一种菌酶联合处理南瓜子壳制备高品质饲料的方法与流程

1.本发明涉及微生物学、生物处理技术领域，更具体的说是涉及一种南瓜子壳经酶菌联合处理后提高饲料利用率的方法。


背景技术：

2.我国是世界上最重要的南瓜子生产和出口国之一，籽用南瓜产出南瓜子，南瓜子仁可用于食品、榨油等，因此每年产生大量副产物，包括南瓜肉、南瓜子壳等，虽然有利用南瓜子壳中的膳食纤维制作食品［1］［2］的，也有利用南瓜子壳作为碳源制备高荧光亮度的碳点［3］的，但用量较小，大量南瓜子壳仍然没有充分利用，就地堆放或者直接焚烧，导致严重的环境污染并造成资源浪费。
3.南瓜子（包括种仁和壳）可以作为饲料添加剂［4］，南瓜子壳属于短纤维粗饲料，我们对南瓜子壳进行了营养成分检测，其中水分6.7%，干物质93.3%，干物质中粗蛋白22.2%、酸性洗涤纤维70.3%、中性洗涤纤维81.0%、粗脂肪1.61%、木质素32.41%、总可消化养分34.8%、含较丰富的铁锌锰铜等微量元素，但增重净能为-0.24mcal/kg，详见附图1，证明南瓜子壳营养价值丰富，但由于南瓜子壳含木质素多，存在质感硬、口感差、影响家畜消化的缺陷，增重净能为负值，饲料利用率低。
4.木质素是一种丰富的可再生大分子有机物，一般的微生物很难分解，因此，木质素的降解也是能否有效利用纤维素的关键［5］。木质素的降解分为酶解、微生物降解、氧化降解、热解、氢解、水解，其中氧化降解使用化学氧化剂如二氧化氯(clo
２
)等，热解需要无氧和高温，氢解需要贵金属催化氢解，水解需要超临界水［6］，存在化学污染和残留、生产过程对设备要求高，能源消耗大、生产成本高等特点，不适合饲料生产。酶解、微生物降解由于不存在化学试剂污染，生产条件温和，适合用于饲料生产，但目前还没有南瓜子壳酶菌联合处理降低其木质素含量，提高总可消化成分，使增重净能由负值变为正值提高饲料利用率的方法。
5.现有技术文献[1]张珍林, 杜先锋, 刘天成,等. 二次旋转和模糊评价在南瓜子壳饼干研制中的应用[j]. 中国粮油学报, 2012, 27(8):98.[2]秦义山. 一种山楂核消食蜂蜜酸奶及其制备方法:, cn105901132a[p]. 2016.[3]陈秀英, 商少明. 一种由废料南瓜子壳制备荧光碳点的方法:, cn 106916590 a[p].[4]葛桥, 谭建庄. 一种断乳仔猪食用饲料及其制备方法:, cn106819473a[p]. 2017.[5]胡雪竹. 木质素降解酶的研究进展[j]. 安徽农业科学, 2011, 39(11):4.[6]乔悦, 甘洪宇, 李响,等. 木质素降解技术研究进展[j]. 化工科技, 2019.


