專利名稱：復合菌發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)動物益生菌飼料的方法
技術領域：
本發(fā)明是一種以高纖維農(nóng)副產(chǎn)品為原料，利用復合菌發(fā)酵生產(chǎn)蛋白及天然類胡蘿卜素含量高、纖維含量低、營養(yǎng)豐富的動物益生菌飼料，屬農(nóng)、林副產(chǎn)品深加工領域。
背景技術：
高纖維農(nóng)副產(chǎn)品是在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)及加工過程中產(chǎn)生的，如礱糠、米糠/去脂米糠、 農(nóng)作物秸稈、豆渣、麩皮、啤酒糟、茶粕/餅、菜籽粕/餅、甜葉菊渣、中藥渣、蘋果渣和山藥皮等。我國是農(nóng)業(yè)大國，高纖維農(nóng)副產(chǎn)品的產(chǎn)量巨大，由于技術水平有限，這些農(nóng)副產(chǎn)品一直未得到有效利用，利用率及經(jīng)濟效益低，造成極大的資源浪費，同時對環(huán)境也構成極大的威脅。利用高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)益生菌飼料，國內(nèi)外相關的研究很多，主要是利用纖維素酶產(chǎn)生菌、蛋白酶產(chǎn)生菌以及腸道益生菌復合發(fā)酵生產(chǎn)，應用的菌種主要是霉菌，酵母菌和細菌三大類，包括木霉、米曲霉、黑曲霉、根霉、產(chǎn)朊假絲酵母，乳酸菌及枯草芽孢桿菌等， 目的旨在對農(nóng)副產(chǎn)品進行再利用，緩解人畜搶糧的局面，提高飼料的蛋白含量，降解其中的抗營養(yǎng)因子，提高飼料的生物利用率及增強畜禽的免疫力等。粗壯脈紋孢菌(Meurospora. crassa )，屬真菌門，真子囊菌亞綱，鹿角菌目，糞殼菌科，脈紋孢菌屬。該菌可產(chǎn)高活力纖維素酶，能夠利用高纖維農(nóng)副產(chǎn)品，如礱糠、米糠/去脂米糠、農(nóng)作物秸稈、豆渣、麩皮、啤酒糟、茶粕/餅、菜籽粕/餅、甜葉菊渣、中藥渣、蘋果渣和山藥皮等，可高效降解原料中的粗纖維和木質(zhì)素成低聚糖和單糖等成分，改善飼料的適口性，提高飼料蛋白質(zhì)含量、單糖及低聚糖含量，提高飼料的生物利用率等。同時，該菌能夠合成較高產(chǎn)量的類胡蘿卜素，發(fā)酵成熟后具有特有面包香味，且同某些益生菌，如植物乳桿菌，可以共生。該菌生長所需營養(yǎng)簡單，原料易得、成本低，發(fā)酵周期短，發(fā)酵過程易操作控制，對纖維素含量較高的農(nóng)副產(chǎn)品進行資源再利用生產(chǎn)附加值較高的富含類胡蘿卜素益生菌飼料及飼料添加劑，可以大大提高資源的利用率，具有較大經(jīng)濟和社會效益。與國內(nèi)益生菌飼料的相關研究及應用相比，粗壯脈紋孢菌在蛋白提高率方面與其他菌種發(fā)酵不分上下，但該菌比其他菌種的適應性更強，特別是可以利用高纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為可利用的碳水合物，且培養(yǎng)條件控制更粗放，操作更簡單，這點是其他菌種發(fā)酵微生態(tài)飼料所無法比擬的。同時該菌發(fā)酵的高產(chǎn)量類胡蘿卜素是它的一大特色，目前還沒發(fā)現(xiàn)在飼料發(fā)酵領域有集纖維分解，提高蛋白含量和高產(chǎn)天然色素于一身的菌種。因此，該菌種在飼料發(fā)酵方面的應用具有較大的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用粗壯脈紋孢菌與植物乳桿菌復合協(xié)同發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品， 將纖維轉(zhuǎn)化為可利用的碳水合物、生產(chǎn)蛋白含量與消化吸收率較高的富含類胡蘿卜素的新型益生菌飼料，為飼料工業(yè)提供一種生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，可操作性強，效益高的發(fā)酵技術。本發(fā)明的具體工藝步驟
(1)將高纖維農(nóng)副產(chǎn)品包括礱糠、米糠/去脂米糠、農(nóng)作物秸稈、豆渣、麩皮、啤酒糟、茶粕/餅、菜籽粕/餅、甜葉菊渣、中藥渣、蘋果渣和山藥皮除雜、粉碎處理，與輔料即0 6. 0% 硫酸銨、和/或0 3. 0%磷酸二氫鉀、和/或0 1. 0%氯化鈣、和/或0. 1. 0%硫酸鎂按比例混合均勻后潤水蒸料；
(2)蒸料完成后冷卻至2(T40°C，同時接種粗壯脈紋胞菌和植物乳桿菌，20 40°C下固態(tài)發(fā)酵2 5d ；
(3)將發(fā)酵完成的飼料置于40°C 70 ！干燥后粉碎，即得富含類胡蘿卜素的益生菌飼料產(chǎn)品。本發(fā)明的主要特點是利用粗壯脈紋孢菌較強的產(chǎn)纖維素酶能力，降解高纖維農(nóng)副產(chǎn)品中粗纖維，同時與植物乳桿菌的復合協(xié)同發(fā)酵，提高飼料中粗蛋白、小肽、總可溶性糖、 低聚糖和單糖含量，并大大提高飼料中活性益生菌數(shù)量，同時由于菌體成熟孢子中富含類胡蘿卜素，增加了發(fā)酵飼料中天然色素含量，改善了其營養(yǎng)結構，開發(fā)出一種新型的益生菌飼料。本發(fā)明的有益效果是1.利用粗壯脈紋孢菌和植物乳桿菌復合發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品可以大幅度降低粗纖維含量，將纖維轉(zhuǎn)化為可利用的碳水合物、提高其粗蛋白及類胡蘿卜素含量，改善飼料品質(zhì)及適口性，提高其消化吸收率；2.微生物發(fā)酵益生菌飼料，原料和生產(chǎn)設備投資少，發(fā)酵時間短，發(fā)酵過程易控制，生產(chǎn)效率高，效益好；3.利用微生物發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品不僅能變廢為寶，減少環(huán)境污染，又能緩解蛋白質(zhì)飼料嚴重短缺的壓力， 還可以節(jié)約大量糧食，極大地降低飼料成本，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施例方式實施例一
