一种生物饲料及其制备方法与流程

1.本发明涉及动物饲料技术领域，具体而言，涉及一种生物饲料及其制备方法。


背景技术：

2.当前我国牛存栏7000万头，羊存栏2.5亿只，每年需要进口大量的优质饲草和饲料。在我国乡村地区，主要使用成本低廉的玉米芯作为主要饲料，而玉米芯含有大量的淀粉和粗纤维，可是由于被木质素包裹、黏连，导致其中的营养成分难以被牛羊消化、吸收，造成严重浪费。
3.而且随着畜牧业集约化发展，养殖户为避免牛羊疾病的发生，会向饲料中添加大量的抗生素以预防疾病和促生长，抗生素在肉、奶中残留造成的危害日益受到人们的重视。今年农业农村部发布了《中华人民共和国农业农村部公告第194号(药物饲料添加剂退出计划)》，明确规定自2020年起禁止在饲料中添加抗生素添加剂。
4.因此，急需提供一种营养价值更高且不容易使动物染病的饲料。
5.本发明玉米芯粉经过气爆膨化处理，可有效破坏木质纤维素结构，从而使其中的糖和淀粉能被益生菌利用，同时，高温高压蒸汽可杀灭附着于原料表面的杂菌。另外本发明中添加了糖蜜和糊化淀粉尿素，为益生菌生长提供了必须的碳源和氮源，使益生菌活菌数大幅提高。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种生物饲料，此生物饲料富含高活性益生菌和高蛋白质，能够有效促进动物对于营养成分的消化和吸收。
7.本发明的另一目的在于提供一种生物饲料的制备方法，通过先将玉米芯破壁后使玉米芯中的淀粉和粗纤维等有益成分能够被动物有效消化和吸收，并且还能通过发酵等操作以去除其中的杂菌。
8.本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
9.一方面，本技术实施例提供一种生物饲料，包括如下原料，糖蜜、玉米芯、益生菌、纤维素酶、木聚糖酶、酵母粉和糊化淀粉尿素。玉米芯不仅能够为动物补充代谢所需的营养，还能调节动物体内各细胞的内环境，进而加快细胞的代谢，从而加快动物对糖分和粗蛋白质等的吸收。糖蜜，能够为动物体内的细胞代谢提供能源，并且还能为益生菌和酵母菌等提供其代谢所需的碳源，进而维持益生菌和酵母菌的正常生长，从而加快动物对于营养物质的吸收速率以及维持益生菌和酵母菌的稳定生长。益生菌能够有效调节动物肠道内环境，从而提高动物对营养成分的吸收效率，进而加快动物的生长。通过添加木聚糖酶和纤维素酶将纤维素和木质素分解为动物可利用的单糖，并且使玉米芯中的有益组分充分暴露，从而提高动物对有益组分的吸收效率，并且提高了原料的利用率，进而节约了成本。酵母粉能够为木聚糖酶和纤维素酶的分解提供有利的代谢环境，从而将纤维素和木质素等动物无法利用的多糖分解为单糖，并且还能通过发酵以去除其中的霉菌等杂菌，降低动物染病的
几率。糊化淀粉尿素不仅能够为益生菌和酵母菌等提供丰富的碳源，还能够为其提供氮源，进而促进二者的生长和增殖等，从而提高发酵速率以及对于动物肠道环境的调节效果，最终提高动物对于其他有益组分的吸收效率。
10.另一方面，本技术实施例提供一种生物饲料的制备方法，其包括如下步骤，将玉米芯粉碎过筛后再破壁，得到预混物a，将糖蜜和酵母粉混合并搅匀，得到预混物b，将预混物a与预混物b混合、搅匀后得到混合物，将混合物初次发酵后再加入益生菌、纤维素酶和木聚糖酶得到粗品，将粗品二次发酵，即得到生物饲料。该方法先通过使玉米芯破壁，从而除去玉米芯中的木质素和细胞壁粉碎，使其中的淀粉和粗纤维等有益成分充分暴露，从而方便动物吸收；而之后再通过初次发酵和二次发酵以去除生物饲料中的大量杂菌，即可不用添加抗生素就能降低动物染病的几率，并且还能提高生物饲料的质量和适用范围。
