可替代麸皮的马铃薯渣能量发酵饲料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可替代麸皮的马铃薯渣能量发酵饲料及其该饲料的制备方法，本发明的饲料是以马铃薯渣为主要原料，添加麸皮、尿素、硫酸铵、磷酸二氢钠和硫酸镁等辅料，经酶解及多菌种固态发酵制备而成；制备方法包括：原料的前期处理、果胶酶和纤维素酶酶解、生产菌种的扩培、液体种子的制备、制备种曲、制备曲子、发酵和烘干；优点是采用该工艺发酵生产的马铃薯渣饲料粗蛋白含量＞18％，粗纤维＜10％，灰分＜5％，可达到《GB 10368－89饲料用小麦麸》一级小麦麸皮标准，不含龙葵素及可产生毒效应的其它微量元素，富含多种益生菌并具有良好风味，可替代麸皮作为禽畜饲养的能量饲粒使用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可替代麸皮的马铃薯渣能量发酵饲料，本发明还涉及一种该发酵饲料的制备方法。

背景技术

随着饲料工业和畜牧养殖业的不断发展，能量饲料的消耗越来越大。当前，玉米和小麦作为主要的能量饲料，市场需求很大。由于近年来国际原料市场呈现出不断上涨的趋势，造成国内的农产品价格逐渐走高。在畜禽产品领域，这种现象表现的尤为突出。市场上的玉米和麸皮开始走俏，导致禽畜产品价格不断上扬。

马铃薯渣是在马铃薯淀粉生产过程中的副产物，其中含有大量的纤维素、果胶等可利用成分，同时含有部分淀粉和少量蛋白质，可作为发酵培养基，具有一定的开发利用价值。以发酵马铃薯渣作为畜禽能量饲料，可代替传统饲料中的小麦麸皮，能有效降低畜禽的饲养成本。既可实现淀粉厂生产的综合利用减少环境污染，又可减少饲料中粮食等原料的使用，从而降低畜禽产品生产成本，是解决“人畜争粮”问题的有效途径。

目前，有关马铃薯渣固态发酵制备蛋白饲料的技术研究已经取得了一些重要进展，如中国专利申请03134357.0和200510012227.9都公开了利用马铃薯渣固态发酵制备蛋白饲料的具体方法。如专利申请03134357.0仅添加了少量的尿素和采用种曲制备方法，虽然其干物质的粗蛋白含量达到23.33％，但粗纤维含量仍然很高，其值为18.67％；专利申请200510012227.9将马铃薯渣压榨脱水后，以生料的形式同一定比例的辅料混匀，接种一定量的菌种直接进行固态发酵制备蛋白饲料，但运用此种方法发酵马铃薯渣得到的粗蛋白含量仅为16.15％。

发明内容

本发明的目的是在适当提高发酵马铃薯渣营养价值的前提下，尽量减少发酵成本，将马铃薯渣发酵成为可替代麸皮的能量饲料。本发明的另一个发明目的还在于提供一种该发酵饲料的制备方法。

本发明饲料以下述重量配比的组分为原料：马铃薯渣83％，麸皮12％、尿素3.5％、硫酸铵1％、磷酸二氢钠0.4％和硫酸镁0.1％，经果胶酶和纤维素酶酶解，以啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉和嗜酸乳杆菌多菌种固态发酵制备而成；上述的马铃薯渣以含水量75％-80％原料重量计算；实际生产中每种原料所占比例可根据具体情况在±5％之间调整。

本发明马铃薯渣能量发酵饲料的制备方法如下：

1、原料的前期处理

将马铃薯渣进行挤压脱水，使其水分含量降至75％-80％。马铃薯渣在脱水后添加一定量的发酵辅料，具体的配料比例为：马铃薯渣83％，麸皮12％，尿素3.5％，硫酸铵1％，磷酸二氢钠0.4％，硫酸镁0.1％，上述每种原料所占比例可根据实际生产情况在±5％之间调整。

