一种有利于动物肠道健康的饲料甜味剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种有利于动物肠道健康的饲料甜味剂及其制备方法，按质量份计，所述饲料甜味剂包括以下组分：无水糖精钠30‑35份、纽甜1‑2份、新橙皮苷二氢查尔酮1‑3份、甜菊糖2‑3份、环己氨基磺酸钠3‑5份、罗汉果甜甙0.5‑2份、柠檬酸8‑12份、风味增强剂10‑13份、发酵中草药18‑21份以及适量的载体。本发明通过将发酵中草药作为甜味剂的主要原料，将其与其他组分复配后，得到了一种既具有香甜口感，又具有抑制肠道有害菌功能的饲料甜味剂，该饲料甜味剂在起到改善饲料适口性、促进畜禽采食作用的同时，能够抑制有害菌群生长而促进有益菌群生长繁殖，将其与饲料配伍使用后，仔猪的腹泻率明显降低，仔猪增重明显，对仔猪的生长性能产生了积极作用。

说明书

技术领域

本发明涉及饲料添加剂领域，特别涉及一种有利于动物肠道健康的饲料甜味剂及其制备方法。

背景技术

畜牧业生产中猪、鸡等食源动物常因为养殖规模集中程度高、环境应激因素大而产生集体腹泻等症状，严重影响了生产效率，甚至引起市场供给量不足的问题。传统型饲料甜味剂主要起着改善饲料适口性、促进动物采食的作用，现有市售甜味剂大多效果单一，仅仅改善饲料的适口性，不具有改善动物肠道健康，减少动物腹泻的功能。为此，为了改变甜味剂的单一效果，有技术人员开发出了具有抑菌功能的无抗生素甜味剂，该类甜味剂可以避免抗生素滥用所导致的肠道菌群失衡、菌群耐药性增强的负面作用，在发挥甜味剂改善饲料适口性的同时，抑制肠道有害菌群的生长，从而提高畜禽的生长性能。然而，在实际使用时，都是通过添加植物精油、中草药制剂、复合有机酸等抗生素替代成分来发挥抑菌效果，这些组分在在抑制有害菌群生长时，同时也会抑制有益菌群的生长繁殖，即抑菌效果具有广谱性，例如这些组分在抑制大肠杆菌、沙门氏菌以及金黄色葡萄球菌的生长时，还会对有益菌乳酸杆菌产生抑制效果，由此抑制了营养物质的消化吸收，易感染病原菌，降低免疫机能，影响畜禽的生长性能。

中国专利CN106889328A公开了一种保育猪用无抗生素饲料，在该饲料中，选用高消化率原料补充外源复合酶，提高仔猪的消化吸收能力，利用百里香酚、肉桂酸来达到抑菌的效果，预防肠道疾病，利用酵母中提取的β-葡聚糖提高免疫力，结合天然植物药性和功效，利用玄参、杜仲提高机体的免疫力和抗病力，利用金银花、桑叶的抗菌消炎作用，黄芪、党参可补气活血，促进机体新陈代谢，利用迷迭香、五味子具有健脾、抗氧化以及增香等作用，提高动物食欲，最终获得的饲料具有提高仔猪生长性能和抗腹泻效果。该专利是通过复配一种仔猪饲料来共同获得所期望的效果，技术原理复杂，技术人员很难从该专利中获得如何解决现有甜味剂所存在的技术问题。

