母猪用功能性膳食纤维及其制备方法、一种母猪用功能性膳食纤维饲料添加剂技术

本发明专利技术属于生物饲料的技术领域，本发明专利技术提供了母猪用功能性膳食纤维及其制备方法。本发明专利技术利用玉米秸秆为原料，经过物理和化学预处理及酶解调控得到不同纤维素和还原糖含量的功能性膳食纤维，并与干酪乳杆菌混合，得到三种富含益生菌的低糖高纤维、中糖中纤维、高糖高纤维的功能性膳食纤维饲料添加剂。经实验证明，三种功能型膳食纤维饲料添加剂能够有效地抑制病原菌的生长，提高细胞活力，缓解纤维对细胞的损伤。在母猪妊娠后期和泌乳期添加6％富含益生菌的低糖高膳食纤维、中糖中膳食纤维、高糖高膳食纤维可控制妊娠后期母猪肥胖，并提高母猪的繁殖性能和营养物质消化率。

【技术实现步骤摘要】
母猪用功能性膳食纤维及其制备方法、一种母猪用功能性膳食纤维饲料添加剂
本专利技术涉及生物饲料的
，尤其涉及母猪用功能性膳食纤维及其制备方法。
技术介绍
木质纤维素是丰富的可再生资源，由纤维素、半纤维素和木质素组成，纤维素主要存在于植物细胞壁中，通过氢键结合形成微纤丝；半纤维素由不同的单糖聚合而成，通过氢键与纤维素相连，通过共价键与木质素相连。木质素具有芳香和无定型性质，主要是由不同的苯丙烷基团组合成相应的醇单体。半纤维素和木质素紧密连接，将纤维素包裹其中，形成天然抗降解屏障，阻碍纤维素酶与纤维素底物接触。我国作为农业大国，农作物秸秆资源丰富，玉米秸秆作为主要农作物之一，年产量约达2.3亿吨。由于玉米秸秆不合理利用，导致大部分秸秆资源被焚烧或弃置于农田，造成环境污染和资源浪费。随着我国畜牧业的快速发展，人畜争粮、饲料原料短缺将会成为畜牧业可持续发展的一个制约因素。玉米秸秆中富含木质纤维素，成为一种潜在的饲料资源。因此玉米秸秆饲料资源的开发对秸秆资源的循环利用具有重要的意义。由于纤维素、半纤维素和木质素的独特网格结构，降低了玉米秸秆的降解效率，限制其转化为动物饲料。玉米秸秆必须经过预处理才能被充分利用，经过预处理，可以改变其结构，提高纤维素降解率和糖化率。但是将秸秆木质纤维素转化为动物饲料原料，在处理方法上必须考虑其对动物机体的安全性及营养价值。秸秆预处理方法有物理法、化学法和生物法等，一般选择两种或两种以上对秸秆进行处理。研究发现，用物理方法、化学法(氢氧化钠和氧化钙)、酶解以及微生物发酵将玉米秸秆转化为动物饲料是可行的。研究发现，膳食纤维和益生菌可促进动物生长，调节肠道健康。因此将秸秆木质纤维素转化为糖类物质的同时又保留有纤维素，可同时赋予玉米秸秆的营养功能和调节动物肠道健康的功效，开发成功能型膳食纤维。本专利技术采用化学—物理联合处理，并辅以酶解及添加益生菌制得功能型膳食纤维，选择合适比例添加到妊娠后期和泌乳期母猪的饲粮中，以期达到降低母猪便秘、调节胃肠道微生物区系及提高母猪繁殖性能目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种降低母猪便秘、调节胃肠道微生物区系及提高母猪繁殖性能的母猪用功能性膳食纤维及其制备方法、一种母猪用功能性膳食纤维饲料添加剂。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了母猪用功能性膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)将玉米秸秆粉碎物、水、CaO和NaOH混合后，进行蒸煮，得预处理秸秆；(2)将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，得低糖高膳食纤维；将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入10～15FPU/g纤维素酶和1500～2000U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得中糖中膳食纤维；将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入28～32FPU/g纤维素酶和6000～6600U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得高糖低膳食纤维。优选的，所述步骤(1)中，所述玉米秸秆粉碎物的粒径为0.7～0.9mm，所述玉米秸秆粉碎物与水的质量比为1:5～7，所述CaO与玉米秸秆粉碎物的质量比为1:20～3:50，所述NaOH与玉米秸秆粉碎物的质量比为3:100～1:25；所述蒸煮的温度为80～120℃，蒸煮的时间为0.5～1.5h。优选的，所述步骤(2)中均用盐酸和硫酸调节pH；所述中糖中膳食纤维的酶解温度为45～50℃，酶解时间为8～12h；所述高糖低膳食纤维的酶解温度为45～50℃，酶解时间为35～40h；所述纤维素酶、β-葡聚糖酶的总量与预处理秸秆的质量比为1:4～5。本专利技术还提供了低糖高膳食纤维、中糖中膳食纤维或高糖低膳食纤维。本专利技术还提供了一种母猪用功能性膳食纤维饲料添加剂，该饲料添加剂是由低糖高膳食纤维、中糖中膳食纤维、高糖低膳食纤维中的一种与干酪乳杆菌发酵得到的。优选的，所述干酪乳杆菌的活菌数为1×105～1×107cfu/g。优选的，所述干酪乳杆菌与膳食纤维的质量比为3:100～1:20。优选的，所述膳食纤维与干酪乳杆菌的发酵条件为：在水与固形物的液固比10～12:1、35～37℃条件下发酵5～7d。优选的，发酵后在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得到母猪用功能性膳食纤维饲料添加剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过物理和化学预处理，并与酶解或微生物发酵相结合，把玉米秸秆转化为低糖高膳食纤维、中糖中膳食纤维、高糖低膳食纤维的饲料原料，并与干酪乳杆菌组合制备成三种功能型膳食纤维。结果表明，三种功能型膳食纤维能够有效地抑制病原菌的生长，提高细胞活力，缓解纤维对细胞的损伤。在母猪妊娠后期和泌乳期添加6％富含益生菌的低糖高膳食纤维、中糖中膳食纤维、高糖高膳食纤维可控制妊娠后期母猪肥胖，并提高母猪的繁殖性能和营养物质消化率。该研究把玉米秸秆这种废弃的生物质资源转化为高附加值的膳食纤维，变废为宝，为饲料资源的开发利用奠定基础。具体实施方式本专利技术提供了母猪用功能性膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：(1)将玉米秸秆粉碎物、水、CaO和NaOH混合后，进行蒸煮，得预处理秸秆；(2)将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，得低糖高膳食纤维；将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入10～15FPU/g纤维素酶和1500～2000U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得中糖中膳食纤维；将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入28～32FPU/g纤维素酶和6000～6600U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得高糖低膳食纤维。在本专利技术中，所述步骤(1)中，所述玉米秸秆粉碎物的粒径优选为0.7～0.9mm，进一步优选为0.8mm，所述玉米秸秆粉碎物与水的质量比优选为1:5～7，进一步优选为1:6，所述CaO与玉米秸秆粉碎物的质量比优选为1:20～3:50，进一步优选为11:200，所述NaOH与玉米秸秆粉碎物的质量比优选为3:100～1:25，进一步优选为7:200；所述蒸煮的温度优选为80～120℃，进一步优选为90～110℃，更进一步优选为100℃，蒸煮的时间优选为0.5～1.5h，进一步优选为0.8～1.2h，更进一步优选为0.9h。在本专利技术中，所述步骤(2)中，均优选用盐酸和硫酸调节pH；将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，得低糖高膳食纤维，进一步优选为调pH至4.9，得低糖高膳食纤维；将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入10～15FPU/g纤维素酶和1500～2000U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.母猪用功能性膳食纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将玉米秸秆粉碎物、水、CaO和NaOH混合后，进行蒸煮，得预处理秸秆；/n(2)将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，得低糖高膳食纤维；/n将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入10～15FPU/g纤维素酶和1500～2000U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得中糖中膳食纤维；/n将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入28～32FPU/g纤维素酶和6000～6600U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得高糖低膳食纤维。/n

