专利名称：复合菌发酵高纤维农副产品生产动物益生菌饲料的方法
技术领域：
本发明是一种以高纤维农副产品为原料，利用复合菌发酵生产蛋白及天然类胡萝卜素含量高、纤维含量低、营养丰富的动物益生菌饲料，属农、林副产品深加工领域。
背景技术：
高纤维农副产品是在农产品生产及加工过程中产生的，如砻糠、米糠/去脂米糠、 农作物秸秆、豆渣、麸皮、啤酒糟、茶粕/饼、菜籽粕/饼、甜叶菊渣、中药渣、苹果渣和山药皮等。我国是农业大国，高纤维农副产品的产量巨大，由于技术水平有限，这些农副产品一直未得到有效利用，利用率及经济效益低，造成极大的资源浪费，同时对环境也构成极大的威胁。利用高纤维农副产品生产益生菌饲料，国内外相关的研究很多，主要是利用纤维素酶产生菌、蛋白酶产生菌以及肠道益生菌复合发酵生产，应用的菌种主要是霉菌，酵母菌和细菌三大类，包括木霉、米曲霉、黑曲霉、根霉、产朊假丝酵母，乳酸菌及枯草芽孢杆菌等， 目的旨在对农副产品进行再利用，缓解人畜抢粮的局面，提高饲料的蛋白含量，降解其中的抗营养因子，提高饲料的生物利用率及增强畜禽的免疫力等。粗壮脉纹孢菌(Meurospora. crassa )，属真菌门，真子囊菌亚纲，鹿角菌目，粪壳菌科，脉纹孢菌属。该菌可产高活力纤维素酶，能够利用高纤维农副产品，如砻糠、米糠/去脂米糠、农作物秸秆、豆渣、麸皮、啤酒糟、茶粕/饼、菜籽粕/饼、甜叶菊渣、中药渣、苹果渣和山药皮等，可高效降解原料中的粗纤维和木质素成低聚糖和单糖等成分，改善饲料的适口性，提高饲料蛋白质含量、单糖及低聚糖含量，提高饲料的生物利用率等。同时，该菌能够合成较高产量的类胡萝卜素，发酵成熟后具有特有面包香味，且同某些益生菌，如植物乳杆菌，可以共生。该菌生长所需营养简单，原料易得、成本低，发酵周期短，发酵过程易操作控制，对纤维素含量较高的农副产品进行资源再利用生产附加值较高的富含类胡萝卜素益生菌饲料及饲料添加剂，可以大大提高资源的利用率，具有较大经济和社会效益。与国内益生菌饲料的相关研究及应用相比，粗壮脉纹孢菌在蛋白提高率方面与其他菌种发酵不分上下，但该菌比其他菌种的适应性更强，特别是可以利用高纤维素农副产品转化为可利用的碳水合物，且培养条件控制更粗放，操作更简单，这点是其他菌种发酵微生态饲料所无法比拟的。同时该菌发酵的高产量类胡萝卜素是它的一大特色，目前还没发现在饲料发酵领域有集纤维分解，提高蛋白含量和高产天然色素于一身的菌种。因此，该菌种在饲料发酵方面的应用具有较大的优势。
发明内容
本发明的目的是利用粗壮脉纹孢菌与植物乳杆菌复合协同发酵高纤维农副产品， 将纤维转化为可利用的碳水合物、生产蛋白含量与消化吸收率较高的富含类胡萝卜素的新型益生菌饲料，为饲料工业提供一种生产成本低，生产效率高，可操作性强，效益高的发酵技术。本发明的具体工艺步骤
(1)将高纤维农副产品包括砻糠、米糠/去脂米糠、农作物秸秆、豆渣、麸皮、啤酒糟、茶粕/饼、菜籽粕/饼、甜叶菊渣、中药渣、苹果渣和山药皮除杂、粉碎处理，与辅料即0 6. 0% 硫酸铵、和/或0 3. 0%磷酸二氢钾、和/或0 1. 0%氯化钙、和/或0. 1. 0%硫酸镁按比例混合均勻后润水蒸料；
(2)蒸料完成后冷却至2(T40°C，同时接种粗壮脉纹胞菌和植物乳杆菌，20 40°C下固态发酵2 5d ；
(3)将发酵完成的饲料置于40°C 70 ！干燥后粉碎，即得富含类胡萝卜素的益生菌饲料产品。本发明的主要特点是利用粗壮脉纹孢菌较强的产纤维素酶能力，降解高纤维农副产品中粗纤维，同时与植物乳杆菌的复合协同发酵，提高饲料中粗蛋白、小肽、总可溶性糖、 低聚糖和单糖含量，并大大提高饲料中活性益生菌数量，同时由于菌体成熟孢子中富含类胡萝卜素，增加了发酵饲料中天然色素含量，改善了其营养结构，开发出一种新型的益生菌饲料。本发明的有益效果是1.利用粗壮脉纹孢菌和植物乳杆菌复合发酵高纤维农副产品可以大幅度降低粗纤维含量，将纤维转化为可利用的碳水合物、提高其粗蛋白及类胡萝卜素含量，改善饲料品质及适口性，提高其消化吸收率；2.微生物发酵益生菌饲料，原料和生产设备投资少，发酵时间短，发酵过程易控制，生产效率高，效益好；3.利用微生物发酵高纤维农副产品不仅能变废为宝，减少环境污染，又能缓解蛋白质饲料严重短缺的压力， 还可以节约大量粮食，极大地降低饲料成本，具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施例方式实施例一
将10 70%砻糠、30 90%米糠/去脂米糠和0. 5 4%硫酸铵混合均勻后润水蒸料， 熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳杆菌(1. 0%, ν/ w)后于30°C下培养4d，发酵结束后60°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为40%，蛋白增长率为34%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 450mg/kg饲料干重。实施例二
将0 100%豆渣、0 100%米糠/去脂米糠和0. 5 3%硫酸铵混合均勻后润水蒸料， 熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳杆菌(1. 0%, ν/ w)后于32°C下培养3d，发酵结束后55°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为45%，蛋白增长率为38%，活性植物乳杆菌数达到1012cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达380 500mg/kg饲料干重。实施例三
将10 75%农作物秸秆粉(稻草或小麦秸秆等)、25 90%米糠/去脂米糠和0. 5 4% 硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 0%,w/V)和植物乳杆菌(1. 5%, v/w)后于下培养5d，发酵结束后60°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为47%，蛋白增长率为40%，活性植物乳杆菌数达到IO11Cfu/ g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例四
将20 75%啤酒糟粉，25 80%米糠/去脂米糠和1 6%硫酸铵、0. 5 3%磷酸二氢钾、0. 05 1%氯化钙和0. 02 0. 5%硫酸镁混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C 后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳杆菌(3. 0%, v/w)后于30°C下培养 4d，发酵结束后55°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为42%，蛋白增长率为36%，活性植物乳杆菌数达到101(lCfU/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例五
