本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵飼料領(lǐng)域,具體涉及一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、竹子作為一種生長(zhǎng)迅速、分布廣泛的植物資源,在全球范圍內(nèi)具有大量的種植和應(yīng)用。傳統(tǒng)上,竹子主要用于建筑、家具、造紙等領(lǐng)域,而竹物往往被視為廢棄物,未能得到充分利用。然而,這些殘余物中含有豐富的纖維素、半纖維素以及多種微量元素,具有潛在的飼料價(jià)值。
2、近年來(lái),隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)飼料的需求日益增加。傳統(tǒng)飼料資源如糧食、牧草等面臨著土地、水資源等方面的限制,且成本不斷上升。因此,開(kāi)發(fā)新型、低成本、高效的飼料資源成為畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。利用竹物制備飼料,不僅可以降低飼料成本,還能有效緩解糧食短缺問(wèn)題,同時(shí)減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
3、在飼料制備過(guò)程中,氨基酸的含量是衡量飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。氨基酸是動(dòng)物生長(zhǎng)和發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)速度、肉質(zhì)、免疫力等方面具有重要影響。因此,如何通過(guò)化學(xué)合成方法,將竹物轉(zhuǎn)化為富含氨基酸的飼料,成為本發(fā)明的主要研究目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明旨在提供一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料及其制備方法,此制備方法通過(guò)將竹子作為底料來(lái)發(fā)酵酶解制備成氨基酸然后再添加一些飼料常規(guī)原料成分制成一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料。動(dòng)物對(duì)此飼料的消化率和營(yíng)養(yǎng)利用率更高,抗氧化性能更強(qiáng),適口性更好。
2、本發(fā)明公開(kāi)了一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,包括以下制備步驟:
3、s1竹物預(yù)處理:將竹子進(jìn)行篩選清洗干燥粉碎后再進(jìn)行一次干燥,得到竹粉;
4、s2酶解處理:將s1步驟中得到的竹粉加入到酶解反應(yīng)器中,加入復(fù)合酶,控制酶解反應(yīng)的反應(yīng)溫度、ph值和時(shí)間將竹粉進(jìn)行酶解得到小分子糖類酶解物;
5、s3發(fā)酵處理:將s2步驟中得到的小分子糖類酶解物送入到發(fā)酵罐中后加入磷酸鹽緩沖液,再加入豆粕、氨基酸發(fā)酵菌種、維生素和表面活性劑,然后設(shè)置發(fā)酵罐的發(fā)酵溫度、ph和含氧量進(jìn)行發(fā)酵處理,待發(fā)酵反應(yīng)結(jié)束后得到發(fā)酵液;
6、s4分離與純化:將s3步驟中得到的發(fā)酵液進(jìn)行離心、過(guò)濾、濃縮和結(jié)晶步驟后將發(fā)酵液中的氨基酸與其他雜質(zhì)分離,并純化得到高品質(zhì)的氨基酸產(chǎn)品;
7、s5飼料制備:將s4步驟中純化得到的氨基酸產(chǎn)品、玉米粉、麥麩、魚(yú)粉、氯化鈉和蒸餾水添加至混料機(jī)中混合,待混合完全后升溫膨化顆?;?,然后干燥得到富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料。
8、優(yōu)選地,在s1竹物預(yù)處理步驟中,所述竹粉的粒徑為20~50μm。
9、優(yōu)選地,在s2酶解處理步驟中,所述酶解反應(yīng)的反應(yīng)溫度為40~60℃,ph值為4.5~5.5,酶解時(shí)間為24~48小時(shí)。
10、優(yōu)選地,在s2酶解處理步驟中,所述復(fù)合酶為木質(zhì)素酶、纖維素酶和半纖維素酶的組合物;其中,木質(zhì)素酶、纖維素酶和半纖維素酶的質(zhì)量比為1:(1~2):(0.5~1)。
11、優(yōu)選地,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述氨基酸發(fā)酵菌種為谷氨酸棒狀桿菌鑲嵌過(guò)表達(dá)glnr基因的基因工程改造菌株。
12、優(yōu)選地,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述小分子糖類酶解物與豆粕的質(zhì)量比為1:(0.5~1.5);所述小分子糖類酶解物與氨基酸發(fā)酵菌種的質(zhì)量比為1:(2~5)。
