CN120266916A 一种含3羟基丁酸的发酵饲料及其制备方法和应用 （武汉新华扬生物股份有限公司）

(19)国家知识产权局A23KA23KA23K(71)申请人武汉新华扬生物股份有限公司A23K地址430206湖北省武汉市东湖新技术开A23K发区光谷八路98号(自贸区武汉片区)A23K申请人湖北华扬科技发展有限公司A23K(72)发明人陶敏张成杰曹蕊周明习羽A23K金卓成徐淏詹志春周樱(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228专利代理师吴慧珺A23K10/12(2016.01)(54)发明名称一种含3-羟基丁酸的发酵饲料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于动物饲料技术领域，具体提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：(1)破坏秸秆中木质纤维素的结构，得到预处理原料；(2)酶解预处理原料；(3)向酶解后原料中添加马克斯克鲁维酵母进行混合发酵，得到含3-羟基丁酸的发酵饲料。本发明提供的这种含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法通过原料，生产含3-羟基丁酸的功能性发酵饲料成本低、操作简便，在饲料中只需要额外添加0.5-1%21.一种含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)破坏秸秆中木质质纤维素的结构，得到预处理原料；(2)酶解预处理原料；(3)向酶解后原料中添加马克斯克鲁维酵母进行混合发酵，得到含3-羟基丁酸的发酵饲料。2.如权利要求1所述含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)具体为秸秆粉碎后，添加小苏打、甘油、吐温20和发酵豆粕混合，水分控制在25-40%,25-303.如权利要求2所述含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于：以秸秆质量计，小苏打添加量为1-3%,甘油添加量为0.5-1%,吐温20添加量为0.1-0.5%,发酵豆粕添加量为1-5%。4.如权利要求1所述含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)具体为以预处理原料质量计，向预处理原料中加入0.5-1%硫酸、100-500U/g植酸酶、200-1000U/g纤维素酶、100-500U/g木聚糖酶进行酶解。5.如权利要求4所述含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)还包括以预处理原料质量计，向其中加入0.01-0.05%泛酸钙、0.01-0.05%烟酸、0.5-1%硫酸铵。6.如权利要求4所述含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中酶解温度为30-50℃,酶解时间为24-48h,pH维持在3-6之间。7.如权利要求1所述含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中以酶解后原料质量计，马克斯克鲁维酵母活菌数为10⁶-10⁷cfu/g。8.如权利要求1所述含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中发酵温度为25-35℃,发酵时间为5-10天。9.一种含3-羟基丁酸的发酵饲料，其特征在于：所述发酵饲料采用权利要求1-8任意一项所述制备方法制备。10.如权利要求9所述含3-羟基丁酸的发酵饲料在制备功能性饲料中的应用。3技术领域[0001]本发明属于动物饲料技术领域，具体涉及一种含3-羟基丁酸的发酵饲料及其制备方法和应用。背景技术[0002]近几年来，人们越来越重视减少饲料中抗生素的使用，随之而来的问题是动物的疾病发病率和不良生长状态发生率均出现增长。目前常用的解决方法是在饲料中添加合适的保健成分。3-羟基丁酸及其衍生物作为一种新型保健发酵饲料，引起了人们的广泛关注。[0003]3-羟基丁酸及其衍生物可以改善动物的生长性能和免疫功能，增加动物对营养的吸收和利用效率，降低腹泻的发生率，并提高动物对环境的适应性，此外，3-羟基丁酸及其衍生物还可以增强动物的抗氧化能力，提高其免疫功能，并改善动物的肠道微生物组成。[0004]但饲料行业对添加剂及原料的成本比较敏感，单独进行生物合成或化学合成3-羟[0005]本发明的目的是克服现有技术中3-羟基丁酸生物合成或化学合成成本高、操作复杂的问题。