菌酶協(xié)同發(fā)酵對(duì)大豆皮抗?fàn)I養(yǎng)因子降解效果的表明具有產(chǎn)生多種有益活性成分和香味物質(zhì),達(dá)到改善發(fā)酵料產(chǎn)品品質(zhì)從而提高動(dòng)物的適口性
摘要:研究通過(guò)采用菌酶協(xié)同厭氧發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵大豆皮,以期評(píng)估不同種堿性蛋白酶、不同發(fā)酵劑組合和不同發(fā)酵參數(shù)對(duì)大豆皮中抗?fàn)I養(yǎng)因子降解效果的影響。
結(jié)果表明:1)用堿性蛋白酶 3 號(hào)對(duì)球蛋白和 β-伴大豆球蛋白降解效果優(yōu)于其他蛋白酶;
2)大豆皮中補(bǔ)充發(fā)酵劑組合 2并添加蛋白酶 3 號(hào),對(duì)抗原蛋白的降解效果較優(yōu),且能有效降低發(fā)酵體系 pH,提高乳酸含量,改善發(fā)酵品質(zhì)和適口性;
3)大豆皮中補(bǔ)充發(fā)酵劑組合 2,并添加 100 或 200 U/g 堿性蛋白酶 3 號(hào),酶解體系含水量為45%以及酶解 48 h 或 72 h 時(shí)其對(duì)大豆皮抗原蛋白的降解效果相對(duì)較好,其抗原蛋白降解率達(dá) 80%以上。
綜上所述,在菌酶協(xié)同厭氧發(fā)酵模式下, 其發(fā)酵參數(shù)為加酶量100 U/g、酶解時(shí)間 48 h、含水量 45%,發(fā)酵溫度 30 ℃,并選用發(fā)酵劑組合 2 時(shí),其對(duì)大豆皮發(fā)酵效果較優(yōu),可有效消除其抗?fàn)I養(yǎng)因子,改善發(fā)酵料品質(zhì)、適口性、減少染霉風(fēng)險(xiǎn),且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
近年來(lái),關(guān)于膳食纖維的研究與應(yīng)用已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。有研究表明, 膳食纖維組成對(duì)動(dòng)物不同生長(zhǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)作用表現(xiàn)不同,可解決仔豬腹瀉、母豬便秘等問(wèn)題。但目前我國(guó)對(duì)富含膳食纖維的非常規(guī)飼料資源利用并不充分,其中就包括大豆皮。大豆皮主要由半纖維素和纖維素等組成,具有膳食纖維含量高,水分、霉菌毒素、木質(zhì)素含量低,可消化程度高,產(chǎn)量大等優(yōu)勢(shì),其不溶性碳水化合物具有調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、改善腸道健康等作用??梢?jiàn),大豆皮作為一種膳食纖維原料在動(dòng)物生產(chǎn)中有很好的飼用價(jià)值。有報(bào)道稱,大豆皮對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分表觀消化率無(wú)不良影響,并可減少其糞便中氨氣的排放量,還可降低飼料成本,開(kāi)拓飼料資源;大豆皮可提高仔豬窩均初生重、窩均斷奶重、斷奶存活率,改善母豬繁殖性能。但由于大豆皮含有較多的抗?fàn)I養(yǎng)因子,導(dǎo)致其在畜禽生產(chǎn)上的應(yīng)用受到一定限制。因此,基于大豆皮的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和使用優(yōu)勢(shì),研究與開(kāi)發(fā)利用豆皮資源新途徑,消除其抗?fàn)I養(yǎng)因子及致敏性,提高其飼用價(jià)值具有重要意義。