13、優(yōu)選地,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述表面活性劑為吐溫60。
14、優(yōu)選地,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述發(fā)酵罐的發(fā)酵ph值為6.5~7.5;發(fā)酵含氧量為20~30%。
15、優(yōu)選地,在s5飼料制備中,所述氨基酸產(chǎn)品的重量份為3~5份,玉米粉的重量份為10~13份、麥麩的重量份為10~12份、魚(yú)粉的重量份為1~2份、氯化鈉的重量份為0.1~0.3份。
16、一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,通過(guò)上述的任一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法制備的富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
18、本發(fā)明提供一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料及其制備方法,先將竹子作為底料來(lái)發(fā)酵酶解制備成氨基酸然后再添加一些飼料常規(guī)原料成分制成一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料。
19、本發(fā)明所提供的此方法所用原料來(lái)源廣泛,竹子作為一種生長(zhǎng)迅速、分布廣泛的植物資源,其殘余物數(shù)量巨大且易于收集。利用這些殘余物制備飼料,不僅可以降低飼料成本,還能有效緩解糧食短缺問(wèn)題。將竹子通過(guò)酶解處理分解成小分子糖類,然后再經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理合成氨基酸,這種方法制備的飼料氨基酸含量高,能夠滿足動(dòng)物生長(zhǎng)和發(fā)育的需求。本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了廢竹或竹物的有效利用,減少了環(huán)境污染。同時(shí),酶解處理和發(fā)酵處理過(guò)程中產(chǎn)生的熱量和廢氣等可以回收利用,降低了能耗。通過(guò)優(yōu)化配方設(shè)計(jì)和制備工藝,制備的飼料不僅氨基酸含量高,而且營(yíng)養(yǎng)均衡、口感好、易于消化吸收。這有助于提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度和免疫力,改善肉質(zhì)和風(fēng)味。
20、在發(fā)酵處理過(guò)程中添加了表面活性劑是為了改善發(fā)酵液的表面張力,更有利于菌群的生長(zhǎng)和代謝物的釋放,促進(jìn)發(fā)酵進(jìn)程,更快合成氨基酸產(chǎn)品,縮短了飼料制備周期,提高效率降低成本。
1.一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s1竹物預(yù)處理步驟中,所述竹粉的粒徑為20~50μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s2酶解處理步驟中,所述酶解反應(yīng)的反應(yīng)溫度為40~60℃,ph值為4.5~5.5,酶解時(shí)間為24~48小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s2酶解處理步驟中,所述復(fù)合酶為木質(zhì)素酶、纖維素酶和半纖維素酶的組合物;其中,木質(zhì)素酶、纖維素酶和半纖維素酶的質(zhì)量比為1:(1~2):(0.5~1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述氨基酸發(fā)酵菌種為谷氨酸棒狀桿菌鑲嵌過(guò)表達(dá)glnr基因的基因工程改造菌株。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述小分子糖類酶解物與豆粕的質(zhì)量比為1:(0.5~1.5);所述小分子糖類酶解物與氨基酸發(fā)酵菌種的質(zhì)量比為1:(2~5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述表面活性劑為吐溫60。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s3發(fā)酵處理步驟中,所述發(fā)酵罐的發(fā)酵ph值為6.5~7.5;發(fā)酵含氧量為20~30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法,其特征在于,在s5飼料制備中,所述氨基酸產(chǎn)品的重量份為3~5份,玉米粉的重量份為10~13份、麥麩的重量份為10~12份、魚(yú)粉的重量份為1~2份、氯化鈉的重量份為0.1~0.3份。
10.如權(quán)利要求1~9任一所述的一種富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料的制備方法制備的富含氨基酸的竹粉發(fā)酵飼料。