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一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料

阅读:1036发布:2020-05-28

专利汇可以提供一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及畜禽用含有酶解构树蛋白和 羽毛 蛋白的 饲料 ,可有效解决饲料的适口性和可流动性,为畜禽增加营养,易消化吸收,提高 蛋白质 利用率,满足市场对蛋白质饲料的需求问题,该饲料由 质量 百分比计:构树饲料55%-65%、羽毛饲料35%-45%和组合酶制剂0.5%-1%制成,加 水 至 含水量 为68%-72%,在环境湿度93%-97%、 温度 42℃-48℃的条件下酶解60-84小时,在低于70℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料;本发明原料来源丰富,制备方法简单,易生产,饲用效果好,可广泛应用于畜禽的饲养,经济和社会效益巨大。,下面是一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料专利的具体信息内容。

1.一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,其特征在于,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料55%-65%、羽毛饲料35%-45%和组合酶制剂0.5%-1%制成,加含水量为68%-72%,在环境湿度93%-97%、温度42℃-48℃的条件下酶解60-84小时,在低于70℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料;
所述的构树饲料是,7-8月选取第二年生的杂交构树幼苗,株高在0.8-1.5m,随机采摘上、中、下部叶片,干燥使水分含量10%以下,粉碎成粉状,过40目筛,即成;
所述的羽毛饲料是市售的水解羽毛粉,符合中华人民共和国农业行业标准《饲料用水解羽毛粉》NY/T915-2004的质量技术要求;
所述的组合酶制剂是,由纤维素酶、果胶酶、单宁酶、蛋白酶、中性蛋白酶制成,其中,以酶活计,组合酶制剂中纤维素酶酶活≥30000U/g、果胶酶酶活≥3000U/g、单宁酶酶活≥
5000U/g、角蛋白酶酶活≥30000U/g、中性蛋白酶酶活≥5000U/g,余量为玉米芯粉。
2.根据权利要求1所述的畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,其特征在于,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料60%、水解羽毛粉饲料39.2%和组合酶制剂0.8%制成,加水至含水量为70%,在环境湿度95%、温度45℃的条件下酶解67小时,在55℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料。
3.根据权利要求1所述的畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,其特征在于,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料56%、水解羽毛粉饲料43.4%和组合酶制剂0.6%制成,加水至含水量为69%,在环境湿度94%、温度47℃的条件下酶解62小时,在60℃的条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料。
4.根据权利要求1所述的畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,其特征在于,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料63%、水解羽毛粉饲料36.1%和组合酶制剂0.9%制成,加水至含水量为71%,在环境湿度96%、温度43℃的条件下酶解83小时,在65℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料。

说明书全文

一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料

技术领域

[0001] 本发明涉及畜禽饲料,特别是一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料。

背景技术

[0002] 畜禽饲养,如、羊、猪、鸡、鸭、鹅等等,无论是专业养殖户,还是散养户,广而有之,而饲料是必不可少的。特别是上世纪九十年代以来,我国国民经济持续快速发展,人们对畜禽产品的需求也在逐年增长,有的促进了我国畜牧业和饲料工业高速发展。在畜牧业和饲料工业不断发展壮大的同时,我国对蛋白质饲料原料的需要量也越来越大。一直以来我国蛋白饲料原料仍以豆粕、菜粕、苜蓿、玉米蛋白粉等植物饲料原料和以鱼粉为代表的动物饲料原料为主,对外依存度越来越高,“人畜争粮”问题也日趋尖锐。2018年我国蛋白质饲料原料进口量占国内蛋白质市场供应量80%以上。由于我国蛋白质饲料原料缺乏、大量依赖进口,造成养殖成本居高不下,制约了我国畜牧业和饲料工业的稳健发展。因此,积极寻找开发新的蛋白质饲料资源,突破现有的饲料配方技术,提高现有蛋白质资源的利用途径和利用效率,是我国畜牧业和饲料工业亟需解决的问题。
