阅读说明：本技术 一种种禽用功能性发酵纤维饲料及其制备方法 (Functional fermented fiber feed for breeding poultry and preparation method thereof ) 是由 罗伟 王小龙 于 2019-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种种禽用功能性发酵纤维饲料的制备方法,首先通过将植物提取物渣进行预处理和预发酵,延长植物提取物渣的保质期,其次,无需先行粉碎,直接将预处理和预发酵后的湿渣进行配料,然后经混合发酵、酶解、干燥后再进行粉碎得到功能性发酵纤维饲料成品,针对种禽保肝护肝、解毒、免疫等不同功效的一些有效功能性成分组合,并通过两次发酵和酶解工程技术提高其利用度,大大提高产品功能价值。(The invention discloses a preparation method of functional fermented fiber feed for breeding poultry, which comprises the steps of pretreating and pre-fermenting plant extract residues to prolong the shelf life of the plant extract residues, directly mixing the pretreated and pre-fermented wet residues without crushing, mixing, fermenting, performing enzymolysis, drying and crushing to obtain the functional fermented fiber feed finished product, combining effective functional components with different effects of protecting liver, detoxifying, immunizing and the like for the breeding poultry, improving the utilization degree of the functional fermented fiber feed by two-time fermentation and enzymolysis engineering technology, and greatly improving the functional value of the product.)

一种种禽用功能性发酵纤维饲料及其制备方法

技术领域

本发明属于生物饲料发酵领域，涉及一种植物提取物湿渣制备的种禽用功能性发酵纤维饲料及其制备方法。

背景技术

植物提取物渣是植物提取行业提取植物精油和植物抗氧化剂等功能性提取物后剩余的大量的残渣。现代营养研究表明，膳食纤维作为第七大营养素，在动物健康中发挥不可替代的调节作用，适量添加膳食纤维可以改善动物肠道健康和机体健康。

植物提取物渣中的功能性成分如植物多酚、皂苷、多糖等成分因为纤维的密致的结构未能充分提取。另外，一些非水溶醇溶的成分难以通过常规的水提和醇提的方法提取出来，这些提取物在饲料中应用有非常好的抗氧化、改善免疫、改善肉质等功效。目前大量的植物提取物渣主要作为生物肥料或生物质燃料处理，少部分作为饲料开发，造成巨大的资源浪费，还会造成环境污染。

目前公开的通过微生物发酵改善非常规饲料利用非常方法比较多，然而用于改善和提高植物提取物渣营养价值和功能性价值并不多见。主要是因为植物提取物湿渣水分高(50-80％不等)，容易发霉不易保存；高水分状态下高纤维植物提取物湿渣无法粉碎，这是制约其大量利用开发的主要原因，因为如果将其进行烘干处理再粉碎进行发酵，将大大提高了其生产能耗成本，产品开发价值不高。

中国专利号201210321796.1公开了一种根茎类中药渣的再利用方法，中国专利号201310311826.5公开了一种中药渣发酵饲料制备方法，两个方法均为干燥后的药渣进行粉碎或破碎，而没有直接处理湿渣。中国专利号201711028993.3公开了一种药渣发酵制备反刍动物全混日粮的方法，将中药湿渣按照蛋白分类后直接与补充料混合均匀后发酵，虽然解决了湿渣直接使用和存放的问题，但是没有进行粉碎，不适合饲喂家禽。

高产种禽肝脏脂质代谢负担沉重，极易发生代谢性氧化损伤，导致各种肝脏代谢性综合征的发生。脂肪肝是种禽常见的一种营养代谢性疾病，其主要原因是脂肪在肝细胞内过量沉积，从而影响肝脏的正常功能，降低种禽的生产性能和繁殖性能，影响种蛋品质和孵化率，影响子代的活力和健康，严重的甚至引起种禽死亡。

目前如何在较经济的成本下将植物提取物渣变废为宝开发成一种功能性发酵饲料，用于改善种禽的健康和免疫，提高其生产性能和繁殖性能，这对合理利用资源，保证健康养殖具有重要意义。

