一种液态含糖化液微生态饲料添加剂及其制备生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种液态含糖化液微生态饲料添加剂，它含有1～100亿/ml发酵微生物，它的pH值3.0～4.0，它是的糖度为4-10°的糖化液；所述发酵微生物是枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和酵母菌中的任一种或多种。本发明采取在发酵菌液中加酸化糖液的方式，调整发酵液的pH值为酸性，使菌体暂时处于休眠状态，代谢能力减到最低，但没有失活，达到菌液长期保存的目的，本发明的微生态饮料添加剂最大限度的保留菌体培养时代谢产生的微量物质，而且加入的酸化糖为营养丰富还原糖，菌群活性有保证，使用效果好。
【专利说明】一种液态含糖化液微生态饲料添加剂及其制备生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液态微生态饲料添加剂，特别涉及一种液态含酸化糖化液低PH值液 态微生态饲料添加剂，以及该添加剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 近二十几年以来，以抗生素、酸化剂等为主的饲料药物添加剂为畜禽、水产等养殖 业生产带来了很大的效益。但是，伴随着这些化学合成药品的长期大量使用，畜禽鱼的胃肠 道菌群平衡以及免疫机能遭到了严重的破坏，并催生了多种耐药菌株。抗毒素类药物在畜 禽鱼体内大量残留蓄积，人们食用这些畜禽鱼制品后，间接导致了人滥用抗生素。由此引发 的各种药源性疾病，对人类的生命健康产生了严重威胁。因此，发展绿色无公害饲料添加剂 成为饲料工业的重要研宄方向。
[0003] 饲用微生态添加剂既能改善畜禽鱼的胃肠道菌群平衡，提高畜禽鱼自身免疫力和 抗应激能力，使其回到主动健康状态，又可以提高饲料的消化利用率，提高畜禽鱼类的饵料 系数，减少畜禽排泄物中的氮、磷的含量，减少养殖动物排泄物对环境的污染，是一类高效、 无毒副作用和环保的"绿色"饲料添加剂。
[0004] 近几年饲用微生态添加剂生产加工以及使用技术发展日趋成熟，目前市场上的商 品饲用微生态添加剂大多是通过发酵、干燥制得的固体产品，这些固体产品为单一或复合 的菌体本身，但在培养菌体时，代谢产生的微量物质在干燥过程中会损失掉，没有发挥微生 态添加剂的最大功效，在干燥过程中还会消耗大量能源，使其生产成本高。
[0005] 中国专利CN 104041671 A公开了一种采用喷雾干燥技术干燥的酵母代谢物及胞 内物、乳酸菌代谢物按一定比例混合得到微生态饲料添加剂，该微生态添加剂是喷雾干燥 得到的产品，喷雾干燥过程能耗大，得到的添加剂中微生物菌种都处于休眠状态，用其饲喂 动物需要较长的时间才能缓慢的发挥出建立稳定肠道菌群的效果。
[0006] 喷雾干燥技术得到的酵母、乳酸菌添加剂中虽然微生物都处于休眠状态，但微生 物添加剂中缺少营养成分，通过喷雾干燥营造的缺水环境，抑制微生物的生长，并使其处于 休眠状态的时候，也导致微生物不能快速的从休眠状态恢复到正常繁殖，也就影响了微生 态饲料添加剂的应用效果。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的微生态饲料添加干燥粉料生产能耗 大、微生物在应用中活性效果不佳的不足，提供一种含糖化液微生态饲料添加剂。本发明的 另一目的是提供一种制备上述微生态饲料的方法。本发明的微生态饲料添加剂营养丰富、 菌体活力高、高效，同时本发明提供的生产方法成本较低，易生产。
[0008] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0009] -种液态含糖化液微生态饲料添加剂，它含有1?100亿/ml发酵微生物，它的pH 值3.0?4.0,它的糖度为4-10°。
[0010] 所述发酵微生物是枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和酵母菌中的任一种或多种。
