馬鈴薯渣發酵飼料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種馬鈴薯渣發酵飼料及其制備方法，涉及從植物材料制得動物飼料領域。以馬鈴薯薯渣75-80%、干棗粉10-15%和脫脂米糠5-15%為原輔料，在此基礎上加入尿素0.75-1.5%、硫酸銨0.75-1.5%、磷酸二氫鉀0.5-0.7%和硫酸鎂0.4-0.6%，混合為發酵底物，以枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液制成組合發酵菌種菌液，先好氧再厭氧發酵而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液重量比1:1-1.2；四個菌液體積比1-3:1-3:1-3:1-3。本發明可以增加發酵底物真蛋白量，降低粗纖維量，提高飼料適口性和消化利用率，全面改善馬鈴薯渣營養價值，具有經濟環境雙重效益。
【專利說明】馬鈴薯渣發酵飼料及其制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及從植物材料制得的動物飼料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]我國是馬鈴薯種植世界第一大國。在我國，馬鈴薯除了直接食用外，主要用來生產淀粉，每生產I噸馬鈴薯淀粉會產生7000kg左右的鮮渣，鮮薯渣含水量高達90%，自帶雜菌多，不易儲存、運輸，但干物質中又含有少量蛋白質和大量淀粉、纖維素、果膠等可利用成分，如不加以利用，不僅會造成資源浪費，也會對環境造成污染。如果烘干直接用做動物飼料，成本高而且蛋白質含量低，粗纖維含量高，適口性差。因此，開發安全高效有效馬鈴薯渣增值技術，提高其營養價值和安全性，具有經濟和環境雙重效益。
[0003]用生物技術，特別是微生物發酵技術處理飼料原料、提高營養價值，是低質飼料資源開發的安全高效方法。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種馬鈴薯渣發酵飼料及其制備方法，可以增加發酵底物真蛋白量，降低粗纖維量，提高飼料適口性和消化利用率，全面改善馬鈴薯渣營養價值，具有經濟和環境雙重效益。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種馬鈴薯渣發酵飼料，以馬鈴薯薯渣75-80wt%、干棗粉10-15wt%和脫脂米糠5_15wt%為原輔料，在此原輔料基礎上加入試劑:尿素0.75-1.5wt%、硫酸銨0.75-1.5wt%、磷酸二氫鉀0.5-0.7wt%和硫酸鎂
0.4-0.6wt%，混合得到發酵底物，以枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液混合成組合發酵菌種菌液，先好氧發酵，再厭氧發酵制備而成；所述馬鈴薯薯渣的含水量< 14wt%;發酵底物與組合發酵菌種菌液的重量比為1:1-1.2 ;枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液`濃度均為I X IO6個/ml，組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為1-3:1-3:1-3:1-3的比例混合而成。
[0006]優選的，組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:3:1:3的比例混合而成。
[0007]馬鈴薯渣發酵飼料的制備方法，包括以下步驟:
Cl)以馬鈴薯薯渣75-80wt%、干棗粉10-15wt%和脫脂米糠5_15wt%為原輔料，在此原輔料基礎上加入試劑:尿素0.75-1.5wt%、硫酸銨0.75-1.5wt%、磷酸二氫鉀0.5-0.7￥丨％和硫酸鎂0.4-0.6wt%，混合均勻，制成發酵底物；所述馬鈴薯薯渣的含水量< 14wt%。
[0008](2)上述發酵底物以枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液混合成組合發酵菌種菌液，發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1-1.2的重量比均勻混合，28-30°C好氧發酵48-72小時，然后厭氧發酵24-48小時，烘干粉碎；所述枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液濃度均為I X IO6個/ml，組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為1-3:1-3:1-3:1-3的比例混合而成。
[0009]優選的，組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:3:1:3的比例混合而成。