[0003] 构树(Broussonetia papyrifera)别名褚桃、楮实子,为落叶乔木。构树具有速生、适应性强、分布广、易繁殖、热量高、轮伐期短的特点。其根系浅,侧根分布广,生长快,萌芽力和分蘖力强,耐修剪。在中国的温带、热带均有分布,不论平原、丘陵或山地都能生长。近几年推广的杂交构树更是具有速生、丰产、优质、多抗等优良特点,可以当年栽种当年采收,一年栽种可连年收获,在耕地上种植第二年便进入丰产期。构树粗蛋白含量高达20%~30%,是小麦的2倍、玉米、大米的3倍,粗脂肪含量是大米、小麦的2倍,仅低于大豆,无氮浸出物含量高于大豆。构树叶中基酸的种类有18种,含量达到17.5%左右,维生素、化合物及微量元素等营养成分也十分丰富,构树作为我国的乡土树种,因其营养丰富、适口性好、速生性强等特点,作为一种新兴的蛋白饲料原料,在我国缓解蛋白饲料资源方面具有巨大的潜力。
[0004] 水解羽毛粉是家禽屠宰后得到未变质的羽毛经清洗、高温高压水解处理、干燥和粉碎制成的粉粒状的动物蛋白饲料原料。水解羽毛粉打破了羽毛粉结构中的双硫键(-S-S-)和硫氢键,提高了羽毛粉中氨基酸的解离程度,增加了羽毛粉中氨基酸利用率;打乱了羽毛粉中蛋白分子结构,分解出许多小分子蛋白和短肽,提高了羽毛原料自身消化利用率,改善了营养性能;降低了羽毛粉的不良气味,改善其适口性,提高了羽毛粉在饲料配方中的可利用率和营养价值,为降低饲料配方成本提供了切实可行的有效解决方案。水解羽毛粉含粗蛋白质80% -85%,高于鱼粉,氨基酸中甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的含量高于其他动物性蛋白质。水解羽毛粉的胱氨酸含量高,居所有天然饲料之首, 胱氨酸在代谢中可代替50%蛋氨酸,可以弥补水解羽毛粉蛋氨酸的不足。
[0005] 构树饲料粗蛋白含量高,但在自然状态下蛋白质的结构比较复杂,常被纤维素、半纤维素、木质素包裹,对禽类等单胃动物难以消化吸收,对猪的消化利用率也不高,影响构树饲料的推广应用和饲养效益的提高。从氨基酸含量和组成上来看,构树饲料作为主要的蛋白饲料原料须与其他蛋白饲料原料搭配使用,主要因为构树饲料缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸含量较高,但蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、酪氨酸、组氨酸含量很低。构树饲料的碳水化合物由淀粉、可溶性糖类、纤维素、半纤维素、果胶等组成,是构树饲料能量的主要来源。淀粉和可溶性糖类能被动物体内分泌的消化酶分解,但纤维素、半纤维素、果胶等猪、禽等单胃动物难以消化吸收。构树饲料中含量较高的单宁影响动物消化吸收营养物质的方式主要是与饲粮中的其他物质(酶类、糖类、蛋白质、金属离子)结合产生沉淀,导致营养物质得不到充分的利用,使饲粮的营养价值降低。构树饲料中单宁还影响饲料适口性,导致畜禽采食量下降。进入动物体内的单宁常常结合蛋白质,干扰畜禽对蛋白质的消化利用效率。果胶广泛存在于构树饲料中,常伴随纤维素而存在,构成相邻细胞中间层粘结物,使植物组织细胞紧紧黏结在一起,果胶不溶于水,影响动物对饲料营养成分的消化利用。
[0006] 羽毛粉的基本成分为蛋白质,主要为蛋白,在自然状态不易被动物消化利用。采用水解技术将羽毛经过特殊水解处理获得的水解羽毛粉,部分羽毛粉结构中的双硫键(-S-S-)和硫氢键被打破,使羽毛中蛋白局部水解,羽毛纤维的部分化学结构发生变化,但水解羽毛粉的蛋白质利用仍然低,适口性和流动性差,还不易为畜禽消化吸收。水解羽毛粉含粗蛋白质80%-85%,但氨基酸中甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、胱氨酸的含量高,由于水解羽毛粉的氨基酸组成不平衡,在进行饲料配方设计时需要同含赖氨酸等较高的蛋白质原料配合使用。水解羽毛粉由于不能为瘤胃生物降解,因此在生产实践中不能应用于反刍动物日粮配制。
[0007] 目前急需解决的问题是怎样充分利用构树资源并将其开辟成新一代优质植物性蛋白质饲料资源,怎样充分利用水解羽毛粉并将其开辟成新一代优质动物性蛋白质饲料资源。两种蛋白质饲料资源如能互补余缺,制成含有构树蛋白和羽毛蛋白的优质动植物蛋白质饲料原料将是需要突破的技术难题。随着畜牧业的快速发展,我国饲料行业的配方技术结构仍以玉米-豆粕型为主,对蛋白质饲料原料需求日益剧增,导致蛋白质饲料原料供应不足。因此,如何突破现有的配方饲料,寻找新的饲料蛋白质资源是亟待解决的技术问题。

发明内容

[0008] 针对上述情况,为克服现有技术缺陷,本发明之目的就是提供一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,可有效解决饲料的适口性和可流动性,为畜禽增加营养,易消化吸收,提高蛋白质利用率,满足市场对蛋白质饲料的需求问题。
[0009] 本发明解决的技术方案是,一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,结合目前蛋白质资源利用状况,针对构树蛋白饲料和水解羽毛粉蛋白应用现状及存在的技术难题,利用组合酶制剂中的纤维素酶、果胶酶、单宁酶、角蛋白酶、中性蛋白酶对构树饲料进行生物酶酶解处理,将构树饲料中的粗蛋白、纤维素、半纤维素等不易消化的成分进行酶解,同时大幅度降低构树饲料中果胶、单宁含量。组合酶制剂中的角蛋白酶可以完全打破羽毛粉结构中的双硫键(-S-S-)和硫氢键,使羽毛中蛋白质全部水解,从而提高水解羽毛粉的蛋白质利用效率,改善水解羽毛粉的适口性和可流动性,更容易为畜禽消化吸收。据此,本发明解决的技术方案是,一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料55%-65%、羽毛饲料35%-45%和组合酶制剂0.5%-1%制成,加水至含水量为68%-72%,在环境湿度93%-97%、温度42℃-48℃的条件下酶解60-84小时,在低于70℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料;所述的构树饲料是,7-8月选取第二年生的杂交构树幼苗,株高在0.8-1.5m,随机采摘上、中、下部叶片,干燥使水分含量10%以下,粉碎成粉状,过40目筛,即成;