发明内容

为了解决上述植物提取物湿渣存放和高成本干燥处理问题，本发明的目的是在于提供了一种种禽用功能性发酵纤维饲料的制备方法，首先通过将植物提取物渣进行预处理和预发酵，延长植物提取物渣的保质期，其次，无需先行粉碎，直接将预处理和预发酵后的湿渣进行配料，然后经混合发酵、酶解、干燥后再进行粉碎得到功能性发酵纤维饲料成品，针对种禽保肝护肝、解毒、免疫等不同功效的一些有效功能性成分组合，并通过两次发酵和酶解工程技术提高其利用度，大大提高产品功能价值。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种种禽用功能性发酵纤维饲料的制备方法，包括以下步骤：

(1)预处理：将2-3种植物提取物渣进行高温灭菌和干燥，得到水分含量35-45wt％的无杂菌植物提取物混合渣；

(2)预发酵：将含液体复合菌种I的糖蜜水溶液按照3-10wt％接种量进行接种步骤(1)得到的无杂菌植物提取物混合渣，经厌氧固体发酵得到发酵植物提取物渣，其中复合菌种I为乳酸菌、木霉菌、白地霉菌和球毛壳菌；

(3)配料：将步骤(2)得到的发酵植物提取物渣与玉米粉、豆粕粉、麸皮、红糖和生长因子一起搅拌混合均匀得到混料；

(4)混合发酵：将液体复合菌种II按照0.5-5wt％接种量进行接种步骤(3)得到的混料，经厌氧固体发酵得到发酵混料，其中复合菌种II为乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和丁酸梭菌；

(5)酶解：将液体复合酶制剂按照0.5-3wt％添加量进行喷洒添加于步骤(3)得到的发酵混料，经酶解得到半成品；

(6)干燥与粉碎：半成品经干燥与粉碎后得到功能性发酵纤维饲料成品。

优选的方案，步骤(1)中，所述植物提取物渣选自迷迭香叶渣、杜仲叶渣、厚朴叶渣、五倍子渣、山苍子渣中的2-3种。

优选的方案，步骤(1)中，所述灭菌过程的热风进风温度为200度，出风温度90度，时间为120-240秒。

优选的方案，步骤(2)中，所述乳酸菌、木霉菌、白地霉菌和球毛壳菌的菌种比例为10：3：6：5；所述复合菌种I占糖蜜水溶液的重量比为10％，糖蜜与水的重量比为1：4。

优选的方案，步骤(2)中，预发酵条件为：常温常压，发酵周期为3-90天。

优选的方案，步骤(3)中，按重量比，所述发酵植物提取物混合渣为70-80％，玉米粉为3-10％，豆粕粉为5-15％，麸皮为0-15％，红糖为0.2-1.5％，生长因子为0.1-0.3％，所述生长因子选自生物素，吡哆醛，硫酸铵、尿素、酵母膏和牛肉膏中的3-4种。

优选的方案，步骤(4)中，所述乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和丁酸梭菌的菌种比例为10：8：9：4。

优选的方案，步骤(4)中，混合发酵条件为：常压，30-37℃，发酵周期为3-8天。

优选的方案，步骤(5)中，所述复合酶制剂为中性纤维素酶、酸性纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶，其比例为2：4：1：3。

优选的方案，步骤(6)中，干燥过程采用闭环式循环热泵干燥机，其工艺参数为：常压，加温温度160-180℃，物料温度60-80℃，干燥时间4-8小时；粉碎粒度90％过40目。本发明中采用的闭环式循环热泵干燥机烘干设备能耗较低，与普通干燥设备相比，可以降低30％能耗。

本发明提供的种禽用功能性发酵纤维饲料，其主要的植物提取物渣原料均为天然植物，产品安全无污染，霉菌毒素污染极少，无农残，但是存在湿渣水分高，容易发霉不易保存且无法粉碎的问题，本发明首先通过将植物提取物渣进行预处理和预发酵，延长植物提取物渣的保质期；其次，本发明无需先行粉碎，可直接将预处理和预发酵后的湿渣进行配料，然后经混合发酵、酶解、干燥后再进行粉碎得到功能性发酵纤维饲料成品。

本发明方法将植物提取废物残渣转化为功能性发酵纤维饲料，通过发酵工程技术和酶工程技术，破坏了植物牢固的细胞壁结构，改善高纤维含量植物提取物渣的纤维降解程度，将适口性较差的粗纤维，转变为了优质惰性纤维和部分可发酵纤维以及寡糖，并提高了约50％的原有原料中有效营养成分和功能性成分的利用率，从而提高资源的利用，减少植物提取物渣以及药渣对于环境的破坏，为种禽提供安全低成本的改善繁殖机能的功能性饲料。

