一種發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物飼料加工領域，尤其是利用微生物制備發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑的方法。
【背景技術】
[0002]鋅是動物體必需的微量礦物元素之一，其參與動物體內多種酶的組成和激活等。缺鋅可引起動物食欲減退、采食量和生產(chǎn)性能下降、皮膚和被毛損害、雄性生殖器官發(fā)育不良、母畜繁殖性能降低和骨骼異常等癥狀。由于大多飼料原料中鋅利用率較低，因此，通過在飼料中額外添加鋅制劑是滿足動物體鋅需要的重要措施。但是大量研究表明，無機態(tài)鋅制劑的生物有效性較低，需要大量添加才能滿足動物需求，同時又會造成大量鋅排入環(huán)境，造成污染。近些年的研究發(fā)現(xiàn)，有機合成態(tài)鋅制劑利用率顯著高于無機態(tài)鋅，但隨后的一些研究也發(fā)現(xiàn)有機合成態(tài)鋅制劑利用率并不穩(wěn)定，再加上其價格高于無機態(tài)鋅，使得有機合成態(tài)鋅在實際生產(chǎn)中利用率并不高。
[0003]微生物是廣泛存在于自然界的生物體，近些年來，一些有益于人體、動物體的微生物種類被發(fā)現(xiàn)，并被開發(fā)成保健品、藥物、飼料添加劑等。
[0004]本發(fā)明從中華人民共和國農業(yè)部1126號公告《飼料添加劑品種目錄(2008)》批準使用的微生物中篩選可用微生物，并通過馴化培養(yǎng)、發(fā)酵參數(shù)篩選等，研制成本低廉、吸收利用率高的發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑的制備方法，通過對微生物的篩選以及馴化培養(yǎng)獲得富鋅能力強的微生物菌種，并且采用酒精工業(yè)黃水、麩皮等工、農業(yè)副產(chǎn)物作為微生物培養(yǎng)基質，進行發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑的制備，提高鋅的吸收利用率，并大大降低了有機態(tài)鋅飼料添加劑的生產(chǎn)成本，同時達到資源再利用，降低環(huán)境污染等目的，而且也解決了制備過程中各項參數(shù)的確定及發(fā)酵物料的干燥、包裝等技術問題。
[0006]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是:
一種發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑的制備方法，首先，將固體原料和液體原料以1:1~2的比例混合得到發(fā)酵底物，再向其中接種微生物進行發(fā)酵，發(fā)酵完畢后將得到的物料干燥、包裝即制得產(chǎn)品，其中所述的微生物為經(jīng)過篩選及馴化培養(yǎng)而獲得的富鋅能力強的微生物，所述制備方法具體如下:
1、發(fā)酵原料的準備
所述發(fā)酵原料包括固體原料與液體原料，其中的固體原料按照重量百分比，其組成為:鋅原料8.62%、粉渣24.4%、麩皮48.2%、玉米粉18.4%、尿素0.15%、糖0.18%、碳酸氫鈉
0.05%，并混合均勻備用，其中所述鋅原料為硫酸鋅、氯化鋅、氧化鋅、鋅粉等無機態(tài)鋅；所述的液體原料為從板框壓濾機的板框直接收集的酒精工業(yè)黃水，在密封的容器中過濾、滅菌，然后利用碳酸氫鈉或氫氧化鈉將PH調節(jié)至6.8~7.2后，放入冰箱中貯存?zhèn)溆?，其中，所述的滅菌方法?將過濾后的酒精工業(yè)黃水在高壓滅菌鍋中于121°C條件下滅菌15~20min，冷卻。
[0007]2、微生物的篩選及馴化培養(yǎng)
2.1、配制含鋅基礎培養(yǎng)基和含鋅梯度培養(yǎng)基
含鋅基礎培養(yǎng)基的制法是:將牛肉膏5g、蛋白胨10g、氯化鈉5g、鋅10mg溶解于蒸餾水中并定容至1L，然后調整pH至6.8~7.2，備用；
含鋅梯度培養(yǎng)基的制法是:按照上述含鋅基礎培養(yǎng)基的制法，將鋅含量在10mg的基礎上依次遞增10%，培養(yǎng)基的總體積為1L，依次配置含鋅梯度培養(yǎng)基備用；
2.2、微生物的篩選
按照5~8%的接種比例，將中華人民共和國農業(yè)部1126號公告《飼料添加劑品種目錄(2008)))中的微生物分別接種在步驟2.1所制備的含鋅基礎培養(yǎng)基中，并且一個含鋅基礎培養(yǎng)基上接種一種微生物，在37.2-37.6°C、55r/min的恒溫培養(yǎng)箱內培養(yǎng)24h后，記錄各種微生物數(shù)量，數(shù)量最多者被篩選作為發(fā)酵用的微生物菌種；
2.3、微生物的馴化培養(yǎng)
在同樣的培養(yǎng)條件下，將步驟2.2所篩選的微生物菌種依次培養(yǎng)于步驟2.1中所制備的含鋅梯度培養(yǎng)基中，然后測定微生物中的鋅含量，鋅含量高者為富鋅能力強，從而獲得富鋅能力強的微生物菌種，備用。
