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发酵中药及其制备方法与流程

 自然农业1997 2021-03-09

本发明属于中药技术领域,具体涉及一种发酵中药的制备方法,可用于蛋鸡生产。



背景技术:

随着蛋鸡产业的不断发展,我国蛋品产量已经超过世界总产量的40%,居民年人均鸡蛋占有量不断变化,2008年人均鸡蛋占有量为17.3kg,达到发达国家水平。但是,由于我国蛋鸡生产方式比较落后、规模化程度不高、对新技术成果的转化率较低,蛋鸡生产水平远低于世界发达国家水平。在我国一般生产条件下,每只蛋鸡年产蛋15-16公斤,料蛋比2.6-2.8:1,死淘率为20%-30%,而在发达国家,每只蛋鸡年产蛋17-18公斤,料蛋比2.3:1,死淘率仅为1%。因此,我国蛋鸡生产水平具有很大的提升空间。

凝结芽孢杆菌是唯一产乳酸的芽孢杆菌,能发酵碳水化合物产乳酸,具有较强的耐高温、耐酸、耐胆盐等抗逆性,同时又能产生抗菌物质-凝结素,有效抑制肠道致病菌,既有枯草、地衣优点,又有粪肠和多种乳酸杆菌的优点,被我国农业部发布的《饲料添加剂品种目录(2013版)》收录,部分研究表明,凝结芽孢杆菌在蛋鸡产蛋期对蛋鸡生产性能具有一定的改善作用。

中草药来源于天然植物,因其安全、绿色等优点,在畜禽生产中应用越来越广泛,大量研究显示,中草药能有效调节畜禽机体代谢、改善生产性能、提高机体免疫力。中草药经益生菌发酵后,中草药的细胞壁被益生菌产生的多种酶制剂分解,有效促进中药活性成分的释放,同时,中草药含有的多糖类物质又能促进益生菌增殖,发酵后的中草药促进有效成分释放,又能含有大量益生菌及代谢产物,两者共同左右,促进畜禽健康生长。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种发酵中药的制备方法,按照先后顺序包括以下步骤:

步骤(1):按重量份数称取各中药组分、玉米粉、豆粕,粉碎过筛;

步骤(2):制备凝结芽孢杆菌发酵液;

步骤(3):将粉碎好的各中药组分与玉米粉、豆粕混匀后接入蒸球中进行

灭菌;

步骤(4):向蒸球中通入无菌空气,待物料冷却后,将凝结芽孢杆菌菌液、复合酶、无菌水混匀后接入各中药混合物中,混匀,分装;

步骤(5):将混匀后的中药进行厌氧发酵;

步骤(6):将发酵好的中药采用流化床烘干。

优选的是,各中药组分由以下重量份数的中药原料制成:刺五加为90-120份、益母草为90-120份、黄芪为80-100份、青蒿为80-100份。

在上述任一方案中优选的是,所述凝结芽孢杆菌的制备方法按照先后顺序包括以下步骤:

S1:菌种活化和摇瓶培养;

S2:一级种子罐培养:摇瓶种子接种到一级种子罐培养基中,通风比1:0.3,转速80-150转,温度45-50℃,培养时间18-24h,然后转入二级罐培养;

二级种子罐培养:将一级种子罐的菌种接入二级种子罐中,通风比1:0.3,转速80-150转,温度45-50℃,培养时间16-22h,然后接入发酵罐中培养;

S3:发酵罐培养:

按照5-10%的比例将二级种子罐的菌液接入发酵罐中,通风比1:0.3,转速80-150转,温度45-50℃,培养时间14-18h,得到最终的发酵菌液;

其中,发酵培养基成分包括:

玉米粉20-40g/L、豆饼粉10-30g/L、蛋白胨5-10g/L、酵母膏5-10g/L、磷酸氢二钾1.5-3.5g/L、硫酸镁0.2-0.4g/L、硫酸锰0.2-0.5g/L、柠檬酸二铵0.5-2.5g/L、乙酸钠2-5g/L;pH调节至7.0-7.5。

在上述任一方案中优选的是,步骤S1按照先后顺序具体包括以下步骤:

(1)菌种活化:将凝结芽孢杆菌甘油管菌种接入MRS液体试管中,45℃静置培养24h,接种针挑菌液划线分离,纯化;

