提高养殖动物日粮米糠用量的饲料及其米糠的处理方法与流程

文档序号:28493056发布日期:2022-01-15 03:17阅读:104来源:国知局

1.本发明属于米糠处理技术领域,具体涉及一种提高养殖动物日粮米糠用量的饲料及其米糠的处理方法。


背景技术:

2.米糠是我国产量最大的谷物加工副产物,按近年来稻谷产量(2.1亿吨)的8~10%计,我国米糠的年产量近2000万吨。新鲜米糠含油13~18%,淀粉28~33%,蛋白质12~15%,氨基酸配比平衡,有效能接近玉米(猪消化能3.4vs 3.05mcal/kg),而粗蛋白含量高出玉米50%以上(粗蛋白8.5vs 14.5%),有用很高的饲用潜质。然而其中的内源脂肪酶和脂肪氧化酶、植酸、纤维和胰蛋白酶抑制因子等限制了米糠在饲料中的使用。其中脂肪氧化酶引起米糠快速发哈变质,尤其在高温季节,全脂米糠的保质期不超过7天,对米糠原料和含米糠配合料的品质控制造成严峻挑战,是制约米糠饲用的主要原因。植酸、纤维和胰蛋白酶抑制因子通过多种途径干扰养分的消化利用。饲用经验和大量饲养试验结果表明,无论全脂米糠还是脱脂米糠粕,在饲料中用量过高会引起饲粮养分消化率和畜禽生产性能下降,尤其是单胃动物。
3.抑制脂肪氧化,延长保质期是提高米糠饲用量和延长使用时段的首要问题。现有技术手段主要包括脱脂和脂肪酶灭活两大类。前者从全脂米糠中分离米糠油和脱脂米糠,避免脂肪氧化,可有效延长两种产物的保质期。但获得的米糠油需要一定的后续提炼才能达到饲用或食用要求,生产环节较多,设备投资大,而且加工过程对脂肪酶和脂肪氧化酶活性、植酸和胰蛋白酶抑制因子含量影响不大,脱脂米糠的有效能值却大幅下降,在畜禽饲料中的用量进一步受限。后者通过蒸煮、烘焙、膨化、红外、微波和酸碱等处理,使全脂米糠的内源脂肪酶和脂肪氧化酶失活,从而延长其贮存保质期,即所谓的米糠“稳定化技术”。其中膨化、红外和微波处理具有较高的工业化应用潜力。据报道,经4w/g微波处理5分钟,米糠脂肪酶99.7%失活,室温储藏6个月游离脂肪酸含量不高于5%,红外加热处理也能达到类似效果(杨继红,2012;patil et al.,2016)。但目前应用这两种技术的设备处理能力较小,不适合处理大宗的饲料原料。膨化处理不但能有效灭活全脂米糠中的脂肪酶,延长其贮存稳定期(kim et al.,1987;kaur et al.,2015),而且在高速剪切和水热条件作用下,使淀粉糊化,蛋白质溶解性增加,植酸、酚酸和胰蛋白酶抑制因子含量显著下降(kaur et al.,2015),氨基酸和总有机物消化率升高(liu et al.,2020),更有利于提高米糠的营养价值。膨化工艺技术相对成熟,设备投资少,加工产量大,便于规模化生产,是目前最适合饲用米糠稳定化处理的工艺技术。国内虽有个别企业开始尝试应用该技术处理全脂米糠,但由于对膨化温度、时间和原料水分含量等工艺参数与米糠脂肪氧化酶灭活效率的关系,以及处理后产品存储期间脂肪氧化产物随温度和时间的变化规律缺乏系统研究,导致产品质量极不稳定。这也是本项目拟解决的关键问题之一。
4.米糠是植酸(2.6~8.7%)含量最高的糠麸类产品,植酸与矿物元素形成难溶的植酸盐,与蛋白质形成二元或三元复合物,降低米糠蛋白溶解性,抑制米糠自身蛋白和矿物质
的消化利用;而且植酸和植酸盐还通过抑制消化道酶活性,引起内源蛋白分泌增加等方式,降低畜禽饲粮养分的整体消化利用。米糠纤维存在于稻谷籽粒细胞壁中,含量高(ndf 21~25%),可溶性比例低,一方面形成细胞壁物理屏障,阻碍米糠细胞内养分消化,另一方面坚硬的质地冲刷消化道粘膜,使肠道内源蛋白损失增加,缩短食糜在消化道的停留时间,也导致饲粮养分的整体消化率降低。消除植酸和纤维抗营养作用的国内外研究众多,其中饲用植酸酶和细胞壁多糖降解酶的综合应用为主要技术手段。项目依托单位近年来针对米糠纤维的特殊性,优化筛选了适用于猪禽米糠饲粮的植酸酶和非淀粉多糖降解酶等酶制剂配伍组合,可显著提高米糠饲粮钙磷等矿物元素的消化利用率30~50%以上,米糠氨基酸和有机物的消化率提高5~8个百分点(高月琴等,2015;liu et al.,2015,2020),使米糠的整体营养价值得到显著提升,接近一般麦类籽实。相关技术储备在国内属于领先水平。然而现有技术中米糠的处理方式过于简单,使得米糠的质量不高,从而影响后面的饲料生产。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种提高养殖动物日粮米糠用量的饲料及其米糠的处理方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种提高养殖动物日粮米糠用量的饲料,其特征在于:包括米糠100-200份、复合菌剂1-5份、复合酶制剂1-5份、红薯粉20-50份、草料10-20份。