所述的羽毛饲料是市售的水解羽毛粉,符合中华人民共和国农业行业标准《饲料用水解羽毛粉》NY/T915-2004的质量技术要求;
所述的组合酶制剂是,由纤维素酶、果胶酶、单宁酶、角蛋白酶、中性蛋白酶制成,其中,以酶活计,组合酶制剂中纤维素酶酶活≥30000U/g、果胶酶酶活≥3000U/g、单宁酶酶活≥
5000U/g、角蛋白酶酶活≥30000U/g、中性蛋白酶酶活≥5000U/g,余量为玉米芯粉;
本发明在具体实施中,所述的组合酶制剂可由含酶活≥100000U/g纤维素酶300g、酶活≥30000U/g果胶酶100g、酶活≥50000U/g单宁酶100g、酶活≥100000U/g角蛋白酶300g、酶活≥50000U/g中性蛋白酶100g、玉米芯粉100g,检测产品技术指标和卫生指标,确认符合相关的技术标准要求,将上述酶制剂原料和玉米芯粉原料混合均匀即为组合酶制剂1000g,按上述比例,可制得任意量的酶制剂组合物,不一一列举。
[0010] 本发明原料来源丰富,制备方法简单,易生产,饲用效果好,可广泛应用于畜禽的饲养,经济和社会效益巨大。

具体实施方式

[0011] 以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
[0012] 本发明在具体实施中,是由以下实施例给出。
[0013] 实施例1本发明一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料60%、水解羽毛粉饲料39.2%和组合酶制剂0.8%制成,加水至含水量为70%,在环境湿度95%、温度45℃的条件下酶解67小时,在55℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料。
[0014] 实施例2本发明一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料56%、水解羽毛粉饲料43.4%和组合酶制剂0.6%制成,加水至含水量为69%,在环境湿度94%、温度47℃的条件下酶解62小时,在60℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料。
[0015] 实施例3本发明一种畜禽用含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料,该饲料由以下质量百分比计:构树饲料63%、水解羽毛粉饲料36.1%和组合酶制剂0.9%制成,加水至含水量为71%,在环境湿度96%、温度43℃的条件下酶解83小时,在65℃条件下干燥或烘干,即为含有酶解构树蛋白和羽毛蛋白的饲料。
[0016] 本发明原料来源丰富,制备方法简单,经测试和试用,效果非常好,有关资料如下:1、构树饲料成分测定。
[0017] 杂交构树叶饲料成分分析、氨基酸的组成和含量见表1、表2。表1表明,杂交构树叶饲料含粗蛋白25.8%,粗脂肪5.24%,中性洗涤纤维16.21%,酸性洗涤纤维13.42%,单宁9.28mg/kg, 果胶3.12%。表2表明,杂交构树叶饲料粗蛋白中含18种氨基酸,天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸含量较高,超过1%,但苏氨酸、丝氨酸、精氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、酪氨酸、组氨酸含量低,不超过1%,蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、酪氨酸、组氨酸含量特别低。杂交构树叶饲料中粗蛋白的总氨基酸含量17.92%,其余为其他成分的蛋白质。
[0018] 表1 杂交构树叶饲料成分分析项目 粗蛋白% 粗脂肪% 中性洗涤纤维% 酸性洗涤纤维% 单宁mg/g 果胶%
含量 25.8 5.24 16.21 13.42 9.28 3.12
表2 杂交构树叶氨基酸的组成和含量
种类 天门冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 丙氨酸 胱氨酸 缬氨酸含量% 1.86 0.88 0.91 2.02 1.18 1.07 1.12 0.02 1.45
种类 蛋氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 色氨酸含量% 0.30 0.87 1.65 0.33 1.25 1.32 0.40 0.99 0.30
2、羽毛饲料成分的测定
羽毛饲料选择市售水解羽毛粉,产品须符合中华人民共和国农业行业标准《饲料用水解羽毛粉》NY/T915-2004的质量技术要求。水解羽毛粉饲料成分分析见表3,水解羽毛粉含粗蛋白83.2%,粗脂肪3.65%,粗灰分4.55%,水分8.6%。表4表明水解羽毛粉粗蛋白中含有18种氨基酸,谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸、缬氨酸、丝氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸含量较高,赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸、色氨酸含量较低。水解羽毛粉饲料粗蛋白中的总氨基酸含量72.21%,其余为其他成分的蛋白质。
[0019] 表3 水解羽毛粉饲料成分分析项目 粗蛋白 粗脂肪 粗灰分 水分
含量 % 83.2 3.65 4.55 8.6