技术实现要素：

[0006]
发明所要解决的问题针对南瓜子壳作为饲料木质素含量高，影响家畜消化且质感硬口感差，增重净能为负值，饲料利用率低的缺陷，本技术旨在提供一种南瓜子壳颗粒经酶菌联合处理提高饲料利用率的方法，申请人在实施过程中通过大量的研究，意外发现通过选择酶菌的种类、控制配比以及工艺参数，能够降低南瓜子壳木质素含量，提高总可消化成分，降低料肉比，使增重净能由负值变为正值，促进饲喂动物体重增加，提高了南瓜子壳饲料利用率。
[0007]
为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种制备南瓜子壳饲料的工艺配方，由南瓜子壳与酶、菌及促进动物食欲的甜味剂组合而成。酶为漆酶，菌为发酵乳杆菌粉和凝结芽孢杆菌粉，甜味剂为糖蜜。
[0008]
其中：南瓜子壳按重量计为97.3%-98.2%，进一步地，可选为97.5%-98.0%。漆酶按重量计为1.15%-1.50%，进一步地，可选为1.25%-1.35%。发酵乳杆菌粉按重量计为0.00075%-0.00095%，进一步地，可选为0.00080%-0.00090%。凝结芽孢杆菌粉按重量计为0.00045%-0.00065%，进一步地，可选为0.00050%-0.00060%。糖蜜按重量计为0.73%-1.20%，进一步地，可选为0.85%-1.10%。
[0009]
作为一个优选的实施方案，所述的制备南瓜子壳饲料的工艺配方，由南瓜子壳按重量计为97.8%、漆酶按重量计为1.30%、发酵乳杆菌粉按重量计为0.00080%、凝结芽孢杆菌粉按重量计为0.00050%、糖蜜按重量计为0.90%组合而成。
[0010]
本技术还提供了上述南瓜子壳饲料的制备方法，包括以下步骤：1.带壳南瓜子的清选和色选（除杂质）2.带壳南瓜子浸泡、脱壳、烘干和粉碎3.配料与拌料4.发酵降解5.压制颗粒6.成品包装进一步地，带壳南瓜子的清选和色选包括如下步骤：（1）经过金属分离器去除掉金属异物（2）经过风筛机去除掉较大尺寸杂质（3）经过去石机去除掉石头（4）经过比重机去除掉重量较轻的杂质（5）经过色选机去除掉异色杂质进一步地，南瓜子浸泡、脱壳、烘干和粉碎包括如下步骤：（1）由管线机将去杂后物料传输至焖料罐中，按15%-20%的比例加入生活饮用水，生活饮用水符合gb5749的标准。环境温度＜25℃，搅拌100分钟后继续浸泡，浸泡总时长不低于6h。（2）由管线机将浸泡好的物料传输至剥壳机进行南瓜子脱壳，剥壳机频率控制在（38hz-50hz）（3）南瓜子壳经传输装置传送至烘干机，将南瓜子壳烘干。温度控制在100℃-150℃（此步骤旨在杀灭南瓜子壳中的有害菌）。（4）南瓜子壳烘干后进入粉碎机，粉碎至颗粒直径≤2mm。
[0011]
进一步地，配料与拌料步骤包括：（1）南瓜子壳经输送装置进入到拌料装置，加入生活饮用水将水分调节至50%-60%，生活饮用水指标需满足gb5749。（2）按上述工艺配方分别加入漆酶，糖蜜，发酵乳杆菌，凝结芽孢杆菌进行充分搅拌。
[0012]
进一步地，发酵降解包括如下主要过程：
将搅拌好的物料置于35-40℃环境中12-15h，进行充分发酵降解。
[0013]
进一步地，压制颗粒包括如下主要过程：将发酵降解好的南瓜子壳投入制粒机前料斗，南瓜子壳经过制粒机机械碾压制成颗粒。
[0014]
进一步地，成品包装包括如下主要过程：采用充氮气包装及对成品进行包装，氮气含量控制在95%以上，以对成品起到保鲜的作用。
[0015]
本技术对菌酶联合处理后的南瓜子壳饲料与未处理的南瓜子壳饲料同时进行了营养成分检测和饲喂试验。
[0016]
与现有技术相比，本技术的有益效果在于：（1）本技术通过控制南瓜子壳按重量计为97.3%-98.2%，漆酶按重量计为1.15%-1.50%，发酵乳杆菌粉按重量计为0.00075%-0.00095%，凝结芽孢杆菌粉按重量计为0.00045%-0.00065%，采取35-40℃，12-15h发酵降解，可以有效降低南瓜子壳饲料木质素含量。（2）本技术通过降低南瓜子壳饲料中的木质素，提高了总可消化成分，降低了料肉比，使增重净能由负值变为正值，从而提高了饲料利用率，另外还加入糖蜜改善了饲料口感。