7.优选的是,所述复合菌剂的活性成分包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和粪肠球菌。
8.上述任一方案中优选的是,所述复合酶制剂的活性成分包括纤维素酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶和β-甘露聚糖酶。
9.一种米糠的处理方法,按照先后顺序包括以下步骤:
10.s1:清理杂质:取新鲜米糠过筛待用;
11.s2:调节上述过筛后米糠的初始含水量,调至10-30%;
12.s3:然后将上述步骤得到的米糠加入到双螺杆挤压机中挤压膨化;
13.s4:最后将上述得到的米糠加入到鼓风干燥箱中冷却烘干。
14.优选的是,在步骤s3中,所述双螺杆挤压机的主轴转速设置为150-250r/min。
15.上述任一方案中优选的是,在步骤s3中,所述双螺杆挤压机的温度设置为110-140℃。
16.上述任一方案中优选的是,在步骤s4中,所述鼓风干燥箱的温度设置为100-120℃。
17.本发明的技术效果和优点:1、本发明采用的米糠的稳定化加工处理与抗营养因子消除技术,通过复合酶制剂技术消除米糠中的抗营养因子,形成从原料到终端产品一体的米糠高效饲用技术;
18.2、本发明确立米糠内源性脂肪酶和脂肪氧化酶活性残留率与膨化温度、原料水分和调制时间的最佳关系,使得制备得到的米糠质量更好;
19.3、该方法制备得到的米糠保质期由不足15天延长到60天以上,延长米糠在畜禽饲料中的使用时限,提高添加量,可显著降低玉米和豆粕等常规高值原料的需求量。
具体实施方式
20.下面将结合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。
21.基于国内外相关领域的技术发展趋势,针对限制米糠饲用的关键问题,在国内首次对工业化生产条件下膨化温度、处理时间和原料水分等参数对米糠脂肪酶和脂肪氧化酶活性的影响,以及处理后米糠中脂肪氧化产物随存储时间变化的规律展开系统研究。辅以复合酶制剂等抗营养因子消除技术,开创一条工业处理和生物酶学降解相结合的提高米糠资源饲用化利用效率的新途径。
22.米糠不同于其它糠麸,其中同时富含植酸和纤维,且不可溶纤维的比例高。通过酶制剂降解植酸和细胞壁多糖是目前业界普遍采用的技术措施,但现有饲用酶制剂均为针对常规饲料原料的通用产品,目前国内尚无针对米糠型饲粮的专用产品,也未见专利授权。合作单位在前期研究中,针对米糠抗营养因子的组成特点,采用多种饲用酶制剂复配,筛选出的米糠型饲粮专用酶制剂优化配伍组合,可提高米糠饲粮钙磷等矿物元素的消化利用率30~50%以上,氨基酸和有机物的消化率5~8个百分点,显著提高米糠在猪禽配合饲料中用量。
23.实施例1
24.一种提高养殖动物日粮米糠用量的饲料,其特征在于:包括米糠100份、复合菌剂1份、复合酶制剂1份、红薯粉20份、草料10份。
25.复合菌剂的活性成分包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和粪肠球菌。
26.复合菌剂是将枯草芽孢杆菌(有效活菌数100亿/g)、地衣芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g)、植物乳杆菌(有效活菌数100亿/g)和粪肠球菌(有效活菌数1000亿/g)按照1:1:1:1混合制得,该复合菌剂中各菌有效活菌数相等,单菌有效活菌数均为2.6
×
109cfu/g。
27.复合酶制剂的活性成分包括纤维素酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶和β-甘露聚糖酶。
