法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-06-28
公开
发明专利申请公布
技术领域
本发明属于发酵饲料添加剂的技术领域，具体涉及利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法、添加剂和应用。
背景技术
玉米皮和玉米渣，是玉米深加工后产生的副产品，其主要成分有纤维、淀粉、蛋白质等，具有大量的营养成分，如果大量抛弃不但会造成能源的浪费，还会导致细菌滋生，污染环境。而玉米皮和玉米渣经过适当的处理，其内部的营养成分仍然可以被广泛的吸收，因而玉米皮和玉米渣可以作为原料，应用于饲料行业。
传统方法是将残渣酶解后，接种枯草芽孢杆菌和乳酸菌，密闭发酵后干燥，即得微生态发酵饲料，如专利号为CN105076715A的“利用废弃糟酶解多菌种发酵生产微生态发酵饲料添加剂的方法”中所述，所得到的微生态饲料原料中的蛋白质含量高、有益活菌数含量高，能够改善动物体肠道菌群，提高动物的免疫力，同时可以变废为宝，解决了现在的粮食安全和环境污染问题，但是整体步骤过于简单，并且生产周期长、生产效率低。本发明对利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法进行优化，创造性地对发酵培养基进行分离，并分别对固体和液体进行处理，使得各部分处理进程可以相互独立、互不干涉，即在液体中接种的同时进行固体的干燥，不但缩短了生产工期，提高了发酵效率，还可以避免对固体进行干燥时造成酵母的损失，并且所得到的添加剂有利于吸收。
发明内容
针对上述现有领域存在的问题，本发明的目的是提供一种步骤简单、营养价值高、经济效益好且有利于吸收的利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法。为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：收集玉米皮和玉米渣，混合均匀，粉碎并过筛，得到粒度均匀的原料颗粒；
(2)制备发酵底物：向步骤(1)得到的原料中添加适量的营养物质和水，并调节溶液的pH，灭菌、冷却后得到发酵底物；
(3)发酵培养基：向步骤(2)所得发酵底物中添加适量的复合酶，于25-35℃下处理1-3d，得到发酵培养基；
(4)固液分离：将步骤(3)得到的发酵培养基进行固液分离，得到液体发酵培养基和固体发酵培养基，并对固体发酵培养基进行干燥；
(5)接种发酵：向步骤(4)得到的液体发酵培养基中接种食用酵母菌，同步糖化发酵；
(6)制备发酵基质：将步骤(5)得到的接种后的液体发酵培养基在搅拌的条件下均匀地喷洒至干燥后的固体发酵培养基上，得到发酵基质；
(7)制备饲料添加剂：将步骤(6)得到的发酵基质置于恒温培养箱内进行发酵，干燥后制粒，得到饲料添加剂。
优选的，步骤(1)中所述原料颗粒的粒度为20-60目。
优选的，步骤(2)中所述发酵底物的pH为6.5-7.5，且所述营养物质中包含玉米粉、麦麸粉、豆饼或无机盐中的至少两种。
优选的，步骤(3)中所述复合酶为淀粉酶、木聚糖酶或纤维素酶中的一种或多种。
优选的，步骤(4)中所述固体发酵培养基的含水量不高于10％。
优选的，步骤(6)中所述接种后的液体发酵培养基与固体发酵培养基的重量比为1：(1-3)，且所述发酵基质中食用酵母菌的接种量为2-5％。
优选的，步骤(7)中所述恒温发酵的条件是35-38℃下发酵24-28h，所述饲料添加剂的含水量为8-16％。
为达上述目的，本发明还提供了一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产的饲料添加剂，采用上述的方法制备而得。
优选的，所述饲料添加剂中按重量份，包括玉米皮30-32份、玉米渣30-40份、营养物质10-15份、复合酶1-5份、食用酵母菌2-5份、pH调节剂1-5份和水8-16份，且各组分的重量之和为100份。
为达上述目的，本发明还提供了一种饲料添加剂的应用，采用上述的利用玉米皮和玉米渣发酵生产的饲料添加剂制备用于饲喂家畜或家禽的饲料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明以玉米皮和玉米渣为原料，粉碎、过筛后得到粒度均匀的原料颗粒，既有利于后期的制粒操作，又有利于玉米皮和玉米渣内营养成分的析出，促进原料综合且充分的利用，还可以扩大原料与复合酶、食用酵母菌的接触面积，提高分解与发酵效率，从而节约资源与成本。
(2)本发明添加了营养物质制备发酵底物，增加了该添加剂中的营养成分，有利于提高该添加剂的功能性，并且复合酶的添加，能促进玉米皮和玉米渣中不易消化吸收的木质素、纤维素分解为糖类、脂类和乳酸以供吸收，进一步增强其吸收率。
(3)本发明对发酵培养基进行固液分离后，分别对液体发酵培养基和固体发酵培养基进行处理，并在液体发酵培养基中接种食用酵母菌，再将其均匀喷洒至固体发酵培养基中，有利于提高食用酵母菌的接种效率，且在干燥固体发酵培养基时避免食用酵母菌的损失，既缩短了工期、节约了生产成本，还提高了接种效率，实用性强。
附图说明
图1为本发明一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
具体实施例1
图1为本发明一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法的流程图，从中可以看出，本发明的一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