目前,常用的消除大豆中抗原蛋白的處理方法主要有微生物發(fā)酵和蛋白酶酶解技術(shù),前者是通過(guò)發(fā)酵使菌產(chǎn)生蛋白酶發(fā)揮作用;后者是利用蛋白酶制劑將抗原蛋白降解,消除其致敏性;但兩者均存在一定的弊端,如適口性差、質(zhì)量不穩(wěn)定或不易保存等問(wèn)題。而菌酶協(xié)同發(fā)酵技術(shù)可彌補(bǔ)上述處理方法的不足,已成為現(xiàn)在發(fā)酵飼料的主流模式。筆者前期通過(guò)對(duì)酸性、中性和堿性蛋白酶進(jìn)行體外酶解試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),堿性蛋白酶酶解豆皮可顯著提高抗原蛋白降解率,消除抗原蛋白的致敏性。而植物乳桿菌在微生物體外發(fā)酵過(guò)程中可產(chǎn)生乳酸等多種活性物質(zhì),且可降低腸道 pH,抑制腸道內(nèi)有害菌生長(zhǎng),使發(fā)酵料儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng);而釀酒酵母菌可產(chǎn)生酒精等,使發(fā)酵料氣味香醇,改善發(fā)酵料氣味。但目前關(guān)于菌酶協(xié)同發(fā)酵技術(shù)在大豆皮上的研究報(bào)道卻相對(duì)較少。因此,本研究采用菌酶協(xié)同發(fā)酵技術(shù),通過(guò)體外酶解發(fā)酵試驗(yàn),評(píng)估不同堿性蛋白酶、不同發(fā)酵劑組合、不同發(fā)酵參數(shù)(加酶量、酶解時(shí)間、含水量等)對(duì)大豆皮抗原蛋白降解效果的影響,以提高大豆皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值,旨在為開(kāi)發(fā)功能性膳食纖維發(fā)酵飼料提供參考。
1、材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用豆皮;
試驗(yàn)用酶制劑和試驗(yàn)用菌。
試驗(yàn)用酶制劑主要有堿性蛋白酶 1 號(hào)、堿性蛋白酶 2 號(hào)、堿性蛋白酶 3 號(hào)和堿性蛋白酶 4 號(hào),其酶活力分別為 20 萬(wàn) U/g、5 萬(wàn) U/g、5 萬(wàn) U/g、20 萬(wàn) U/g;試驗(yàn)用菌主要有枯草芽孢桿菌、植物乳酸菌、 釀酒酵母菌, 其接菌量分別為 1×108CFU/g、1×107CFU/g 和 1×105CFU/g;試驗(yàn)用培養(yǎng)基包括 MRS 培養(yǎng)基、胰蛋白胨、酵母浸出粉、葡萄糖、氯化鈉、糖蜜和尿素等。
1.2 試驗(yàn)儀器
Bio-rad 全自動(dòng)酶標(biāo)儀;
超速離心機(jī);FOSS2300型全自動(dòng)凱氏定氮儀;
pH 計(jì);
恒溫振蕩器;
恒溫培養(yǎng)箱;
粉碎機(jī);
過(guò)濾篩;
精密電子天平(精確到 0.0001 g);
封口機(jī);烘箱等。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 發(fā)酵大豆皮相關(guān)指標(biāo)測(cè)定
按照酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)試劑盒說(shuō)明進(jìn)行大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量的快速定量檢測(cè)及計(jì)算,該試劑盒由北京龍科方舟生物工程技術(shù)有限公司提供;按照 GB/T 6435—2014 的方法進(jìn)行干物質(zhì)測(cè)定;用pH 計(jì)測(cè)定發(fā)酵豆皮 pH;采用生物傳感分析儀進(jìn)行乳酸測(cè)定。
1.3.2 菌株活化
將實(shí)驗(yàn)室保存的 3 種菌種按 1%體積分別接種于 MRS 培養(yǎng)基、PDA 培養(yǎng)基或 LB 培養(yǎng)基中,30 ℃或 37 ℃活化 21 h 后,按同樣的方式進(jìn)行二次擴(kuò)培,獲得枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌和釀酒酵母菌的菌液,備用。
1.3.3 菌酶協(xié)同發(fā)酵豆皮的制備