本发明提供的功能性发酵纤维饲料粗蛋白8-10％，膳食纤维含量12-16％，富含丰富的代谢产物，如菌体蛋白，维生素，有机酸(含丁酸)、灭活乳酸菌细胞等有益成分，适口性好，具有调节种禽肠道健康、提高种禽免疫和抗氧化能力，提高种禽生产性能和繁殖性能，等多种功效。特别对于饲养周期较长的种禽有非常好的改善繁殖机能的作用，可提高生产成绩5-10％。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

其一，本发明中将植物提取物渣进行预处理和预发酵，延长植物提取物渣的保质期，克服湿渣容易霉变的问题；

其二，本发明无需先行粉碎，通过将植物提取物渣水分控制在适宜发酵的水平，可以直接将预处理和预发酵后的湿渣进行配料，然后经混合发酵、酶解、干燥后再进行粉碎得到功能性发酵纤维饲料成品；

其三，本发明中所采用植物提取物渣均含对种禽健康、免疫、生长有利的有效成分，如迷迭香叶提取渣富含五环三萜类物质约1.5-2％，这些物质在饲料中甚至人类的药品，保健品均有使用，具有良好的保肝护肝、抗氧化、抗菌抗炎等效果，再如杜仲叶中环烯醚萜类抗肝毒作用、五倍子中木脂素类保肝护肝作用等等。通过将针对种禽保肝护肝、解毒、免疫等不同功效的一些有效功能性成分组合，并通过两次发酵和酶解工程技术提高其利用度，大大提高产品功能价值；

其四，本发明中采用的闭环式循环热泵干燥机烘干设备能耗较低，与普通干燥设备相比，可以降低30％能耗。

附图说明

图1为功能性发酵纤维饲料对种母鸡肝脏脂质代谢的影响图(肝脏HE染色)。

图2为功能性发酵纤维饲料对种母鸡肝脏肿大和脂肪含量的影响图，其中a为肝脏重量，b为肝脏甘油三酯含量。

图3为功能性发酵纤维饲料不同生产工艺发酵成分含量差异对比图。

图4为功能性发酵纤维饲料不同生产工艺功能性成分含量对比差异图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步阐述，意图是使本发明的技术特性、方案流程及创新点更加清楚。同时，应这样理解，本具体实施例仅起到对本发明起解释说明作用，其他凡阅读本发明后，相关技术人员在此基础上做的相关修改或改进同样落入本发明的所申请的保护范围内。

实施例1

(1)植物提取物渣预处理：将植物提取物渣通过空气源干燥机进行高温120秒短时灭菌和适度干燥，热风进风温度为200度，出风温度90度，得到水分低于45％的无杂菌植物提取物混合渣，植物提取物渣原料按照重量比包括迷迭香叶渣70％，杜仲叶渣20％，五倍子渣10％；

(2)预发酵：通过液体添加设备将含10％液体复合菌种I的糖蜜水溶液(糖蜜与水的重量比为1：4)按照5％接种量进行接种步骤(1)得到的无杂菌植物提取物混合渣，复合菌种I为乳酸菌、木霉菌、白地霉菌和球毛壳菌，菌种比例为10:3:6:5，厌氧固体发酵得到发酵植物提取物渣；发酵条件为：常压，30-35℃，发酵周期为10天；

(3)配料：将步骤(2)得到的发酵植物提取物渣与辅料一起放入混合机搅拌120-150秒，得到混料；混料按照重量比包括植物提取物渣80％，豆粕粉10％，玉米粉5％，麸皮4％，红糖0.9％，生长因子中生物素0.0005％，吡哆醛0.0007％，酵母膏0.1％；

(4)混合发酵：通过液体添加设备将液体复合菌种II按照1％接种量进行接种步骤(3)得到的混料，复合菌种II为乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和丁酸梭菌，菌种比例为10:8:9:4，厌氧固体发酵得到发酵混料；发酵条件为：常压，35-37℃，发酵周期4-6天；