[0010]枯草芽抱桿菌(Bacillussubtilis) 10075,黑曲霉(Aspergillus niger) 40094,購于中國工業微生物菌種保藏管理中心；扣囊復膜孢酵母(Endomycopsis fibuligera)20154、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum) 11016,購于中國農業微生物菌種保藏管理中心。
[0011]所用枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌菌液的制備可采用現有技術，本發明提供以下方法。
[0012]1、植物乳桿菌菌液的制備
將4 °C斜面保存的植物乳桿菌接于MRS液體試管培養基上活化，于37°C下以220r.min—1振蕩培養24h，作為一級培養種子；再以1%接種量接于MRS三角瓶液體培養基中，于37°C下以220r ?min—1振蕩培養24h。MRS培養基:蛋白胨10 g、牛肉膏10 g、酵母提取物5 g、檸檬酸氫2 g、葡萄糖20 g、吐溫80 I ml、乙酸鈉5 g、磷酸氫二鉀2 g、硫酸鎂
0.58 g、硫酸猛 0.25 g、蒸懼水 1000 ml、pH 6.2 ~6.6、121°C濕熱滅菌 15min。
[0013]2、扣囊復膜孢酵母菌菌液的制備
將4°C斜面保存的扣囊復膜孢酵母菌接于YEro液體試管培養基上活化，于30°C下以220r ^mirT1振蕩培養24h，作`為一級培養種子；再以1%接種量接于YETO三角瓶液體培養基中，于30°C下以220r.miiT1振蕩培養24h。YETO培養基:酵母粉10 g、蛋白胨20 g、葡萄糖 20 g、蒸懼水 1000 ml、pH 6.0、115°C濕熱滅菌 20min。
[0014]3、枯草芽孢桿菌菌液的制備
將4°C斜面保存的枯草芽孢桿菌接于牛肉膏蛋白胨液體試管培養基上活化，于32°C下以220r IirT1振蕩培養培養24h，作為一級培養種子；再以1%接種量接于牛肉膏蛋白胨三角瓶液體培養基中，于32°C下以220r.mirT1振蕩培養24h。牛肉膏蛋白胨培養基:牛肉膏蛋白胨培養基:牛肉膏0.5 g、蛋白胨15 g、氯化鈉5 g、葡萄糖20 g、蒸懼水1000 ml、pH7.0 ~7.2、115°C濕熱滅菌 20min。
[0015]4、黑曲霉囷液的制備
將4°C斜面保存的黑曲霉接于察氏液體試管培養基上活化，于28°C下以220r ^irT1振蕩培養培養36h,作為一級培養種子；再以1%接種量接于察氏三角瓶液體培養基中，于28°C下以220r.mirT1振蕩培養36h。察氏培養基:硝酸鈉3g、磷酸氫二鉀lg、硫酸鎂0.5 g、氯化鉀0.5 g、硫酸亞鐵0.01 g、鹿糖30 g、蒸懼水1000 ml、pH自然、121°C濕熱滅菌20min。
[0016]本發明主要是應用馬鈴薯薯渣為原料，干棗粉和脫脂米糠為輔料，在此基礎上加入試劑:尿素、硫酸銨、磷酸二氫鉀和硫酸鎂，混合得到發酵底物，經枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液混合成的組合發酵菌種菌液，先好氧發酵，再厭氧發酵制備而成。其原理在于:馬鈴薯薯渣、脫脂米糠和干棗粉含有足量的淀粉和粗纖維及少量真蛋白；尿素、硫酸銨含有微生物可利用的大量無機氮；硫酸鎂、磷酸二氫鉀可促進某些有益微生物生長；上述三類物質作用互補，同時應用可以產生疊加效果。
[0017]應用扣囊復膜孢酵母可以提高發酵底物真蛋白含量；枯草芽孢桿菌可以產生蛋白酶，提高蛋白利用率；黑曲霉可以分泌纖維素酶降解纖維，也可以分泌果膠酶從而分解果膠；植物乳桿菌可以產生乳酸，提高飼料風味；發酵底物經好氧、厭氧發酵處理后，真蛋白含量為13.24%，總量提高了 36.93%，粗纖維含量為24.13%，總量降低了 41.00%,且具有醇香氣味。
[0018]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
(I)本發明可以增加發酵底物真蛋白量，降低粗纖維量，提高飼料適口性和消化利用率，全面改善馬鈴薯渣營養價值，具有經濟和環境雙重效益；應用本發明方法將發酵底物處理后，真蛋白含量為13.24%，總量提高了 36.93%，粗纖維含量為24.13%，總量降低了41.00%，且具有醇香氣味。
[0019](2)本發明產品按15%重量比例替代小麥麩皮，能夠提高生長育肥豬采食量、日增重，降低料肉比。
[0020]( 3 )本發明為純綠色產品，無任何毒副作用，不與其他原料產生配伍禁忌。
【具體實施方式】
[0021]馬鈴薯薯渣購于張家口康保縣德順淀粉廠，含水量< 14wt%，市面有售。
[0022]實施例1
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣160克，干棗粉20克，脫脂米糠20克，尿素3克，硫酸銨3克，磷酸二氫鉀1.2克，硫酸鎂I克。