表4 水解羽毛粉饲料氨基酸的组成和含量
种类 天门冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 丙氨酸 胱氨酸 缬氨酸含量% 4.55 3.52 5.84 8.25 6.45 5.58 2.81 3.67 6.45
种类 蛋氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 色氨酸含量% 1.26 4.20 6.75 1.80 3.80 1.72 0.55 4.50 0.51
3、在组合酶制剂中,其中:
3.1纤维素酶
纤维素酶是一种在分解纤维素时起生物催化作用,可以将纤维素分解成寡糖或单糖的蛋白质。纤维素酶含C1酶、Cx酶和β-葡糖苷酶三类成分。C1酶是对纤维素最初起作用,破坏纤维素链的结构。Cx酶将经C1酶活化的纤维素分解β-1,4-糖苷键。β-葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。市售产品纤维素酶酶活≥100000U/g。
[0020] 果胶酶果胶酶可以将与纤维素、半纤维素等非淀粉多糖交织在一起形成植物细胞壁的果胶物质分解成小分子物质,裂解植物细胞壁,降低饲料在动物肠道中的粘度,使饲料中的营养物质在动物消化道内得以释放。果胶酶将果胶降解后,减少果胶和动物肠道内消化酶结合,可协同促进其他非淀粉多糖酶发挥作用,提高消化酶的活性和饲料营养成分的消化利用率。
市售产品果胶酶酶活≥30000U/g。
[0021] 单宁酶又称鞣酸酶,是一种单宁酰基水解酶,该酶对带有两个苯酚基的酸,对鞣酸具有降解作用。市售产品单宁酶酶活≥50000U/g。
[0022] 角蛋白酶角蛋白酶是一种特殊性丝氨酸蛋白酶类,角蛋白酶可由多种微生物产生,产品含二硫键水解酶和多肽水解酶,可高效打开二硫键,降解角蛋白、醇溶蛋白、多肽和其他蛋白质。
角蛋白酶酶切位点多,能特异性地降解饲料中多种动植物蛋白,提高小肽含量,提升畜禽对蛋白质的消化利用率。市售产品角蛋白酶酶活≥100000u/g。
[0023] 中性蛋白酶利用中性蛋白酶的酶促反应,可把动植物的大分子蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,以利于蛋白质的有效吸收和利用。市售产品中性蛋白酶酶活≥50000u/g。
[0024] 、本发明技术方案的可行性分析构树饲料粗蛋白含量高,但蛋白质常被纤维素、半纤维素、木质素包裹,禽类等单胃动物难以消化吸收,对猪消化利用率也不高,通过纤维素酶的作用先将包裹构树蛋白质的纤维素、半纤维素、木质素降解,暴露在外的构树蛋白经角蛋白酶和中性蛋白酶的酶解作用转化成含有更丰富的多肽和小肽、更利于畜禽消化吸收的蛋白质。同时纤维素酶的降解作用也可使构树饲料中纤维素、半纤维素的含量显著降低,提高构树饲料的营养价值。单宁是一种能够沉淀蛋白质的水溶性酚类化合物,构树饲料中单宁含量较高,除影响构树饲料适口性,导致畜禽采食下降外,进入动物体内的单宁还可结合蛋白质,干扰畜禽对蛋白质的消化利用率。单宁酶可降解构树饲料中绝大部分单宁成分,改善构树饲料适口性,提高动物采食量和对蛋白质的消化利用率。果胶酶可以将与纤维素、半纤维素等非淀粉多糖交织在一起形成植物细胞壁的果胶物质分解成小分子物质,裂解植物细胞壁,降低饲料在动物肠道中的粘度,使饲料中的营养物质在动物消化道内得以释放。果胶酶将果胶酶解后,减少果胶和动物肠道内消化酶结合, 促进其他非淀粉多糖酶发挥作用,提高消化酶的活性和养分消化利用率。
[0025] 水解羽毛粉中部分双硫键(-S-S-)和硫氢键被打破,使羽毛中蛋白局部得到水解,但蛋白质利用率偏低,适口性和流动性偏差,仍然很难为畜禽消化利用。水解羽毛粉的氨基酸组成不平衡,影响在畜禽饲料配方的应用。水解羽毛粉不能为瘤胃微生物降解,不能应用于反刍动物。角蛋白酶含有二硫键水解酶和多肽水解酶,可高效打开二硫键,降解角蛋白、醇溶蛋白、多肽和其他蛋白质,增加酸溶蛋白、水溶蛋白、小肽和氨基酸的含量,以利于蛋白质的有效吸收和利用。经过角蛋白酶和中性蛋白酶酶解的水解羽毛粉通过瘤胃微生物降解成肽和氨基酸,其中多数氨基酸又进一步降解为有机酸、氨和二化碳。瘤胃微生物降解所产生的氨与一些简单的肽类和游离氨基酸,又被用于合成微生物蛋白质,提高瘤胃细菌蛋白质合成量,提高反刍动物生产性能。
[0026] 构树饲料中的蛋白质和含有二硫键和硫氢键羽毛蛋白质,通过角蛋白酶和中性蛋白酶共同酶解作用,把动植物的大分子蛋白质水解成小分子肽和氨基酸,有利于蛋白质的有效吸收和利用。因此,本发明利用组合酶制剂对构树饲料和水解羽毛粉进行生物酶酶解处理,制成富含优质动植物蛋白质,氨基酸含量高且各种氨基酸组成平衡,纤维素、半纤维素、木质素、单宁、果胶含量显著降低,畜禽和反刍动物均可利用的优质蛋白质饲料原料的核心技术方案是完全可行的,并经试验取得了非常好的有益技术效果,有关资料如下:酶解对构树饲料和羽毛饲料蛋白质含量和质量的影响试验
构树饲料粗蛋白含量高,但蛋白质的结构比较复杂,常被纤维素、半纤维素、木质素包裹,禽类等单胃动物难以消化吸收,对猪消化利用率也不高。从氨基酸组成和含量上来看,构树作为主要的蛋白饲料原料须与其他蛋白饲料原料搭配使用,主要因为构树饲料天门冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸含量较高,超过