[0008]3、微生物的接種發(fā)酵
3.1、微生物菌種的擴大培養(yǎng)
將步驟2.3中經(jīng)馴化培養(yǎng)后的微生物菌種按照5~8%的比例接種于經(jīng)步驟I處理所得的酒精工業(yè)黃水中進行培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度37.2-37.6°C，培養(yǎng)時間24h，從而獲得用于發(fā)酵的微生物菌種液，備用；
3.2、制備發(fā)酵基質
取3.1所得的微生物菌種液進行活菌檢查，當活菌數(shù)達到IX 19 cfu/mL時，將其按照5-8%的接種比例接種于步驟I中所述的固體原料中，并按照固液比1:1.5的比例添加經(jīng)步驟I所處理的酒精工業(yè)黃水，攪拌混勻，然后調整PH至6.8-7.2得到發(fā)酵基質；
3.3、發(fā)酵基質的發(fā)酵將3.2所得的發(fā)酵基質置于37.2-37.6V的恒溫培養(yǎng)箱內發(fā)酵24~28h，得到發(fā)酵物料。
[0009]4、發(fā)酵物料的干燥與包裝
將步驟3.3中所得的發(fā)酵物料置于65°C電熱恒溫干燥箱內，并不斷翻動物料，每間隔半個小時對物料進行取樣測定含水量，直至物料含水量降至12°/『14%即為干燥，然后將干燥后的物料取出粉碎，從而獲得發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑成品，并真空包裝，真空度為
0.085—0.095Mpa。
[0010]其中，所述的碳酸氫鈉為分析純。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)與化學合成的有機態(tài)鋅飼料添加劑相比，本發(fā)明采用粉渣、麩皮、酒精工業(yè)黃水等副產(chǎn)物作為培養(yǎng)原料和基質，從而擴大了資源利用，降低了鋅飼料添加劑的生產(chǎn)成本；
(2 )與化學合成的有機態(tài)鋅飼料添加劑相比，本發(fā)明研制的發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑生物有效性更穩(wěn)定，吸收率更高。采用Caco-2上皮細胞吸收模型研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑鋅吸收率在30%~42%，無機硫酸鋅的吸收率為12.8%，氨基酸螯合鋅(復合氨基酸，市售品)為14.2%。本發(fā)明提供的發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑吸收率是無機硫酸鋅的2.3-3.3倍，是氨基酸螯合鋅的2.1-3.0倍；
(3)本發(fā)明通過對微生物進行篩選和馴化培養(yǎng)，更具針對性，提高了微生物發(fā)酵的效率，并保證了發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑中具有較高的鋅吸收率；
(4)提供了一種基于酒精工業(yè)黃水、麩皮等工、農業(yè)副產(chǎn)物為基質制作發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑的一系列方法步驟，包括固體物料組成與比例、培養(yǎng)物料化學性質調控、發(fā)酵參數(shù)篩選坐寸ο
【具體實施方式】
[0012]下面通過具體實施例以及相關的試驗例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0013]實施例1:一種發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑的制備方法，經(jīng)過發(fā)酵原料的準備、微生物篩選及馴化培養(yǎng)、微生物的接種發(fā)酵以及發(fā)酵物料的干燥與包裝得到發(fā)酵態(tài)鋅飼料添加劑，所述制備方法包括以下具體步驟:
1、發(fā)酵原料的準備
所述發(fā)酵原料包括固體原料與液體原料。
[0014]固體原料包括鋅原料、粉渣、麩皮、玉米粉、尿素以及作為營養(yǎng)補充劑的糖和碳酸氫鈉，其中，鋅原料為硫酸鋅，并通過查找產(chǎn)品說明或實驗室測定的方法確定鋅含量；粉渣為馬鈴薯粉渣，風干基礎，粗蛋白含量22.5% ;麩皮為小麥麩，風干基礎，粗蛋白含量15.3% ；玉米粉為市售品，并過80目篩；尿素為市售品，使用前要求不結塊、不潮解；糖可以為葡萄糖、白砂糖、紅糖、糖蜜等；碳酸氫鈉為分析純。按照固體原料的重量百分比，將上述固體原料進行混合均勻備用，其具體組成為:鋅原料(以鋅計)8.62%、粉渣24.4%、麩皮48.2%、玉米粉18.4%、尿素0.15%、糖0.18%、碳酸氫鈉0.05%。
[0015]所述的液體原料為從板框壓濾機的板框中直接收集的酒精工業(yè)黃水，在密封的容器中過濾、滅菌，然后利用氫