在菌酶協(xié)同發(fā)酵豆皮試驗(yàn)中,將堿性蛋白酶、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌或釀酒酵母菌菌液以及糖蜜和尿素按一定比例加入到一定量的蒸餾水中混勻,并全部轉(zhuǎn)移至裝有大豆皮的發(fā)酵呼吸袋內(nèi),混勻后封口機(jī)封口進(jìn)行發(fā)酵。其中,以加酶量200 U/g、酶解時(shí)間 72 h、含水量45%、發(fā)酵溫度30℃為試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的基礎(chǔ)參數(shù),每個(gè)組均設(shè)3個(gè)重復(fù),發(fā)酵結(jié)束后按照GB/T 14699.1—2005進(jìn)行采樣,55 ℃烘干并粉碎, 過(guò) 60目篩,通過(guò)上述測(cè)定方法測(cè)定發(fā)酵前后豆皮中抗?fàn)I養(yǎng)因子、乳酸或 pH 等指標(biāo),并對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而篩選較優(yōu)堿性蛋白酶種類、 發(fā)酵劑組合和菌酶協(xié)同發(fā)酵參數(shù)。后期試驗(yàn)根據(jù)前期試驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行相關(guān)單因素調(diào)整。
1.3.4 發(fā)酵用蛋白酶的篩選
大豆皮、糖蜜、尿素、植物乳桿菌和釀酒酵母菌菌液按100∶2∶0.5∶1∶0.01 比例添加并補(bǔ)充 200 U/g 的不同種蛋白酶(堿性蛋白酶 1 號(hào)、堿性蛋白酶 2 號(hào)、堿性蛋白酶 3 號(hào)和堿性蛋白酶 4 號(hào))進(jìn)行發(fā)酵,其他發(fā)酵條件同1.3.3。
1.3.5 不同發(fā)酵劑組合的篩選
將大豆皮、糖蜜、尿素、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌或釀酒酵母菌菌液其中的兩種或多種按100∶2∶0.5∶1∶1∶0.01 比例添加,制成 4 種不同發(fā)酵劑組合,其中發(fā)酵劑組合 1 包括大豆皮、糖蜜、尿素、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌或釀酒酵母菌;發(fā)酵劑組合 2 包括大豆皮、糖蜜、尿素、植物乳桿菌和釀酒酵母菌;發(fā)酵劑組合 3 包括大豆皮、枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌和釀酒酵母菌;發(fā)酵劑組合4 包括大豆皮、植物乳桿菌和釀酒酵母菌。每個(gè)發(fā)酵劑組合分別添加 50 U/g 和 100 U/g 兩個(gè)添加量的蛋白酶(根據(jù)1.3.4 試驗(yàn)結(jié)果確定蛋白酶種類)進(jìn)行發(fā)酵。其他發(fā)酵條件同 1.3.3。
1.3.6 菌酶協(xié)同發(fā)酵工藝優(yōu)化
單因素試驗(yàn)涉及菌酶協(xié)同發(fā)酵豆皮所用堿性蛋白酶加酶量(50U/g、100U/g和200U/g),酶解時(shí)間(24h、48h和72h),含水量(40%、45%或50%)的篩選。根據(jù)上述篩選結(jié)果進(jìn)行發(fā)酵參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn),其他發(fā)酵條件同1.3.3。
1.4 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 SPSS 18.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)和LSD 法多重比較,數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,P<0.05表示差異顯著。
2、結(jié)果與分析
2.1 不同蛋白酶發(fā)酵大豆皮對(duì)其抗原蛋白降解效果的影響
由表1可知,4種蛋白酶酶解大豆皮72h時(shí),與其他3種酶相比,蛋白酶3 號(hào)對(duì)大豆皮中球蛋白降解效果顯著提高(P<0.05);而與蛋白酶2號(hào)相比,蛋白酶3號(hào)對(duì)大豆皮中β-伴大豆球蛋白降解效果顯著提高(P<0.05),但與其他2種酶無(wú)顯著差異。這說(shuō)明大豆皮中添加蛋白酶 3 號(hào)酶解大豆皮抗原蛋白效果較佳,后期試驗(yàn)選擇蛋白酶 3 號(hào)進(jìn)行菌酶協(xié)同發(fā)酵工藝優(yōu)化。
2.2 不同發(fā)酵劑組合發(fā)酵大豆皮對(duì)其抗原蛋白降解效果的影響