將10 70%礱糠、30 90%米糠/去脂米糠和0. 5 4%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料， 熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳桿菌(1. 0%, ν/ w)后于30°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后60°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為40%，蛋白增長率為34%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 450mg/kg飼料干重。實施例二
將0 100%豆渣、0 100%米糠/去脂米糠和0. 5 3%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料， 熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳桿菌(1. 0%, ν/ w)后于32°C下培養(yǎng)3d，發(fā)酵結束后55°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為45%，蛋白增長率為38%，活性植物乳桿菌數(shù)達到1012cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達380 500mg/kg飼料干重。實施例三
將10 75%農(nóng)作物秸稈粉(稻草或小麥秸稈等)、25 90%米糠/去脂米糠和0. 5 4% 硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 0%,w/V)和植物乳桿菌(1. 5%, v/w)后于下培養(yǎng)5d，發(fā)酵結束后60°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為47%，蛋白增長率為40%，活性植物乳桿菌數(shù)達到IO11Cfu/ g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例四
將20 75%啤酒糟粉，25 80%米糠/去脂米糠和1 6%硫酸銨、0. 5 3%磷酸二氫鉀、0. 05 1%氯化鈣和0. 02 0. 5%硫酸鎂混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C 后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳桿菌(3. 0%, v/w)后于30°C下培養(yǎng) 4d，發(fā)酵結束后55°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為42%，蛋白增長率為36%，活性植物乳桿菌數(shù)達到101(lCfU/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例五
將20 85%茶粕/餅粉(去除茶皂素)，15 80%米糠/去脂米糠混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳桿菌(3. 0%, v/w)后于31°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后50°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為45%，蛋白增長率為38%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例六
將20 85%菜籽粕/餅粉，15 80%米糠/去脂米糠混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳桿菌(2. 0%, v/w)后于 32°C下培養(yǎng)5d，發(fā)酵結束后45°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為 40%,蛋白增長率為35%，活性植物乳桿菌數(shù)達到1012cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例七
將10 75%甜葉菊渣，25 90%米糠/去脂米糠和0. 5 4%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳桿菌(2. 5%, v/w)后于下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后50°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為35%，蛋白增長率為30%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達300 ;350mg/kg飼料干重。實施例八
將20 85%中藥渣粉，15 80%米糠/去脂米糠和0. 5 3%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳桿菌(3. 0%, v/w)后于30°C下培養(yǎng)5d，發(fā)酵結束后45°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為35%，蛋白增長率為30%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例九
將20 80%蘋果渣，20 80%米糠/去脂米糠和0. 2 4%硫酸銨和0. 02 0. 5%硫酸鎂混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(2. 0%, w/ w)和植物乳桿菌(3. 0 v/w)后于30°C下培養(yǎng)5d，發(fā)酵結束后45°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為35%，蛋白增長率為30%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達320 390mg/kg飼料干重。實施例十