[0011] 本发明采取在糖化液中负载发酵菌/发酵微生物，并调整溶液的pH值为酸性，使 菌体暂时处于休眠状态，代谢能力减到最低，但没有失活，达到菌液长期保存的目的。溶液 中含有大量的还原糖，对于保证菌体的复壮、表达又有很好的促进作用。本发明的添加剂是 液态的，而且其中的发酵微生物在保存期间具有更低活性，微生物产生的微量物质也得到 很好的保存，与丰富的还原糖一同提高了微生态添加剂的功效。
[0012] 此外，液态添加剂的pH值为酸性的，具有调节饲料pH值的作用。而且，本发明的 含糖化液微生态饲料添加剂是液态饲料添加剂，制备过程中无需干燥，减少能量消耗，降低 微生态饲料添生产成本。
[0013] 进一步，所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，它是由1?100亿/ml微生物的发 酵液和载体溶液制成的pH = 3. 0?4. 0的溶液。所述载体溶液是糖度为5-40°，优选为 19?24°，优选的所述糖度是指葡萄糖度。与微生物发酵液混合后制成的溶液的糖度为 4-10°。载体溶液中含有适量的还原糖，保证微生物能够添加到饲料中应用时，快速恢复活 性，又不会因为糖分含量过多使得微生物出现过强的异化反应产生有害物质。另外，由于本 发明将PH值和糖度控制在适当的范围内，保证了微生物的保存期内的稳定性和应用时活 性恢复的速度，不同于一般的将微生物菌种直接与营养物质混合的使用方式，并因此克服 了常规微生态饲料添加剂必须干燥成粉末后再应用的缺陷。
[0014] 进一步，所述载体溶液是含淀粉的溶液经过水解处理得到的糖化液，优选为酸化 水解处理。优选使用淀粉含量较高的原料进行水解处理，使用淀粉含量较高的原料经过酸 化水解得到的糖化液成分更丰富，既可以提供作为饲料营养成分补充的微量成分，又有大 量的还原糖份可供微生物菌种的活性恢复。所述酸化水解处理/酸化处理是用硫酸催化水 解含有淀粉的溶液。优选在在高温高压条件下酸化处理淀粉含量高的溶液。硫酸高温高 压酸化处理具有较高的水解比例和处理速度，得到的产物具有丰富的还原糖成分和大量饲 料中所需的优质营养成分。从上述关于载体溶液的设计中可以反向的确定为，含量淀粉的 溶液是至少能够满足水解处理后溶液糖度不低于4-10°的淀粉液，尤其是淀粉含量高的溶 液，水解处理效果好，容易达到设计糖度，同时溶液中剩余一定量的淀粉，对于配制的饲料 添加剂可以改善微生物的生存状况。优选，水解处理温度是110-155?，更优选119-142?。 高温可以促进淀粉在水中的可溶性，保证淀粉充分"液化"与水接触良好，加快水解速度。所 述水解处理的压力是0. 12MPa以上，加压状态下淀粉糊化更彻底，更容易吸收水分膨胀开， 进而充分的水解得到还原糖。更优选为0. 15MPa-0. 5MPa，最优选压力为0. 25-0. 40MPa。发 明经过长期试验研宄，发现当淀粉溶液在该温度和压力下处理时，水解更速度更快更充分， 同时能耗比例也保持在较为适宜的范围内。
[0015] 进一步，酸化处理得到的载体溶液pH = 1. 8-2. 2,糖度为19?24°，特别是还原 糖糖度是19?24°为宜。
[0016] 进一步，所述含淀粉的溶液是指含淀粉的农作物粉液、淀粉液或糊精液中的一种 或几种混合物。
[0017] 进一步，所述含淀粉的农作物为小麦、玉米、木薯和土豆中的任一种或多种混合。 将上述农作物粉碎过40目筛，制成粉液。含淀粉的农作物还可以选择以下大米、高梁、马铃 薯、甘薯中的一种或几种。在高温高压下酸催化淀粉类农作物水解为还原糖，工艺简单、成 熟，淀粉含量农作物价格低廉、易得，最终产物为含有大量还原糖的溶液，还原糖对菌体的 复壮、表达有很大促进作用。而且最终含有淀粉的农作物的水解产物成分更为丰富，可以为 饲料添加剂带来纯淀粉所不具有的功效，尤其是淀粉含量较高的农作物，由于淀粉含量高， 可以在休眠期内，为农作物提供独特的生存条件，更有益于微生态饲料添加剂的储存应用。
[0018] 所述饲料添加剂与饲料以1?10%。的比例混合使用。在本发明的饲料添加剂使用 过程中，先将其与饲料搅拌混合均匀，然后进行饲喂。优选的，所述饲料是不含抗生素的配 合饲料。
[0019] 本发明还提供了一种制备上述微生态饲料添加剂的制备生产方法，包括以下步 骤：