1%,但苏氨酸、丝氨酸、精氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、酪氨酸、组氨酸含量低,不超过1%,蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、酪氨酸、组氨酸含量特别低。影响构树饲料的推广应用和饲养效益的提高。水解羽毛粉饲料中的部分双硫键(-S-S-)和硫氢键被打破,羽毛中蛋白质被局部水解,蛋白质虽然含量很高,但品质却较差,氨基酸组成不平衡,赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸、色氨酸含量较低,因此,水解羽毛蛋白质生物学效价仍然较低,加上适口性和流动性差,很难被畜禽消化利用,只能作为蛋白质补充料,必须与其他动物性或植物性蛋白质饲料搭配使用才能获得良好的饲喂效果。水解羽毛粉的苦味和臭味也会影响饲料的适口性。
水解羽毛蛋白不能为瘤胃微生物降解,反刍动物无法应用。为了考察本发明以构树饲料和羽毛饲料创制的动植物蛋白质饲料原料的质量和效果,本试验对发明产品在酶解前后粗蛋白含量和酸溶蛋白的含量进行检测分析,现报告如下:
1、酶解对构树饲料和羽毛饲料粗蛋白含量的影响试验
通过检测酶解前后粗蛋白含量的变化,确定本发明的酶解技术对构树饲料和羽毛饲料蛋白含量的影响。
[0027] 试验样品随机选取实施例1产品500g,为试验样品;构树饲料原料300g、水解羽毛粉饲料原料
200g,混合均匀,制成对照样品;
对照样品和试验样品分别在恒温干燥箱内干燥至恒重。
[0028] 检测方法粗蛋白含量由河南省工业酶工程技术研究中心按照GB/T6432-2018饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法所规定的检测方法进行。样品在催化剂作用下,经硫酸消解,含氮化合物转化成硫酸铵,加碱蒸馏使氨逸出,用酸吸收后,再用盐酸标准滴定溶液滴定,测出氮含量,乘以6.25,计算出粗蛋白含量。
[0029] 检测结果经检测,试验样品粗蛋白含量为50.87%,比构树饲料原料粗蛋白含量提高了97.2%。对照样品粗蛋白含量为48.21%,试验样品粗蛋白含量比对照样品粗蛋白含量提高了5.52%。上述结果表明,本发明制备的产品与构树饲料相比,粗蛋白含量有显著提高;本发明制备的产品酶解前后粗蛋白的含量也有一定程度的提高。
[0030] 2、酶解对构树饲料和羽毛饲料酸溶蛋白含量的影响试验2.1样品制备
随机选取实施例1产品500g,为试验样品;构树饲料原料300g、水解羽毛粉饲料原料
200g,混合均匀,制成对照样品;
对照样品和试验样品分别在恒温干燥箱内干燥至恒重。
[0031] 检测方法饲料中酸溶蛋白的含量由河南省工业酶工程技术研究中心按照QB/T2653-2004大豆肽粉中的测定方法进行。在酸性条件下高分子蛋白质易被沉淀,可被水解的较低分子量的蛋白质即为酸溶蛋白质。酸溶蛋白质主要包括肽和游离氨基酸。测定方法:利用三氯醋酸作蛋白质沉淀剂,将样品中的蛋白质和肽链较长的肽沉淀,并将其中短链的肽和游离氨基酸用酸溶解出来,经离心、过滤、消化、蒸馏,测定其蛋白质含量。
[0032] 检测结果经检测,对照样品中酸溶蛋白含量为14.7%,试验样品中酸溶蛋白含量为27.36%,通过酶解使构树饲料和羽毛饲料中酸溶蛋白含量提高了86.12%。饲料中酸溶蛋白主要包括肽和游离氨基酸,最容易被畜禽消化吸收利用,酸溶蛋白含量的高低可作为评价饲料中粗蛋白质量好坏的主要技术指标。本发明制备的产品酸溶蛋白含量提高了86.12%,表明酶解过程不仅提高了构树饲料和羽毛饲料粗蛋白的含量,同时还能大幅度的改善构树饲料和羽毛饲料中粗蛋白的质量,提高畜禽对本发明产品蛋白质的消化吸收率。
[0033] 酶解对构树饲料和羽毛饲料氨基酸含量的影响试验1、样品制备
选取实施例1产品500g,为试验样品;构树饲料原料300g、水解羽毛粉饲料原料200g,混合均匀,制成对照样品;
对照样品和试验样品分别在恒温干燥箱内干燥至恒重。
[0034] 、检测方法氨基酸含量由河南省工业酶工程技术研究中心按照GB/T18246-2000饲料中氨基酸的测定进行检测。样品蛋白质经盐酸水解成为游离氨基酸,通过氨基酸自动分析仪的离子交换柱分离后,与茚三溶液发生颜色反应,再通过分光光度计比色测定氨基酸含量。
[0035] 、仪器和设备DZF-6050型真空、真空干燥器、DHG-9203J型恒温干燥箱、耐压螺盖玻璃管或硬质玻璃管、L-8900氨基酸自动分析仪。
[0036] 、检测结果表5 试验样品氨基酸含量
种类 天门冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸
含量 % 2.90 2.16 2.87 4.53 3.30 2.30
种类 丙氨酸 胱氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 酪氨酸
含量 % 1.79 1.46 3.62 1.33 2.20 0.88
种类 苯丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 色氨酸 亮氨酸
含量 % 2.30 2.41 1.05 2.51 0.52 2.38
表6 对照样品氨基酸含量
种类 天门冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸
含量 % 2.92 1.95 2.88 4.52 3.30 2.88
种类 丙氨酸 胱氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 酪氨酸
含量 % 1.80 1.50 3.65 0.69 2.20 0.93
种类 苯丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 色氨酸 亮氨酸
含量 % 2.29 1.50 0.45 2.50 0.39 2.72