现有市售甜味剂大多效果单一，仅仅改善饲料的适口性，不具有改善动物肠道健康，减少动物腹泻的功能。因此，选用经微生物发酵技术处理后的天然中草药作为甜味剂原料，既摈除了中草药的不良风味，又使甜味剂产品具有抑菌功能，形成一种有利于动物肠道健康的多功能新型甜味剂，应用前景广阔。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种有利于动物肠道健康的饲料甜味剂，本发明通过将发酵中草药作为甜味剂的主要原料，将其与甜度组分、风味组分以及载体共同复配，得到了一种既具有香甜口感，又具有抑制肠道有害菌功能的饲料甜味剂，该饲料甜味剂在起到改善饲料适口性、促进畜禽采食作用的同时，能够抑制有害菌群生长而促进有益菌群生长繁殖，将其与饲料配伍使用后，仔猪的腹泻率明显降低，仔猪增重明显，对仔猪的生长性能产生了积极作用，克服了现有饲料甜味剂所存在的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种有利于动物肠道健康的饲料甜味剂，其特征在于，按质量份计，所述饲料甜味剂包括以下组分：无水糖精钠30-35份、纽甜1-2份、新橙皮苷二氢查尔酮1-3份、甜菊糖2-3份、环己氨基磺酸钠3-5份、罗汉果甜甙0.5-2份、柠檬酸8-12份、风味增强剂10-13份、发酵中草药18-21份以及适量的载体。

在本发明的饲料甜味剂中，创新性地将中草药作为甜味剂的主要原料，并通过微生物发酵技术对中草药进行发酵处理，这样既可以摒除中草药的不良风味(苦药味和涩味)，又能使中草药具有抑菌功能，中草药经发酵后，具有去毒性、无残留、安全清洁等特点，发酵后的中草药主要包括生物碱、皂苷类、挥发油、黄酮类、多糖类、有机酸、矿物元素和维生素，这些成分混合在一起构成了发酵中草药的活性成分，将其作为甜味剂的主要原料可以起到增强机体免疫功能、抗应激功能和抗菌等作用，对环境应激而产生集体腹泻的症状有明显改善作用。本发明将发酵中草药与各类增加甜度的组分、调节甜味剂风味的组分共同复配，得到了一种既具有香甜口感，又具有抑制肠道有害菌的功能的饲料甜味剂，同时通过动物实验发现，本发明复配得到的饲料甜味剂在抑菌效果方面取得了意外的积极效果，即在抑制大肠杆菌等有害菌群生长繁殖的同时，对有益菌群乳酸杆菌没有产生抑制作用，反而为乳酸杆菌提供了有利的生长繁殖条件，提高了肠道内乳酸杆菌的含量，在最终效果上，仔猪的腹泻率明显降低，仔猪增重明显，由此反映出了本发明的饲料甜味剂能够改善仔猪肠道的健康，对仔猪生长性能产生了积极作用。

在本发明中，所述风味增强剂选自乙基麦芽酚、乙基香兰素、5'-鸟苷酸二钠、5'-肌苷酸二钠、柠檬酸钠中的一种或多种。可根据具体需要适当搭配选择。

作为优选，按质量份计，所述风味增强剂由以下原料组成：乙基麦芽酚3-8份、乙基香兰素3-8份、5'-鸟苷酸二钠2-5份、5'-肌苷酸二钠2-5份、柠檬酸钠5-10份。该配方的风味增强剂能够显著改善甜味剂的风味，增强了甜味剂的适口性功效。

在本发明中，为了使本发明的发酵中草药能够发挥出效果，所述发酵中草药选自诃子、茯苓、黄芪、甘草、山楂、苍术、厚朴、陈皮、玉米粉、豆粕中的一种或多种。可根据具体需要适当搭配选择。

作为优选，按质量份计，所述发酵中草药由以下原料组成：诃子0.5-1份、茯苓1-2份、黄芪1-3份、甘草4-8份、山楂3-6份、苍术1-3份、厚朴1-3份、陈皮2-5份、玉米粉8-12份、豆粕10-15份。该配方的发酵中草药能够作为甜味剂的主要原料，其既具有香甜口感，又具有抑制肠道有害菌的功能，其与其他组分复配后，能够起到抑制有害菌群的生长而促进有益菌群生长繁殖的作用，有利于畜禽的肠道健康，对畜禽的生长性能产生了积极作用。