[0020] (1)取酸化处理的含有淀粉的农作物粉液，或水解淀粉，或糊精，作为载体溶液。
[0021] (2)培养微生物，得到活菌数为1?100亿/ml的发酵液。
[0022] (3)将发酵液和载体溶液混合均匀，调节pH = 3. 0?4. 0。
[0023] 所述含有淀粉的农作物粉液是，含有淀粉的农作物原料经过粉碎处理后，制成的 溶液。
[0024] 本发明提供的上述制备方法主要是将微生物培养和载体溶液水解工艺相互分离， 优选的在培养基上培养微生物菌种，得到的菌种发酵液具有高活性菌高密度，同时这些发 酸菌具有极高的纯度和稳定性，应用到微生态饲料添加剂中高纯度的菌种能够对其它杂质 菌类/有害菌类起到很好的抑制作用。而酸化水解处理含淀粉的农作物粉液则充分的保留 了淀粉源材料中的各种营养成分，在发酵液和载体溶液混合的过程中实现营养成分的互补 和统一。
[0025] 更优选的制备方法包括以下步骤：
[0026] (1)选小麦、玉米、木薯和土豆中的任意一种或多种混合，粉碎过20-80目筛，优选 40目筛后取12?17份，加自来水86?80份，加浓度为98 %硫酸2?3份，加温到119? 126°C，优选在在高压锅内加压处理，保持40?50min后，（降温到20?28°C备用，）酸化 后的糖化液pH值为1. 8?2. 2。
[0027] 针对性的调整好硫酸和淀粉源材料的用量比例，保证水解率和水解速度，并且能 够精确的控制好水解后的载体溶液的pH值，减少最后额外的pH值调整工作量。
[0028] (2)枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和酵母菌分别经一级固体培养、二级液体培养，得到 各自的发酵菌液，或按任意比例混合或单独使用，用无菌水稀释至含活菌数为1?100亿/ ml 〇
[0029] 通过分级培养，采用固体培养和液体培养相结合的工艺，大大的提高了培养的速 度和效率，而且在生产中可以通过两级培养速度差异化实现按需培养，新鲜高活培养液直 接应用，减少库存压力，提高菌液活性及应用效果。
[0030] (3)将糖化液加入到发酵菌液中，用糖化液调节混合液pH值为3. 0?4. 0为止。 溶液的PH值为酸性，使菌体暂时处于休眠状态，代谢能力减到最低，但没有失活，达到菌液 长期保存的目的。
[0031] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0032] (1)与现有技术相比，本发明采取在发酵菌液中加酸化糖液的方式，调整发酵液的 PH值为酸性，使菌体暂时处于休眠状态，代谢能力减到最低，但没有失活，达到菌液长期保 存的目的。试验表明其保存期限可以长达6个月以上，并保持良好的微生物活性。
[0033] (2)本发明因为利用了发酵培养液，最大限度的保留菌体培养时代谢产生的微量 物质，而且加入的酸化糖为营养丰富还原糖，能进一步提高微生态添加剂的功效。
[0034] (3)本发明的微生态饲料添加剂，是含糖化液微生态饲料添加剂pH值为酸性，还 具有调节饲料PH值作用，具有一料多功能的特点。
[0035] (4)本发明的饲料添加剂为含糖化液微生态饲料添加剂，在制备过程中没有采用 干燥流程，减少能量消耗，降低微生态饲料添生产成本。
【具体实施方式】
[0036] 事实上本领域技术人员应当排除某特定的难以实现的情况，而不会因为这些特殊 情况否定本发明创造的实现。根据本领域技术人员的基本能力，还可以对本发明进行小范 围的适当调整，这些调整都应该被认为是本发明的保护范围的一部分。
[0037] 具体来说本发明的微生态饲料添加剂可以采用以下步骤进行制备：
[0038] (1)载体溶液制备：选用高淀粉含量的农作物，粉碎，加无机酸水解，得到酸化溶 液。所述酸化溶液的PH= 3?4。所述高淀粉含量的农作物是小麦、玉米、木薯和土豆中的 一种或几种。
[0039] 优选的，选小麦、玉米按1:1混合，粉碎过40目筛，取15份，加自来水82份，加98% 硫酸3份，在高压锅内加温到121°C，保持50min，冷却降温到25°C备用，酸化后的糖化液pH 值为1.8,还原糖糖度23°。