将20 85%茶粕/饼粉(去除茶皂素)，15 80%米糠/去脂米糠混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳杆菌(3. 0%, v/w)后于31°C下培养4d，发酵结束后50°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为45%，蛋白增长率为38%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例六
将20 85%菜籽粕/饼粉，15 80%米糠/去脂米糠混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳杆菌(2. 0%, v/w)后于 32°C下培养5d，发酵结束后45°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为 40%,蛋白增长率为35%，活性植物乳杆菌数达到1012cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例七
将10 75%甜叶菊渣，25 90%米糠/去脂米糠和0. 5 4%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳杆菌(2. 5%, v/w)后于下培养4d，发酵结束后50°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为35%，蛋白增长率为30%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达300 ;350mg/kg饲料干重。实施例八
将20 85%中药渣粉，15 80%米糠/去脂米糠和0. 5 3%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳杆菌(3. 0%, v/w)后于30°C下培养5d，发酵结束后45°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为35%，蛋白增长率为30%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例九
将20 80%苹果渣，20 80%米糠/去脂米糠和0. 2 4%硫酸铵和0. 02 0. 5%硫酸镁混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(2. 0%, w/ w)和植物乳杆菌(3. 0 v/w)后于30°C下培养5d，发酵结束后45°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为35%，蛋白增长率为30%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达320 390mg/kg饲料干重。实施例十
将20 80%山药皮粉，20 80%米糠/去脂米糠和0. 5 3%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳杆菌(3. 0%, v/w)后于32°C下培养5d，发酵结束后45°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为45%，蛋白增长率为30%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 450mg/kg饲料干重。实施例i^一
将10 70%砻糠、30 90%豆渣和0. 5 4%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至 2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳杆菌(P/o，v/w)后于36°C下培养4d，发酵结束后45°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为40%，蛋白增长率为38%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/ kg饲料干重。实施例十二
将10 75%农作物秸秆粉(稻草或小麦秸秆等)、25 90%豆渣和0. 5 4%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳杆菌(2. 0 v/w)后于30°C下培养3d，发酵结束后65°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为39%，蛋白增长率为35%，活性植物乳杆菌数达到IO11CfVg饲料， 类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例十三
将20 75%啤酒糟粉，25 80%豆渔和1 6%硫酸铵、0. 5 3%磷酸二氢钾、0. 05 1%氯化钙和0. 02 0. 5%硫酸镁混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1.5 w/w)和植物乳杆菌(2. 0 v/w)后于32°C下培养5d，发酵结束后 65°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为40%，蛋白增长率为34%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例十四
将20 85%茶粕/饼粉(去除茶皂素)，15 80%豆渣混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至 2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳杆菌(P/o，v/w)后于32°C下培养4d，发酵结束后45°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为50%，蛋白增长率为38%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/ kg饲料干重。实施例十五
