一种仔猪专用功能性发酵酸奶及其制备方法
阅读说明：本技术 一种仔猪专用功能性发酵酸奶及其制备方法 (Functional fermented yoghourt special for piglets and preparation method thereof ) 是由 苏勇 卢志阳 朱崇淼 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种仔猪专用功能性发酵酸奶及其制备方法,包括如下重量份的原料：奶粉20-30份、蔗糖6-10份、寡果糖1-3份、低聚半乳糖1-3份、复合酸化剂0.25-0.5份和乳酸菌组合培养液5-8份。本发明的仔猪专用功能性发酵酸奶,通过特定的组份配方,使其富含蛋白质、有机酸、益生菌、益生元等营养性及抗腹泻物质,具有适口性好、pH值低、防病抗病等特点,能够降低胃内pH值,促进激活胃蛋白酶原,调节肠道微生态平衡,预防仔猪腹泻,促进仔猪生长。本发明的制备方法流程简单,易于操作,便于实际生产。(The invention discloses a functional fermented yoghourt special for piglets and a preparation method thereof, and the functional fermented yoghourt comprises the following raw materials in parts by weight: 20-30 parts of milk powder, 6-10 parts of cane sugar, 1-3 parts of oligofructose, 1-3 parts of galacto-oligosaccharide, 0.25-0.5 part of compound acidifier and 5-8 parts of lactobacillus combined culture solution. The functional fermented yoghourt specially used for the piglets is rich in nutritional and anti-diarrhea substances such as protein, organic acid, probiotics, prebiotics and the like through a specific component formula, has the characteristics of good palatability, low pH value, disease prevention and resistance and the like, and can reduce the pH value in the stomach, promote the activation of pepsinogen, adjust the intestinal microecological balance, prevent the diarrhea of the piglets and promote the growth of the piglets. The preparation method of the invention has simple flow, easy operation and convenient actual production.)
技术领域
本发明涉及一种生物发酵饲料，尤其涉及一种仔猪专用功能性发酵酸奶。
背景技术
自抗生素诞生以来，其在抗病、防病方面发挥了及其重要的作用，饲用抗生素在畜牧业的广泛使用促进了中国畜牧业的快速稳定的发展。但随着畜牧业集约化生产的发展，添加抗生素的弊端也逐渐暴露出来，有害菌的耐药性越来越强，畜产品中的抗生素残留也沿着食物链危害人类身体健康。世界上许多发达国家早已宣布禁止使用饲用抗生素，我国于2020年7月1日实施全面禁用药物性饲料添加剂。在这种背景下，寻找可替代饲用抗生素的饲料产品称为了当下许多学者所关注的热点。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的在于提供一种替代饲用抗生素的可预防仔猪腹泻的功能性发酵酸奶；本发明的第二目的在于提供这种发酵酸奶的制备方法。