饲料中氨基酸总含量的多少与氨基酸组成和含量是否符合饲养畜禽需求是直接影响饲养效果的重要因素。由表5、表6的检测结果可以看出,试验样品和对照样品都含有18种氨基酸,试验样品中氨基酸总含量为40.51%,对照样品中氨基酸总含量为39.07%,表明试验样品的粗蛋白中含有40.51%的氨基酸,对照样品的粗蛋白中含有39.07%的氨基酸。试验样品与对照样品相比,氨基酸总含量提高了3.68%,以玉米为主体日粮的第一限制性氨基酸赖氨酸提高60.67%,以大豆为主体日粮的第一限制性氨基酸蛋氨酸提高92.75%,也就是说猪、牛、羊等多数禽畜的第一和第二限制性氨基酸赖氨酸和蛋氨酸的含量有显著提高,而且各种氨基酸的含量更加平衡。本发明制备的产品与酶解前构树饲料相比,氨基酸总含量提高了126.06%,各种氨基酸的含量普遍提高,赖氨酸、色氨酸分别提高了82.58%、73.33%,蛋氨酸、胱氨酸、酪氨酸、组氨酸分别提高3.43、74、1.67、1.63倍。本发明制备的产品与酶解前羽毛饲料相比,虽然氨基酸总含量降低了,但赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸、色氨酸含量分别提高了
40.11%、5.55%、90.91%、1.96%,而且各种氨基酸的含量更加平衡,更加有利于畜禽的消化吸收。
[0037] 本发明产品中的羽毛蛋白饲料,经过角蛋白酶和中性蛋白酶的酶解,可以被瘤胃微生物降解成肽和氨基酸,其中多数氨基酸又进一步降解为有机酸、氨和二氧化碳。瘤胃微生物降解所产生的氨与一些简单的肽类和游离氨基酸,又被用于合成微生物蛋白质,提高瘤胃细菌蛋白质合成量,提高反刍动物生产性能,因此本发明的产品可以应用于反刍动物的日粮中。
[0038] 酶解对构树饲料和羽毛饲料抗营养因子的影响试验构树饲料中粗纤维、果胶、单宁等抗营养因子影响饲料的适口性和畜禽对营养物质的消化和利用。构树的适口性差在于构树本身的粗纤维、果胶和单宁含量高。构树饲料粗纤维主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,单胃动物难以消化纤维素、半纤维素,木质素对全部畜禽均不能消化利用。果胶是一种含有数百脱水半乳糖酸残基的聚合物,广泛存在于构树饲料中,常伴随纤维素而存在,构成相邻细胞中间层粘结物,使植物组织细胞紧紧黏结在一起。果胶不溶于水,但可在酸、碱、盐等化学试剂及酶的作用下转变成水溶性果胶。单宁是一种能够沉淀蛋白质的水溶性酚类化合物,构树饲料中单宁含量较高,除影响构树饲料适口性,导致畜禽采食下降外,单宁是多羟基酚物质,它含有4种化学键即氢键、共价键、离子键和疏水互作,这些不同的化学键可以沉淀食物和饲料中的蛋白质,单宁进入体内还可以和消化酶、激素结合,使它们的活性降低,从而影响蛋白质的利用率。本试验选取酶解过程对构树饲料和羽毛饲料中的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素含量影响的试验研究,更能准确反映酶解对构树饲料中纤维素、半纤维素、木质素含量变化的影响,同时进行了酶解过程对构树饲料和羽毛饲料中的果胶和单宁含量变化的试验研究,这些试验研究旨在了解本发明技术对构树饲料和羽毛饲料中抗营养因子含量的影响。
[0039] 样品制备选取实施例1产品500g,为试验样品;构树饲料原料300g、水解羽毛粉饲料原料200g,混合均匀,制成对照样品;
对照样品和试验样品分别在恒温干燥箱内干燥至恒重。
[0040] 检测方法检测试验在河南省工业酶工程技术研究中心进行。单宁含量测定按照GB/T27985-2011饲料中单宁的测定(分光光度法)的方法进行。果胶含量测定按比色法进行,方法基于果胶物质水解,生成物半乳糖醛酸在强酸中与咔唑的缩合反应,然后对其紫红色溶液进行比色定量测定,生成紫红色物质与半乳糖醛酸浓度成正比。中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)的含量采用采用范氏(Van Soest)的洗涤纤维分析法测定。植物性饲料经中性洗涤剂煮沸处理,不溶解的残渣为中性洗涤纤维,主要为细胞壁成分,其中包括半纤维素、纤维素、木质素和酸盐。植物性饲料经酸性洗涤剂处理,剩余的残渣为酸性洗涤纤维,其中包括纤维素、木质素和硅酸盐。酸性洗涤纤维经72%硫酸处理后的残渣为木质素和硅酸盐,从酸性洗涤纤维值中减去72%硫酸处理后的残渣为饲料的纤维素含量,将
72%硫酸处理后的残渣灰化,在灰化过程中逸出的部分为酸性洗涤木质素的含量。
[0041] 检测结果由表7的检测结果可以看出,对照样品与试验样品相比,中性洗涤纤维含量降低了
26.89%,酸性洗涤纤维含量降低了37.38%,酸性洗涤木质素含量降低了26.03%,单宁含量降低了85.87%,果胶含量降低了59.36%。本试验的结果表明,通过本发明技术制备的构树和羽毛饲料中中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、单宁、果胶等抗营养因子都有显著的降低,可极大的提高畜禽对本发明产品的适口性和营养成分消化利用率。
[0042] 表7 酶解对构树饲料和羽毛饲料抗营养因子的影响在进行上述试验的同时,本发明还对其他实施例给出的产品进行了上述同样的试验,均取得了相同和相近似的试验结果,表明本发明的技术方法稳定可靠,产品质量好,这里不再一一列举。
[0043] 关于对畜禽饲用的试验研究,具体资料如下:一、酶解构树和羽毛饲料对生长肥育猪生产性能的影响
1材料和方法
1.1饲料
本发明饲料,产品粗蛋白含量≥50%。
[0044] 试验动物及试验设计选体重、生长日龄相近的长大杜生长猪60头,随机分为4个处理组,每组15头。1组为对照组,饲喂基础日粮;2组为基础日粮中添加30%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕;3组为基础日粮中添加50%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕;4组为基础日粮中添加
70%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕。