[0040] (2)微生物发酵液制备：枯草芽孢杆菌B. SUbtiliS经一级固体培养、二级液体培 养，得到含枯草芽孢菌数为180亿/ml发酵菌液，用无菌水稀释至含活菌数为90亿/ml。 [0041] (3)混合配制：将糖化液加入到发酵菌液中，用糖化液调节混合液pH值为3. 3,糖 化液加了 18份，发酵菌液用了 82份。经检测该产品的枯草芽孢杆菌含量为70亿/ml，还原 糖糖度4°。该产品在23?30°C环境中，存放6个月以上，存放6个月后检测枯草芽胞杆 菌含量为50亿/ml。
[0042] 下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。本发明中未特别说明的百分比均为重量百分比，本发明所述"wt%"是指重量 百分比。
[0043] 实施例1
[0044] 取小麦、玉米按1 :1混合后粉碎，过40目筛，取15kg混合粉末，加水82L，加98% 硫酸3L，在高压锅内加热到121°C，保持50min，冷却到25°C得到酸化后的糖化液，测得此时 酸化后的糖化液PH值为1.8,还原糖糖度23°。乳酸杆菌和酵母菌经一级固体培养、二级 液体培养，得到含枯草芽孢菌数为180亿/ml发酵菌液，用无菌水稀释至含活菌数为90亿 /ml。将糖化液加入到发酵菌液中，用糖化液调节混合液pH = 3. 3,糖化液加了 18L，发酵菌 液用了 82L。经检测该产品的枯草芽孢杆菌含量为70亿/ml，还原糖糖度4°。该产品在 23?30°C环境中，存放6个月以上，存放6个月后检测枯草芽胞杆菌含量为50亿/ml。
[0045] 实施例2
[0046] 取大米按粉碎过40目筛，取IOkg大米粉末，加水50L，加98 %硫酸1.4L，在高压 锅内加热到131°C，保持45min，冷却到22°C得到酸化后的糖化液，测得此时酸化后的糖化 液pH值为1.7,还原糖糖度27°。枯草芽孢杆菌B. subtilis经一级固体培养、二级液体 培养，得到含枯草芽孢菌数为190亿/ml发酵菌液，用无菌水稀释至含活菌数为92亿/ml。 将糖化液加入到发酵菌液中，用糖化液调节混合液pH = 3. 4,糖化液加了 19L，发酵菌液用 了 79L。经检测该产品的枯草芽孢杆菌含量为78亿/ml，还原糖糖度4°。该产品在23? 30°C环境中，存放6个月以上，存放6个月后检测枯草芽胞杆菌含量为43亿/ml。
[0047] 实施例3
[0048] 取木薯和土豆按1 :2混合后粉碎，过60目筛，取20kg混合粉末，加水91L，加98% 硫酸4. 2L，在高压锅内加热到122°C，保持40min，冷却到25°C得到酸化后的糖化液，测得此 时酸化后的糖化液pH值为1. 7,还原糖糖度24°。枯草芽孢杆菌B. subtilis经一级固体 培养、二级液体培养，得到含枯草芽孢菌数为200亿/ml发酵菌液，用无菌水稀释至含活菌 数为80亿/ml。将糖化液加入到发酵菌液中，用糖化液调节混合液pH = 3. 3,糖化液加了 20L，发酵菌液用了 86L。经检测该产品的枯草芽孢杆菌含量为75亿/ml，还原糖糖度5°。 该产品在23?30°C环境中，存放6个月以上，存放6个月后检测枯草芽胞杆菌含量为47亿 /ml〇
[0049] 对比例1
[0050] 枯草芽孢杆菌B. subtilis经一级固体培养、二级液体培养，得到含枯草芽孢菌数 为180亿/ml发酵菌液，用无菌水稀释至含活菌数为90亿/ml。将葡萄糖溶液加入到发酵 菌液中，经检测该产品的枯草芽孢杆菌含量为70亿/ml，还原糖糖度7°。该产品在23? 30°C环境中，存放6个月以上，存放6个月后检测枯草芽胞杆菌含量为1亿/ml。高糖度的 葡萄糖溶液和菌种混合后，保存中菌液快速失活，难以长期保存或应用。
[0051] 对比例2
[0052] 酵母菌经一级固体培养，得到含酵母菌发酵培养基，加入到葡萄糖溶液中，经检测 该产品的枯草芽孢杆菌含量为100亿/ml，还原糖糖度8°，加入盐酸调节pH = 3. 2。该产 品在23?30°C环境中，存放2个月以上，存放6个月后检测枯草芽胞杆菌含量为7000万/ ml。将此饲料添加剂应用到饲料中，添加比例2%，用于饲养仔猪，饲养1月后，和未添加该 饲料添加剂的对照组相比，仔猪体重无明显增加，仔猪饲养期间的腹泻率也与对照组基本 一致，无统计学差异。盐酸加入时局部冲击含有酵母菌的液体糖化液微生态添加剂，微生物 菌群受到损害，部分微生物发生变异，后期应用效果不佳。