【技术特征摘要】
1.母猪用功能性膳食纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将玉米秸秆粉碎物、水、CaO和NaOH混合后，进行蒸煮，得预处理秸秆；
(2)将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，得低糖高膳食纤维；
将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入10～15FPU/g纤维素酶和1500～2000U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得中糖中膳食纤维；
将所得预处理秸秆调pH至4.8～5.0，加入28～32FPU/g纤维素酶和6000～6600U/gβ-葡聚糖酶进行酶解，在30～35℃的条件下通风干燥，直至水分含量达到12～13％，得高糖低膳食纤维。


2.根据权利要求1所述的母猪用功能性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述玉米秸秆粉碎物的粒径为0.7～0.9mm，所述玉米秸秆粉碎物与水的质量比为1:5～7，所述CaO与玉米秸秆粉碎物的质量比为1:20～3:50，所述NaOH与玉米秸秆粉碎物的质量比为3:100～1:25；
所述蒸煮的温度为80～120℃，蒸煮的时间为0.5～1.5h。


3.根据权利要求1或2所述的母猪用功能性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中均用盐酸和硫酸调节pH；
所述中糖中膳食纤维的酶解...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，刘梦洁，原泉水，张保平，尹清强，常娟，王利军，刘超齐，党晓伟，朱群，
申请(专利权)人：河南省谊发牧业有限责任公司，河南农业大学，河南德邻生物制品有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41