[0045] 饲养管理预试期5天,预试期内分别饲喂含4种不同的日粮。自由采食,自由饮水,常规免疫。正试期期初、期末分别对猪只称重,每次称重均在早晨饲喂前空腹进行。每天以组为单位统计采食量,计算平均日增重、平均日采食量、料肉比。
[0046] 试验地点汝州济生康生物技术有限公司养殖场。
[0047] 试验时间试验期从2019年8月17日至9月30日。共45天,其中预试期5天,正试期40天。
2试验结果
经过40天的饲养试验,各组平均日增重、平均日采食重、料肉比见表8。
表8 试验各组平均日增重、平均日采食重、料肉比
组别 平均始重kg 平均末重kg 平均日增重g 平均日采食重g 料肉比
1组 75.6 104.5 742.5 2395 3.23
2组 74.5 104.8 757.5 2406 3.18
3组 75.2 105.8 765.0 2410 3.15
4组 75.0 106.4 785.0 2430 3.10
根据表8的试验结果,在中大猪的日粮中添加30%、50%、70%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕,与对照组相比,平均日增重分别增加2.02%、3.03%、5.72%,料肉比分别降低
1.54%、2.48%、4.02%。表明酶解构树和羽毛蛋白饲料完全可以替代部分豆粕,对中大猪平均日增重和料肉比等生产性能指标不但没有影响,而且还有增加平均日增重和降低料肉比的趋势。主要因为:酶解构树和羽毛饲料中蛋白含量比豆粕高,且产品中还含有多种生物酶制剂,游离氨基酸、酸溶蛋白、小肽等生物活性成分含量也较高,这些都有利于中大猪对饲料营养的消化吸收。因此,酶解构树和羽毛饲料在中大猪生产中的应用,可以减少豆粕使用量,能显著提高生猪生产性能和养猪的效益。
[0048] 二、酶解构树和羽毛饲料对蛋鸡产蛋性能的影响1材料和方法
1.1饲料
本发明饲料,产品粗蛋白含量≥50%。
[0049] 试验动物及试验设计将800羽罗曼褐壳商品蛋鸡,随机分为4组,每组设4个重复,每个重复50羽;Ⅰ组为对照组,饲喂基础日粮;Ⅱ组为基础日粮中添加10%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕;Ⅲ组为基础日粮中添加30%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕;Ⅵ组为基础日粮中添加
50%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕。
[0050] 试验时间和地点试验在河南省武陟县蛋鸡养殖场进行,预试开始时鸡龄在11个月左右。试验时间为
2019年4月19日至2019年6月27日,其中前10天为预试期,后60天为正试期。
[0051] 饲养管理试验的蛋鸡自由采食、饮水,光照时间为16小时。每只蛋鸡日平均饲喂料两次,第一次在上午8点,饲喂量为全天所需饲喂量的60%,第二次在下午4点,饲喂量为全天所需饲喂量的40%。饲养方式为三层阶梯式笼养,每笼3只鸡。
[0052] 预试期鸡群调整方法在预试期开始时,将鸡舍内各笼内的蛋鸡数均调整为每笼3只,然后按笼为单位每天记录各笼的产蛋数。记录10天后按各重复小组统计产蛋数,并根据统计结果进行适当调整,即将产蛋数高的小组内的鸡,按笼为单位调整到产蛋数较低的组内,以使各小组在正式试验开始时的产蛋数基本相等。
[0053] 测定指标试验期间每天下午3点分笼记录产蛋数、分重复组称测产蛋重,并记录每天的耗料量。
[0054] 试验结果分析经对表9各试验组数据进行比较分析,添加30%和50%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕试验组,产蛋率、日产蛋总重、每枚蛋重方面与对照组略高,添加10%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕试验组,产蛋率、日产蛋总重、每枚蛋重方面与对照组略低,差别均不明显。料蛋比方面,添加10%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕试验组与对照组持平,添加30%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕组比对照组稍低,添加50%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕组比对照组稍高,差别均不明显。这表明在产蛋鸡的日粮中添加10%、30%、50%酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕,对蛋鸡的产蛋率、日产蛋总重、每枚蛋重、日均耗料量、料蛋比等生产性能指标的改善是有益的。主要因为:酶解构树和羽毛饲料中蛋白含量比豆粕高,且产品中还含有多种生物酶制剂,游离氨基酸、酸溶蛋白、小肽等生物活性成分含量也较高,这些都有利于蛋鸡对饲料营养的消化吸收。因此,酶解构树和羽毛饲料可以替代部分豆粕在蛋鸡日粮中应用。
[0055] 表9酶解构树和羽毛饲料对蛋鸡产蛋性能的影响项    目 产蛋率 % 日产蛋总重 kg 蛋重/枚 g 日均耗料量 kg 料蛋比
Ⅰ组 88.13 11.34 65.15 23.13 2.04
Ⅱ组 87.59 11.24 64.90 22.93 2.04
Ⅲ组 89.74 11.88 66.19 24.12 2.03
Ⅵ组 88.60 11.77 66.40 24.13 2.05
三、酶解构树和羽毛饲料对肉鸡生产性能的影响
1材料和方法
1.1饲料
本发明饲料,产品粗蛋白含量≥50%。
