一种高蛋白高纤维猪饲料及其应用和制备方法
技术领域
本发明属于家畜养殖饲料领域，具体地，涉及一种高蛋白高纤维猪饲料及其应用和制备方法。
背景技术
我国畜牧业发展迅速，畜禽存栏量和畜禽产品年产量逐年增加，因而对饲料的需求量也逐年增加。我国饲料的总产量已由2008年的1.37亿吨增加到2012年的1.94亿吨，增加了41.6％。与之相比，我国粮食产量增长幅度相对较低，2008～2012年间仅增加11.5％。然而，随着我国经济的发展和城镇化的推进，我国的耕地面积正在逐年减少。2012年我国的耕地面积为18.26亿亩，已接近2007年国家规定的耕地红线(18亿亩)。总之，我国的饲料原料的短缺问题一直影响着我国畜牧业的发展，已成为我国畜牧业今后发展所面临的一大挑战。因此，在保证粮食安全的基础上，寻求新的饲料原料或者非常规饲料原料，以节约玉米、豆粕等大宗原料已是目前饲料工业和畜牧业的研究热点。
椰子树广泛分布于热带地区，主要产区为印尼、菲律宾、印度和一些南美国家。全世界椰子粉和椰子粕产量约为2亿t(Soyatech，2012)。椰子粕是通过干椰子仁压榨或萃取榨油后产生的副产物。椰子粕的蛋白质水平一般为20％-26％，其总能显著高于玉米。椰子粕纤维含量高、有效能值较低，缺乏赖氨酸、蛋氨酸及组氨酸，但精氨酸含量高(约1.9％～2.3％)，所含脂肪属饱和脂肪酸，B族维生素含量较高。豆渣是生产豆奶、豆腐或腐竹等豆制品过程中的副产品，由于我国豆制品消费量大，相应地，豆渣产量较大。豆渣具有丰富的营养价值，其风干样品中粗蛋白含量在18％-23％，总膳食纤维含量50％-55％。特别地，豆渣含有丰富的赖氨酸，将其作为原料配制饲料，可以弥补饲料中其他原料赖氨酸含量不足的情况。椰子粕、豆渣具有产量巨大、价格低廉的特点，采用椰子粕、豆渣制备饲料，不仅可以有效缓解饲料原料资源匮乏的问题，还可以有效降低养殖成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种高蛋白高纤维及其应用和制备方法，以解决上述技术问题中的至少一个。
根据本发明的一个方面，一种高蛋白高纤维饲料，每100重量份饲料包括以下重量份的原料：椰子粕15-30份、豆渣5-20份、麦麸3-10份、赖氨酸0.1-0.5份、蛋氨酸0.03-0.15份、复合微生物种子液0.1-0.5份；复合微生物种子液的菌种组合为黑曲霉+酿酒酵母+嗜热链球菌。
优选地，复合微生物种子液中各菌种的体积配比为：黑曲霉：酿酒酵母：嗜热链球菌＝2：1：2。
优选地，还包括棉籽粕1-5份。
优选地，还包括2×104IU/g的β-甘露聚糖酶1-5份。
优选地，还包括低聚壳糖1-3份。
优选地，每100重量份饲料包括以下重量份的原料：椰子粕18份、豆渣27份、麦麸12份、复合微生物种子液3份、赖氨酸0.9份、蛋氨酸0.64份，还包括棉籽粕5.4份、玉米28.12份、碳酸钙0.64份、β-甘露聚糖酶2.5份、低聚壳糖1.8份。
优选地，每100重量份饲料包括以下重量份的原料：椰子粕20份、豆渣34.5份、麦麸17份、复合微生物种子液5份、赖氨酸0.89份、蛋氨酸0.58份，还包括棉籽粕6.9份、碳玉米10.5份、酸钙0.69份、β-甘露聚糖酶3.5份、低聚壳糖2.2份。
根据本发明的另一个方面，提供如上所述高蛋白高纤维饲料在饲喂生长期生猪中的应用。
根据本发明的另一个方面，提供如上所述高蛋白高纤维饲料在饲喂育肥期生猪中的应用。
根据本发明的另一个方面，提供如上所述高蛋白高纤维饲料的制备方法：将除复合微生物种子液、低聚壳糖外的所有所述原料均匀混合得到发酵底物，将微生物种子液接种发酵底物，按照1:1-3的料水比调节水分，密封，控制发酵温度为34.5℃，发酵30小时，发酵完毕后加入低聚壳糖，制得成品。
本发明利用富含膳食纤维和粗蛋白的椰子粕和豆渣作为猪饲料的主要成分，采用黑曲霉、酿酒酵母和嗜热链球菌作为复合微生物制剂共同发酵，制得高蛋白高纤维猪饲料，具有以下优点：
1.黑曲霉能够产生富含蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶和植酸酶等的复合酶系，可将椰子粕、豆渣及其他辅料中的大量大分子蛋白降解成小分子蛋白质、多肽和游离氨基酸，将纤维素、淀粉等物质降解，发酵菌株产生的植酸酶还可将原料中与植酸结合的钙、磷等无机离子以游离形式释放出来,使发酵底物中的无效营养变成有效营养；本发明将黑曲霉作为主要菌剂，辅以酿酒酵母和嗜热链球菌，三中菌剂组成复合微生物制剂，能够在同一发酵体系中协同增效，产酶量丰富，发酵效果良好。
