本发明涉及饲料制备
技术领域：
，具体而言，涉及一种制备富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料的方法以及饲料。
背景技术：
：多不饱和脂肪酸(pufa)，尤其是部分动物自身不能合成的长链多不饱和脂肪酸：二十二碳六烯酸(docosahexaenoicacid，简称dha)具有促进养殖动物生长和提高免疫力的功效，在饲料中添加dha以维持动物机体正常的功能十分重要。近年来，富含dha的动物产品深受消费者的青睐，例如，富含dha的禽蛋、禽肉、水产品，而动物产品中的dha的组成和含量取决于日粮饲料中dha的含量和种类，二者保持一致。所以，在日粮饲料中添加dha十分必要。β胡萝卜素(bc)是由某些生物有机体天然产生的、颜色在黄色至红色范围内的有机色素，上述生物有机体包括光合有机体(例如，植物、藻类、蓝藻)和一些真菌。类胡萝卜素是使胡萝卜呈橙色的原因，同时也是使火烈鸟和鲑鱼呈粉红色和龙虾与小虾呈红色的原因。然而，动物无法产生类胡萝卜素并且必须通过它们的饮食来接收类胡萝卜素。工业上将β胡萝卜素色素用作食品和饲料原料的成分，从而起到营养功能和增强消费者的可接受性两种作用。例如，β胡萝卜素广泛用于蛋鸡养殖中以使其所产鸡蛋蛋黄呈现着色特征。另外，β胡萝卜素还提供潜在的健康益处，例如作为维生素a前体或抗氧化剂，例如，应用在家禽和家畜饲料中以起到抗炎症，增强免疫力的作用。现有dha和bc的生产方法：产dha菌种和产bc菌种分别发酵，获得单一产品，生产两个产品需要两条生产线，成本相对较高。两种菌分开液体发酵混合制备的饲料，直接混合后多不饱和脂肪酸和β胡萝卜素含量减半使得含量较低。液体发酵干燥时由于水分含量高，需要更多的时间及更高的能耗干燥，使得bc和dha被氧化含量降低，得到的富含多不饱和脂肪酸的饲料过氧化值较高。另外，液体发酵直接干燥后得到的粉末过细，难以造粒。鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料的制备方法。采用该制备方法可以制得同时富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料，避免液体培养长时间干燥使得β胡萝卜素和二十二碳六烯酸被氧化，并且缩短了生产时间，节约了成本，且提高了二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的含量。本发明的另一目的在于提供一种富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料。该饲料含有较丰富的二十二碳六烯酸和β胡萝卜素。本发明是这样实现的：一方面，本发明提供了一种富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料的制备方法，其包括：发酵步骤：将产二十二碳六烯酸的a菌和产β胡萝卜素的b菌接种至同一固体发酵培养基中进行发酵。本发明提供的制备方法，通过将产二十二碳六烯酸的a菌和产β胡萝卜素的b菌置于同一固体发酵培养基上共同混合发酵，在产生二十二碳六烯酸的同时产生β胡萝卜素，所制得的饲料中即可含有二十二碳六烯酸和β胡萝卜素两种成分。该制备方法大大地节约了生产工序，避免液体培养长时间干燥使得β胡萝卜素和二十二碳六烯酸被氧化，并且缩短了生产时间，提高了生产效率。进一步地，在本发明的一些实施方案中，a菌选自裂殖壶菌、破囊壶菌、双鞭甲藻和酵母菌中的任意一种。进一步地，在本发明的一些实施方案中，b菌为三孢布拉氏霉菌；优选的，b菌为三孢布拉氏霉正菌和三孢布拉氏霉负菌的混合。发明人发现，在发酵的过程中，a菌(例如裂殖壶菌、破囊壶菌、双鞭甲藻或酵母菌)和b菌例如三孢布拉氏霉菌在发酵时的接种先后顺序对终产品的二十二碳六烯酸和β胡萝卜素含量的高低有影响。经过发明人的探索，惊喜地发现：先接种b菌例如三孢布拉氏霉菌，让其发酵一段时间后例如12-24h，然后在接种a菌(例如裂殖壶菌、破囊壶菌、双鞭甲藻或酵母菌)，继续发酵一段时间，这样，得到的发酵产品中的二十二碳六烯酸和β胡萝卜素二者的成分均有明显提高。其可能的原因在于先接种b菌例如三孢布拉氏霉菌再接种a菌(例如裂殖壶菌、破囊壶菌、双鞭甲藻或酵母菌)，当b菌菌丝体生长起来以后，可以形成一个较蓬松的环境，有利于增加a菌溶氧。