)氢氧化钠水溶液,用玻璃棒充分搅拌,放置1h以上。用定性滤纸过滤,然后用60~80℃热水洗涤沉淀5或6次,用氯化钡溶液5滴和盐酸溶液1滴检查滤纸,重复前面滴检查滤纸的过程,直至不生成白色硫酸钡沉淀为止。将沉淀和滤纸放在65℃烘箱干燥2h,然后全部转移到凯氏烧瓶中,按半微量凯氏定氮法进行氮的测定。
(2)计算公式
式中:
V2:滴定试样所消耗盐酸标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
V1:滴定空白所消耗盐酸标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
C:盐酸标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
m:试样质量,单位为克(g);
V:试样消煮液总体积,单位为毫升(mL);
V':蒸馏用消煮液体积,单位为毫升(mL);
6.25:氮换算成粗蛋白的平均系数;
酵母菌检测方法如下:
准确称取1g菌体蛋白生物饲料,放入盛有9mL无菌水中漩祸混合15min,制成酵母菌浓度为10-1的菌悬液,再吸取1mL酵母菌浓度为10-1的菌悬液加入到9mL无菌水中,充分振荡、摇匀,稀释成酵母菌浓度为10-2的菌悬液。吸取10μL酵母菌浓度为10-2浓度的菌悬液滴到血球板0.0025mm2计数区域,然后滴入等体积的美兰染色液,使其混合均匀,加盖盖玻片,切勿产生气泡,染色3~5min左右,并于染色后5min内转至显微镜下测定酵母活性并计算酵母活菌数量。
计算公式为:
酵母细胞数/g=80小格内酵母细胞个数/80×400×106×稀释倍数
计算公式为:酵母细胞数/g=80小格内酵母细胞个数/80×400×106×稀释倍数。
检测结果见表1,其中%表示质量百分比。
表1菌体蛋白生物饲料检测指标结果
通过实施例1与对比例1的数据对比可知,改变无机盐含量比例时,粗蛋白含量低于标准值,真蛋白含量明显低于实施例1,粗纤维含量高于标准值,分析原因可能是在无机盐含量比例分配不当,抑制了酵母菌生长繁殖,并且从表1可以看出,对比例1中酵母菌数量明显低于实施例。通过实施例2与对比例2的数据对比可知,降低无机氮含量时,粗蛋白含量低于标准值,真蛋白含量明显低于实施例2,粗纤维含量高于标准值,分析原因可能是酵母菌在发酵过程中可利用的无机氮源含量较低,不能满足自身生长繁殖的需要,并且从表1可以看出,对比例2的酵母菌数量明显低于实施例1~8。
通过实施例3与对比例3的数据对比可知,升高无机氮源含量时,粗蛋白含量、真蛋白含量和粗纤维含量均接近标准值,分析原因可能是在增加无机氮源含量可促进酵母菌生长繁殖,但是氮源含量增加幅度还需要继续改进。
通过实施例6与对比例2的数据对比可知,增加糖蜜浓度时,对比例2的粗蛋白含量、真蛋白含量均明显低于实施例6;粗纤维含量高于标准值,分析原因可能是糖蜜浓度较高,含有大量的糖类、矿物质与生物素等,抑制了酵母菌的生长,所以对比例2的粗蛋白与真蛋白含量较低,酵母菌数量较少。
通过比较酵母菌数量发现,实施例1~实施例8中酵母菌数量均高于对比例1~对比例4中酵母菌的数量。由表1可见,综合比较上述实施例1~实施例8与对比例1~对比例4的实验数据,其中通过比较粗蛋白含量、真蛋白含量与粗纤维含量发现,实施例1~实施例8中的粗蛋白含量与真蛋白含量均显著高于对比例1~对比例4,且满足蛋白饲料的标准;粗纤维含量明显低于对比例,满足蛋白饲料中粗纤维含量≤18%的标准。本发明的实施例1~实施例8以及对比例1~4中无机污染物含量未检出;真菌毒素含量符合卫生指标要求;天然毒素和有机污染物含量未检出;本发明的实施例1~实施例8制备的得到的菌体蛋白生物饲料益生菌含量显著增多,即酿酒酵母和产朊假丝酵母数量增多,黑曲霉数量减少,且饲喂效果明显,奶牛产奶量增加。
综上所述可知,本发明的玉米皮菌体蛋白发酵饲料不但可以提供优质蛋白质,而且还可以提供多种益生菌和酶,在保证蛋白质的供给的同时也对减少或消除抗生素使用,保障养殖业绿色发展亦有一定作用,具有广泛的应用前景。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种菌体蛋白生物饲料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:将黑曲霉菌剂接种于第一发酵底料进行第一发酵,得曲种;
将复合菌剂接种于第二发酵底料中进行第二发酵,得菌体蛋白生物饲料;
所述第一发酵底料包括以下质量份的原料:84~92份玉米皮、4~6份麸皮、2~4份豆粕和2~5份次粉;
所述第二发酵底料包括以下质量份的原料:19.5份玉米皮、3~6份糖蜜、2~4份硫酸铵、0.1~0.2份磷酸二氢钾、0.1~0.2份硫酸镁、0.10~0.20份氯化钠、0.10~0.15份乙酸和10.5份所述曲种;
所述玉米皮的类型包括粗玉米皮和/或细玉米皮;所述粗玉米皮的粒径为5目~10目;所述细玉米皮为玉米皮粉碎后过20目筛后所得的筛下物;
所述第一发酵的时间为24~48h,温度为30~35℃;
所述第二发酵的时间为48~72h,温度为30~32℃;
所述复合菌剂包括酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母菌种子液;所述酿酒酵母种子液中酿酒酵母活菌数为1.4×1011 CFU/kg;所述产朊假丝酵母菌种子液中产朊假丝酵母菌的活菌数为1.9×1011 CFU/kg;所述复合菌剂中酿酒酵母种子液和产朊假丝酵母种子液的体积比为1~7:1~7;
所述黑曲霉的保藏编号为CGMCC 22439;所述酿酒酵母的保藏编号为CICC 32236;所述产朊假丝酵母的保藏编号为CGMCC 2.2878;
接种所述黑曲霉菌剂时,黑曲霉菌剂的接种量为第一发酵底料质量的5~10%;
接种所述复合菌剂时,复合菌剂的接种量为第二发酵底料中玉米皮质量的5%~10%。
2.一种利用权利要求1所述制备方法制备得到的菌体蛋白生物饲料。
3.权利要求2所述菌体蛋白生物饲料在制备动物饲料中的应用。
4.权利要求2所述菌体蛋白生物饲料在提高动物产奶量中的应用。
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