[0023]制備方法:將上述原輔料和試劑稱重后，投入粉碎機粉碎，再投入混合機混合均勻，制成發酵底物，然后以枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液為組合發酵菌種菌液，其中枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液濃度均為IX IO6個/ml，組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:3:1:3的比例混合而成，發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1的重量比均勻混合，28-30°C好氧發酵48小時，然后厭氧發酵24小時，70_80°C烘干至含水量< 14wt%，粉碎。
[0024]實施例2
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣160克，干棗粉20克，脫脂米糠20克，尿素3克，硫酸銨1.5克，磷酸二氫鉀1.2克，硫酸鎂I克。
[0025]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為1:2:2:2的比例混合而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1.2的重量比均勻混合。
[0026]實施例3
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣150克，干棗粉30克，脫脂米糠20克，尿素3克，硫酸銨3克，磷酸二氫鉀1.2克，硫酸鎂I克。
[0027]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為1:1:1:1的比例混合而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1.1的重量比均勻混合。
[0028]實施例4
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣150克，干棗粉30克，脫脂米糠20克，尿素3克，硫酸銨1.5克，磷酸二氫鉀1.2克，硫酸鎂I克。
[0029]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為2:1:2:3的比例混合而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1.05的重量比均勻混合。
[0030]實施例5
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣160克，干棗粉20克，脫脂米糠20克，尿素1.5克，硫酸銨1.5克，磷酸二氫鉀1.2克，硫酸鎂I克。
[0031]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為1:3:3:3的比例混合而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1.15的重量比均勻混合。
[0032]實施例6
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣150克，干棗粉30克，脫脂米糠20克，尿素1.5克，硫酸銨1.5克，磷酸二氫鉀1.2克，硫酸鎂I克。
[0033]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:1:3:2的比例混合而成；
實施例7
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣160克，干棗粉30克，脫脂米糠10克，尿素2克，硫酸銨1.8克，磷酸二氫鉀I克，硫酸鎂0.8克。
[0034]制備方法:與實施例1的區別在于與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為2:2:3:2的比例混合而成。
[0035]實施例8
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣150克，干棗粉20克，脫脂米糠30克，尿素2.5克，硫酸銨2克，磷酸二氫鉀1.1克，硫酸鎂1.2克。
[0036]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為2:3:1:1的比例混合而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1.2的重量比均勻混合。
[0037]實施例9
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣156克，干棗粉24克，脫脂米糠20克，尿素1.7克，硫酸銨2.5克，磷酸二氫鉀1.3克，硫酸鎂0.9克。
