專利名稱：一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于飼料、酶制劑和微生物技術領域，具體涉及一種富含果糖、小肽和乳酸的幼齡畜禽益生飼料的制備方法。
背景技術：
中國是人口大國，也是養(yǎng)殖業(yè)大國。2010年，畜牧業(yè)產值達20870億元，肉類、禽蛋、牛奶和水產品產量分別為7925萬噸、2765萬噸、3570萬噸和5373萬噸。伴隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，飼料工業(yè)發(fā)展速度驚人，2010年全國商業(yè)飼料產量達到1. 62億噸，其中，幼齡畜禽飼料高達1500萬噸，乳仔豬飼料在600萬噸以上。預計到十二五末，全國飼料產能將達到 2億噸，產量將達到1.5億噸。眾所周知，飼料產品的開發(fā)、研制的難點在于幼齡畜禽飼料，如何提高幼齡畜禽飼料適口性、消化性和降低或減少抗營養(yǎng)因子成為近年來動物營養(yǎng)學家積極探討的課題。就幼齡畜禽特別是乳仔豬適口性而言，甜味劑是最有效的誘食劑之一，蔗糖最主要的甜味誘食劑。蔗糖的優(yōu)點是甜味純正、能量含量高，誘食效果好，但近年來隨著蔗糖種植成本提高，蔗糖價格逐年攀升。而隨著生物技術的發(fā)展，果糖生產成本卻大幅度下降，果糖價格逐年下降。近年來，一些食品、飲料企業(yè)如可口可樂公司等開始使用果糖代替蔗糖， 并取得了很大的成功。與蔗糖相比，果糖甜度高，是蔗糖的1.8倍，且甜度會溫度的變化而變化，溫度越低甜度越高。果糖可以直接被機體吸收，是極好的能量來源。更重要的是與葡萄糖相比，果糖不會引起仔豬食欲下降或抑制。因此，果糖是乳仔豬良好的能量飼料和甜味誘食劑。就幼齡畜禽特別是乳仔豬消化性而言，其代謝機能旺盛，相對生長迅速，對日糧營養(yǎng)物質的要求高，但其消化功能不全，消化道的重量和容積較小且發(fā)肓不完全，胃酸和消化酶分泌不足。例如，乳仔豬主要分泌胰蛋白酶、乳糖酶和幾種蛋白酶用于母乳的消化，0 25日齡乳糖酶的活性很高，但麥芽糖酶和蔗糖酶分泌不足，21日齡前淀粉酶分泌量不足。 在生產實踐中，乳仔豬很容易出現(xiàn)蛋白質消化不良，特別是植物蛋白質常常在后腸道產生組胺、尸胺等毒性物質，刺激腸粘膜，損害小腸絨毛膜，引起腸內容物滲透壓升高和腸道脫水，進而導致腹瀉、痢疾。綜上所述，通過發(fā)酵、酶解等生物技術，開發(fā)營養(yǎng)高、易消化、適口性好、富含短鏈糊精、葡萄糖、低聚糖、小肽、乳酸和益生菌的幼齡畜禽飼料是一件迫在眉睫和具有重要意義的大事。此前，申請人曾經申報“一種幼齡畜禽飼料的制備方法發(fā)明專利(申請?zhí)?201110421495. 1)”，其利用淀粉酶、糖化酶、木聚糖酶、葡聚糖酶和微生物蛋白酶，對玉米、小麥(或次粉、面粉)、碎米、大豆和豆粕等五種飼料進行酶解，然后再與發(fā)酵豆粕混合后，制成幼齡畜禽飼料。但該專利尚存在一些缺點，主要是一、液化是直接添加a-淀粉酶開展的；二、糖化時間太長會產生大量葡萄糖，將抑制畜禽的采食；三、缺乏果糖，甜度不高，誘食效果不明顯。為此，本專利方面本發(fā)明采用產a-淀粉酶地衣芽孢桿菌發(fā)酵產液化酶，液化酶解玉米、小麥(或次粉、面粉)、碎米等3種谷物淀粉產生糊精，再加入葡萄糖和葡萄糖異構酶，酶解葡萄糖產生果糖后，再與發(fā)酵豆粕混合后，制成幼齡畜禽氨基酸平衡、營養(yǎng)高、易消化、適口性好和抗營養(yǎng)因子含量低的飼料。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在克服目前市場上仔豬飼料適口性差和上述幼齡畜禽消化功能不健全、 腸道發(fā)育不完善、胃酸和消化酶分泌不足而導致的腹瀉、痢疾等難題，提供一種富含短鏈糊精、葡萄糖、小肽、乳酸和益生菌等養(yǎng)分，具有適口性好、營養(yǎng)高、易消化和抗營養(yǎng)因子含量低的幼齡畜禽益生飼料。