[0053] 试验例
[0054] 断奶仔猪配合饲料添加含糖化液微生态饲料添加剂生产性能试验
[0055] 选用180头日龄相近公母各半的仔猪，体重15kg左右，随机分成3组，每组60头， 其中，第1组为对照组，饲喂常规有抗生素饲料，第2、3组为试验组，饲喂无抗生素饲料，无 抗生素饲料在能量蛋白方面与对照组饲喂的常规有抗生素饲料相当，在第2组无抗饲料里 按每吨饲料拌Ikg含量为100亿/g的枯草芽胞杆菌菌粉，在第3组无抗饲料里按每吨饲料 拌2L实施例1制备的含量有50亿/ml的含糖化液微生态饲料添加剂。
[0056] 试验按常规方法进行饲养管理。猪只自由采食，自由饮水。整个试验期为28天， 试验用于测定生产性能及腹泻率，需记录各组试验开始时重量，结束时重量，消耗的饲料量 以及每组腹泻头数，计算平均日增重、平均日采食量、料肉比及全期腹泻率，采用SPSS软件 进行数据分析。
[0057] 仔猪生产性能及腹泻率表
[0058]
【权利要求】
1. 一种液态含糖化液微生态饲料添加剂，它含有1?100亿/ml发酵微生物，它的pH 值3.0?4.0,它的糖度为4-10° ; 所述发酵微生物是枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和酵母菌中的任一种或多种。
2. 根据权利要求1所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，其特征在于，它是由微生物 的发酵液和载体溶液制成； 所述载体溶液是糖度为5-40°。
3. 根据权利要求2所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，其特征在于，所述载体溶液 是淀粉溶液经过水解处理得到的糖化液，优选为酸化水解处理。
4. 根据权利要求3所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，其特征在于，所述酸化水解 处理是用硫酸催化条件下酸化处理。
5. 根据权利要求4所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，其特征在于，所述酸化水解 处理的温度是110_155°C，压力大于0? 12MPa。
6. 根据权利要求3所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，其特征在于，酸化水解处理 得到的载体溶液pH=l. 8-2. 2,糖度为19~24°。
7. 根据权利要求3所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，其特征在于，所述含淀粉的 溶液是指含淀粉的农作物粉液、淀粉液或糊精液中的一种或几种混合物。
8. 根据权利要求7所述液态含糖化液微生态饲料添加剂，其特征在于，所述含淀粉的 农作物为小麦、玉米、木薯、大米、高梁、马铃薯、甘薯和土豆中的任一种或多种混合。
9. 一种上述微生态饲料添加剂的制备生产方法，包括以下步骤： (1) 取酸化处理的含淀粉的农作物粉液，或水解淀粉，或水解糊精，作为载体溶液； (2) 培养微生物，得到活菌数为1?100亿/ml的发酵液； (3) 将发酵液和载体溶液混合均匀，调节pH=3. 0~4. 0。
10. 根据权利要求9所述的微生态饲料添加剂的制备生产方法，其特征在于，步骤（1) 所述载体溶液是按如下步骤制备的： 选小麦、玉米、木薯和土豆中的任意一种或多种混合，粉碎过20-80目筛后取12?17 份，加自来水86?80份，加浓度为98%硫酸2?3份，加温到119?126°C，保持40?50min 后，酸化后的糖化液pH值为1. 8?2. 2。
【文档编号】A23K1/16GK104489277SQ201410853711
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】饶勇强, 陶智恒, 李巍 申请人:成都枫澜科技有限公司