进一步，所述载体为二氧化硅或/和葡萄糖。

本发明还包括一种有利于动物肠道健康的饲料甜味剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按配比量分别称取各组分，然后将无水糖精钠、纽甜、新橙皮苷二氢查尔酮、甜菊糖、环己氨基磺酸钠、罗汉果甜甙、柠檬酸在混合机中混合，得到混合物A；

S2、向混合物A中加入发酵中草药、风味增强剂以及适量的载体继续混合，得到混合物B；

S3、对混合物B进行超微粉碎成一定粒度的颗粒物，得到超微粉碎产物；

S4、对超微粉碎产物进行搅拌混合，然后振动过筛得到半成品，对半成品再次搅拌混合，即得成品甜味剂。

在本发明中，为了获得符合要求的发酵中草药，所述发酵中草药的制备方法包括以下步骤：

步骤一、按配比量称取各中草药原料，然后粉碎，在向粉碎后的中草药原料接入2wt％的酿酒酵母菌、植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌组成的发酵菌种，并同时加入0.5-1.5wt％纤维素酶进行菌酶协同发酵，发酵温度为32-35℃，发酵时间为48-72h；

步骤二、发酵完成后在70℃下对发酵物进行烘干，烘干后粉碎过60目筛，即得发酵中草药。

通过上述制备方法制备得到的发酵中草药，其既具有香甜口感，又具有抑制肠道有害菌的功能，其富含的各种活性成分与甜味剂的其他组分共同复配，能够起到抑制有害菌群的生长而促进有益菌群生长繁殖的作用。

进一步，所述酿酒酵母菌、植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌的质量比为1-2：(1-2)：1。

进一步，在S3中，将混合物B超微粉碎成80-120目的超微粉碎产物。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过将发酵中草药作为甜味剂的主要原料，将其与甜度组分、风味组分以及载体共同复配，得到了一种既具有香甜口感，又具有抑制肠道有害菌功能的饲料甜味剂，该饲料甜味剂在起到改善饲料适口性、促进畜禽采食作用的同时，能够抑制有害菌群生长而促进有益菌群生长繁殖，将其与饲料配伍使用后，仔猪的腹泻率明显降低，仔猪增重明显，对仔猪的生长性能产生了积极作用，克服了现有饲料甜味剂所存在的问题。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种有利于动物肠道健康的饲料甜味剂，按质量份计，所述饲料甜味剂包括以下组分：无水糖精钠35份、纽甜1份、新橙皮苷二氢查尔酮(NHDC)2份、甜菊糖3份、环己氨基磺酸钠5份、罗汉果甜甙1份、柠檬酸12份、风味增强剂10份、发酵中草药18份、二氧化硅13份。

在上述配方中，按质量份计，所述风味增强剂由以下原料组成：乙基麦芽酚3份、乙基香兰素6份、5'-鸟苷酸二钠3份、5'-肌苷酸二钠2份、柠檬酸钠8份。

在上述配方中，按质量份计，所述发酵中草药由以下原料组成：诃子0.5份、茯苓2份、黄芪1份、甘草5份、山楂6份、苍术1份、厚朴3份、陈皮2份、玉米粉8份、豆粕10份。

上述饲料甜味剂的制备方法包括以下步骤：

S1、发酵中草药的制备：按配比量称取各中草药原料，然后粉碎，在向粉碎后的中草药原料接入2wt％的酿酒酵母菌、植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌组成的发酵菌种(质量比为1.5:1.8:1)，并同时加入1wt％纤维素酶进行菌酶协同发酵，发酵温度为32℃，发酵时间为72h，发酵完成后在70℃下对发酵物进行烘干，烘干后粉碎过60目筛，即得发酵中草药；