11.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
12.一、本技术实施例提供了一种生物饲料，该饲料通过玉米芯、糖蜜和糊化淀粉尿素作为底物，再加入木聚糖酶、纤维素酶、益生菌和酵母粉等进行发酵，所制得的生物饲料不仅富含高活性的益生菌和蛋白质，并且该生物饲料由于经过酶、酵母菌和益生菌等进行分解和发酵，其内的细胞壁等阻碍动物吸收有益成分的结构能够被完全破坏，进而加快动物的吸收和消化，从而提高了原料的利用率。
13.二、本技术实施例还提供了一种生物饲料的制备方法，该方法先通过使玉米芯破壁，从而除去玉米芯中的木质素和纤维素，使细胞壁粉碎，从而使其中的淀粉和粗纤维等有益成分充分暴露，从而方便动物吸收；而之后再通过初次发酵和二次发酵以去除生物饲料中的大量杂菌，即可不用添加抗生素就能降低动物染病的几率，并且还能提高生物饲料的质量和适用范围。
具体实施方式
14.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
15.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
16.一方面，本技术实施例提供一种生物饲料，包括如下原料，糖蜜、玉米芯、益生菌、纤维素酶、木聚糖酶、酵母粉和糊化淀粉尿素。玉米芯是用玉米棒脱粒加工再经过严格筛选制成，具有组织均匀、硬度适宜、韧性好、吸水性强、耐磨性能好等优点，其中含有约糖分54.5％、粗蛋白质2.2％、粗脂肪0.4％、粗纤维29.7％和矿物质1.2％等，不仅能够为动物补充代谢所需的营养，还能调节动物体内各细胞的内环境，进而加快细胞的代谢，从而加快动物对糖分和粗蛋白质等的吸收。糖蜜，是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，主要含有糖类、可溶性胶体、粗蛋白质和矿物质等，其中糖类主要为蔗糖，能够为动物体内的细胞代谢提供能源，并且还能为益生菌和酵母菌等提供其代谢所需的碳源，进而维持益生菌和酵母菌的正常生长，而可溶性胶体主要为阿拉伯胶、果胶和木糖胶等，这些胶体中含有半乳糖和树胶醛糖等半糖，能够被动物和益生菌直接利用，从而更加直接的为动物和益生菌提供能
源，并且这些胶体具有良好的亲水性和亲油性，能够增添生物饲料的稳定性，便于长时间放置，而粗蛋白质和矿物质则能够为动物体内的细胞、益生菌和酵母菌的代谢提供氮源和稳定的代谢内环境，从而加快动物对于营养物质的吸收速率以及维持益生菌和酵母菌的稳定生长。益生菌是通过定殖在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物。通过调节宿主黏膜与系统免疫功能或通过调节肠道内菌群平衡，促进营养吸收保持肠道健康的作用，从而产生有利于健康作用的单微生物或组成明确的混合微生物，能够有效调节动物肠道内环境，从而提高动物对营养成分的吸收效率，进而加快动物的生长。其中玉米芯中的有益组分均被包覆于木质素和纤维素内等且糖蜜中也含有大量的纤维素，而由于动物体内并没有能够分解木质素和纤维素的酶，导致并不能充分利用玉米芯和糖蜜中的有益物质，不仅造成动物对于营养物质的吸收效率降低，还会造成原料的浪费，因此通过添加木聚糖酶和纤维素酶将纤维素和木质素分解为动物可利用的单糖，并且使玉米芯中的有益组分充分暴露，从而提高动物对有益组分的吸收效率，并且提高了原料的利用率，进而节约了成本。酵母粉是酵母没有经过分解的提取物，其内含有丰富的酵母菌，能够为木聚糖酶和纤维素酶的分解提供有利的代谢环境，从而将纤维素和木质素等动物无法利用的多糖分解为单糖，并且还能通过发酵以去除其中的霉菌等杂菌，降低动物染病的几率，而在本发明中所用的酵母粉主要为产朊假丝酵母。糊化淀粉尿素是指将粉碎的玉米、高粱等高淀粉谷物饲料与尿素按(70