2、酶解

在上述原料中加入0.01％的果胶酶和0.1％的纤维素酶，酶活力为10000U/g，酶解时间为48h。

3、生产菌种的扩培

本发明使用的生产菌种为啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉和嗜酸乳杆菌。将啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉分别接入PDA或麦芽汁培养基中，发酵温度为28—30℃，培养1—3天活化；嗜酸乳杆菌接种到细菌肉汤培养基中，在34—37℃条件下培养1—2天活化。

4、生产菌种的液体种子的制备

(1)将上述活化好的菌种按啤酒酵母：热带假丝酵母：白地霉＝2.0：3.5：4.5的比例，混合接种到液体种子培养基中，摇瓶培养180r/min，温度28℃，培养24h。也可将啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉分别接种到上述液体种子培养基中，发酵时再以2.0：3.5：4.5的比例混合，直接作为马铃薯渣发酵的液体种子。该培养基可由葡萄糖5％、胰蛋白胨1％、酵母膏1％、MgSO₄ 0.05％组成，pH为6.0。

(2)嗜酸乳杆菌采用固体、液体扩培的方法进行菌种的扩培和种子的制备。采用肉汤培养基或麦芽汁碳酸钙培养基，进行菌种扩培和液体种子的制备，温度34—37℃，培养24h。

5、制备种曲

将麸皮与水按1：1混匀，在压力1kg/cm²下灭菌30分钟后，冷却至40℃—50℃时接种，接入菌种为生产菌白地霉、热带假丝酵母和啤酒酵母的菌悬液，菌悬液浓度1×10⁶个/ml，接种量2％，在28℃条件培养72h。

6、制备曲子

曲子的制备是将马铃薯渣：麸皮按6：4的比例混合后加水至65％，在压力1kg/cm²下灭菌30min，取出后冷却至40—50℃时接种，接种量0.5％种曲，单菌或混菌接种，啤酒酵母：热带假丝酵母：白地霉接种比例为2.0：3.5：4.5，装入曲盘，料层厚度3cm左右，上盖消毒纱布后曲盘相互叠放，温度在28℃及pH值自然，培养时间为60—72h，待曲料长满菌苔即可结束培养。

7、发酵

完成种曲及液体种子制备后，将种曲和嗜酸乳杆菌液体种子分别按5％接种到经过前期处理和酶解后的物料上进行生料发酵；或者将液体种子啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉和嗜酸乳杆菌按比例2.0：3.5：4.5：1.0混合接种到经过前期处理和酶解后的物料上进行生料发酵，接种量为10％。接种的种曲或液体种子需同原辅料搅拌均匀，发酵方式为固态兼性，温度为28—30℃，发酵时间为60—72h。

8、烘干

固态发酵后，经50—60℃干燥，制备得到能量发酵饲料。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、该工艺发酵生产的马铃薯渣饲料粗蛋白含量>18％，粗纤维<10％，灰分<5％，可达到《GB 10368-89饲料用小麦麸》一级小麦麸皮标准，不含龙葵素及可产生毒效应的其它微量元素，富含多种益生菌并具有良好风味，完全可替代麸皮作为禽畜饲养的能量饲料使用。

2、通过接入共生效果良好的啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉、嗜酸乳杆菌进行共生固态发酵，增加了可消化性蛋白质的含量，具有适口性好、营养价值较高和耐储性强的特点。

3、采用酶法降解马铃薯渣中的木质素和果胶，将其中不易利用的物质转化成可利用的物质，提高其有效能值及利用效率，达到能量饲料的品质要求。

4、本发明既可解决马铃薯生产中的环境污染问题，又可解决目前养殖业因饲料价格上涨导致的成本增高的问题。

具体实施方式

【实施例1】本发明饲料的原料配比

马铃薯渣  83％    麸皮       12％       尿素    3.5％

硫酸铵    1％     磷酸二氢钠 0.4％      硫酸镁  0.1％

【实施例2】

马铃薯渣  80％      麸皮       15％        尿素    3.5％

硫酸铵    1％       磷酸二氢钠 0.4％       硫酸镁  0.1％

【实施例3】

马铃薯渣  85％     麸皮       10％       尿素     3.5％

硫酸铵    1％      磷酸二氢钠 0.4％      硫酸镁   0.1％

【实施例4】液体种子和曲子的制备

1、生产菌种的扩培

本发明使用的生产菌种为啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉和嗜酸乳杆菌。将啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉分别接入PDA或麦芽汁培养基中，发酵温度为28—30℃，培养1—3天活化；嗜酸乳杆菌接种到细菌肉汤培养基中，在34—37℃条件下培养1—2天活化。