[0038]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:3:2:1的比例混合而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液按1: 1.1的重量比均勻混合，28-30°C好氧發酵60小時，然后厭氧發酵48小時。
[0039]實施例10
采用下述重量成分的原輔料和試劑:馬鈴薯薯渣152克，干棗粉28克，脫脂米糠20克，尿素2.2克，硫酸銨2.7克，磷酸二氫鉀1.4克，硫酸鎂1.1克。
[0040]制備方法:與實施例1的區別在于組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:2:1:3的比例混合而成；發酵底物與組合發酵菌種菌液按1: 1.15的重量比均勻混合，28-30°C好氧發酵72小時，然后厭氧發酵36小時。
[0041]本發明的馬鈴薯渣發酵飼料其使用方法為:用本產品在生長育肥豬日糧中等量替代15%的小麥麩皮，其他原料不變，即可。
[0042]實驗例:
本馬鈴薯渣發酵飼料對生長育肥豬生產性能影響試驗設計 1.1試驗動物及分組
選用日齡相差不超過7天、品種相同的30公斤左右豬120頭，按照遺傳背景相同、體重相近、性別比例一致的原則隨機分為2個處理，每處理設6個重復，每重復10頭，各組間起始體重差異不顯著。
[0043]對照組:飼喂基礎日糧；試驗組:飼喂用15%馬鈴薯渣發酵飼料替代等量小麥麩皮的試驗日糧。
[0044]1.2試驗日糧及處理設計
參照NRC (1998)生長育肥豬營養需要標準并結合生產實踐配制基礎日糧。
[0045]表1日糧配方及營養水平
【權利要求】
1.一種馬鈴薯渣發酵飼料，其特征在于:以馬鈴薯薯渣75-80wt%、干棗粉10-15wt%和脫脂米糠5-15wt%為原輔料，在此原輔料基礎上加入試劑:尿素0.75-1.5wt%、硫酸銨0.75-1.5wt%、磷酸二氫鉀0.5-0.7wt%和硫酸鎂0.4-0.6wt%,混合得到發酵底物，以枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液混合成組合發酵菌種菌液，先好氧發酵，再厭氧發酵制備而成；所述馬鈴薯薯渣的含水量< 14wt%;發酵底物與組合發酵菌種菌液的重量比為1:1-1.2 ;枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液濃度均為IX IO6個/ml，組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為1-3:1-3:1-3:1-3的比例混合而成。
2.根據權利要求1所述的馬鈴薯渣發酵飼料，其特征在于所述組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:3:1:3的比例混合而成。
3.—種如權利要求1或2所述的馬鈴薯渣發酵飼料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: Cl)以馬鈴薯薯渣75-80wt%、干棗粉10-15wt%和脫脂米糠5_15wt%為原輔料，在此原輔料基礎上加入試劑:尿素0.75-1.5wt%、硫酸銨0.75-1.5wt%、磷酸二氫鉀0.5-0.7￥丨％和硫酸鎂0.4-0.6wt%，混合均勻，制成發酵底物；所述馬鈴薯薯渣的含水量< 14wt% ； (2)上述發酵底物以枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液混合成組合發酵菌種菌液，發酵底物與組合發酵菌種菌液按1:1-1.2的重量比均勻混合，28-30°C好氧發酵48-72小時，然后厭氧發酵24-48小時，烘干粉碎；所述枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液濃度均為I X IO6個/ml，組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌 、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為1-3:1-3:1-3:1-3的比例混合而成。
4.根據權利要求3所述的馬鈴薯渣發酵飼料的制備方法，其特征在于所述組合發酵菌種菌液由枯草芽孢桿菌、扣囊復膜孢酵母、黑曲霉和植物乳桿菌的菌液按照體積比為3:3:1:3的比例混合而成。
【文檔編號】A23K1/14GK103749966SQ201410039337
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】陳寶江, 于會民, 孫展英, 程書梅, 劉樹棟, 安文亭 申請人:河北農業大學