由表2可知,當(dāng)在不同發(fā)酵劑組合中添加50 U/g或100 U/g蛋白酶 3 號(hào),發(fā)酵劑組合2對(duì)大豆皮中球蛋白和β-伴球蛋白降解效果相對(duì)較佳,乳酸含量較高,pH相對(duì)較低。當(dāng)在不同發(fā)酵劑組合中添加50 U/g蛋白酶 3 號(hào),其中發(fā)酵劑組合2 中球蛋白和乳酸含量顯著高于發(fā)酵劑組合1、3或4(P<0.05);當(dāng)在不同發(fā)酵劑組合中添加100 U/g蛋白酶3號(hào),其中發(fā)酵劑組合2中β-伴球蛋白降解率和乳酸含量顯著高于發(fā)酵劑組合1、3或4(P<0.05)。這說(shuō)明大豆皮中補(bǔ)充組合為糖蜜、尿素、植物乳桿菌和釀酒酵母的發(fā)酵劑并添加蛋白酶 3 號(hào)進(jìn)行菌酶協(xié)同發(fā)酵可達(dá)到很好的發(fā)酵效果。因此,后期試驗(yàn)選用發(fā)酵劑組合2 進(jìn)行菌酶協(xié)同發(fā)酵工藝優(yōu)化。
2.3 菌酶協(xié)同發(fā)酵工藝優(yōu)化
2.3.1 加酶量對(duì)大豆皮抗原蛋白降解效果的影響
由表3可知, 在補(bǔ)充發(fā)酵劑組合 2 的大豆皮體系中添加100 U/g和200 U/g 蛋白酶 3 號(hào), 并發(fā)酵 48 h時(shí),其對(duì)球蛋白和 β-伴大豆球蛋白降解效果顯著優(yōu)于其 50 U/g加酶量(P<0.05);其中,當(dāng)?shù)鞍酌?號(hào)加酶量為100 U/g和200 U/g 時(shí),其球蛋白和β-伴大豆球蛋白降解率分別為81.98%和78.72%、85.18%和 80.79%,且兩者降解效果差異不顯著(P>0.05)。因此,考慮成本問(wèn)題,后期試驗(yàn)將選用加酶量為100U/g堿性蛋白酶進(jìn)行菌酶協(xié)同發(fā)酵工藝優(yōu)化。
2.3.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)大豆皮抗原蛋白降解效果的影響
由表4可知,通過(guò)測(cè)定不同發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)大豆皮抗原蛋白含量發(fā)現(xiàn),發(fā)酵48 h 和 72 h 時(shí)大豆皮抗原蛋白降解率顯著高于發(fā)酵 24 h(P<0.05);其發(fā)酵 48 h和72 h 時(shí)大豆皮球蛋白降解率分別為85.18%和87.06%,β-伴大豆球蛋白降解率分別為 80.63%和82.56%,且發(fā)酵 48 h 與發(fā)酵 72 h 時(shí)大豆皮抗原蛋白降解率變化不大, 因此選發(fā)酵大豆皮 48 h 進(jìn)行后期試驗(yàn)。
2.3.3 含水量對(duì)大豆皮抗原蛋白降解效果的影響
由表5可知,通過(guò)測(cè)定發(fā)酵大豆皮48h其抗原蛋白含量發(fā)現(xiàn),發(fā)酵體系含水量為45%時(shí)大豆皮抗原蛋白降解率顯著高于發(fā)酵體系含水量為40%和50%??梢?jiàn),蛋白酶3號(hào)發(fā)酵大豆皮含水量為45%時(shí),其發(fā)酵效果較優(yōu)。
3、討論
大豆皮中含有相當(dāng)高水平的抗?fàn)I養(yǎng)因子,尤其是球蛋白和β-伴球蛋白,其含量分別約為28 mg/g和52 mg/g。有報(bào)道稱,大豆中抗原蛋白具有很強(qiáng)的免疫原性,其可通過(guò)畜禽小腸上皮細(xì)胞的空隙進(jìn)入血液和淋巴,使機(jī)體出現(xiàn)遲發(fā)型過(guò)敏反應(yīng),促使肥大細(xì)胞釋放組胺等有害物質(zhì),引起腸道通透性增加以及腸道絨毛萎縮等,最終造成腸道損傷,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,不利于畜禽生長(zhǎng)。而菌酶協(xié)同的發(fā)酵技術(shù)可消除大豆皮中的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,但其發(fā)酵效果受酶制劑種類和發(fā)酵體系pH等因素的影響。