进一步地，在本发明的一些实施方案中，在发酵步骤中，所用的a菌通过如下方法制备：将冻存的产dha的a菌，解冻后，接种于dha液体培养基中，于20℃的条件下培养48h，然后离心浓缩，收集浓缩后的a菌菌体，即可用于接种至固体发酵培养基。其中，所用dha液体培养基含有：5-7wt％的葡萄糖、2-4wt％的谷氨酸钠、0.8-1wt％的酵母浸膏和3-5wt％的无机盐溶液，余量为水，ph自然；其中，无机盐溶液：含有0.5wt％的磷酸二氢钾、0.7wt％的硫酸镁、0.6wt％的硝酸钾、1.5wt％的氯化钠、0.02wt％的氯化钙以及0.40wt％的硫酸钠，余量为水。进一步地，在本发明的一些实施方案中，在发酵步骤中，所用的三孢布拉氏霉菌通过如下方法制备：1)斜面培养：取三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌孢子悬液，分别涂布于pda斜面培养基上，于25℃恒温培养箱中培养5-7天；2)种子培养：分别从pda斜面培养基上用接种铲铲取一铲的三孢布拉氏霉菌正菌、三孢布拉氏霉菌负菌，分别接种到含有150ml种子培养基的1000ml三角瓶中，于25℃，180转/分钟条件下培养48小时，得到三孢布拉氏霉菌正菌种子液和三孢布拉氏霉菌负菌种子液。其中，所述种子培养基包括：葡萄糖10g/l，玉米淀粉20-40g/l，玉米浆干粉30-50g/l，磷酸二氢钾0.5-1g/l，硫酸镁0.1-0.5g/l，ph6.5-7.5。3)将步骤2)中的三孢布拉氏霉正菌种子液和三孢布拉氏霉负菌种子液以1:5的质量比接种至含bc培养基的发酵摇瓶中培养12-24h。然后离心浓缩，收集浓缩后的三孢布拉氏霉菌体，即可用于接种至固体发酵培养基。其中，其中，bc培养基的成分与步骤2)的种子培养基相同。进一步地，在本发明的一些实施方案中，在发酵步骤中，发酵时间为102～144h。进一步地，在本发明的一些实施方案中，在发酵步骤中，先将b菌(例如三孢布拉氏霉菌)接种至所述固体发酵培养基发酵12-24h后，再将a菌(例如裂殖壶菌、破囊壶菌、双鞭甲藻或酵母菌)接种至所述固体发酵培养基进行发酵，共同发酵培养的时间为90-120h。进一步地，在本发明的一些实施方案中，b菌与a菌的接种比例为：(1：4)～(7：1)优选的，b菌的接种量为0.1wt％-1wt％，a菌的接种量为0.1wt％-1wt％。其中接种的菌为将种子液离心浓缩后收集的菌体。进一步地，在本发明的一些实施方案中，所述固体发酵培养基的原料按质量百分数计包括：玉米淀粉10％-20％、小麦麸皮38％-42％、黄豆饼粉10％-20％、玉米浆干粉10％-20％、无机盐3％-5％以及维生素3％-5％。其中，上述无机盐为溶液，最好为：含有0.5wt％的磷酸二氢钾、0.7wt％的硫酸镁、0.6wt％的硝酸钾、1.5wt％的氯化钠、0.02wt％的氯化钙以及0.40wt％的硫酸钠，余量为水。上述维生素为干粉组合物，其含有80％的硫胺素、18.6％的泛酸钙、0.4％的生物素以及1％的氰钴胺。进一步地，在本发明的一些实施方案中，在发酵的过程中，每间隔10-14小时翻动固体发酵培养基一次。翻动的主要目的在于增大固体培养基之间的间隙，增加溶氧。每次翻动持续5-10min。进一步地，进一步地，本发明实施例中于翻动过程中向固体培养基中补充无菌水，可选地，无菌水的补充量为固体培养基的5-10wt％，例如可以为5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％和10wt％。较佳地，不同发酵时期补水量不同，因发酵前期时间较短，补水量可相对少一些，发酵中后期时间长且水分挥发多，因此该发酵时期可相对加大补水量。通过于翻动过程中补充无菌水，一方面可辅助防止培养基结团，另一方面可利于水作为固体发酵的传质介质，在发酵中使固、液、气三种状态达到相平衡，以获得良好的发酵环境，使裂殖壶菌得以较好的生长。进一步地，在本发明的一些实施方案中，在发酵步骤之后，所述制备方法还包括：将发酵所得的培养基与其中的菌体一起经微波干燥、造粒，制得所述饲料。进一步地，在本发明的一些实施方案中，微波干燥的参数为：功率为5-15kw，温度为90-110℃，时间0.5-2h。另一方面，本发明提供了一种富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料，其由上述的制备方法制得。