[0006]为此，本发明提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：[0007](1)破坏秸秆中木质质纤维素的结构，得到预处理原料；[0009](3)向酶解后原料中添加马克斯克鲁维酵母进行混合发酵，得到含3-羟基丁酸的发酵饲料。[0010]具体的，上述步骤(1)具体为秸秆粉碎后，添加合，水分控制在25-40%,25-30℃放置1-4天，得到预处理原料。[0011]具体的，以秸秆质量计，小苏打添加量为1-3%,甘油添加量为0.5-1%,吐温20添加量为0.1-0.5%,发酵豆粕添加量为1-5%。[0012]具体的，上述步骤(2)具体为以预处理原料质量计，向预处理原料中加入0.5-1%硫酸、100-500U/g植酸酶、200-1000U/g纤维素酶、100-500U[0013]具体的，上述步骤(2)还包括以预处理原料质量计，向其中加入0.01-0.05%泛酸钙、0.01-0.05%烟酸、0.5-1%硫酸铵。[0014]具体的，上述步骤(2)中酶解温度为30-50℃,酶解时间为24-48h,pH维持在3-6之[0015]具体的，上述步骤(3)中以酶解后原料质量计，马克斯克鲁维酵母活菌数为10⁶-[0016]具体的，上述步骤(3)中发酵温度为25-35℃,发酵时间为5-10天。[0017]本发明还提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料，所述发酵饲料采用上述任意一项4所述制备方法制备。[0018]具体的，上述含3-羟基丁酸的发酵饲料可用于制备功能性饲料。[0020]本发明提供的这种含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法通过原料预处理、化学法、酶法、发酵法处理廉价饲料原料，生产含3-羟基丁酸的功能性发酵饲料成本低、操作简便，在饲料中只需要额外添加0.5-1%功能性发酵饲料即可起到保健作用，使用成本相比合成添加剂降低5-10倍。具体实施方式[0021]下面将结合实施例对本发明中实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。尽管已经详细描述了本发明的代表性实施例，但是本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下可以对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明的范围不应局限于实施方案，而应由所附权利要求及其等同物来限定。[0022]本发明提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：[0023](1)破坏秸秆中木质质纤维素的结构，得到预处理原料；秸秆可根据实际情况选用混合，水分控制在25-40%,25-30℃放置1-4天，破坏木质纤维素的结构得到预处理原料，以便后续发酵。发酵豆粕可以和木质素产生交联作用，减少后续工艺中木质素对酶的抑制作[0025]以秸秆质量计，小苏打添加量为1-3%,甘油添加量为0.5-1%,吐温20添加量为0.1-0.5%,发酵豆粕添加量为1-5%。[0026](2)化学法联合酶法处理预处理原料；[0027]具体的，以预处理原料质量计，向预处理原料中加入0.5-1%硫酸、100-500U/g植酸酶、200-1000U/g纤维素酶、100-500U/g木聚糖酶，控制水分为40-50%,30-50℃下酶解24-48小时，使酶制剂充分反应并且pH维持在3-6之间。[0028]为了促进后续发酵过程中马克斯克鲁维酵母发酵秸秆产生3-羟基丁酸，向预处理原料中按顺序依次加入0.5-1%硫酸、0.01-0.05%泛酸钙、0.01-0.05%烟酸、0.5-1%硫酸[0029](3)向酶解后原料中添加马克斯克鲁维酵母进行混合发酵，使原料中的活菌数保持在10⁶-10⁷cfu/g,控制水分为50-60%,25-35℃发酵5-10天，得到含3-羟基丁酸的发酵饲[0030]为便于发酵饲料储藏及提高储藏期，最终样品在50-60℃进行烘干。[0031]下面通过具体实施例对本发明的含3-羟基丁酸的发酵饲料及其制备方法的效果进行研究。[0032]实施例1:[0033]本实施例提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料，采用以下步骤制备：[0034](1)原料预处理5[0035]水稻秸秆原料经粉碎处理后，向其中添加小苏打、甘油、吐温20和发酵豆粕并混合，水分控制在25%,25℃放置2天，破坏木质纤维素的结构得到预处理原料，以便后续发酵。发酵豆粕可以和木质素产生交联作用，减少后续工艺中木质素对酶的抑制作用。[0036]以秸秆质量计，小苏打添加量为1%,甘油添加量为0.5%,吐温20添加量为0.1%,发酵豆粕添加量为1%。