步骤S1：原料预处理：收集玉米皮和玉米渣，混合均匀，粉碎并过筛，得到粒度均匀、且粒度为20目的原料颗粒。
步骤S2：制备发酵底物：向步骤S1得到的原料中添加适量的营养物质(即玉米粉、麦麸粉和无机盐的混合物)和水，并调节溶液的pH至6.5，灭菌、冷却后得到发酵底物。
步骤S3：发酵培养基：向步骤S2所得发酵底物中添加适量的复合酶(即淀粉酶)，于25℃下处理3d，得到发酵培养基。
步骤S4：固液分离：将步骤S3得到的发酵培养基进行固液分离，得到液体发酵培养基和固体发酵培养基，并对固体发酵培养基进行干燥，直至其含水量为8％。
步骤S5：接种发酵：向步骤S4得到的液体发酵培养基中接种食用酵母菌，同步糖化发酵。
步骤S6：制备发酵基质：将步骤S5所得到接种后的液体发酵培养基在搅拌的条件下均匀地喷洒至干燥后的固体发酵培养基上，得到发酵基质。在本步骤中，接种后的液体发酵培养基与固体发酵培养基的重量比为1：1，并且在发酵基质中食用酵母菌的接种量为2％。
步骤S7：制备饲料添加剂：将步骤S6得到的发酵基质置于35℃恒温培养箱内进行发酵28h，干燥至含水量为16％，制粒，得到饲料添加剂。
在本实施例中，各组分之和为100份，且按重量份的具体配方为：
具体实施例2
图1为本发明一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法的流程图，从中可以看出，本发明的一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
步骤S1：原料预处理：收集玉米皮和玉米渣，混合均匀，粉碎并过筛，得到粒度均匀、且粒度为60目的原料颗粒。
步骤S2：制备发酵底物：向步骤S1得到的原料中添加适量的营养物质(即麦麸粉、豆饼和无机盐的混合物)和水，并调节溶液的pH至7.5，灭菌、冷却后得到发酵底物。
步骤S3：发酵培养基：向步骤S2所得发酵底物中添加适量的复合酶(即木聚糖酶和纤维素酶的混合酶)，于35℃下处理1d，得到发酵培养基。
步骤S4：固液分离：将步骤S3得到的发酵培养基进行固液分离，得到液体发酵培养基和固体发酵培养基，并对固体发酵培养基进行干燥，直至其含水量为9％。
步骤S5：接种发酵：向步骤S4得到的液体发酵培养基中接种食用酵母菌，同步糖化发酵。
步骤S6：制备发酵基质：将步骤S5所得到接种后的液体发酵培养基在搅拌的条件下均匀地喷洒至干燥后的固体发酵培养基上，得到发酵基质。在本步骤中，接种后的液体发酵培养基与固体发酵培养基的重量比为1：3，并且在发酵基质中食用酵母菌的接种量为5％。
步骤S7：制备饲料添加剂：将步骤S6得到的发酵基质置于38℃恒温培养箱内进行发酵24h，干燥至含水量为8％，制粒，得到饲料添加剂。
在本实施例中，各组分之和为100份，且按重量份的具体配方为：
具体实施例3
图1为本发明一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法的流程图，从中可以看出，本发明的一种利用玉米皮和玉米渣发酵生产饲料添加剂的方法，包括以下步骤：
步骤S1：原料预处理：收集玉米皮和玉米渣，混合均匀，粉碎并过筛，得到粒度均匀、且粒度为40目的原料颗粒。
步骤S2：制备发酵底物：向步骤S1得到的原料中添加适量的营养物质(即玉米粉、豆饼和无机盐的混合物)和水，并调节溶液的pH至7.0，灭菌、冷却后得到发酵底物。
步骤S3：发酵培养基：向步骤S2所得发酵底物中添加适量的复合酶(即纤维素酶)，于30℃下处理2d，得到发酵培养基。
步骤S4：固液分离：将步骤S3得到的发酵培养基进行固液分离，得到液体发酵培养基和固体发酵培养基，并对固体发酵培养基进行干燥，直至其含水量为7％。
步骤S5：接种发酵：向步骤S4得到的液体发酵培养基中接种食用酵母菌，同步糖化发酵。
步骤S6：制备发酵基质：将步骤S5所得到接种后的液体发酵培养基在搅拌的条件下均匀地喷洒至干燥后的固体发酵培养基上，得到发酵基质。在本步骤中，接种后的液体发酵培养基与固体发酵培养基的重量比为1：2，并且在发酵基质中食用酵母菌的接种量为4％。
步骤S7：制备饲料添加剂：将步骤S6得到的发酵基质置于36℃恒温培养箱内进行发酵26h，干燥至含水量为12％，制粒，得到饲料添加剂。
在本实施例中，各组分之和为100份，且按重量份的具体配方为：
具体实施例4
一种饲料添加剂的应用，采用上述的利用玉米皮和玉米渣发酵生产的饲料添加剂制备用于饲喂家畜或家禽的饲料。
从本发明的以上各实施例可看出，本发明首先对玉米皮和玉米渣进行粉碎、过筛，得到粒度均匀的原料颗粒，既有利于后期的制粒操作，又有利于玉米皮和玉米渣内营养成分的析出，促进其综合且充分的利用，还可以扩大原料与复合酶、食用酵母菌的接触面积，提高分解与发酵效率，从而节约资源与成本；添加营养物质制备发酵底物，增加了该添加剂中的营养成分，有利于提高该添加剂的功能性，并且复合酶的添加，能促进玉米皮和玉米渣中不易消化吸收的木质素、纤维素分解为糖类、脂类和乳酸以供吸收，进一步增强其吸收率；此外，本发明对发酵培养基进行固液分离后，分别对液体发酵培养基和固体发酵培养基进行处理，并在液体发酵培养基中接种食用酵母菌，再将其均匀喷洒至固体发酵培养基中，有利于提高食用酵母菌的接种效率，且在干燥固体发酵培养基时避免食用酵母菌的损失，既缩短了工期、节约了生产成本，还提高了接种效率，实用性强。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或更替，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