S2、风味增强剂的制备：按配比量将乙基麦芽酚、乙基香兰素、5'-鸟苷酸二钠、5'-肌苷酸二钠、柠檬酸钠于混合机中混合均匀，得到风味增强剂；

S3、按配比量分别称取各组分，然后将无水糖精钠、纽甜、新橙皮苷二氢查尔酮、甜菊糖、环己氨基磺酸钠、罗汉果甜甙、柠檬酸在混合机中混合，得到混合物A；

S4、向混合物A中加入配比量的发酵中草药、风味增强剂和二氧化硅，得到混合物B；

S5、对混合物B进行超微粉碎成80-120目的颗粒物，得到超微粉碎产物；

S6、对超微粉碎产物进行搅拌混合，然后振动过筛得到半成品，对半成品再次搅拌混合，即得成品甜味剂。

实施例2

本实施例与实施例1相同，其不同之处在于，按质量份计，所述实施例2的饲料甜味剂包括以下组分：无水糖精钠30份、纽甜2份、新橙皮苷二氢查尔酮(NHDC)3份、甜菊糖2份、环己氨基磺酸钠4份、罗汉果甜甙0.5份、柠檬酸10份、风味增强剂13份、发酵中草药21份、二氧化硅6份，葡萄糖8.5份。其中，按质量份计，所述风味增强剂由以下原料组成：乙基麦芽酚6份、乙基香兰素3份、5'-鸟苷酸二钠5份、5'-肌苷酸二钠2份、柠檬酸钠10份；所述发酵中草药由以下原料组成：诃子1份、茯苓2份、黄芪1份、甘草4份、山楂6份、苍术3份、厚朴3份、陈皮5份、玉米粉12份、豆粕15份。

实施例3

本实施例与实施例1相同，其不同之处在于，按质量份计，所述实施例3的饲料甜味剂包括以下组分：无水糖精钠35份、纽甜1.5份、新橙皮苷二氢查尔酮1.5份、甜菊糖3份、环己氨基磺酸钠3份、罗汉果甜甙1.5份、柠檬酸8份、风味增强剂11份、发酵中草药20份、二氧化硅15.5份。其中，按质量份计，所述风味增强剂由以下原料组成：乙基麦芽酚3份、乙基香兰素3份、5'-鸟苷酸二钠2份、5'-肌苷酸二钠5份、柠檬酸钠5份；所述发酵中草药由以下原料组成：诃子0.5份、茯苓1份、黄芪3份、甘草8份、山楂3份、苍术1份、厚朴1份、陈皮2份、玉米粉8份、豆粕10份。

实施例4

本实施例与实施例1相同，其不同之处在于，按质量份计，所述实施例4的饲料甜味剂包括以下组分：无水糖精钠31份、纽甜1.5份、新橙皮苷二氢查尔酮1份、甜菊糖3份、环己氨基磺酸钠3份、罗汉果甜甙1份、柠檬酸8份、风味增强剂12份、发酵中草药19份以及适量的载体。其中，按质量份计，所述风味增强剂由以下原料组成：乙基麦芽酚4份、乙基香兰素5份、5'-鸟苷酸二钠3份、5'-肌苷酸二钠3份、柠檬酸钠7份；所述发酵中草药由以下原料组成：诃子0.5份、茯苓2份、黄芪1份、甘草5份、山楂4份、苍术2份、厚朴1份、陈皮3份、玉米粉9份、豆粕13份。

实施例5

本实施例与实施例1相同，其不同之处在于，按质量份计，所述实施例5的饲料甜味剂包括以下组分：无水糖精钠30份、纽甜1份、新橙皮苷二氢查尔酮1份、甜菊糖3份、环己氨基磺酸钠3份、罗汉果甜甙0.5份、柠檬酸12份、风味增强剂10份、发酵中草药18份以及适量的载体。其中，按质量份计，所述风味增强剂由以下原料组成：乙基麦芽酚3份、乙基香兰素3份、5'-鸟苷酸二钠2份、5'-肌苷酸二钠3份、柠檬酸钠6份；所述发酵中草药由以下原料组成：诃子0.5份、茯苓1份、黄芪2份、甘草5份、山楂5份、苍术2份、厚朴2份、陈皮3份、玉米粉10份、豆粕12份。