本試驗(yàn)通過(guò)采用菌酶協(xié)同技術(shù),對(duì)幾種堿性蛋白酶在大豆皮抗原蛋白降解效果進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)不同種堿性蛋白酶對(duì)抗原蛋白作用效果不同,堿性蛋白酶3號(hào)相比其他酶對(duì)大豆皮抗原蛋白的降解效果較佳。其原因可能是因?yàn)榈鞍酌覆豢偸墙档推渖飳W(xué)致敏性,其對(duì)抗原蛋白的降解具有蛋白酶特異性,使其作用于大豆球蛋白和β-伴球蛋白各亞基或結(jié)構(gòu),從而使其得以降解;也可能是因?yàn)榈鞍酌冈诖蠖蛊ぐl(fā)酵體系中的此 pH 條件下具有高酶活。有報(bào)道稱,堿性蛋白酶在堿性條件下對(duì)抗原蛋白具有較好的降解能力。又由于大豆皮營(yíng)養(yǎng)成分比較單一,不利于微生物發(fā)酵。因此,本試驗(yàn)接著通過(guò)在已添加一定量蛋白酶3號(hào)的大豆皮中補(bǔ)充不同發(fā)酵劑組合以調(diào)節(jié)發(fā)酵料 pH 并補(bǔ)充養(yǎng)分,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵劑組合為糖蜜、尿素、植物乳桿菌和釀酒酵母時(shí),其發(fā)酵效果較好,有效降低了大豆皮抗原蛋白含量,促進(jìn)了乳酸產(chǎn)生,并降低了發(fā)酵大豆皮 pH,提高了大豆皮發(fā)酵深度,改善發(fā)酵料氣味及其品質(zhì)和穩(wěn)定性??梢?jiàn),菌酶協(xié)同發(fā)酵能夠有效地提高飼料品質(zhì)。這可能是因?yàn)樵诖蠖蛊ぶ薪尤肴樗峋徒湍妇扔幸婢M(jìn)行發(fā)酵,可產(chǎn)生多種有益活性成分和香味物質(zhì),達(dá)到改善發(fā)酵料產(chǎn)品品質(zhì)的目的。利用蛋白酶和植物乳桿菌發(fā)酵花生粕,可顯著降解大分子蛋白,提高必需氨基酸含量,改善了其品質(zhì)。
菌酶協(xié)同的發(fā)酵效果受酶制劑加酶量、酶解發(fā)酵時(shí)間和含水量等多種因素的影響。因此,本試驗(yàn)對(duì)菌酶協(xié)同發(fā)酵大豆皮的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同劑量的蛋白酶3號(hào)對(duì)大豆皮中球蛋白和β-伴大豆球蛋白有不同程度的酶解效果,表現(xiàn)為隨著加酶量的增加其抗原蛋白降解率隨之增加。這可能是因?yàn)榈孜锪恳欢ǎS著酶添加量的不斷增加,酶與底物的結(jié)合效率也不斷增加,從而引起抗原蛋白降解率的增加。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)添加100 U/g和200 U/g的蛋白酶3號(hào)對(duì)球蛋白和β-伴球蛋白降解效果差異不大,前者球蛋白和β-伴球蛋白降解率分別為81.98%和 78.72%,后者球蛋白和β-伴球蛋白降解率分別為85.18%和80.79%。這可能是因?yàn)楫?dāng)酶添加量過(guò)量時(shí),酶分子趨于飽和,可能出現(xiàn)酶分子自身水解現(xiàn)象,造成酶對(duì)底物的作用減弱,對(duì)抗原蛋白的去除貢獻(xiàn)不大,這與前人的研究基本一致。另外發(fā)現(xiàn),蛋白酶3號(hào)對(duì)大豆皮球蛋白的酶解效果相對(duì)較好。這可能是因?yàn)榈鞍酌?號(hào)能破壞其中的二硫鍵, 作用于球蛋白各亞基更好地發(fā)揮降解作用??梢?jiàn),菌酶協(xié)同的發(fā)酵技術(shù)確實(shí)是去除抗原蛋白的有效方法,考慮成本問(wèn)題,選擇蛋白酶3號(hào)加酶量100 U/g為宜。
蛋白酶酶解效果受酶解時(shí)間的影響,為了使蛋白酶3號(hào)能在適宜的時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)揮最大的酶解效率,我們對(duì)酶解時(shí)間進(jìn)行了研究。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同酶解時(shí)間對(duì)抗原蛋白的降解程度不同,且隨著蛋白酶3號(hào)酶解時(shí)間的延長(zhǎng)其抗原蛋白降解率隨之增加,但酶解超過(guò)48h以后,延長(zhǎng)酶解時(shí)間對(duì)蛋白酶的酶解效率影響較小。