技术方案：本发明的仔猪专用功能性发酵酸奶，包括如下重量份的原料：奶粉20-30 份、蔗糖6-10份、寡果糖1-3份、低聚半乳糖1-3份、复合酸化剂0.25-0.5份和乳酸菌组合培养液5-8份。
进一步地，所述复合酸化剂包括乳酸、辛酸、柠檬酸和甲酸钙；所述发酵酸奶的pH为3.5-4.0。
进一步地，所述乳酸菌培养液中的乳酸菌包括粪肠球菌、动物乳杆菌和海氏肠球菌；乳酸菌的含量>109CFU/ml。
进一步地，所述发酵酸奶中的粗蛋白含量为3％-4％、干物质含量为22％-25％。
本发明的仔猪专用功能性发酵酸奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)在常温条件下，恒温培养粪肠球菌、动物乳杆菌、海氏肠球菌；
(2)按重量份称取奶粉20-30份、蔗糖6-10份、低聚果糖1-3份和低聚半乳糖1-3份，加入水，加热搅拌制得原液；
(3)将原液进行灭菌处理；
(4)将灭菌后的原液冷却至35-45℃进行接种，将培养后的粪肠球菌、动物乳杆菌、海氏肠球菌加入原液中，在恒温培养箱中密封发酵；
(5)向发酵完成的酸奶中加入0.25-0.5份复合酸化剂，调节pH值至3.5-4.0之间；
(6)将调节过pH值的酸奶进行无菌封装，低温冷藏。
进一步地，步骤(1)中，所述恒温培养的温度为36-38℃中任意温度，培养时间为20-24h。
进一步地，步骤(2)中，所述加热搅拌的温度为55-65℃，搅拌时间为25-30min。
进一步地，步骤(3)中，所述灭菌处理为巴氏灭菌处理。
进一步地，步骤(4)中，所述接种的接种量为6％-10％。
进一步地，步骤(4)中，所述恒温培养箱的温度为36-38℃中任意温度。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)本发明的仔猪专用功能性发酵酸奶，通过特定的组份配方，使其富含蛋白质、有机酸、益生菌、益生元等营养性及抗腹泻物质，具有适口性好、pH值低、防病抗病等特点，能够降低胃内pH值，促进激活胃蛋白酶原，预防仔猪腹泻，促进仔猪生长。
(2)乳酸菌和寡糖类益生元还可以提高仔猪免疫力、降低其腹泻率从而降低仔猪的发病率与死亡率，可达到预防疾病，提高仔猪生长性能，从而起到替代饲用抗生素的作用。
(3)本发明发酵酸奶的制备方法流程简单，易于操作，便于实际生产。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明的仔猪专用功能性发酵酸奶，包括如下重量份的原料：奶粉20-30份、蔗糖6-10份、低聚果糖1-3份、低聚半乳糖1-3份、复合酸化剂0.25-0.5份和乳酸菌培养液 5-8份。所述乳酸菌培养液中的乳酸菌包括粪肠球菌、动物乳杆菌和海氏肠球菌；乳酸菌的含量>109CFU/ml。复合酸化剂包括乳酸、辛酸、柠檬酸和甲酸钙；所述发酵酸奶的 pH为3.5-4.0。
本发明仔猪专用功能性发酵酸奶的制备方法包括以下步骤：
(1)制备菌液：配置MRS肉汤培养基并在121℃高压灭菌锅中灭菌，冷却至 35-45℃，分别接种粪肠球菌、动物乳杆菌、海氏肠球菌在37℃恒温培养24h，得到活菌数为109CFU/ml的菌液储备液。
(2)原液制作：按重量百分比称取烘焙20-30％奶粉、6-10％蔗糖、1-3％低聚果糖、1-3％低聚半乳糖，装入有一定量去离子水的容器中，缓慢加热至55-65℃，并用玻璃棒搅拌均匀，制得原液。
(3)灭菌：在温度为65℃条件下，加热25-30min对原液进行巴氏灭菌。
(4)接种发酵：将灭菌过的原液冷却至35-45℃进行接种，三种菌的体积比为2:1:2，按体积比例5-8％接种菌液。用移液枪吸取粪肠球菌、动物乳杆菌、海氏肠球菌加入原液中，轻轻摇晃后进行37℃恒温培养箱中密封发酵18-24h。
(5)调节pH值：向发酵完成的酸奶中加入0.25-0.5％复合酸化剂，并轻轻摇晃，使酸化剂混匀。调节pH值至3.5-4.0之间。
(6)加入稳定剂：加入0.3-0.5％苯甲酸钠延长存储时长。
(7)封装保存：将调节过pH值的酸奶进行无菌封装，置于4℃冷藏。
实施例1：复合酸化剂的抑菌性试验
复合酸化剂为乳酸、辛酸、柠檬酸、甲酸钙、吐温的混合物，对大肠杆菌、沙门氏菌具有良好的抑菌作用，其中乳酸28-40％、辛酸8-20％、柠檬酸8-14％、甲酸钙10-22％、吐温23-28％。酸化剂的不同配比组合共分为7个试验组，1个对照组。酸化剂组合配比水平、均匀试验设计表、酸化剂试验设计表分别如表1、表2、表3。