附图说明
[0017]
图1 南瓜子壳营养成分检测报告。
具体实施方式
[0018]
下面结合试验及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术属于本发明的范围。
[0019]
本发明使用的物料厂家和型号如下：物料名称物料型号物料厂家南瓜子壳6mm-12mm南瓜子壳三尚行（天津）食品股份有限公司漆酶夏盛fdg-2264夏盛集团糖蜜原浆天津盛农威公司发酵乳杆菌粉80-100目兰州沃特莱斯生物科技有限公司凝结芽孢杆菌粉≥60目武汉兴众诚科技有限公司本发明使用的主要设备厂家和型号如下：
生产设备名称设备型号设备厂家去石机oliver605aoliver比重机hingbailiga310l兴百利色选机6sx2-480cg合肥美亚光电技术股份有限公司色选机6sx2-480ci合肥美亚光电技术股份有限公司管线机6100cablevey焖料罐定制唐山冀东专用车有限公司剥壳机定制宝清恒信机械有限公司烘干机alfa-p5g1c布勒
粉碎机摇摆3500a佰好佳拌料装置定制天津市滨海新区塘沽港泰龙汽车销售服务有限公司制粒机420百茂思能源
检测设备名称设备型号设备厂家凯氏定氮仪kjeltec8100foss索氏提取器st243foss鼓风干燥箱dhg-9070a上海一恒科学仪器有限公司马弗炉ksw-5-12a天津市中环实验电炉有限公司消化炉labtecfoss紫外-可见分光光度计uv-1200上海美谱达仪器有限公司
实施例1一种菌酶联合处理南瓜子壳制备饲料的方法配方物料名称重量比例南瓜子壳946.10kg97.3%漆酶14.55kg1.50%糖蜜11.20kg1.2%发酵乳杆菌粉9.2g0.00095%凝结芽孢杆菌粉6.3g0.00065%制备方法1.带壳南瓜子的清选和色选（1）经过金属分离器去除掉金属异物；（2）经过风筛机去除掉较大尺寸杂质；（3）经过去石机去除掉石头；（4）经过比重机去除掉重量较轻的杂质；（5）经过色选机去除掉异色杂质。
[0020]
2.南瓜子浸泡、脱壳、烘干和粉碎（1）由管线机将去杂后物料传输至焖料罐中，按20%的比例加入生活饮用水，生活饮用水符合gb5749的标准。环境温度为22℃，搅拌100分钟后继续浸泡，浸泡总时长为7h；（2）由管线机将浸泡好的物料传输至剥壳机进行南瓜子脱壳，剥壳机频率控制在（38hz-50hz）；（3）南瓜子壳经传输装置传送至烘干机，将南瓜子壳烘干。温度设置为150℃；（4）南瓜子壳烘干后进入粉碎机，粉碎至颗粒直径≤2mm。
[0021]
3.配料与拌料（1）南瓜子壳按配方称重后经输送装置进入到拌料装置，加入生活饮用水将水分调节至55%，生活饮用水指标需满足gb5749；（2）按配方分别加入漆酶，糖蜜，发酵乳杆菌，凝结芽孢杆菌进行充分搅拌。
[0022]
4.发酵降解将搅拌好的物料置于40℃环境中15h，进行充分发酵降解。
[0023]
5.压制颗粒
将发酵降解好的南瓜子壳投入制粒机前料斗，南瓜子壳经过制粒机机械碾压制成颗粒。
[0024]
6.成品包装采用充氮气包装及对成品进行包装，氮气含量控制在95%以上。
[0025]
实施例2一种菌酶联合处理南瓜子壳制备饲料的方法配方物料名称重量比例南瓜子壳981.00kg98.2%漆酶11.50kg1.15%糖蜜7.25kg0.73%发酵乳杆菌粉7.5g0.00075%凝结芽孢杆菌粉4.5g0.00045%制备方法基本上按实施例1的方法制备，不同之处为南瓜子壳浸泡总时长为6h，烘干温度设置为100度，发酵降解环境温度35℃，时间12h。
[0026]
实施例3 一种菌酶联合处理南瓜子壳制备饲料的方法配方物料名称重量比例南瓜子壳947.60kg97.8%漆酶12.60kg1.30%糖蜜8.75kg0.90%发酵乳杆菌粉7.8g0.00080%凝结芽孢杆菌粉4.8g0.00050%制备方法基本上按实施例1的方法制备，不同之处为南瓜子壳浸泡总时长为6h，烘干温度设置为130度，发酵降解环境温度37℃，时间13.5h。