本發(fā)明采用的技術方案如下一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，利用谷物飼料發(fā)酵、淀粉液化酶解生產糊精以及葡萄糖酶解異構生產果糖制得A組分，通過豆粕發(fā)酵酶解制得B組分， 將A組分和B組分按重量比100 1 5000混配制得幼齡畜禽果糖益生飼料。優(yōu)選地，所述A組分和B組分按重量比100 5 100混配。較為完善的是，所述A組分通過如下方法制得①、將玉米、小麥、碎米、葡萄糖和豆粕去雜粉碎，按重量比為100 0 5000 0 5000 0 1000 0 1000 混合均勻；②、按混合物與水的重量比為1 2000 100加入水，再添加糖蜜和氯化鈣作為養(yǎng)分，調制成發(fā)酵液，用20%氫氧化鈣溶液調pH至4. 0 8. 0，再升溫至95 120°C滅菌；③、按發(fā)酵液菌種液為100 0. 5 20的比例，接種地衣芽孢桿菌菌種液，通入無菌空氣在30 45°C條件下發(fā)酵8 160h，發(fā)酵生產a_淀粉酶；④、發(fā)酵液停止通氣、升溫至80 120°C條件下，a-淀粉酶酶解谷物淀粉0. 5 5h，生產谷物糊精液；⑤、用20%磷酸鈉溶液將谷物糊精液pH調至5. 0 9. 0，加入0. 1 2kg/噸混合物的0. 1 10000U/g底物葡萄糖異構酶，在溫度為40 80°C條件下酶解2 36h，使葡萄糖酶解異構為果糖，再將果糖液烘干制成A組分。優(yōu)選地，所述步驟①中玉米、小麥、碎米、葡萄糖和豆粕的重量比為100 0 20 0 20 0 20 0 20 ；所述步驟②中混合物與水的重量比為100 100 500 ； 所述步驟②pH為6.0 6. 5。優(yōu)選地，所述步驟③發(fā)酵液地衣芽孢桿菌菌種液為100 2 5;所述步驟③發(fā)酵溫度為38 40°C，發(fā)酵時間為96 1(Μι。優(yōu)選地，所述步驟④液化酶解溫度為95 105°C，液化酶解時間為2 池。優(yōu)選地，所述步驟⑤異構酶解pH為6. 5 7. 0 ；所述步驟⑤加入0. 3 0. 6kg/噸底物葡萄糖異構酶；所述步驟⑤異構酶解溫度為60 70°C ；所述步驟⑤異構酶解時間為 15 20h。較為完善的是，所述B組分通過如下方法制得①、將豆粕去雜粉碎后，按豆粕與水重量比為100 1 2000加入水，混拌均勻后升溫到38 40°C ；②、按豆粕釀酒酵母菌種液凝結乳酸芽孢桿菌乳酸菌菌種液枯草芽孢桿菌種液重量比為100 0 500 0 500 0 500 0 500接入釀酒酵母菌、凝結
乳酸芽孢桿菌、乳酸菌和枯草芽孢桿菌；③、按0. 1 1000U/g底物加入0. 5 2kg/噸豆粕的微生物蛋白酶；④、混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解M 后，烘干制成B組分。優(yōu)選地，所述步驟①豆粕與水重量比為100 50 200，所述步驟②豆粕釀酒酵母菌種液凝結乳酸芽孢桿菌乳酸菌菌種液枯草芽孢桿菌種液重量比為100 2 20 1 10 1 10 2 20。優(yōu)選地，所述步驟③加入1 50U/g底物微生物蛋白酶；所述步驟④發(fā)酵和酶解時間為48 60h。上述的各類菌種液均按照現(xiàn)有技術制備。本發(fā)明制備的一種幼齡畜禽果糖益生飼料，富含果糖、小肽、乳酸、短鏈糊精、葡萄糖、低聚糖和益生菌，具有氨基酸平衡、營養(yǎng)高、易消化、適口性好和抗營養(yǎng)因子含量低等特點ο