(5)酶解：通过液体添加设备将液体复合酶制剂按照0.4％添加量进行喷洒添加于步骤(3)得到的发酵混料，通过酶解工程技术提高产品功效得到半成品，复合酶制剂为中性纤维素酶、酸性纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶，酶制剂比例为2:4:1:3；

(6)干燥与粉碎：酶解后得到的半成品通过闭环式循环热泵干燥机烘干设备进行干燥，常压，加温温度160-180℃，物料温度60-70℃，干燥时间6-7小时，干燥后粉碎90％过40目，即可得到功能性发酵纤维饲料成品。

选取288只110周种母鸡随机分为2个组处理，对照组饲喂基础日粮，而试验组的基础日粮中添加2wt％的实施例1制备的功能性发酵纤维饲料，每个处理6个重复，每个重复24只鸡。整个试验期9周，其中第一周为预试验期，正式试验期8周，试验基础日粮由鸡场自配。测定指标：肝脏脂质代谢、肝脏重量和肝脏甘油三酯含量(结果见图1和图2)和孵化性能(结果见表1)。

表1功能性发酵纤维饲料对种母鸡孵化性能的影响

组别	对照组	试验组
			入孵数量	300×3	300×3
受精蛋数	271.67±5.69<sup>b</sup>	287.67±5.03<sup>a</sup>
			出雏苗数	261.67±9.29<sup>b</sup>	279.33±6.51<sup>a</sup>
保留蛋数	233.33±13.05<sup>b</sup>	257±7.549<sup>a</sup>
			受精率	90.56±1.90<sup>b</sup>	95.89±1.68<sup>a</sup>
出雏率	92.33±0.91	93.57±0.321
			健雏率	77.77±4.39<sup>b</sup>	85.63±2.52<sup>a</sup>

注：表中同一参数的肩标(a和b)不同表示差异显著性

由图1得知，对照组肝脏已经出现大量脂肪堆积变性，试验组肝脏脂肪几乎看不到脂肪沉积，有效逆转了脂肪肝；由图2得知试验组消除了肝脏肿大，肝脏重量降低9.36％(a)，肝脏甘油三脂含量降低51.59％(b)，从而改善了种母鸡孵化能力，受精率、健雏率明显提高。

上述结果表明，本发明提供的功能性发酵纤维饲料可显著改善种母鸡的孵化性能，机体健康。

对不同生产工艺过程中发酵成分含量进行测定：

同实施例1，对照组为植物提取物渣先经步骤(6)的干燥与粉碎，再经过步骤(3)的配料和步骤(4)的混合发酵的生产工艺过程；

试验组1为植物提取物渣经步骤(1)的预处理、步骤(3)的配料和步骤(4)的混合发酵的生产工艺过程；

试验组2为植物提取物渣经步骤(1)的预处理、步骤(2)的预发酵、步骤(3)的配料、步骤(4)的混合发酵和步骤(5)的酶解的生产工艺过程。

其结果如图3所示，本发明实施步骤有更快的发酵速度，更高的菌体数量和总酸含量，说明发酵更加充分。

对不同生产工艺过程中功能性成分含量进行测定：

同实施例1，对照组为植物提取物渣直接经甲醇提取后测定；

原料组为植物提取物渣直接经乙醇提取后测定；

发酵组为植物提取物渣先经步骤(6)的干燥与粉碎，再经过步骤(3)的配料和步骤(4)的混合发酵后再经乙醇提取后测定；

2次发酵组为植物提取物渣经步骤(1)的预处理、步骤(2)的预发酵、步骤(3)的配料和步骤(4)的混合发酵后再经乙醇提取测定；

2次发酵+酶解组为植物提取物渣经步骤(1)的预处理、步骤(2)的预发酵、步骤(3)的配料、步骤(4)和步骤(5)的酶解后再经乙醇提取测定。

其结果如图4所示，植物提取物渣采用甲醇提取后测定得到的功能性成分含量高(提取更充分)，但在生产过程中，因甲醇为有毒溶剂，故均采用乙醇进行提取，但从图中可知，乙醇提取时功能性成分含量低，发酵组和2次发酵组能在一定程度上提升功能性成分提取含量，而本发明的生产工艺能更大限度的提高了功能性成分利用率。

上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，并不一定限定本发明的保护范围，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的保护范围。