[0038]以预处理原料质量计，向预处理原料中按顺序依次加入0.5%硫酸、0.01%泛酸钙、0.01%烟酸、0.5%硫酸铵、100U/g植酸酶、200U/g纤维素酶、100U/g木聚糖为40%,30℃下酶解24小时，使酶制剂充分反应并且pH维持在4。[0040]向酶解后原料中加入200亿cfu/g的马克斯克鲁维酵母(CGMCC10621)菌粉与原料进行混合，使原料中的活菌数保持在10⁶cfu/g,控制水分为50%,30℃发酵5天，最终样品在50℃进行烘干，通过高效液相色谱法检测其中3-羟基丁酸含量为1.2%。[0042]本实施例提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料，采用以下步骤制备：[0044]水稻秸秆原料经粉碎处理后，向其中添加小苏打、甘油、吐温20和发酵豆粕并混合，水分控制在40%,30℃放置2天，破坏木质纤维素的结构得到预处理原料，以便后续发酵。发酵豆粕可以和木质素产生交联作用，减少后续工艺中木质素对酶的抑制作用。[0045]以秸秆质量计，小苏打添加量为1%,甘油添加量为0.5%,吐温20添加量为0.1%,发酵豆粕添加量为1%。[0047]以预处理原料质量计，向预处理原料中按顺序依次加入0.5%硫酸、0.01%泛酸钙、0.01%烟酸、0.5%硫酸铵、100U/g植酸酶、200U/g纤维素酶、100U/g木聚糖为50%,50℃下酶解24小时，使酶制剂充分反应并且pH维持在5。[0049]向酶解后原料中加入200亿cfu/g的马克斯克鲁维酵母(CGMCC10621)菌粉与原料进行混合，使原料中的活菌数保持在10⁷cfu/g,控制水分为60%,30℃发酵10天，最终样品在60℃进行烘干，通过高效液相色谱法检测其中3-羟基丁酸含量为2.05%。[0051]本实施例提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料，采用以下步骤制备：[0053]水稻秸秆原料经粉碎处理后，向其中添加小苏打、甘油、吐温20和发酵豆粕并混合，水分控制在40%,30℃放置2天，破坏木质纤维素的结构得到预处理原料，以便后续发酵。发酵豆粕可以和木质素产生交联作用，减少后续工艺中木质素对酶的抑制作用。[0054]以秸秆质量计，小苏打添加量为1%,甘油添加量为0.5%,吐温20添加量为0.1%,发酵豆粕添加量为1%。[0056]以预处理原料质量计，向预处理原料中按顺序依次加入0.5%硫酸、100U/g植酸6酶、200U/g纤维素酶、100U/g木聚糖酶。控制水分为50%,50℃下酶解24小时，使酶制剂充分反应并且pH维持在5。[0058]向酶解后原料中加入200亿cfu/g的马克斯克鲁维酵母(CGMCC10621)菌粉与原料进行混合，使原料中的活菌数保持在10⁷cfu/g,控制水分为60%,30℃发酵10天，最终样品在60℃进行烘干，通过高效液相色谱法检测其中3-羟基丁酸含量为0.08%。由于发酵过程[0060]本实施例例提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料，采用以下步骤制备：[0062]水稻秸秆原料经粉碎处理后，向其中添加小苏打、甘油、吐温20并混合，水分控制在40%,30℃放置2天。[0063]以秸秆质量计，小苏打添加量为1%,甘油添加量为0.5%,吐温20添加量为0.1%。[0065]以预处理原料质量计，向预处理原料中按顺序依次加入0.5%硫酸、0.01%泛酸钙、0.01%烟酸、0.5%硫酸铵、100U/g植酸酶、200U/g纤维素酶、100U/g木聚糖为50%,50℃下酶解24小时，使酶制剂充分反应并且pH维持在5。[0067]向酶解后原料中加入200亿cfu/g的马克斯克鲁维酵母(CGMCC10621)菌粉与原料进行混合，使原料中的活菌数保持在10⁷cfu/g,控制水分为60%,30℃发酵10天，最终样品在60℃进行烘干，通过高效液相色谱法检测其中3-羟基丁酸含量为0.1%。未经过发酵豆粕与秸秆中木质素交联，会影响酶活性，无法使秸秆中纤维降解为可发酵糖，从而影响发酵产生3-羟基丁酸的效率。[0069]本实施例提供了一种含3-羟基丁酸的发酵饲料，采用以下步骤制备：[0071]水稻秸秆原料经粉碎处理后，向其中添加小苏打、甘油、吐温20和发酵豆粕并混合，水分控制在25%,25℃放置2天，破坏木质纤维素的结构得到预处理原料，以便后续发酵。发酵豆粕可以和木质素产生交联作用，减少后续工艺中木质素对酶的抑制作用。[0072]以秸秆质量计，小苏打添加量为1%,甘油添加量为0.5%,吐温20添加量为0.1%,发酵豆粕添加量为1%。[0074]以预处理原料质量计，向预处理原料中按顺序依次加入0.5%硫酸、0.01%泛酸钙、0.01%烟酸、0.5%硫酸铵、100U/g植酸酶、200U/g纤维素酶、100U/g木聚糖为40%,30℃下酶解24小时，使酶制剂充分反应并且pH维持在4。[0076]向