另一方面，本发明提供了一种饲料，该饲料包括如下成分：β胡萝卜素不少于1.9wt％、二十二碳六烯酸不少于3.8wt％、蛋白质不少于45wt％以及粗纤维低于10wt％，以及粗纤维低于10wt％。进一步的，在本发明的实施方案中，饲料中的β胡萝卜素含量不高于12.3wt％、二十二碳六烯酸含量不高于26.2wt％、蛋白质含量不高于70.8wt％、粗纤维含量不少于4.8wt％。进一步地，在本发明的一些实施方案中，所述饲料颗粒度为0.8-6mm、水分含量不超过10wt％、碳氮比为(12-30)：1。可选地，本发明实施例中的饲料可以直接为上述富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素产物，也可以经上述功能性产物与普通饲料混合而得。具体地，上述功能性饲料可以为动物饲料或海产饲料以应用于动物或海产的养殖。将上述动物饲料或海产饲料应用于动物或海产的养殖中，可提高动物或海产的饮食营养价值，改善动物或海产的生产性能以及产品品质。本发明中，裂殖壶菌在发酵过程中对无机盐的利用要求较高，而三孢布拉霉对无机盐的要求较低，利用二者混合发酵有利于营养物质的传递和互补，并且在固体发酵过程中，三孢布拉霉能够增加环境孔隙率，有利于裂殖壶菌的充分溶氧，固体培养基采取玉米淀粉、小麦麸皮、黄豆饼粉、玉米浆干粉作为发酵基质，辅以无机盐、维生素等按比例组成蓬松的发酵环境，制得的复合功能性饲料整体dha和β胡萝卜素保护较好，功能性成分含量高，颗粒度适宜。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供的制备富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料方法，如下：1制备发酵用的菌体种子：1.1三孢布拉氏霉种子制备1)斜面培养：配制pda斜面培养基(葡萄糖20g/l，琼脂粉25g/l，去皮土豆200g/l；将土豆切成1cm方块加入去离子水煮沸30min，冷却后用四层纱布过滤，取过滤后的清液加入葡萄糖和琼脂粉)。取三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌孢子悬液，分别涂布于pda斜面培养基上，于25℃恒温培养箱中培养6天；2)种子培养：分别从三孢布拉氏霉菌正菌、负菌菌株斜面上用接种铲铲取一铲的正菌、负菌，分别接种到含有150ml种子培养基的1000ml三角瓶中，于25℃，180转/分钟条件下培养48小时，得到三孢布拉氏霉菌正菌种子液和三孢布拉氏霉菌负菌种子液。所用种子培养基包括：葡萄糖10g/l，玉米淀粉30g/l，玉米浆干粉50g/l，磷酸二氢钾1g/l，硫酸镁0.1g/l，ph7.0。3)将步骤2)中的三孢布拉氏霉正菌种子液和三孢布拉氏霉负菌种子液以1:5的质量比接种至含bc培养基的发酵摇瓶中培养18h。然后离心浓缩，收集浓缩后的三孢布拉氏霉菌体，备用。其中，bc培养基包括：葡萄糖10g/l，玉米淀粉30g/l，玉米浆干粉50g/l，磷酸二氢钾1g/l，硫酸镁0.1g/l，ph7.0。1.2裂殖壶菌种子制备将冻存的产dha微生物菌裂殖壶菌菌，解冻后，接种于dha液体培养基中，于20℃的条件下培养48h，然后离心浓缩，收集浓缩后的裂殖壶菌菌菌体，备用。其中，所用dha液体培养基含有：7wt％的葡萄糖、4wt％的谷氨酸钠、1wt％的酵母浸膏和5wt％的无机盐溶液，余量为水，ph自然；其中，无机盐溶液：含有0.5wt％的磷酸二氢钾、0.7wt％的硫酸镁、0.6wt％的硝酸钾、1.5wt％的氯化钠、0.02wt％的氯化钙以及0.40wt％的硫酸钠，余量为水。2制备功能性饲料2.1制备发酵用固体培养基按质量百分比为28％：35％：18％：14％：3％：2％的比例，取玉米淀粉、小麦、黄豆、玉米浆干粉、无机盐溶液、维生素混合，再按水与淀粉的重量比为10:18的比例加入水，于95℃的条件下蒸煮20min，灭菌20min，制得发酵用的固体培养基。所用无机盐溶液：含有0.5wt％的磷酸二氢钾、0.7wt％的硫酸镁、0.6wt％的硝酸钾、1.5wt％的氯化钠、0.02wt％的氯化钙以及0.40wt％的硫酸钠，余量为水。所用维生素为干粉组合物，其含有80％的硫胺素、18.6％的泛酸钙、0.4％的生物素以及1％的氰钴胺。