這可能是因?yàn)槭请S著酶解時(shí)間的延長(zhǎng),酶解底物濃度降低,酶反應(yīng)速度逐漸下降,再加上酶解體系 pH 降到低于酶最適 pH,酶解反應(yīng)將會(huì)受到抑制。大豆皮抗原蛋白的降解效果同時(shí)受含水量的影響。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)發(fā)酵體系含水量進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),大豆皮中抗原蛋白的降解受含水量的影響顯著,且發(fā)酵體系含水量45%時(shí)其對(duì)抗原蛋白的降解效率較優(yōu);并發(fā)現(xiàn)酶解效率隨含水量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。這可能是因?yàn)榘l(fā)酵體系含水量從50%降到45%過(guò)程中,有利于酶與底物結(jié)合,但當(dāng)含水量從45%降到 40%時(shí),酶解體系滲透液相應(yīng)減少,導(dǎo)致酶解反應(yīng)速率減緩。有報(bào)道稱,微生物發(fā)酵大豆皮可提高粗蛋白質(zhì)含量、降低粗纖維含量和脲酶活性,進(jìn)而提高大豆皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。可見(jiàn),本研究利用菌酶協(xié)同的發(fā)酵技術(shù),通過(guò)對(duì)發(fā)酵參數(shù)和發(fā)酵體系pH等進(jìn)行優(yōu)化,可將大豆皮中的球蛋白和β-伴球蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子有效去除,并可增加其適口性,提高大豆皮產(chǎn)品品質(zhì)及儲(chǔ)存穩(wěn)定性,以改善動(dòng)物腸道健康,提高其飼用價(jià)值。
4、結(jié)論
在本試驗(yàn)條件下,采用菌酶協(xié)同厭氧發(fā)酵模式,綜合考慮了抗原蛋白降解情況、發(fā)酵深度、產(chǎn)酸情況、發(fā)酵料氣味,以及發(fā)酵工藝成本等,最終確定的發(fā)酵劑組合為糖蜜、尿素、植物乳桿菌和釀酒酵母菌;工藝條件為:植物乳桿菌1%,釀酒酵母菌0.01%,加酶量為100 U/g,發(fā)酵時(shí)間為48h,含水量45%,發(fā)酵溫度為30℃時(shí),其對(duì)大豆皮發(fā)酵效果較優(yōu),可有效消除其抗?fàn)I養(yǎng)因子,改善發(fā)酵料品質(zhì)、適口性、減少染霉風(fēng)險(xiǎn),且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,可拓寬大豆皮在動(dòng)物飼糧中的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
實(shí)戰(zhàn)操作技術(shù)——棉菜籽餅脫毒變身優(yōu)質(zhì)飼料替代豆粕操作新技術(shù)
當(dāng)前豆粕價(jià)格很高有些地方貨源緊缺,而棉菜籽餅(棉籽粕、菜籽粕)價(jià)格相對(duì)便宜,棉菜籽餅是棉子、油菜籽榨油后剩下的餅狀殘?jiān)鞍踪|(zhì)含量較高,含有各種氨基酸成分。但由于棉菜籽餅中含有植酸、芥子堿等物質(zhì),這些物質(zhì)含有一定的毒性,還會(huì)影響動(dòng)物的消化吸收,不能大量使用,因此不建議直接飼喂給動(dòng)物!
現(xiàn)在通過(guò)微生物飼料發(fā)酵劑的除毒脫毒技術(shù),可以成功將菜籽餅變?yōu)閮?yōu)質(zhì)添加飼料,直接按照1公斤發(fā)酵的棉菜籽餅(發(fā)酵前的重量)代替約0.85公斤豆粕進(jìn)行使用。飼料發(fā)酵劑中的有益微生物,在發(fā)酵過(guò)程中分泌的代謝產(chǎn)物,可將棉菜籽餅中的毒性物質(zhì)等有效分解。
豆粕、菜粕、棉粕成分對(duì)比
1.豆粕是一種高蛋白原料,無(wú)需脫毒即可用作飼料。其中蛋白質(zhì)含量為40%-48%,賴氨酸含量為2.5%-3.0%,色氨酸含量為0.6%-0.7%,蛋氨酸含量為0.5%-0.7%。2020年11月12日?qǐng)?bào)價(jià)每噸在3500元左右。