[0027]
实施例4 对比例1配方物料名称重量比例南瓜子壳981.00kg98.2%漆酶10.00kg1.00%糖蜜7.95kg0.80%发酵乳杆菌粉7.8g0.00078%凝结芽孢杆菌粉4.8g0.00048%制备方法基本上按实施例3的方法制备。
[0028]
实施例5 对比例2配方物料名称重量比例
南瓜子壳981.00kg98.2%漆酶11.50kg1.15%糖蜜7.25kg0.73%发酵乳杆菌粉6.0g0.00060%凝结芽孢杆菌粉4.5g0.00045%制备方法基本上按实施例3的方法制备。
[0029]
实施例6 对比例3配方物料名称重量比例南瓜子壳981.00kg98.2%漆酶11.50kg1.15%糖蜜7.25kg0.73%发酵乳杆菌粉7.5g0.00075%凝结芽孢杆菌粉3.5g0.00035%制备方法基本上按实施例3的方法制备。
[0030]
实施例7 对比例4与实施例3的区别在于配方中没有漆酶，按实施例3的方法制备实施例8 对比例5与实施例3的区别在于配方中没有发酵乳杆菌粉，按实施例3的方法制备。
[0031]
实施例9 对比例6与实施例3的区别在于配方中没有凝结芽孢杆菌粉，按实施例3的方法制备。
[0032]
实施例10 对比例7与实施例3的区别在于配方中没有漆酶、发酵乳杆菌粉和凝结芽孢杆菌粉，只有南瓜子壳和糖蜜，按实施3的方法制备。
[0033]
饲料营养物质检测：1、营养物质检测方法：干物质%：采用gb/t8303；水分%：采用gb/t6435，直接干燥法；粗蛋白%：采用gb/t6432，凯氏定氮法；粗脂肪%：采用gb/t6433；灰分%：采用gb/t6438；ndf%：采用gb/t20806；adf%：采用ny/t1459；钙%：采用gb/t6436，高锰酸钾法；总磷：采用gb/t6437，分光光度法；木质素%：采用ny/t3494；增重净能（mcal/kg）：采用魏慧霞《肉牛蛋白质需要量的计算方法》中各种能量含
量关系计算得出。
[0034]
增重净能neg(mcal/kg)=1.42*代谢能me-0.174*（代谢能me）2+0.0122*（代谢能me）
3-1.65代谢能me=0.82*消化能de1千克tdn=4.4兆卡de表1、实施例1-3及对比例1-7制备的饲料干物质检测数据
组别实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5对比例6对比例7干物质%92.2593.392.5893.292.99292.893.49393.3水分%8.756.707.426.807.108.007.206.607.007.20
表2、实施例1-3及对比例1-7制备的饲料营养物质检测数据（折干后）
组别实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5对比例6对比例7粗蛋白%22.722.722.5322.0122.121.921.3821.0921.5722.8粗脂肪%1.681.721.661.751.691.711.821.831.791.77灰分%3.953.743.873.803.883.794.014.023.994.02ndf%76.0476.0976.0677.8477.5877.579.578.9978.9680.1adf%59.7960.0559.8561.5860.8560.6067.766.0766.0268.9钙%0.170.210.220.190.170.180.190.180.190.16总磷0.090.160.100.150.140.200.170.230.180.10总可消化养分tdn%41.4041.2041.3039.8040.1040.2035.6136.9836.9534.61木质素%24.3624.9624.5825.7825.3125.430.6728.9928.9731.5增重净能neg（mcal/kg）0.010.020.01-0.03-0.03-0.04-0.18-0.13-0.13-0.21