(1)将乳酸、辛酸、柠檬酸、甲酸钙按照上述比例制成抑菌混合物，然后溶于0.5(v/v)无水乙醇，再加入0.5％(w/v)吐温-80的无菌液体。以0.5(v/v)无水乙醇和 0.5％(w/v)吐温-80的混合液位无菌液体作为对照组(此无菌液体经预实验证明无抑菌性)。
(2)培养大肠杆菌、沙门氏菌指示菌液：向已灭菌的营养肉汤培养基中接种大肠杆菌、沙门氏菌，在摇床中37℃恒温培养24h，制得107CFU/ml的指示菌液。
(3)倒平板：将营养琼脂培养基灭菌后，向培养皿中倒入8-10ml琼脂使其凝固，并室温下放置12h散发水分。
(4)接种半固体培养基：用无菌移液枪吸取10ml菌液悬液(1×107CFU/ml)加入到灭菌并冷却至50℃左右的90ml培养基中(菌液终浓度是1×106CFU/ml)，摇匀后，分装至试管中，每只试管盛有10-15ml左右培养基，倒入平板内，待其凝固后(10-15 min)，用无菌镊子取出牛津杯形成小孔；
(5)加样：用移液枪往小孔内加入待测试样品，每孔100μl，4℃扩散1h后放入37℃培养箱培养12-16h(过夜)。用直尺以十字交叉法测量抑菌圈直径。每组做三个平行重复，计算出抑菌圈直径平均值。
表1酸化剂中各酸配比(％，m/m)
表2均匀试验设计表
表3酸化剂试验设计表(％，m/m)
表4酸化剂抑菌效果表
由表4可知，复合酸化剂乳酸、辛酸、柠檬酸、甲酸钙组合对大肠杆菌、沙门氏菌的抑菌圈直径均>15mm，均具有明显的抑制作用，其中第6组抑菌效果最为显著，因此，以该组酸化剂组合作为本产品最佳酸化剂组合。
实施例2猪源乳酸菌的分离与发酵剂组合的筛选
(1)猪源乳酸菌分离：取新鲜仔猪粪便浸泡于生理盐水中，将浸泡液稀释涂布于MRS培养基置于37℃恒温培养箱中恒温培养24h，挑取形态不同的单菌落纯化培养并测序。分离得到四株不同的乳酸菌，分别为：粪肠球菌、动物乳杆菌、海氏肠球菌、约翰逊乳杆菌。测定乳酸菌24h的OD600值、pH值变化、耐酸性能如下：
表5乳酸菌OD600值变化
表6乳酸菌pH值变化
表7乳酸菌不同pH值条件下存活率
由上表可知四株乳酸菌生长性能粪肠球菌>约翰逊乳杆菌>动物乳杆菌>海氏肠球菌；粪肠球菌，约翰逊乳杆菌酸度最低，产酸性能最好；约翰逊乳杆菌、海氏肠球菌耐酸性能最佳。
(2)发酵剂组合筛选试验如下
单菌种发酵：将四株乳酸菌分别接种于灭菌的原料乳中，按上述实施方式进行发酵，测定发酵后的活菌数、pH值变化。结果见表8
表8单菌种发酵结果
双菌种发酵：采用pH为3时成活率最高的两株菌，动物乳杆菌、海氏肠球菌为发酵剂，研究动物乳杆菌：海氏肠球菌接种比例为(1：1、1：2、1：3、2：1、3：1)对pH值、活菌数的影响。双菌种发酵试验结果见表9。
表9双菌种发酵试验结果
三菌种发酵：采用pH值为3时成活率最高的两株菌，粪肠球菌、动物乳杆菌、海氏肠球菌三株菌为发酵剂，进行正交试验。正交试验设计表见表10，三菌种发酵结果见表11。
表10正交试验设计表(v/v)
表11双菌种发酵试验结果
由上表可得出结论，三菌种混合发酵效果优于单菌种、双菌种发酵。所有试验发酵终点pH值差异不大，而三株菌混合发酵效果最好，活菌数最多。三株菌混合发酵组合 5：粪肠球菌、动物乳杆菌、海氏肠球菌比例为2:1:2时效果最佳，以该组合作为最佳发酵剂。
实施例3最佳寡糖组合的筛选
在寡糖添加总量为2％条件下，研究不同比例的寡果糖：低聚半乳糖(1：1、1：2、 1：3、2：1、3：1)对发酵结果活菌数、pH值影响，确定最佳寡糖添加比例，结果见表12。
表12不同寡糖比例发酵结果
以上述寡果糖：低聚半乳糖最佳比例(1：1)，研究不同寡糖添加量(1％、2％、3％)对发酵结果的影响，结果见表13。
表13不同寡糖添加量发酵结果
由表可知，寡果糖与低聚半乳糖比例1:1、添加量为2％时发酵活菌数最多，效果最佳。
实施例4酸化剂对发酵酸奶pH值和活菌数的影响
在实施1-3基础上，添加不同浓度酸化剂至发酵酸奶中，测定酸奶pH值和活菌数，结果见表14。
表14加酸化剂前后pH的变化和活菌率
上述结果表明，添加0.25-0.5％酸化剂可降低酸奶pH值至4.0左右，并有较高的活菌数。
实施例5储藏时间对发酵酸奶活菌和pH值的影响
表15储藏时间对发酵酸奶活菌(CFU/ml)和pH值的影响
根据上述1-5制备发酵酸奶，并将发酵置于4℃冰箱保存，在0、7、14、21、28、 35d测定酸奶的活菌数和pH值，结果见表15。由表可知，本发明的发酵酸奶在4℃条件下冷藏0-21d活菌数较稳定，pH值有所降低21-35d活菌数显著降低，所以本发明的酸奶保质期为4℃避光保存21d。