具體實施例方式實施例1將450kg玉米、50kg小麥、IOOkg碎米、150kg葡萄糖和50kg豆粕去雜粉碎，混合均勻，再加入1500kg水、20kg糖蜜和氯化鈣(少量即可，下同)等營養(yǎng)鹽，用20%氫氧化鈣溶液將PH調至6. 5，調制成發(fā)酵液，升溫至95 120°C滅菌，降溫到38 40°C時接種地衣芽孢桿菌菌種液40kg，在38 40°C溫度下發(fā)酵108小時，又升溫至95 105°C進行液化酶解 2h。再將發(fā)酵液降溫到65 70°C，加入0. 45kg葡萄糖異構酶，在60 70°C溫度下異構酶解時間16h，得果糖液，將果糖液烘干制成A組分。將200kg豆粕去雜粉碎后，加入150kg水，混拌均勻后升溫到38 40°C，接入IOkg 釀酒酵母菌菌種液、5kg凝結乳酸芽孢桿菌菌種液、2kg乳酸菌菌種液和8kg枯草芽孢桿菌種液；按500U/g底物加入微生物蛋白酶0. 5kg,混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解4 后，烘干制成B組分。稱取A組分80kg和B組分20kg，混合均勻后即制成幼齡畜禽果糖益生飼料。實施例2將3000kg玉米、500kg小麥、IOOOkg碎米、2500kg葡萄糖和500kg豆粕去雜粉碎， 混合均勻，再加入20000kg水、180kg糖蜜和少量氯化鈣等營養(yǎng)鹽，用20%氫氧化鈣溶液將 pH調至6. 5，調制成發(fā)酵液，升溫至95 120°C滅菌，降溫到38 40°C時接種地衣芽孢桿菌菌種液500kg，在38 40°C溫度下發(fā)酵108小時，又升溫至95 105°C進行液化酶解2. 5h。 再將發(fā)酵液降溫到65 70°C，加入6. Okg葡萄糖異構酶，在60 70°C溫度下異構酶解時間15h。將上述發(fā)酵酶解生產的谷物糊精液和果糖液烘干制成A組分。將2500kg豆粕去雜粉碎后，加入1200kg水，混拌均勻后升溫到38 40°C，接入 IOOkg釀酒酵母菌菌種液、IOOkg凝結乳酸芽孢桿菌菌種液、50kg乳酸菌菌種液和IOOkg枯草芽孢桿菌種液；按500U/g底物加入微生物蛋白酶0. ^g，混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解72h 后，烘干制成B組分。稱取A組分750kg和B組分250kg，混合均勻后即制成幼齡畜禽果糖益生飼料。
實施例3將200kg玉米、30kg小麥、50kg碎米、IOOkg葡萄糖和20kg豆粕去雜粉碎，混合均勻，再加入750kg水、12kg糖蜜和少量氯化鈣等營養(yǎng)鹽，用20%氫氧化鈣溶液將pH調至 6. 5，調制成發(fā)酵液，升溫至95 120°C滅菌，降溫到38 40°C時接種地衣芽孢桿菌菌種液 20kg，在38 40°C溫度下發(fā)酵108小時，又升溫至95 105°C進行液化酶解3h。再將發(fā)酵液降溫到65 70°C，加入0. 5kg葡萄糖異構酶，在60 70°C溫度下異構酶解時間18h。 將上述發(fā)酵酶解生產的谷物糊精液和果糖液烘干制成A組分。將IOOkg豆粕去雜粉碎后，加入120kg水，混拌均勻后升溫到38 40°C，接入!3kg 釀酒酵母菌菌種液、3kg凝結乳酸芽孢桿菌菌種液、3kg乳酸菌菌種液和2kg枯草芽孢桿菌種液；按500U/g底物加入微生物蛋白酶0. 5kg,混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解4 后，烘干制成B組分。稱取A組分40kg和B組分10kg，混合均勻后即制成幼齡畜禽果糖益生飼料。實施例4將350kg玉米、IOOkg碎米、200kg葡萄糖和IOOkg豆粕去雜粉碎，混合均勻，再加入1050kg水、15kg糖蜜和少量氯化鈣等營養(yǎng)鹽，用20%氫氧化鈣溶液將pH調至6. 5，調制成發(fā)酵液，升溫至95 120°C滅菌，降溫到38 40°C時接種地衣芽孢桿菌菌種液50kg，在 38 40°C溫度下發(fā)酵108小時，又升溫至95 105°C進行液化酶解濁。再將發(fā)酵液降溫到65 70°C，加入0. 5kg葡萄糖異構酶，在60 70°C溫度下異構酶解時間16h。將上述發(fā)酵酶解生產的谷物糊精液和果糖液烘干制成A組分。