將20 80%山藥皮粉，20 80%米糠/去脂米糠和0. 5 3%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳桿菌(3. 0%, v/w)后于32°C下培養(yǎng)5d，發(fā)酵結束后45°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為45%，蛋白增長率為30%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 450mg/kg飼料干重。實施例i^一
將10 70%礱糠、30 90%豆渣和0. 5 4%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至 2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳桿菌(P/o，v/w)后于36°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后45°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為40%，蛋白增長率為38%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/ kg飼料干重。實施例十二
將10 75%農(nóng)作物秸稈粉(稻草或小麥秸稈等)、25 90%豆渣和0. 5 4%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(2. 0%, w/w)和植物乳桿菌(2. 0 v/w)后于30°C下培養(yǎng)3d，發(fā)酵結束后65°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為39%，蛋白增長率為35%，活性植物乳桿菌數(shù)達到IO11CfVg飼料， 類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例十三
將20 75%啤酒糟粉，25 80%豆?jié)O和1 6%硫酸銨、0. 5 3%磷酸二氫鉀、0. 05 1%氯化鈣和0. 02 0. 5%硫酸鎂混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1.5 w/w)和植物乳桿菌(2. 0 v/w)后于32°C下培養(yǎng)5d，發(fā)酵結束后 65°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為40%，蛋白增長率為34%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例十四
將20 85%茶粕/餅粉(去除茶皂素)，15 80%豆渣混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至 2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳桿菌(P/o，v/w)后于32°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后45°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為50%，蛋白增長率為38%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/ kg飼料干重。實施例十五
將20 85%菜籽粕/餅粉，15 80%豆渣混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C 后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 0%, w/w)和植物乳桿菌(1. 5%, v/w)后于35°C下培養(yǎng) 3d，發(fā)酵結束后55°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為46%，蛋白增長率為32%，活性植物乳桿菌數(shù)達到101(lCfU/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 450mg/kg飼料干重。實施例十六
將10 75%甜葉菊渣，25 90%豆渣和0. 5 4%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳桿菌(1. 0%, v/w)后于32°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后45°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為 40%,蛋白增長率為38%，活性植物乳桿菌數(shù)達到1012cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例十七
將20 85%中藥渣粉，15 80%豆渣和0. 5 3%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳桿菌(1. 5%, v/w)后于30°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后60°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為 45%，蛋白增長率為35%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 450mg/kg飼料干重。實施例十八