[0056] 试验动物与实验设计选取1日龄健康AA肉鸡800羽,随机分成4组,每组8个重复,每个重复25羽。Ⅰ组为对照组,饲喂基础日粮;Ⅱ组为基础日粮中添加20%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕;Ⅲ组为基础日粮中添加40%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕;Ⅵ组为基础日粮中添加
60%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕。
[0057] 试验时间和地点试验于2019年9月20日至2019年10月31日在河南天佑生物技术有限公司养殖场进行。
[0058] 生产性能测定试验肉鸡于42龄晨进行空腹称重,试验期间记录每天耗料量、鸡只死亡数;计算平均日增重、日均耗料量、料肉比和死亡率。
[0059] 结果与分析各组试验肉鸡的平均日增重、日均耗料量、料肉比、死亡率如表10。与对照组相比,日粮中添加20%、40%、60%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕,平均日增重分别为49.19g、
50.74g、49.48g,有增加的趋势,但差别不明显。日均耗料量与平均日增重的试验结果基本一致。料肉比和死亡率方面,试验各组与对照组相比有降低的趋势。本试验的结果表明,在肉鸡的日粮中添加20%、40%、60%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕,对肉鸡的平均日增重、日均耗料量、料肉比、死亡率等生产性能指标的改善是有利的,主要因为:酶解构树和羽毛饲料中蛋白含量比豆粕高,且产品中还含有多种生物酶制剂,游离氨基酸、酸溶蛋白、小肽等生物活性成分含量也较高,这些都有利于肉鸡对饲料营养的消化吸收。因此,酶解构树和羽毛饲料可以替代部分豆粕在肉鸡日粮中应用。
[0060] 表10 酶解构树和羽毛饲料对肉鸡生产性能的影响项    目 平均日增重 g 日均耗料量 g 料肉比 死亡率 %
Ⅰ组 48.40 96.32 1.99 7.5
Ⅱ组 49.19 96.90 1.97 7.0
Ⅲ组 50.74 100.97 1.99 7.0
Ⅵ组 49.48 97.48 1.97 7.0
四、酶解构树和羽毛饲料对奶牛产奶量的影响
1材料和方法
1.1 饲料
本发明饲料,产品粗蛋白含量≥50%。
[0061] 试验动物与实验设计选用40头体况良好、体型和泌乳阶段相近、2-4胎次的荷斯坦奶牛,随机分为对照组和试验组,每组20头,起始状态无差异,采用TMR饲喂方式,自由采食。试验奶牛经5d预试期后进入正试期试验,正试期30d,每天挤奶2次(3:00,15:00),饲喂2次(3:30,15:30)。
[0062] 试验地点试验在河南花花牛农牧股份有限公司进行。
[0063] 试验日粮对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂的基础日粮中用50%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕。
[0064] 产奶量试验正试期内每5d测定一次产奶量。
[0065] 结果与讨论从表11可以看出,在试验组奶牛的基础日粮中用50%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕,与对照组相比,产奶量平均提高了0.78 kg/d和3.04%,表明在奶牛产奶期的日粮中添加50%的酶解构树和羽毛饲料替代等量的豆粕,产奶量有提高的趋势,主要因为构树饲料和羽毛饲料经过角蛋白酶和中性蛋白酶的酶解,可以被瘤胃微生物降解成肽和氨基酸,其中多数氨基酸又进一步降解为有机酸、氨和二氧化碳。瘤胃微生物降解所产生的氨与一些简单的肽类和游离氨基酸,又被用于合成微生物蛋白质,提高瘤胃细菌蛋白质合成量,提高反刍动物生产性能,因此,酶解构树和羽毛饲料可以用于奶牛产奶期的日粮中。
[0066] 表11 酶解构树和羽毛饲料对奶牛产奶量的影响(kg/d)试验天 5 10 15 20 25 30 平均
对照组 25.10 25.19 25.52 26.02 26.14 26.18 25.69
试验组 25.06 25.41 26.02 26.93 27.31 28.06 26.47
结论
随着畜牧业的快速发展,对蛋白质饲料原料需求日益剧增,经常造成蛋白质饲料原料供应不足。构树饲料的蛋白质含量高,脂肪、氨基酸和矿物质等营养物质含量丰富,是一种价值较高的植物蛋白资源。水解羽毛粉含粗蛋白质80%-85%,氨基酸种类齐全且含量高,是一种潜在利用价值比较大的动物蛋白资源。本发明通过酶解技术将两种蛋白饲料资源有机结合起来制备的含有构树和羽毛蛋白饲料产品,攻克了构树饲料粗蛋白含量较高,但蛋白质对禽类等单胃动物难以消化吸收,对猪消化利用率不高,作为主要的蛋白饲料原料须与其他蛋白饲料原料搭配使用,构树饲料中粗纤维、果胶、单宁等抗营养因子影响饲料的适口性和畜禽对营养物质的消化和利用等技术难题。克服了水解羽毛粉中蛋白质含量高,但品质差、氨基酸组成不平衡、生物学效价低、适口性和流动性差,不易为畜禽消化利用,只能作为蛋白质补充料,必须与其他动物性或植物性蛋白质饲料搭配使用才能获得良好的饲喂效果,不能应用于反刍动物等方面的缺陷,使本发明产品成为富含构树蛋白和羽毛蛋白的优质动植物蛋白饲料原料。
[0067] 本发明制备方法易操作,生产效率高。取得的发明产品蛋白质含量高,氨基酸种类齐全且含量丰富,畜禽及反刍动物均易消化利用。影响发明产品适口性和畜禽对营养物质的消化和利用的粗纤维、果胶、单宁等抗营养因子的含量显著降低。本发明产品可广泛应用于畜牧业和饲料工业,市场需求量大,前景广阔,具有显著的经济和社会效益。
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