2.根据营养互补性原则，利用富含赖氨酸的豆渣弥补椰子粕缺乏赖氨酸的缺点，并选择其他辅料作为搭配，保证其所组成的饲料能够为猪只提供均衡、充足的营养，同时，使组成饲料的原料中的抗营养因子得到有效地下降，增强猪只的消化吸收效率。
3.使用适量的棉籽粕与豆渣共同发酵，提高了发酵后产物的粗蛋白含量。
4.本发明实现了椰子粕和豆渣等废料资源的充分开发，符合可持续发展的要求，降低饲养成本，提高生产效益，还能降低环境污染。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将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的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1%20复合微生物种子液的制备
分别用综合PDA斜面培养基培养黑曲霉3天、酿酒酵母2天和嗜热链球菌1天；分别用10.0mL氯化钠注射液和接菌钩刮洗斜面菌苔的菌丝3次，转至装20.0mL氯化钠注射液的三角瓶中，磁力搅拌器搅拌30分钟，分别配制成3株菌的14万个/mL单孢子和单细胞悬液。
取10.0mL菌悬液于100.0mL的PDA玉米秸秆粉复合培养基中，28℃150r/min黑霉菌培养2天、酿酒酵母培养1天、嗜热链球菌培养1天，分别制成三种菌株的种子液。按照黑曲霉：酿酒酵母：嗜热链球菌＝2：1：2的体积配比，分别量取三种种子液，混合配成复合微生物种子液。
实施例2%20高蛋白高纤维生长期生猪饲料的制备
按照表1所列出的原料组分对应重量份数称取各原料。将称量好的玉米、椰子粕、豆渣、麦麸、棉籽粕、赖氨酸、蛋氨酸、碳酸钙、β-甘露聚糖酶粉碎，混合成发酵底物。将实施例1制备的复合微生物种子液均匀喷洒在发酵底物中，按照1：1.6的料水比，使发酵底物与水混合，调节发酵底物水分，密封发酵。控制发酵温度为34.5℃，发酵30小时，发酵完毕后加入低聚壳糖，制得成品。
表1本实施例的高蛋白高纤维生长期生猪饲料原料及其重量份数
对比实施例1
1.试验组设置
设置本实施例作为实施例2的对比实施例，本实施例的各试验组的设置方式在表2中列出，除了对应表2中所列出的变量外，各试验组生长期猪饲料的配方组成和制备方法与实施例2保持一致。
表2试验组设置方式
2.效果表征
2.1化学组成变化的测定
分别测试发酵前的发酵底物和发酵完成的生长期猪饲料的粗纤维和粗蛋白含量。采用GB/T6434-2006饲料中CF测定方法作为粗纤维含量的测试方法、采用GB/T6434-2006饲料中CP测定方法作为粗蛋白含量的测定方法。对比各组发酵底物发酵前后的营养成分变化，如表3所示，发酵后，对应实施例2的粗蛋白由发酵前的15.87％上升到20.56％，增幅达到29.56％，为各组中的最大值，粗纤维含量由发酵前的38.14降低到28.06％，降幅达到26.43％，为各组中的最大值。对比对应实施例2和对应对照1-3组的发酵底物营养成分含量变化：对照1组的粗蛋白含量增幅低于实施例2、高于对照2组和对照3组，粗纤维含量降幅低于实施例2、高于对照2组和对照3组，说明能够分泌复合酶系的黑曲霉对应的发酵效果优于酿酒酵母和嗜热链球菌，在这三种菌株组成的复合微生物种子液中以黑曲霉作为主要菌株，以酿酒酵母和嗜热链球菌作为辅助菌株；然而，实施例2对应的粗蛋白含量增幅、粗纤维含量降幅明显低于对照1-3组的发酵效果，说明黑曲霉、酿酒酵母和嗜热链球菌组成菌株组合能够协同增效，其对应的发酵效果显著优于三株菌株各自分别单独作用的发酵效果。另外，对照4组的粗蛋白含量增幅显著低于实施例2，说明以棉籽粕作为发酵底物的组分，能够显著提高发酵前后粗蛋白的转化率。
表3发酵前后发酵底物中营养成分含量变化
2.2饲喂效果测定
