一种生物饲料处理酶制剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于饲料添加剂技术领域。更具体地，涉及一种生物饲料处理酶制剂及其制备方法和应用。
背景技术
生物饲料是指在可控条件下，利用一些有益微生物、酶制剂按照一定的发酵工艺流程将饲料和辅料混合发酵，使得饲料中的部分蛋白质、脂肪和多糖等大分子物质被降解或转化为可溶性多肽、有机酸和酶等小分子物质，从而形成营养丰富、活菌含量高、适口性好的生物发酵饲料。生物饲料具有改善饲料品质，提高饲料消化利用率，降低饲料成本等作用，属于一种微生物添加剂类饲料，饲料中富含活性益生菌，发酵益生菌利用发酵原料，在适宜的水分、温度、密封厌氧的条件下快速生长繁殖，通过发酵菌的生长代谢，产出多种有益于动物的代谢产物，比如各种酶、抗菌素、肽等，其中益生菌及其代谢产物具有促生长、抗腹泻、增强免疫功能等作用，产生的有机酸类物质也能延长饲料保质期。生物饲料作为新型饲料资源和生态健康型产品，它兼具酶、益生菌、有机酸、寡糖、微量元素等的生理功效，现已成为世界各国在无抗饲养应用方面的研究热点。
近年来，随着人工、运输、管理、原料、饲料等成本费用的上涨，饲料厂和养殖户所承担的成本压力越来越大，大部分的养殖户开始采用发酵饲料来降低养殖成本，提高水产动物的抗病力和生产效益，并且已经取得客观的经济回报。生物发酵饲料在缓解饲料资源紧缺、拓宽原料多样化、降低养殖生产成本、保护环境和提高动物福利等方面具有更广泛的应用前景，是一种经济的抗生素替代品，具有很强的时代性和必然性，这势必会推进水产养殖业规模化、集约化、产业化发展的进程，也会促进水产养殖业朝绿色、健康、环保的方向前进。
目前生物饲料的制备方法主要有两种，一种是利用有益生物菌液浸泡处理饲料，通过乳酸菌、芽孢杆菌、光合菌等其中一种或多种混合的生物菌液添加到饲料中浸泡吸收，达到有一定有益菌载量饲料的目的，专利CN200410027472.2提供一种微生物菌群饲料发酵液，由有益菌群和培养液组成，利用该发酵液制备发酵饲料的优点是随配随用，同时能提高生物菌活力以及对饲料有一定的分解效果，但缺点是浸泡后的饲料不易于保存，容易散开，撒入水中部分未能有效被水产动物摄食，造成浪费。另一种方法是利用生物发酵床或者槽处理，把有益微生物调配到饲料中去，并转移到发酵床或者槽进行酸化、发酵，但是此方法只适宜用于粉状饲料。
因此，亟待开发出一种普适性、发酵方便、发酵成功率高、饲料保质期长、有利于提高发酵饲料营养品质的生物饲料处理制剂。
发明内容
本发明旨在提供一种生物饲料处理酶制剂及其制备方法和应用，通过特定的复合酶、复合微量元素与吸附有昆虫油脂的有机载体的完美搭配制得酶制剂，利用该制剂处理水产动物饲料相比于采用单一添加乳酸菌、芽孢合剂方法发酵出来的生物饲料，其有益微生物的含量和纤维素的降解程度、蛋白质利用率大大提高，提高水产饲料的营养品质，制备的生物饲料产品质量稳定，密封状态下的保存期可长达24个月而无腐败变质；同时利用微生物产生的有机酸螯合该制剂中的微量元素，使之更容易被动物吸收，补充水产动物需要的微量元素，改善适口性和提高抵抗疾病能力，对饲料工业和水产养殖业的发展具有重要作用。
本发明的首要目的是提供一种生物饲料处理酶制剂。
本发明的另一目的是提供上述酶制剂在制备发酵生物饲料中的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种生物饲料处理酶制剂，包括以下重量百分比的各组分：五谷虫蛋白酶0.5～5％、纤维素酶0.5～5％、β-葡聚糖酶1～5％、硫酸亚铁1～5％、硫酸锌1～5％、氯化钠1～2％、硫酸锰1～5％、吸附有昆虫油脂的有机载体55～70％。