2、生产菌种的液体种子制备

(1)将上述活化好的菌种按啤酒酵母：热带假丝酵母：白地霉＝2.0：3.5：4.5的比例，混合接种到液体种子培养基中，摇瓶培养180r/min，温度28℃，培养24h。也可将啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉分别接种到上述液体种子培养基中，发酵时再以2.0：3.5：4.5的比例混合，直接作为马铃薯渣发酵的液体种子。该培养基可由葡萄糖5％、胰蛋白胨1％、酵母膏1％、MgSO₄ 0.05％组成，pH为6.0。

(2)嗜酸乳杆菌采用固体、液体扩培的方法进行菌种的扩培和种子的制备。采用肉汤培养基或麦芽汁碳酸钙培养基，进行菌种的扩培和液体种子的制备，温度37℃，培养24h。

3、制备种曲

将麸皮与水按1：1混匀，在压力1kg/cm²下灭菌30分钟后，冷却至40—50℃时接种，接入菌种为生产菌白地霉、热带假丝酵母和啤酒酵母的菌悬液，菌悬液浓度1×10⁶个/ml，接种量2％，在28℃条件培养72h。

4、制备曲子

曲子的制备是将马铃薯渣：麸皮按6：4的比例混合后加水至65％，在压力1kg/cm²下灭菌30min，取出后冷却至40—50℃时接种，接种量0.5％种曲，单菌或混菌接种，啤酒酵母：热带假丝酵母：白地霉接种比例为2.0：3.5：4.5，装入曲盘，料层厚度3cm左右，上盖消毒纱布后曲盘相互叠放，温度在28℃及pH值自然，培养时间为60—72h，待曲料长满菌苔即可结束培养。

【实施例5】马铃薯渣能量发酵饲料的制备方法1

将含水分高于90％新鲜马铃薯渣进行挤压脱水，使其水分含量隆至75％—80％。以马铃薯渣83％、麸皮12％、尿素3.5％、硫酸铵1％、磷酸二氢钠0.4％、硫酸镁0.1％的比例进行配料，加入0.01％的果胶酶和0.1％的纤维素酶等酶解48h后，将啤酒酵母、热带假丝酵母、白地霉和嗜酸乳杆菌的液体种子按比例2：3.5：4.5：1接入，接种量为10％，同原辅料搅拌均匀，在28—30℃条件下，固态兼性发酵60—72h。发酵后，在50—60℃下干燥，制备得到能量饲料。

【实施例6】马铃薯渣能量发酵饲料的制备方法2

将含水分高于90％新鲜马铃薯渣进行挤压脱水，使其水分含量隆至75％—80％。以马铃薯渣83％、麸皮12％、尿素3.5％、硫酸铵1％、磷酸二氢钠0.4％、硫酸镁0.1％的比例进行配料，加入0.01％的果胶酶和0.1％的纤维素酶等酶解48h。将种曲和嗜酸乳杆菌液体种子分别按5％接种，在28—30℃条件下，固态兼性发酵60—72h。发酵后，在50—60℃下干燥，制备得到能量饲料。

【实施例7】发酵马铃薯渣同麸皮的营养成分比较

表1 发酵前后马铃薯渣饲料与麸皮的主要营养成分比较

＊以上均为100克物质成分测定，“—”表示没有检测到含量。

通过对固态发酵马铃薯渣的营养成分分析比较(见表1)，其蛋白含量>18％，粗纤维<10％，灰分<5％，达到了国家一级小麦麸皮标准(GB 10368-89饲料用小麦麸标准)，适口性好，可以替代传统禽畜饲料中的麸皮使用。