將250kg豆粕去雜粉碎后，加入150kg水，混拌均勻后升溫到38 40°C，接入^g 釀酒酵母菌菌種液、8kg凝結乳酸芽孢桿菌菌種液、8kg乳酸菌菌種液和6kg枯草芽孢桿菌種液；按500U/g底物加入微生物蛋白酶0. 5kg,混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解60h后，烘干制成B組分。稱取A組分75kg和B組分25kg，混合均勻后即制成幼齡畜禽果糖益生飼料。實施例5將450kg玉米、50kg小麥、IOOkg葡萄糖和IOOkg碎米去雜粉碎，混合均勻，再加入IlOOkg水、12kg糖蜜和少量氯化鈣等營養(yǎng)鹽，用20%氫氧化鈣溶液將PH調至6. 5，調制成發(fā)酵液，升溫至95 120°C滅菌，降溫到38 40°C時接種地衣芽孢桿菌菌種液50kg，在 38 40°C溫度下發(fā)酵108小時，又升溫至95 105°C進行液化酶解濁。再將發(fā)酵液降溫到65 70°C，加入0. 3kg葡萄糖異構酶，在60 70°C溫度下異構酶解時間15h。將上述發(fā)酵酶解生產的谷物糊精液和果糖液烘干制成A組分。將300kg豆粕去雜粉碎后，加入150kg水，混拌均勻后升溫到38 40°C，接入IOkg 釀酒酵母菌菌種液、5kg凝結乳酸芽孢桿菌菌種液、5kg乳酸菌菌種液和IOkg枯草芽孢桿菌種液；按500U/g底物加入微生物蛋白酶0. 5kg,混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解4 后，烘干制成B組分。稱取A組分70kg和B組分30kg，混合均勻后即制成幼齡畜禽果糖益生飼料。實施例6將500kg玉米、IOOkg葡萄糖和200kg碎米去雜粉碎，混合均勻，再加入1200kg水、 18kg糖蜜和少量氯化鈣等營養(yǎng)鹽，用20%氫氧化鈣溶液將pH調至6. 5，調制成發(fā)酵液，升溫至95 120°C滅菌，降溫到38 40°C時接種地衣芽孢桿菌菌種液45kg，在38 40°C溫度下發(fā)酵108小時，又升溫至95 105°C進行液化酶解2. 5h。再將發(fā)酵液降溫到65 70°C， 加入0. 25kg葡萄糖異構酶，在60 70°C溫度下異構酶解時間15h。將上述發(fā)酵酶解生產的谷物糊精液和果糖液烘干制成A組分。將200kg豆粕去雜粉碎后，加入150kg水，混拌均勻后升溫到38 40°C，接入IOkg 釀酒酵母菌菌種液、5kg凝結乳酸芽孢桿菌菌種液、2kg乳酸菌菌種液和3kg枯草芽孢桿菌種液；按500U/g底物加入微生物蛋白酶0. 5kg,混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解7 后，烘干制成B組分。稱取A組分80kg和B組分20kg，混合均勻后即制成幼齡畜禽果糖益生飼料。一、實施例1制備的幼齡畜禽果糖益生飼料中主要活性物質含量，見表1。表1、果糖益生飼料產品中活性物質含量
權利要求
1.一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，利用谷物飼料發(fā)酵、淀粉液化酶解生產糊精以及葡萄糖酶解異構生產果糖制得A組分，通過豆粕發(fā)酵酶解制得B組分，將 A組分和B組分按重量比100 1 5000混配制得幼齡畜禽果糖益生飼料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述A 組分和B組分按重量比100 5 100混配。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述A組分通過如下方法制得①、將玉米、小麥、碎米、葡萄糖和豆粕去雜粉碎，按重量比為100 0 5000 0 5000 0 1000 0 1000混合均勻；②、按混合物與水的重量比為1 2000 100加入水，再添加糖蜜和氯化鈣作為養(yǎng)分， 調制成發(fā)酵液，用20%氫氧化鈣溶液調pH至4. 0 8. 