本发明采用特定的复合酶、微量元素结合昆虫油脂作为酶制剂来制备生物饲料，能快速调节饲料的pH值，同时复合酶能迅速降解饲料中的纤维素，加之微生物产生有益酸，如乳酸，烟酸等，能螯合制剂中微量元素，使生物饲料进入牲畜体内更容易吸收利用，提高免疫能量，适口性强。吸附有昆虫油脂的有机载体是指用来吸附五谷虫油脂的吸附物，为米糠、木薯渣、淀粉、玉米粉、麸皮中的一种或几种。油脂通过吸附在载体后，作为分散介质能更好与各种酶以及微量元素混合均匀，使得酶制剂在制备发酵生物饲料的时候能更充分，均匀地与饲料进行混合发酵。
优选地，所述生物饲料处理酶制剂，包括以下重量百分比的各组分：五谷虫蛋白酶0.5～2％、纤维素酶0.5～3％、β-葡聚糖酶1～3％、硫酸亚铁1～5％、硫酸锌1～5％、氯化钠1～2％、硫酸锰1～5％、吸附有昆虫油脂的有机载体75～91％。
优选地，所述五谷虫蛋白酶活性含量≥5×104U/kg。
优选地，所述纤维素酶活性含量≥3×104U/kg。
优选地，所述β-葡聚糖酶活性含量≥5×104U/kg。
优选地，所示昆虫油脂为五谷虫油脂。
优选地，所述有机载体为米糠、木薯渣、淀粉、玉米粉、麸皮中的一种或几种。
更优选地，所述有机载体为米糠或木薯渣。
优选地，所述昆虫油脂与有机载体的质量比为35.1～51.9：33.2～50。
更优选地，所述昆虫油脂与有机载体的质量比为37.5～51.9：37.5～50。
作为一种优选，上述吸附有昆虫油脂的有机载体的制备制备方法为将有机载体和昆虫油脂混匀、干燥到含水率≤13％即可。
优选地，所述混匀是混合搅拌5～10min。
作为一种优选地方式，上述生物饲料处理酶制剂的制备方法为将干燥得到的的吸附有昆虫油脂的有机载体，由五谷虫蛋白酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶混合而得的复合酶，由硫酸亚铁、硫酸锌、氯化钠、硫酸锰混合而得的复合微量元素组分混合均匀，即得到生物饲料处理酶制剂。
另外，上述酶制剂在制备发酵生物饲料中的应用也在本发明的保护范围中，是将所述酶制剂与水按照9～13：50～100的比例混合后，加入到饲料中，密闭发酵即可。
优选地，所述酶制剂与水按照11～13：100的比例混合。
优选地，所述发酵为在20～35℃下发酵3～7天。
更优选地，所述发酵为在25～28℃下发酵5～7天。
优选地，所述饲料是用于饲养水产动物的干颗粒饲料。
优选地，所述酶制剂的添加量为水产动物干颗粒饲料的0.9～1.3％。
更优选地，所述酶制剂的添加量为水产动物干颗粒饲料的1.1～1.3％
采用本发明的酶制剂制备的发酵生物饲料，把本制剂用清水活化后，均匀喷涂在需要制作的水产动物饲料，密闭发酵即可，不占用大场地建立发酵床，同时省去发酵周转时间，能有效提高水产动物饲料的发酵成功率、延长保质期。
本发明产品的开发应用，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的酶制剂通过特定种类和用量生物酶的协同作用，达到体外酶解预消化效果，减轻水产动物消化系统的负担，能合理提高饲料的消化吸收率。
(2)采用本发明的酶制剂制备的发酵生物饲料，与单一添加乳酸菌、芽孢合剂方法发酵出来的生物饲料相比，其有益活菌数的含量和纤维素的降解程度、蛋白质含量大大提高，有效提高水产饲料的营养品质。
(3)采用本发明的酶制剂制备的发酵生物饲料产品质量稳定，密封状态下的保存期可长达24个月无腐败变质。