体外抑菌试验

将实施例1制备的饲料甜味剂采用2倍稀释法稀释成0.01％、0.02％、0.04％、0.08％4个梯度浓度。在无菌条件下，分别取10

表1实施例1饲料甜味剂对3种肠道致病菌的最低抑菌浓度

从上表1可以看出，本发明实施例1制备的饲料甜味剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为0.04％，对沙门氏菌的最低抑菌浓度为0.08％，说明该饲料甜味剂达到一定浓度后对3种致病菌均有抑制作用。

将实施例2制备的饲料甜味剂采用2倍稀释法稀释成0.015％、0.03％、0.06％、0.12％4个梯度浓度。在无菌条件下，分别取10

表2实施例2饲料甜味剂对3种肠道致病菌的最低抑菌浓度

从上表2可以看出，本发明实施例2制备的饲料甜味剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为0.06％，对沙门氏菌的最低抑菌浓度为0.03％，说明该饲料甜味剂达到一定浓度后对3种致病菌均有抑制作用。

将实施例3制备的饲料甜味剂采用2倍稀释法稀释成0.005％、0.01％、0.02％、0.04％4个梯度浓度。在无菌条件下，分别取10

表3实施例3饲料甜味剂对3种肠道致病菌的最低抑菌浓度

从上表3可以看出，本发明实施例3制备的饲料甜味剂对沙门氏菌和金黄色葡萄球菌在该试验浓度范围内没有抑制作用，但对大肠杆菌的最低抑菌浓度为0.02％，说明该饲料甜味剂对大肠杆菌的抑菌敏感程度高。

动物应用试验一

1、试验日粮

基础日粮组成：玉米49％、膨化玉米15％、小麦5％、大豆粕24.5％、进口蒸汽鱼粉0.3％、大豆油1.7％、磷酸氢钙1％、碳酸钙0.64％、L-赖氨酸盐酸盐0.43％、蛋氨酸0.13％、苏氨酸0.14％、色氨酸(10％含量)0.28％、食盐0.35％、氯化胆碱0.1％、防霉剂0.5％、抗氧化剂0.3％、酸化剂0.1％、预混料1％。

对照组日粮：选用基础日粮。

试验组日粮：试验1组、试验2组和试验3组分别在基础日粮中添加0.04％、0.06％、0.08％本发明实施例1制备的具有抑菌作用的饲料甜味剂。

2、试验设计

采用单因子完全随机试验设计，选择21日龄体重相近、健康的DLY断奶仔猪160头，随机分为4组，每组4个重复，每个重复10头猪。预试期7d，正试期28d。试验期间猪只自由采食，自由饮水，外部生长环境一致。

测定指标与方法：①分别在试验开始和试验结束时间点测量试验组和对照组仔猪初始体重和末期体重，以重复为单位记录饲料消耗量，计算仔猪平均日增重和料重比。试验期间记录仔猪腹泻头次，计算腹泻率(％)＝腹泻头次总和/(试验猪头数×天数)×100。②试验结束前每个重复随机选择4头仔猪采集新鲜粪便，利用MRS培养基、伊红美蓝培养基开展平板计数法测定粪便中大肠杆菌、乳酸杆菌数量。

3、试验结果

本发明实施例1制备的具有抑制肠道有害菌作用的饲料甜味剂对断奶仔猪生长性能的影响见下表4。

表4实施例1的饲料甜味剂对断奶仔猪生长性能的影响

从表4可知，将实施例1制备的具有抑菌作用的饲料甜味剂加入仔猪饲料中，有降低仔猪腹泻率的趋势，提高仔猪平均日采食量和平均日增重的趋势，尤其当添加量为0.06％、0.08％时，料重比低于对照组，增加养殖效益明显。由此说明，实施例1制备的饲料甜味剂可减少仔猪腹泻的发生率，有利于仔猪肠道健康，从而对仔猪生长性能产生正面效果。