2.菜粕的粗蛋白含量在34%-38%之間,特點(diǎn)是蛋氨酸含量高(僅次于芝麻餅、粕),賴氨酸含量亦高。而精氨酸含量低,是餅、粕飼料中含量最低的。菜籽粕的有效能值偏低(淀粉含量低、菜籽殼難以消化利用)。礦物質(zhì)中,鈣和磷的含量均高,硒和錳的含量亦高。特別是硒的含量是常用植物飼料中最高的。2020年11月12日?qǐng)?bào)價(jià)每噸在2900元左右。
3.棉粕蛋白質(zhì)含量一般為44.32%,僅次于豆粕的蛋白質(zhì)含量48%,而高于菜籽粕的蛋白質(zhì)含量36.04%。精氨酸含量高達(dá)3.6%-3.8%,而賴氨酸含量?jī)H有1.3%-l.5%,只有豆粕的一半。2020年11月12日?qǐng)?bào)價(jià)每噸在3000元左右。
是否需要脫毒處理
1.豆粕無(wú)需經(jīng)過(guò)脫毒即可用作飼料。而且豆粕中富含蛋白質(zhì)和多種氨基酸,在不需要額外加入動(dòng)物性蛋白的情況下,僅豆粕中含有的蛋白質(zhì)和氨基酸足以平衡家禽和豬的食譜,促進(jìn)它們的營(yíng)養(yǎng)吸收。只有當(dāng)其他粕類單位蛋白成本遠(yuǎn)低于豆粕時(shí),豆粕才有可能被替代。
2.菜粕菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、單寧、皂角苷等不良成分,其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身無(wú)毒,但在一定溫度和水分條件下,經(jīng)過(guò)菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而產(chǎn)生異硫氰酸酯、唑烷硫酮和腈類等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)可引起甲狀腺腫大,從而造成動(dòng)物生長(zhǎng)速度下降,繁殖力減退。單寧則妨礙蛋白質(zhì)的消化,降低適口性。而芥酸阻撓脂肪代謝,造成心臟脂肪蓄積及生長(zhǎng)受到抑制。。使用前需進(jìn)行一定的脫毒處理,并且使用時(shí)要加以限制,具體喂量應(yīng)根據(jù)菜粕中有害成分含量而定。經(jīng)過(guò)脫毒處理的菜籽粕喂量可以加大,而“雙低”油菜籽生產(chǎn)的菜粕喂量要受限制。同時(shí),應(yīng)結(jié)合菜粕的氨基酸組成特點(diǎn),適當(dāng)搭配其它餅粕。
3.棉籽中含有對(duì)動(dòng)物有害的棉酚及環(huán)丙烯脂肪酸,尤其是棉酚的危害很大。在制油過(guò)程中,由于蒸炒,壓榨等熱作用,大部分棉酚與蛋白質(zhì)、氨基酸結(jié)合而變成結(jié)合棉酚,結(jié)合棉酚在動(dòng)物消化道內(nèi)不被動(dòng)物吸收,故毒性很小。另一部分棉酚則以游離形式存在于餅、粕及油品中,這部分游離棉酚對(duì)動(dòng)物毒性較大,尤其單胃動(dòng)物過(guò)量攝取或攝取時(shí)間較長(zhǎng),可導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩、繁殖性能及生產(chǎn)性能下降,甚至導(dǎo)致死亡。幼小動(dòng)物對(duì)棉酚的耐受能力更低。由于棉籽餅、粕中游離棉酚對(duì)動(dòng)物有害,因此,在使用棉餅、粕時(shí),要根據(jù)飼喂對(duì)象及餅粕中游離棉酚的含量加以限量。反芻家畜在有優(yōu)質(zhì)粗料及多汁青料的情況下,棉籽餅、粕的用量不受限制,不會(huì)造成中毒。對(duì)單胃動(dòng)物要限制喂量,最好使用經(jīng)過(guò)脫毒處理的棉籽餅粕。同時(shí),使用棉籽餅、粕配制飼糧要注意氨基酸平衡,尤其是棉籽餅、粕的賴氨酸含量低,且利用率差,應(yīng)注意添加賴氨酸。
發(fā)酵操作技術(shù)
發(fā)酵棉菜籽餅其實(shí)也是一個(gè)脫毒技術(shù),具體操作如下:
1.仔細(xì)檢查棉菜籽餅,剔除棉菜籽餅中嚴(yán)重變質(zhì)發(fā)霉的部分,輕度發(fā)霉的原料可以忽略,因?yàn)槲⑸锇l(fā)酵能夠脫霉。
2.將棉菜籽餅粉碎并添加適量的玉米粉淀粉類的能量飼料等,調(diào)節(jié)飼料營(yíng)養(yǎng)比例。