(4)利用微生物产生的有机酸螯合本发明的酶制剂中的微量元素，使之更容易被动物吸收，补充水产动物需要的微量元素，改善适口性和提高抵抗疾病能力，对饲料工业和水产养殖业的发展具有重要作用。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
其中，五谷虫蛋白酶由梧州中琅农业发展有限公司提供，酶活性含量≥5×104U/kg。
纤维素酶来源于广州隆利生物科技有限公司提供，酶活性含量≥3×104U/kg。
β-葡聚糖酶由梧州中琅农业发展有限公司提供，酶活性含量≥5×104U/kg。
实施例1生物饲料处理酶制剂的制备
1、各组酶制剂的配方如表1所示。
表1
2、酶制剂的制备
(1)吸附有昆虫油脂的有机载体的制备：将米糠和五谷虫油脂混合搅拌10min干燥，干燥到含水率≤13％即可，备用；
(2)复合酶的制备：取活性含量5×104U/kg的五谷虫蛋白酶，3×104U/kg的纤维素酶和5×104U/kg的β-葡聚糖酶，混合均匀即得到复合酶，备用；
(3)复合微量元素的制备：取硫酸亚铁，硫酸锌，氯化钠，硫酸锰混合均匀即得到复合微量元素，备用；
(4)吸附有昆虫油脂的有机载体、复合酶和复合微量元素组分混合均匀，即得到酶制剂。
实施例2发酵生物饲料
1、制备方法
(1)生物饲料1-7的制备：分别将实施例1制备的酶制剂1-7加水后，喷涂到1吨水产动物饲料颗粒，进行密闭发酵即得到生物饲料1-7，各组分的具体用量如表2所示。
表2
(2)单一添加乳酸菌、芽孢菌合剂方法发酵出来的生物饲料制备。
乳酸菌发酵生物饲料的制备：市购乳酸菌，有效活菌数≥100亿cfu/克，以1％菌种、5％红糖、94％清水，混合密封活化48小时得到菌液，按照15％喷淋到饲料中去发酵。
芽孢合剂发酵生物饲料的制备：市购乳酸菌与芽孢菌复合微生物，有效活菌数≥200亿cfu/克，以1％菌种、5％红糖、94％清水，混合密封活化48小时得到菌液，按照15％喷淋到饲料中去发酵。
2、性能测试：将生物饲料1-7和利用乳酸菌、芽孢合剂方法发酵出来的生物饲料进行相关性能测试，结果如表3所示。
(1)有益活菌微生物测试方法：以血球计数法通过显微镜检测。
(2)纤维素的降解程度测试方法：按照GB 6434-1986饲料粗纤维测定方法测定。
(3)蛋白质：按照GB/T 6432-1994饲料中粗蛋白测定方法测定。
(4)喂养适口性评价方法：通过在养殖塘现场投喂对比，采食量和采食速度判断进行判断。
(5)密封状态下的保存期评定方法：6个月以上观察袋子内物料，无霉变，打开后闻到特有的醇香味道判断。
表3
从表3的实验结果可以看到：对照采用单一添加乳酸菌、芽孢菌合剂方法发酵出来的生物饲料，采用本发明生产出来的成品生物饲料的有效活菌数量、纤维素降解度、蛋白质含量都显著增高，同时喂养适口性更好，保存期更长。
对比例1-9
1、制备方法
各组酶制剂的配方如表4所示。
表4
2、酶制剂的制备同实施例1酶制剂的制备方法。
3、发酵生物饲料的制备：分别取对比1-9制备的酶制剂10kg，水80kg喷涂到1000kg的水产动物饲料颗粒，分装、在28℃下密闭发酵7天即得发酵生物饲料。
4、按照实施例2的方法对上述对比例制备得到的生物饲料进行相关性能测试，结果如表5所示。
表5
从上面的结果可以看到，本发明通过特定种类和特定比例复配的生物酶，发挥协同作用，制备的生物饲料所含有益活菌数的含量和纤维素的降解程度、蛋白质含量大大提高，可有效提高水产饲料的营养品质，延长饲料的保存期。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