本发明实施例1制备的有利于动物肠道健康的饲料甜味剂对断奶仔猪粪便菌群的影响见下表5。

表5实施例1的饲料甜味剂对断奶仔猪粪便菌群的影响

注：同一行字母相同表明差异不显著(P＞0.05)，字母不同表明差异显著(P＜0.05)。

从表5可知，将实施例1制备的不同水平有利于动物肠道健康的饲料甜味剂加入仔猪饲料中，结果表明，粪便大肠杆菌量随甜味剂添加量增加有逐渐降低的趋势，粪便乳酸杆菌量随甜味剂添加量增加有逐步升高的趋势，并且在0.08％添加水平上显著高于对照组。由此可见，本发明实施例1饲料甜味剂有抑制仔猪肠道大肠杆菌的生长繁殖趋势，可提高乳酸杆菌生长繁殖量，在0.08％添加水平达到显著效果。

动物应用试验二

1、试验日粮

基础日粮组成：玉米30.7％、膨化玉米25％、膨化大豆8％、大豆粕13.4％、大豆浓缩蛋白5％、进口鱼粉5％、乳清粉8％、大豆油1.8％、磷酸氢钙0.5％、碳酸钙0.62％、L-赖氨酸盐酸盐0.4％、蛋氨酸0.08％、苏氨酸0.05％、色氨酸0.01％、食盐0.15％、氯化胆碱0.1％、酸化剂0.2％、预混料1％。

对照组日粮：选用基础日粮。

试验组日粮：试验1组、试验2组和试验3组分别在基础日粮中添加0.03％、0.05％、0.07％本发明实施例2制备的具有抑菌作用的饲料甜味剂。

2、试验设计

采用单因子完全随机试验设计，选择120头体重8kg左右的健康DLY断奶仔猪，随机分为4组，每组5个重复，每个重复6头猪。预试期7d，正试期28d。试验期间猪只自由采食，自由饮水，外部生长环境一致。

测定指标与方法：①分别在试验开始和试验结束时间点测量试验组和对照组仔猪初始体重和末期体重，以重复为单位记录饲料消耗量，计算仔猪平均日增重和料重比。试验期间记录仔猪腹泻头次，计算腹泻率(％)＝腹泻头次总和/(试验猪头数×天数)×100。②试验结束前每个重复随机选择2头仔猪采集新鲜粪便，利用MRS培养基、伊红美蓝培养基开展平板计数法测定粪便中大肠杆菌、乳酸杆菌数量。

3、试验结果

本发明实施例2制备的具有抑制肠道有害菌作用的饲料甜味剂对断奶仔猪生长性能的影响见下表6。

表6实施例2的饲料甜味剂对断奶仔猪生长性能的影响

注：同一行字母相同表明差异不显著(P＞0.05)，字母不同表明差异显著(P＜0.05)。

从表6可知，在饲料中添加0.05％、0.07％实施例2饲料甜味剂可降低仔猪腹泻率，显著提高仔猪平均日采食量和平均日增重。由此说明，在饲料中添加0.05％、0.07％本发明实施例2饲料甜味剂均可提高仔猪生长性能。

本发明实施例2制备的有利于动物肠道健康的饲料甜味剂对断奶仔猪粪便菌群的影响见下表7。

表7实施例2的饲料甜味剂对断奶仔猪粪便菌群的影响

注：同一行字母相同表明差异不显著(P＞0.05)，字母不同表明差异显著(P＜0.05)。

从表7可知，将实施例2制备的不同水平有利于动物肠道健康的饲料甜味剂加入仔猪饲料中，结果表明，0.05％、0.07％添加水平与对照组相比可显著降低粪便大肠杆菌数量，显著升高粪便乳酸杆菌数量，说明本发明实施例2饲料甜味剂在0.05％和0.07％添加水平时可显著抑制仔猪肠道大肠杆菌的生长繁殖，提高乳酸杆菌生长繁殖，对改善仔猪生长性能有益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。