‑
80):(20
‑
25)混合后，通过糊化机在一定的温湿度和压力下，使淀粉糊化，尿素被融化，均匀地被淀粉分隔、包围后所得到的物质，不仅能够为益生菌和酵母菌等提供丰富的碳源，还能够为其提供氮源，进而促进二者的生长和增殖等，从而提高发酵速率以及对于动物肠道环境的调节效果，最终提高动物对于其他有益组分的吸收效率。而在本发明中所用益生菌则直接添加菌液，其中菌液的浓度为300
‑
330mg/l。
17.在本发明的一些实施例中，上述糖蜜、益生菌、纤维素酶、木聚糖酶和酵母粉的总重量与所述玉米芯、糊化淀粉尿素的重量比为49:50:1。通过上述重量比能够保证糖蜜和玉米芯中的木质素和纤维素等被完全分解，并且在发酵时还能够保证充分发酵，避免因为不完全发酵而导致所制得的生物饲料口感较差且会对消化系统造成影响，容易造成腹胀和胃酸过多等情况，反而容易导致动物对于营养组分的吸收效率降低。
18.在本发明的一些实施例中，上述益生菌包括植物乳杆菌和屎肠球菌。植物乳杆菌是乳酸菌的一种，最适生长温度为30
‑
35℃，菌种为直或弯的杆状，单个、有时成对或成链状，最适ph为6.5左右，属于同型发酵乳酸菌，且该菌种为厌氧兼性好氧菌，既能进行无氧呼吸，也能进行有氧呼吸，其不仅能够分解生物饲料中的有机物杂质，还能够降解生物饲料中的亚硝酸盐等有害物质，避免对动物造成危害，此外，植物乳杆菌还具有一定的免疫调节作用，能够抑制革兰氏阴性致病菌的生长，其通过与致病菌对限制性的营养物质进行竞争，从而阻止该革兰氏阴性致病菌的生长，进而起到调节肠道内环境的作用。屎肠球菌是人和动物肠道中正常菌群的一部分，可以产生乳酸，属于乳酸菌类，屎肠球菌进入动物肠道后，能够快速黏附肠道黏膜。通过排阻效应抑制病原菌黏附肠道，形成肠道屏障、保护肠道健康、维持微生态平衡。并且其在代谢过程中可以产生乳酸、细菌素和过氧化氢等物质进而降低肠道ph值、抑制动物病原菌繁殖、维持和调整肠道微生态平衡、减少肠道内毒素与尿素酶的含量、减少血液中毒素和氨的含量、促进动物器官成熟、改善动物生理状态。此外，其还能产生多种营养物质如维生素、氨基酸、促生长因子等，其可参与新陈代谢、促进动物生长。最
后，其还能诱导机体产生细胞因子、干扰素、白细胞介素等，可增强机体非特异性免疫、提高抗病能力、降低炎症反应、促进肠道健康。
19.在本发明的一些实施例中，上述糖蜜为甜菜糖蜜。目前市面上的糖蜜主要包括甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、葡萄糖蜜和玉米糖蜜等，而在本发明中则主要使用甜菜糖蜜，其中甜菜糖蜜相比上述的其他几种糖蜜富含的蔗糖最多，从而能够提供最多的能源，以便于促进动物生长。
20.另一方面，本技术实施例提供一种生物饲料的制备方法，其包括如下步骤，将玉米芯粉碎过筛后再破壁，得到预混物a，将糖蜜和酵母粉混合并搅匀，得到预混物b，将预混物a与预混物b混合、搅匀后得到混合物，将混合物初次发酵后再加入益生菌、纤维素酶和木聚糖酶得到粗品，将粗品二次发酵，即得到生物饲料。该方法先通过使玉米芯破壁，从而除去玉米芯中的木质素和细胞壁粉碎，使其中的淀粉和粗纤维等有益成分充分暴露，从而方便动物吸收；而之后再通过初次发酵和二次发酵以去除生物饲料中的大量杂菌，即可不用添加抗生素就能降低动物染病的几率，并且还能提高生物饲料的质量和适用范围。
21.在本发明的一些实施例中，上述破壁包括如下步骤，将过筛后的玉米芯置于破壁罐内，向破壁罐内通入140
‑
160℃的水蒸气至破壁罐内压力达到0.7
‑