饲养方式：选择健康状态良好、体重接近的生长期试验猪，随机分组，每组10个重复，每头试验猪为1个重复，设置预试期和试验期，试验预试期5天，试验期28天。所有试验猪自由采食、自由饮水，加料方式遵循少量多次原则，每天参照6:00、11:00、16:00、21:00时间表进行加料。免疫程序按照主场正常免疫程序进行，注意通风换气和温度，保证平均舍温(25±3)℃。在预试期间内，每日统计饲料消耗和健康状况，掌握采食量，同时观察猪的行为和健康状况。预试期结束后，给试验猪称重，并个别调整，经统计各组体重无显著差异(P＞0.05)时进入正式试验。
于试验开始第1天早上和试验结束的第28天早上空腹称重，并按重复计算饲料消耗量，并计算：
日均采食量＝(最初料量－剩余料量)/(试验天数×猪头数)；
日均增重＝(终末体重－初始体重)/(试验天数×猪头数)；
料重比＝日均采食量/日均增重。
根据表4展示的数据，正试期期间没有出现猪只死亡，仅有少数猪只有腹泻表现，大部分生长期试验猪只均处于健康状态，其中，对应实施例2的料重比最低，即，以实施例2制备的饲料饲喂生长期试验猪，试验猪的吸收转化率最高，而与实施例2相比，对照1-6组对应的料重比都有不同程度的升高，导致对照1-4组对应的料重比高于实施例2的主要原因可能是其饲料的粗蛋白含量显著低于实施例2，而导致对照5、6组对应的料重比高于实施例2的主要原因可能是β-甘露聚糖酶和低聚壳糖分别不同程度地降低了饲料中抗营养因子的含量。
表4生长期试验猪生长指标
实施例3 高蛋白高纤维育肥期生猪饲料的制备
按照表5所列出的原料组分对应重量份数称取各原料。将称量好的玉米、椰子粕、豆渣、麦麸、棉籽粕、赖氨酸、蛋氨酸、碳酸钙、β-甘露聚糖酶粉碎，混合成发酵底物。将实施例1制备的复合微生物种子液均匀喷洒在发酵底物中，按照1：2的料水比，使发酵底物与水混合，调节发酵底物水分，密封发酵。控制发酵温度为34.5℃，发酵30小时，发酵完毕后加入低聚壳糖，制得成品。
表5本实施例的高蛋白高纤维育肥期生猪饲料原料及其重量份数
对比实施例2
1.试验组设置
设置本实施例作为实施例3的对比实施例，本实施例的各试验组的设置方式在表6中列出，除了对应表6中所列出的变量外，各试验组生长期猪饲料的配方组成和制备方法与实施例3保持一致。
表6试验组设置方式
2.效果表征
2.1化学组成变化的测定
分别测试发酵前的发酵底物和发酵完成的生长期猪饲料的粗纤维和粗蛋白含量。采用GB/T6434-2006饲料中CF测定方法作为粗纤维含量的测试方法、采用GB/T6434-2006饲料中CP测定方法作为粗蛋白含量的测定方法。对比各组发酵底物发酵前后的营养成分变化，如表7所示，发酵后，对应实施例2的粗蛋白由发酵前的16.34％上升到21.72％，增幅达到32.93％，为各组中的最大值，粗纤维含量由发酵前的40.02降低到28.44％，降幅达到28.94％，为各组中的最大值。其他各项指标变化规律与对比实施例1的表3基本一致。
表7发酵前后发酵底物中营养成分含量变化
2.2饲喂效果测定
饲养方式：选择健康状态良好、体重接近的育肥期试验猪，随机分组，每组10个重复，每头试验猪为1个重复，设置预试期和试验期，试验预试期5天，试验期28天。所有试验猪自由采食、自由饮水，加料方式遵循少量多次原则，每天参照6:00、11:00、16:00、21:00时间表进行加料。免疫程序按照主场正常免疫程序进行，注意通风换气和温度，保证平均舍温(25±3)℃。在预试期间内，每日统计饲料消耗和健康状况，掌握采食量，同时观察猪的行为和健康状况。预试期结束后，给试验猪称重，并个别调整，经统计各组体重无显著差异(P＞0.05)时进入正式试验。
于试验开始第1天早上和试验结束的第28天早上空腹称重，并按重复计算饲料消耗量，并计算：
日均采食量＝(最初料量－剩余料量)/(试验天数×猪头数)；
日均增重＝(终末体重－初始体重)/(试验天数×猪头数)；
料重比＝日均采食量/日均增重。
表8列举的数据展示了，正试期期间没有出现猪只腹泻或死亡，所有育肥期试验猪只均处于健康状态，其中，对应实施例3的料重比最低，即，以实施例3制备的饲料饲喂育肥期试验猪，试验猪的吸收转化率最高，而与实施例3相比，对照7-12组对应的料重比都有不同程度的升高，各料重比升高的原因与对比实施例1对应的结论一致。
表8育肥期试验猪生长指标
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。