饲喂试验1.采用实施例1-3和对比例1-7对试验羊进行饲喂，考察试验羊的生长情况，生长情况指标选择试验始重、试验末重、平均干物质采食量、料肉比，记录羊的健康情况。
[0035]
料肉比计算公式=干物质采食总量(kg)/增重总量(kg)表3、实施例1-3及对比例1-7制备的饲料饲喂试验数据
实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5对比例6对比例7试验始重（kg）26.37
±
0.8525.48
±
0.6125.56
±
0.7125.93
±
0.6125.96
±
0.7125.80
±
0.8927.04
±
0.9226.75
±
0.6926.14
±
0.7127.02
±
0.82试验末重（kg）30.43
±
1.0829.50
±
0.9229.61
±
0.8329.35
±
0.6929.61
±
0.8329.38
±
0.6329.18
±
0.9929.87
±
0.3029.21
±
0.7928.68
±
0.37平均干物质采食量（kg）25.5228.2827.4828.3027.9828.2929.0328.7528.2629.05料肉比（%）6.297.036.798.277.677.9013.579.219.2117.5
由表2-3的数据可知：（1）实施例1-3的酶菌的种类、配比、制备方法均在本技术的保护范围内，制备的饲料木质素含量最低，总可消化养分最高，料肉比最低，增重净能为正值。
[0036]
（2）对比例1漆酶占比为1%，不在本技术保护范围内，制备的饲料木质素含量较高，总可消化成分较低，料肉比较高，增重净能为负值。
[0037]
（3）对比例2发酵乳杆菌粉的占比为0.00060%，不在本技术保护范围内，制备的饲料木质素含量较高，总可消化成分较低，料肉比较高，增重净能为负值。
[0038]
（4）对比例3凝结芽孢杆菌粉的占比为0.00035%，不在本技术保护范围内，制备的
饲料木质素含量较高，总可消化成分较低，料肉比较高，增重净能为负值。
[0039]
（5）对比例4不含漆酶，不在本技术保护范围内，制备的饲料木质素含量较实施例1-3明显高，总可消化成分较实施例1-3明显低，料肉比较实施例1-3明显高，增重净能为负值。
[0040]
（6）对比例5不含发酵乳杆菌粉，不在本技术保护范围内，制备的饲料木质素含量较实施例1-3明显高，总可消化成分较实施例1-3明显低，料肉比较实施例1-3明显高，增重净能为负值。
[0041]
（7）对比例6不含凝结芽孢杆菌粉，不在本技术保护范围内，制备的饲料木质素含量较实施例1-3明显高，总可消化成分较实施例1-3明显低，料肉比较实施例1-3明显高，增重净能为负值。
[0042]
（8）对比例7不含漆酶、发酵乳杆菌粉和凝结芽孢杆菌粉，不在本技术保护范围内，制备的饲料木质素含量较实施例1-3明显高，总可消化成分较实施例1-3明显低，料肉比较实施例1-3明显高，增重净能为负值。
[0043]
（9）实施例1-3中木质素含量低于对比例1-3（p＜0.05），极显著低于对比例4-7（p＜0.001）；实施例1-3中可消化成分极显著高于对比例1-3（p＜0.001），极显著高于对比例4-7（p＜0.001）。
[0044]
结论：综合考虑上述实施例及对比例结果，表明本发明范围内的发明增重净能为正值，木质素含量较低，总可消化成分较高，料肉比较低，不在发明范围内的发明增重净能为负值，木质素含量高，总可消化成分低，料肉比高，达不到预期的要求。