3.每噸棉菜籽餅加入2公斤食鹽、玉米粉(其它淀粉、面粉次粉等也可以,或者粉碎的生紅薯300公斤也可以)100公斤、“99多功能飼料發(fā)酵劑”1包(500g/包,市場(chǎng)售價(jià)約25元,以高濃度乳酸菌、酵母菌、復(fù)合酶制劑的專業(yè)發(fā)酵劑)。
4.在混合物料中添加適量水分,使混合物料含水量保持在55%左右,以“手抓一把并緊握,無(wú)水滴落,松手后輕觸即散”為宜,一般上述配方中需要加入清水約500-600公斤。
5.發(fā)酵方式根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件各異,在桶、缸、塑料袋等容器中發(fā)酵均可。
6.發(fā)酵時(shí)要盡可能排盡空氣進(jìn)行密封發(fā)酵。如果使用的發(fā)酵容器有密封不嚴(yán)實(shí)的隱患,要在一開(kāi)始就在其外層包裹一層塑料袋并扎緊。發(fā)酵過(guò)程中不能啟封。
7.發(fā)酵時(shí)間受環(huán)境溫度影響,通常夏季發(fā)酵2-3天,冬季發(fā)酵5-7天即可完成。發(fā)酵完成后,有較為強(qiáng)烈的酸香味,ph值在3-4。
規(guī)模運(yùn)用混合發(fā)酵現(xiàn)場(chǎng)
塑料缸、飼料袋(有內(nèi)膜)均可做發(fā)酵飼料
采用池子發(fā)酵
發(fā)酵完成的棉菜粕飼喂動(dòng)物技術(shù)
需要注意的是,發(fā)酵后的飼料酸度較低,不可以取代禽畜全部日糧。其他類發(fā)酵飼料同理。飼喂時(shí)根據(jù)不同情況,將發(fā)酵飼料按照一定比例添加到日糧中,發(fā)酵完成的棉菜粕為濕料,具體使用量每大概1.5-2公斤發(fā)酵棉菜粕(濕料)代替動(dòng)物日糧配方中1公斤豆粕的使用量進(jìn)行代替使用,與其它飼料混合后直接飼喂,由于棉菜籽粕蛋白較高,最高使用量不要超過(guò)禽畜日糧飼喂量的40%(濕料重量)。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵飼料過(guò)酸適口性變差,可在飼喂前在陽(yáng)光下曬1-2小時(shí),或添加適量的碳酸氫鈉(小蘇打)即可改善。
發(fā)酵過(guò)程中與發(fā)酵后使用過(guò)程中,發(fā)酵的容器要一直保持密封狀態(tài),可以長(zhǎng)時(shí)間保存(一年左右)。
當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)成本高居不下,而飼料成本是其中最高的,利用廉價(jià)原料發(fā)酵飼料(包括一些輕度發(fā)霉的粕類低價(jià)收回)是極佳解決辦法。通過(guò)微生物飼料發(fā)酵劑的發(fā)酵作用,可以將輕度霉變飼料變成優(yōu)質(zhì)飼料,將不易消化的物質(zhì)分解為可被畜禽吸收的小分子糖類、氨基酸等。同時(shí)發(fā)酵飼料中富含有益微生物、酶制劑、酸化劑等,可調(diào)節(jié)畜禽腸胃微生態(tài)環(huán)境并進(jìn)一步提高飼料利用率。發(fā)酵飼料氣味清香,提高了飼料的適口性,加上發(fā)酵飼料中有大約4℃的酒度,能夠促進(jìn)動(dòng)物新陳代謝促進(jìn)健康抵御疾病,是當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中重要的一環(huán)。
本技術(shù)也可以同樣發(fā)酵菜籽粕(餅)、棕櫚粕等,方法同上。
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2020年已全面禁抗,我們之前經(jīng)常在飼料中添加的抗生素進(jìn)行促生長(zhǎng)行為將是違法,否則面臨巨額罰單。如何既能夠促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)又能夠形成無(wú)抗養(yǎng)殖呢?其實(shí)中草藥在促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖健康和生長(zhǎng)、改善肉蛋奶品質(zhì)大有可為,特別是將中草藥發(fā)酵后效果提升4-28倍等好處,這個(gè)實(shí)施方案比你想象中效果更好,運(yùn)用的沒(méi)有不被效果折服的,值得嘗試驗(yàn)證
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