2.2接种发酵第一阶段发酵：先按接种量为0.5wt％将浓缩后的三孢布拉氏霉菌体转接于固体发酵培养基中，于20℃的条件下进行发酵培养，发酵时间14h；期间，每隔10h翻动固体培养基一次，每次翻动例如可以持续5min。翻动过程中按固体培养基的5wt％向固体培养基中补充无菌水。第二阶段发酵：第一阶段发酵结束后，再按接种量为0.5wt％的比例将浓缩后的裂殖壶菌菌体转接于同一固体发酵培养基中，于26℃的条件下再继续共同发酵时间100h。期间，每隔10h翻动固体培养基一次，每次翻动例如可以持续5min。翻动过程中按固体培养基的5wt％向固体培养基中补充无菌水。发酵结束后，将发酵所得的培养基与菌体在干燥功率为5kw、干燥温度为90℃的微波干燥机中干燥粉碎2h，然后造粒，即得富含二十二碳六烯酸和β胡萝卜素的饲料。实施例2-7实施例2-7的制备方法与实施例1基本相同，各实施例中不同的相关参数和条件见表1，未例出的相关参数均与实施例1相同。表1表中：“b菌接种培养后再接种a菌的时间(h)”是指，b菌接种至固体发酵培养基培养的时间，该培养时间结束后再接种a菌，例如实施例2中为22h，即将b菌接种至固体发酵培养基培养22h后，再接种a菌。“接种a菌后共同在固体发酵培养基上的发酵时间”，是指接种a菌后，a菌和b菌在固体发酵培养基上共同发酵的时间，例如实施例2中为90h，也就是说接种a菌后，再在固体发酵培养基中继续共同发酵90h。实施例8方法与实施例3基本相同，不同之处在于接种三孢布拉氏霉菌发酵36小时后再接种裂殖壶菌。实施例9方法与实施例3基本相同，不同之处在于将三孢布拉氏霉菌与裂殖壶菌同时接种至固体发酵培养基，共同发酵115h。实施例10方法与实施例3基本相同，不同之处在于接种三孢布拉氏霉菌发酵8小时后再接种裂殖壶菌。实施例11方法与实施例3基本相同，不同之处在于，将两种菌接种至固体发酵培养基时，三孢布拉氏霉接种量为2％，裂殖壶菌接种量为0.5％。实施例12本对比例方法与实施例3基本相同，不同之处在于先接种裂殖壶菌16h后再接种三孢布拉氏霉菌。对比例1本对比例的制备饲料的方法如下：(1)三孢布拉氏霉菌发酵参考实施例1中的步骤1.1的方法，在其步骤3)中，延长发酵时间，发酵144h，得到三孢布拉氏霉菌发酵液；(2)裂殖壶菌发酵参考实施例1中的步骤1.2的方法，延长发酵时间，发酵144h，得到裂殖壶菌发酵液；(3)将上述三孢布拉氏霉菌发酵液和裂殖壶菌发酵液分别喷雾干燥，然后以质量比1:1混合，得到饲料。实施例1-7制得的功能性饲料的各指标检测结果见表2。表2实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7饲料碳氮比12:130:118:122:115:114:123:1饲料颗粒度(mm)0.8432246饲料dha含量(％)10.513.419.213.916.230.28.5饲料bc含量(％)4.37.27.45.72.63.111.3饲料蛋白含量(％)65.758.655.462.165.84561.6饲料水分含量(％)3.46.55.74.44.36.57.7粗纤维含量(％)6.25.24.56.74.87.63.5pov值4.43.02.52.32.03.33.5实施例8-12，对比例1制得的功能性饲料的各指标检测结果见表3。表3通过实施例1-12与对比例1的比较可以看出，将三孢布拉氏霉菌和裂殖壶菌共同置于固体发酵培养基中发酵，具有更低的pov值，且由于整体dha和β胡萝卜素被氧化的少，含量较高。说明本发明实施例提供的制备方法可以避免液体培养长时间干燥使得β胡萝卜素和二十二碳六烯酸被氧化的问题，降低pov值，提高β胡萝卜素和二十二碳六烯酸的含量；此外，可以看出实施例1-7相较于实施例例8-11，先接种三孢布拉氏霉菌发酵10-24h，后再接种裂殖壶菌，可以提高饲料中dha含量；此外，通过实施例12的数据，可以看出，三孢布拉氏霉菌和裂殖壶菌的接种量可以影响终产物饲料中的β胡萝卜素和二十二碳六烯酸含量，说明将三孢布拉氏霉菌和裂殖壶菌的接种量控制在0.1％-1％范围内，可以提高终产物饲料中的β胡萝卜素和二十二碳六烯酸含量。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。当前第1页12