0.9mpa后，即得到预混物a。通过高温高压以破坏玉米芯的细胞壁，进而使玉米芯中的细胞在后续搅拌时能够充分破碎，从而使细胞中的粗纤维和粗蛋白流出细胞进而便于被动物吸收，从而促进动物的生长。
22.在本发明的一些实施例中，上述初次发酵为有氧发酵，上述二次发酵为无氧发酵。通过有氧发酵能够使酵母菌进行高效代谢，并避免无氧发酵产生酒精而导致生物饲料中的有益组分的结构和性质发生改变；而通过无氧发酵则能够使益生菌进行无氧呼吸而产乳酸，进而杀死其中的杂菌。
23.在本发明的一些实施例中，上述初次发酵包括如下步骤，将混合物置于发酵罐中于40
‑
45℃发酵10
‑
18h。40
‑
45℃能够保证酵母菌具有较高的活性，从而提高酵母菌进行代谢的速率，进而提高发酵速率，以将其中的多糖分解为单糖，便于动物利用。
24.在本发明的一些实施例中，上述二次发酵包括如下步骤，将粗品置于密封袋内于25
‑
35℃发酵20
‑
30h，即得到生物饲料。通过后续的二次发酵能够使益生菌产生乳酸，从而抑制生物饲料中的杂菌和病毒的生长。
25.在本发明的一些实施例中，上述过筛所用的筛网孔径为80
‑
120目。该目数的筛网能够充分过掉玉米芯中的大颗粒杂质，避免影响生物饲料的效果进而影响动物的吸收。
26.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
27.实施例1
28.本实施例提供了一种生物饲料，其包括如下原料，甜菜糖蜜1000kg、玉米芯1000kg、300mg/l的屎肠球菌液0.5l、300mg/l的植物乳杆菌液0.6l、糊化淀粉尿素20kg、纤维素酶0.1kg、木聚糖酶0.1kg和酵母粉0.3kg。
29.本实施例还提供了一种生物饲料的制备方法，其包括如下步骤，将玉米芯粉碎过80目筛后再置于破壁罐内，向破壁罐内通入140℃的水蒸气至破壁罐内压力达到0.7mpa后取出，得到预混物a；将糖蜜和酵母粉混合并搅匀，得到预混物b，将预混物a与预混物b混合、搅匀后得到混合物，将混合物置于发酵罐内于40℃初次有氧发酵10h后再加入益生菌、纤维
素酶和木聚糖酶得到粗品，将粗品置于密封袋内于25℃二次无氧发酵20h，即得到生物饲料。
30.实施例2
31.本实施例提供了一种生物饲料，其包括如下原料，甜菜糖蜜1000kg、玉米芯1000kg、330mg/l的屎肠球菌液0.5l、330mg/l的植物乳杆菌液0.6l、糊化淀粉尿素20kg、纤维素酶0.1kg、木聚糖酶0.1kg和酵母粉0.3kg。
32.本实施例还提供了一种生物饲料的制备方法，其包括如下步骤，将玉米芯粉碎过120目筛后再置于破壁罐内，向破壁罐内通入160℃的水蒸气至破壁罐内压力达到0.9mpa后取出，得到预混物a；将糖蜜和酵母粉混合并搅匀，得到预混物b，将预混物a与预混物b混合、搅匀后得到混合物，将混合物置于发酵罐内于45℃初次有氧发酵18h后再加入益生菌、纤维素酶和木聚糖酶得到粗品，将粗品置于密封袋内于35℃二次无氧发酵30h，即得到生物饲料。
33.实施例3
34.本实施例提供了一种生物饲料，其包括如下原料，甜菜糖蜜1000kg、玉米芯1000kg、315mg/l的屎肠球菌液0.5l、315mg/l的植物乳杆菌液0.6l、糊化淀粉尿素20kg、纤维素酶0.1kg、木聚糖酶0.1kg和酵母粉0.3kg。
35.本实施例还提供了一种生物饲料的制备方法，其包括如下步骤，将玉米芯粉碎过100目筛后再置于破壁罐内，向破壁罐内通入150℃的水蒸气至破壁罐内压力达到0.8mpa后取出，得到预混物a；将糖蜜和酵母粉混合并搅匀，得到预混物b，将预混物a与预混物b混合、搅匀后得到混合物，将混合物置于发酵罐内于42℃初次有氧发酵14h后再加入益生菌、纤维素酶和木聚糖酶得到粗品，将粗品置于密封袋内于30℃二次无氧发酵25h，即得到生物饲料。