0，再升溫至95 120°C滅菌；③、按發(fā)酵液菌種液為100 0.5 20的比例，接種地衣芽孢桿菌菌種液，通入無菌空氣在30 45°C條件下發(fā)酵8 160h，發(fā)酵生產a_淀粉酶；④、發(fā)酵液停止通氣、升溫至80 120°C條件下，a-淀粉酶酶解谷物淀粉0.5 證，生產谷物糊精液；⑤、用20%磷酸鈉溶液將谷物糊精液pH調至5.0 9. 0，加入0. 1 ^g/噸混合物的 0. 1 10000U/g底物葡萄糖異構酶，在溫度為40 80°C條件下酶解2 36h，使葡萄糖酶解異構為果糖，再將果糖液烘干制成A組分。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述步驟①中玉米、小麥、碎米、葡萄糖和豆粕的重量比為100 0 20 0 20 0 20 0 20 ；所述步驟②中混合物與水的重量比為100 100 500 ；所述步驟②pH為 6. 0 6. 5。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述步驟③發(fā)酵液地衣芽孢桿菌菌種液為100 2 5;所述步驟③發(fā)酵溫度為38 40°C，發(fā)酵時間為96 108ho
6.根據(jù)權利要求3所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述步驟④液化酶解溫度為95 105°C，液化酶解時間為2 池。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述步驟⑤異構酶解pH為6. 5 7. 0 ；所述步驟⑤加入0. 3 0. 6kg/噸底物葡萄糖異構酶；所述步驟⑤異構酶解溫度為60 70°C ；所述步驟⑤異構酶解時間為15 20h。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述B組分通過如下方法制得①、將豆粕去雜粉碎后，按豆粕與水重量比為100 1 2000加入水，混拌均勻后升溫到 38 40°C ；②、按豆粕釀酒酵母菌種液凝結乳酸芽孢桿菌乳酸菌菌種液枯草芽孢桿菌種液重量比為100 0 500 0 500 0 500 0 500接入釀酒酵母菌、凝結乳酸芽孢桿菌、乳酸菌和枯草芽孢桿菌；③、按0.1 1000U/g底物加入0. 5 ^ig/噸豆粕的微生物蛋白酶；④、混合均勻后厭氧發(fā)酵和酶解M 后，烘干制成B組分。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述步驟①豆粕與水重量比為100 50 200，所述步驟②豆粕釀酒酵母菌種液凝結乳酸芽孢桿菌乳酸菌菌種液枯草芽孢桿菌種液重量比為100 2 20 1 10 1 10 2 20。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，所述步驟③加入1 50U/g底物微生物蛋白酶；所述步驟④發(fā)酵和酶解時間為48 60h。
全文摘要
本發(fā)明屬于飼料、酶制劑和微生物技術領域，具體涉及一種富含果糖、小肽和乳酸的幼齡畜禽益生飼料的制備方法。一種幼齡畜禽果糖益生飼料的制備方法，其特征在于，利用谷物飼料發(fā)酵、淀粉液化酶解生產糊精以及葡萄糖酶解異構生產果糖制得A組分，通過豆粕發(fā)酵酶解制得B組分，將A組分和B組分按重量比100∶1～5000混配制得幼齡畜禽果糖益生飼料。本發(fā)明制備的一種幼齡畜禽果糖益生飼料，富含果糖、小肽、乳酸、短鏈糊精、葡萄糖、低聚糖和益生菌，具有氨基酸平衡、營養(yǎng)高、易消化、適口性好和抗營養(yǎng)因子含量低等特點。
文檔編號A23K1/18GK102524606SQ20121006563
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權日2012年3月7日
發(fā)明者吳成章, 樊銀珍, 程茂基, 薛芹 申請人:合肥基石生物工程有限公司