將20 80%蘋果■，20 80%豆■和0. 2 4%硫酸銨和0. 02 0. 5%硫酸鎂混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳桿菌(2. 5 v/w)后于30°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后60°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為48%，蛋白增長率為35%，活性植物乳桿菌數(shù)達到101(lCfU/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例十九
將20 80%山藥皮粉，20 80%豆渣和0. 5 3%硫酸銨混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳桿菌(2. 0%, v/w)后于30°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后60°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為 45%，蛋白增長率為35%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 500mg/kg飼料干重。實施例二十
將20 85%茶粕/餅粉(去除茶皂素)，15 80%麩皮混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(1. 5%, w/w)和植物乳桿菌(1. 5%, v/w)后于 31°C下培養(yǎng)5d，發(fā)酵結束后50°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為 43%，蛋白增長率為40%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達300 350mg/kg飼料干重。實施例二i^一
將20 85%菜籽粕/餅粉，15 80%麩皮混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C 后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳桿菌(1. 0%, v/w)后于32°C下培養(yǎng) 4d，發(fā)酵結束后55°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為45%，蛋白增長率為39%，活性植物乳桿菌數(shù)達到lO^cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 400mg/kg飼料干重。實施例二十二
將20 90%山藥皮，10 80%麩皮混合均勻后潤水蒸料，熟料冷卻至2(T40°C后迅速揉碎，接種粗壯脈紋胞菌(0. 5%, w/w)和植物乳桿菌(1. 0%, v/w)后于30°C下培養(yǎng)4d，發(fā)酵結束后50°C干燥即得發(fā)酵益生菌飼料。飼料成品中粗纖維降解率為50%，蛋白增長率為 40%,活性植物乳桿菌數(shù)達到1012cfu/g飼料，類胡蘿卜素含量可達350 450mg/kg飼料干重。
權利要求
1.一種復合菌發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)益生菌飼料的方法，其特征在于將高纖維農(nóng)副產(chǎn)品除雜、粉碎處理，與輔料即O 6. 0%硫酸銨、和/或0 3. 0%磷酸二氫鉀、和/或0 1. 0%氯化鈣、和/或0. 1. 0%硫酸鎂混合均勻后潤水蒸料；(2)蒸料完成后冷卻至2(T40°C，同時接種復合菌固態(tài)發(fā)酵；(3)將發(fā)酵完成的飼料干燥后粉碎，即得富含類胡蘿卜素的益生菌飼料產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述復合菌發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)益生菌飼料的方法，其特征在于所述高纖維農(nóng)副產(chǎn)品包括礱糠、米糠/去脂米糠、農(nóng)作物秸稈、豆渣、麩皮、啤酒糟、茶粕 /餅、菜籽粕/餅、甜葉菊渣、中藥渣、蘋果渣和山藥皮。
3.根據(jù)權利要求1所述復合菌發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)益生菌飼料的方法，其特征在于所述復合菌種為粗壯脈紋胞菌和植物乳桿菌。
4.根據(jù)權利要求1所述復合菌發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)益生菌飼料的方法，其特征在于所述發(fā)酵溫度為2(T40°C，發(fā)酵時間為2 5d。
5.根據(jù)權利要求1所述復合菌發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)益生菌飼料的方法，其特征在于飼料發(fā)酵完成后置于40 °C 70 °C干燥。
全文摘要
一種復合菌發(fā)酵高纖維農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)動物益生菌飼料的方法，是將高纖維農(nóng)副產(chǎn)品除雜、粉碎處理，與輔料(0～6.0%硫酸銨、和/或0～3.0%磷酸二氫鉀、和/或0～1.0%氯化鈣和/或0～1.0%硫酸鎂)按比例混合均勻后潤水蒸料；蒸料完成后冷卻至20~40℃，同時接種粗壯脈紋胞菌和植物乳桿菌，20～40℃下固態(tài)發(fā)酵2~5d；將發(fā)酵完成的飼料置于40℃～70℃干燥后粉碎，即得富含類胡蘿卜素的益生菌飼料產(chǎn)品。本方法具有生產(chǎn)效率高，成本低，效益好的優(yōu)點，解決環(huán)境污染問題的同時，又緩解了能量和蛋白飼料來源嚴重短缺的壓力。
文檔編號A23K1/14GK102283315SQ20111023702
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權日2011年8月18日
發(fā)明者劉志剛, 胡蔣寧, 范亞葦, 鄧澤元 申請人:南昌大學