28.复合酶制剂是将纤维素酶(酶活5万u/g)、酸性蛋白酶(酶活5万u/g)、木聚糖酶(酶活10万u/g)和β-甘露聚糖酶(酶活5万u/g)按照酶活力1:1:1:1混合制得。该复合酶制剂中纤维素酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶和β-甘露聚糖酶2:2:1:2,,且每种酶的含量均为3125u/g。
29.实施例2
30.一种提高养殖动物日粮米糠用量的饲料,其特征在于:包括米糠150份、复合菌剂3份、复合酶制剂3份、红薯粉40份、草料15份。
31.复合菌剂的活性成分包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和粪肠球菌。
32.复合菌剂是将枯草芽孢杆菌(有效活菌数100亿/g)、地衣芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g)、植物乳杆菌(有效活菌数100亿/g)和粪肠球菌(有效活菌数1000亿/g)按照1:1:1:1混合制得,该复合菌剂中各菌有效活菌数相等,单菌有效活菌数均为2.6
×
109cfu/g。
33.复合酶制剂的活性成分包括纤维素酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶和β-甘露聚糖酶。
34.复合酶制剂是将纤维素酶(酶活5万u/g)、酸性蛋白酶(酶活5万u/g)、木聚糖酶(酶活10万u/g)和β-甘露聚糖酶(酶活5万u/g)按照酶活力1:1:1:1混合制得。该复合酶制剂中纤维素酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶和β-甘露聚糖酶2:2:1:2,,且每种酶的含量均为3125u/g。
35.实施例3
36.一种提高养殖动物日粮米糠用量的饲料,其特征在于:包括米糠200份、复合菌剂5份、复合酶制剂5份、红薯粉50份、草料20份。
37.复合菌剂的活性成分包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和粪肠球菌。
38.复合菌剂是将枯草芽孢杆菌(有效活菌数100亿/g)、地衣芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g)、植物乳杆菌(有效活菌数100亿/g)和粪肠球菌(有效活菌数1000亿/g)按照1:1:1:1混合制得,该复合菌剂中各菌有效活菌数相等,单菌有效活菌数均为2.6
×
109cfu/g。
39.复合酶制剂的活性成分包括纤维素酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶和β-甘露聚糖酶。
40.复合酶制剂是将纤维素酶(酶活5万u/g)、酸性蛋白酶(酶活5万u/g)、木聚糖酶(酶活10万u/g)和β-甘露聚糖酶(酶活5万u/g)按照酶活力1:1:1:1混合制得。该复合酶制剂中纤维素酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶和β-甘露聚糖酶2:2:1:2,,且每种酶的含量均为3125u/g。
41.实施例4
42.一种米糠的处理方法,按照先后顺序包括以下步骤:
43.s1:清理杂质:取新鲜米糠过筛待用;
44.s2:调节上述过筛后米糠的初始含水量,调至10-30%;
45.s3:然后将上述步骤得到的米糠加入到双螺杆挤压机中挤压膨化;
46.s4:最后将上述得到的米糠加入到鼓风干燥箱中冷却烘干。
47.优选的是,在步骤s3中,所述双螺杆挤压机的主轴转速设置为150-250r/min。
48.具体的,在步骤s3中,双螺杆挤压机的温度设置为110-140℃。
49.具体的,在步骤s4中,鼓风干燥箱的温度设置为100-120℃。
50.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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