将20 85%菜籽粕/饼粉，15 80%豆渣混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C 后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 0%, w/w)和植物乳杆菌(1. 5%, v/w)后于35°C下培养 3d，发酵结束后55°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为46%，蛋白增长率为32%，活性植物乳杆菌数达到101(lCfU/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 450mg/kg饲料干重。实施例十六
将10 75%甜叶菊渣，25 90%豆渣和0. 5 4%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳杆菌(1. 0%, v/w)后于32°C下培养4d，发酵结束后45°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为 40%,蛋白增长率为38%，活性植物乳杆菌数达到1012cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例十七
将20 85%中药渣粉，15 80%豆渣和0. 5 3%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳杆菌(1. 5%, v/w)后于30°C下培养4d，发酵结束后60°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为 45%，蛋白增长率为35%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 450mg/kg饲料干重。实施例十八
将20 80%苹果■，20 80%豆■和0. 2 4%硫酸铵和0. 02 0. 5%硫酸镁混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳杆菌(2. 5 v/w)后于30°C下培养4d，发酵结束后60°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为48%，蛋白增长率为35%，活性植物乳杆菌数达到101(lCfU/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例十九
将20 80%山药皮粉，20 80%豆渣和0. 5 3%硫酸铵混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳杆菌(2. 0%, v/w)后于30°C下培养4d，发酵结束后60°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为 45%，蛋白增长率为35%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 500mg/kg饲料干重。实施例二十
将20 85%茶粕/饼粉(去除茶皂素)，15 80%麸皮混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳杆菌(1. 5%, v/w)后于 31°C下培养5d，发酵结束后50°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为 43%，蛋白增长率为40%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达300 350mg/kg饲料干重。实施例二i^一
将20 85%菜籽粕/饼粉，15 80%麸皮混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C 后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳杆菌(1. 0%, v/w)后于32°C下培养 4d，发酵结束后55°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为45%，蛋白增长率为39%，活性植物乳杆菌数达到lO^cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 400mg/kg饲料干重。实施例二十二
将20 90%山药皮，10 80%麸皮混合均勻后润水蒸料，熟料冷却至2(T40°C后迅速揉碎，接种粗壮脉纹胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳杆菌(1. 0%, v/w)后于30°C下培养4d，发酵结束后50°C干燥即得发酵益生菌饲料。饲料成品中粗纤维降解率为50%，蛋白增长率为 40%,活性植物乳杆菌数达到1012cfu/g饲料，类胡萝卜素含量可达350 450mg/kg饲料干重。
权利要求
1.一种复合菌发酵高纤维农副产品生产益生菌饲料的方法，其特征在于将高纤维农副产品除杂、粉碎处理，与辅料即O 6. 0%硫酸铵、和/或0 3. 0%磷酸二氢钾、和/或0 1. 0%氯化钙、和/或0. 1. 0%硫酸镁混合均勻后润水蒸料；(2)蒸料完成后冷却至2(T40°C，同时接种复合菌固态发酵；(3)将发酵完成的饲料干燥后粉碎，即得富含类胡萝卜素的益生菌饲料产品。
2.根据权利要求1所述复合菌发酵高纤维农副产品生产益生菌饲料的方法，其特征在于所述高纤维农副产品包括砻糠、米糠/去脂米糠、农作物秸秆、豆渣、麸皮、啤酒糟、茶粕 /饼、菜籽粕/饼、甜叶菊渣、中药渣、苹果渣和山药皮。
3.根据权利要求1所述复合菌发酵高纤维农副产品生产益生菌饲料的方法，其特征在于所述复合菌种为粗壮脉纹胞菌和植物乳杆菌。
4.根据权利要求1所述复合菌发酵高纤维农副产品生产益生菌饲料的方法，其特征在于所述发酵温度为2(T40°C，发酵时间为2 5d。
5.根据权利要求1所述复合菌发酵高纤维农副产品生产益生菌饲料的方法，其特征在于饲料发酵完成后置于40 °C 70 °C干燥。
全文摘要
一种复合菌发酵高纤维农副产品生产动物益生菌饲料的方法，是将高纤维农副产品除杂、粉碎处理，与辅料(0～6.0%硫酸铵、和/或0～3.0%磷酸二氢钾、和/或0～1.0%氯化钙和/或0～1.0%硫酸镁)按比例混合均匀后润水蒸料；蒸料完成后冷却至20~40℃，同时接种粗壮脉纹胞菌和植物乳杆菌，20～40℃下固态发酵2~5d；将发酵完成的饲料置于40℃～70℃干燥后粉碎，即得富含类胡萝卜素的益生菌饲料产品。本方法具有生产效率高，成本低，效益好的优点，解决环境污染问题的同时，又缓解了能量和蛋白饲料来源严重短缺的压力。
文档编号A23K1/14GK102283315SQ20111023702
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者刘志刚, 胡蒋宁, 范亚苇, 邓泽元 申请人:南昌大学