[0045]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种菌酶联合处理南瓜子壳制备饲料的方法，其特征在于，饲料配方由南瓜子壳、漆酶、发酵乳杆菌粉、凝结芽孢杆菌粉和糖蜜组成，采用以下步骤制备：（1）带壳南瓜子的清选和色选；（2）带壳南瓜子浸泡、脱壳，烘干和粉碎；（3）配料与拌料；（4）发酵降解；（5）压制颗粒；（6）成品包装。2.根据权利要求1所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述饲料配方由所述南瓜子壳按重量计为97.3%-98.2%，所述漆酶按重量计为1.15%-1.50%，所述发酵乳杆菌粉按重量计为0.00075%-0.00095%，所述凝结芽孢杆菌粉按重量计为0.00045%-0.00065%和所述糖蜜按重量计为0.73%-1.20%组成。3.根据权利要求2所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述饲料配方由所述南瓜子壳按重量计为97.5%-98.0%，所述漆酶按重量计为1.25%-1.35%，所述发酵乳杆菌粉按重量计为0.00080%-0.00090%，所述凝结芽孢杆菌粉按重量计为0.00050%-0.00060%和所述糖蜜按重量计为0.85%-1.10%组成。4.根据权利要求3所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述饲料配方由所述南瓜子壳按重量计为97.8%，所述漆酶按重量计为1.30%，所述发酵乳杆菌粉按重量计为0.00080%，所述凝结芽孢杆菌粉按重量计为0.00050%和所述糖蜜按重量计为0.90%组成。5.根据权利要求1所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述带壳南瓜子的清选和色选包括如下步骤：（1）经过金属分离器去除掉金属异物；（2）经过风筛机去除掉较大尺寸杂质；（3）经过去石机去除掉石头；（4）经过比重机去除掉重量较轻的杂质；（5）经过色选机去除掉异色杂质。6.根据权利要求 1 所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述带壳南瓜子浸泡、脱壳、烘干和粉碎包括如下步骤：（1）由管线机将去杂后物料传输至焖料罐中，按15%-20%的比例加入生活饮用水，生活饮用水符合gb5749的标准，环境温度＜25℃，搅拌100分钟后继续浸泡，浸泡总时长不低于6h；（2）由管线机将浸泡好的物料传输至剥壳机进行所述带壳南瓜子脱壳，剥壳机频率控制在（38hz-50hz）；（3）南瓜子壳经传输装置传送至烘干机，将南瓜子壳烘干，温度控制在100℃-150℃；（4）南瓜子壳烘干后进入粉碎机，粉碎至颗粒直径≤2mm。7.根据权利要求 1 所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述配料与拌料包括如下步骤：（1）南瓜子壳经输送装置进入到拌料装置，加入生活饮用水将水分调节至50%-60%，生活饮用水指标需满足gb5749；
（2）按所述饲料配方分别加入所述漆酶、发酵乳杆菌粉、凝结芽孢杆菌粉和糖蜜进行充分搅拌。8.根据权利要求 1 所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述发酵降解包括：将搅拌好的物料置于35-40℃环境中12-15h，进行充分发酵降解。9.根据权利要求 1 所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述压制颗粒包括：将发酵降解好的南瓜子壳投入制粒机前料斗，南瓜子壳经过制粒机机械碾压制成颗粒。10.根据权利要求 1 所述的制备饲料的方法，其特征在于，所述成品包装包括：采用充氮气包装及对成品进行包装，氮气含量控制在95%以上。

技术总结
本发明提供了一种南瓜子壳经酶菌联合处理提高饲料利用率的方法，通过选择酶菌的种类、控制配比以及工艺参数，能够降低南瓜子壳中木质素含量，提高总可消化成分，降低料肉比，使增重净能比由负值变为正值，提高南瓜子壳饲料利用率，从而为解决南瓜子壳作为饲料存在木质素含量高，影响家畜消化且质感硬口感差、增重净能为负值的技术难题提供了一种解决方法。重净能为负值的技术难题提供了一种解决方法。重净能为负值的技术难题提供了一种解决方法。


技术研发人员：岳培英
受保护的技术使用者：三尚行（天津）食品股份有限公司
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/9/16