36.实施例4
37.本实施例提供了一种生物饲料，其包括如下原料，甜菜糖蜜1000kg、玉米芯1000kg、311mg/l的屎肠球菌液0.5l、311mg/l的植物乳杆菌液0.6l、糊化淀粉尿素20kg、纤维素酶0.1kg、木聚糖酶0.1kg和酵母粉0.3kg。
38.本实施例还提供了一种生物饲料的制备方法，其包括如下步骤，将玉米芯粉碎过90目筛后再置于破壁罐内，向破壁罐内通入143℃的水蒸气至破壁罐内压力达到0.75mpa后取出，得到预混物a；将糖蜜和酵母粉混合并搅匀，得到预混物b，将预混物a与预混物b混合、搅匀后得到混合物，将混合物置于发酵罐内于41℃初次有氧发酵13h后再加入益生菌、纤维素酶和木聚糖酶得到粗品，将粗品置于密封袋内于29℃二次无氧发酵24h，即得到生物饲料。
39.实施例5
40.本实施例提供了一种生物饲料，其包括如下原料，甜菜糖蜜1000kg、玉米芯1000kg、319mg/l的屎肠球菌液0.5l、319mg/l的植物乳杆菌液0.6l、糊化淀粉尿素20kg、纤维素酶0.1kg、木聚糖酶0.1kg和酵母粉0.3kg。
41.本实施例还提供了一种生物饲料的制备方法，其包括如下步骤，将玉米芯粉碎过110目筛后再置于破壁罐内，向破壁罐内通入152℃的水蒸气至破壁罐内压力达到0.85mpa后取出，得到预混物a；将糖蜜和酵母粉混合并搅匀，得到预混物b，将预混物a与预混物b混
合、搅匀后得到混合物，将混合物置于发酵罐内于44℃初次有氧发酵15h后再加入益生菌、纤维素酶和木聚糖酶得到粗品，将粗品置于密封袋内于33℃二次无氧发酵28h，即得到生物饲料。
42.试验例
43.选取60只无患病、无畸形且正常生长的周岁小尾寒羊，以10只为一组，分为a
‑
f组，其中a
‑
e组依次喂食等量的实施例1
‑
5所制得的生物饲料，而f组则喂食等量的市面上常见的生物饲料，其中a
‑
f组均每日喂食三次，上午七点喂食第一次，下午一点喂食第二次，晚上九点喂食第三次，每次喂食25斤，其余时间给予等量清水，于相同环境内饲养三个月，每隔一个月就称量并记录每组羊的体重(kg)，所得结果如表1所示。
44.表1小尾寒羊体重变化表
[0045][0046]
根据表1结果所示，a
‑
f组的小尾寒羊的体重均有所增长，且a
‑
e组小尾寒羊的体重增长速度明显快于f组的小尾寒羊。因此，可以得出本发明所提供的生物饲料能够有效促进动物的生长，提高动物吸收营养物质的效率。
[0047]
综上所述，
[0048]
一、本技术实施例提供了一种生物饲料，该饲料通过玉米芯、糖蜜和糊化淀粉尿素作为底物，再加入木聚糖酶、纤维素酶、益生菌和酵母粉等进行发酵，所制得的生物饲料不仅富含高活性的益生菌和蛋白质，并且该生物饲料由于经过酶、酵母菌和益生菌等进行分解和发酵，其内的细胞壁等阻碍动物吸收有益成分的物质能够被完全分解，进而加快动物的吸收和消化，从而提高了原料的利用率。
[0049]
二、本技术实施例还提供了一种生物饲料的制备方法，该方法先通过使玉米芯破壁，从而除去玉米芯中的木质素和细胞壁粉碎，使其中的淀粉和粗纤维等有益成分充分暴露，从而方便动物吸收；而之后再通过初次发酵和二次发酵以去除生物饲料中的大量杂菌，即可不用添加抗生素就能降低动物染病的几率，并且还能提高生物饲料的质量和适用范围。
[0050]
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实
施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。