(2)摇瓶扩大培养:挑选MRS固体培养基上的单菌落,接种于MRS液体培养基中,37℃,160-180r/min培养24h。

在上述任一方案中优选的是,所述一级种子培养基成分包括:牛肉膏4-8g/L、蛋白胨10-20g/L、葡萄糖15-25g/L、磷酸氢二钾1.5-3.5g/L、硫酸镁0.2-0.5g/L、硫酸锰0.2-0.5g/L、柠檬酸二铵0.5-2.5g/L、乙酸钠2-5g/L;pH调节至7.0-7.5;

所述二级种子培养基成分包括:牛肉膏4-8g/L、蛋白胨10-20g/L、葡萄糖15-25g/L、磷酸氢二钾1.5-3.5g/L、硫酸镁0.2-0.5g/L、硫酸锰0.2-0.5g/L、柠檬酸二铵0.5-2.5g/L、乙酸钠2-5g/L;pH调节至7.0-7.5。

在上述任一方案中优选的是,步骤S2中,所述摇瓶种子按照1-2%接种量接入一级种子罐;所述一级种子罐按照8-10%的接种量接入二级种子罐中;所述二级种子罐按照8-10%接种量接入发酵罐的发酵培养基中。

在上述任一方案中优选的是,步骤(4)中,凝结芽孢杆菌接种量为10-20%,复合酶添加量0.03-0.08%,玉米粉添加量为2-5%,豆粕添加量3-5%。

在上述任一方案中优选的是,步骤(4)中,所述复合酶的各组分及比例为:淀粉酶:纤维素酶:木聚糖酶:葡聚糖酶=1:0.6:0.8:0.8,其中淀粉酶酶活为20000IU/g,纤维素酶酶活为10000IU/g,木聚糖酶酶活为100000IU/g,葡聚糖酶酶活为40000IU/g。

在上述任一方案中优选的是,步骤(5)中,发酵物料水分控制在36-42%;

步骤(3)和步骤(4)的具体步骤为:将步骤(1)中的中药各组分与玉米粉、豆粕接入蒸球中,115-135℃灭菌30-50分钟,通入无菌空气冷却,待温度降至45℃以下时,将凝结芽孢杆菌与无菌水混匀后接入到混合好的物料中。

在上述任一方案中优选的是,发酵好的中药采用流化床烘干,进风口温度控制在120-160℃,出口温度在65℃以下,最终物料水分≤8%

本发明的有益效果是:本发明通过对4种中草药成分进行组合,黄芪提高免疫力、保肝、利尿、抗衰老、抗应激,刺五加含超氧化歧化酵素SOD(Superoxide dimutase)复合物,SOD具有良好的抗氧化功能,可与黄芪协同提高免疫力与抗应激能力;益母草有利于卵泡的生长及成熟,同时可促进卵巢中颗粒细胞的发育和增殖,青蒿所含中药活性成分能有效抑制卵泡的萎缩,两位中药相互作用,有利提高卵巢中卵泡的个数。凝结芽孢杆菌发酵中所产L-乳酸能被肠道吸收利用,同时还能抑制肠道有害菌的增殖,发酵过程中添加淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶能有效促进中药细胞壁成分的破裂,活性成分得到最大程度释放,配方中的玉米粉和豆粕为凝结芽孢杆菌发酵过程中提供碳源的氮源,中药发酵过程中所释放的多糖为菌种生长提供生长因子,刺激有益菌增殖,发酵完成后,发酵产物不仅含有中药活性成分,还含有大量益生菌及其代谢产物,中药和益生菌协同增效,从而获得更好应用效果。在蛋鸡生产中应用后,可显著改善料蛋比、增加产蛋量、改善蛋品质及延长产蛋高峰期。通过添加本发明配方的中药,产蛋率提高4.5%,料蛋比降低达6%。

具体实施方式

为了更进一步了解本发明的发明内容,下面将结合具体实施例详细阐述本发明。

实施例1

一种发酵中药制备方法,其中,包括以下步骤:

1)粉碎:按重量份比例称取各中药组分与玉米粉、豆粕,粉碎过筛;

2)凝结芽孢杆菌发酵液制备;

3)灭菌:将粉碎好的各中药组分与玉米粉、豆粕混匀后接入蒸球中灭菌,灭菌温度115℃,灭菌时间30min;

4)混合:向蒸球中通入无菌空气,待物料冷却至45℃以下,将凝结芽孢杆菌菌液、复合酶与无菌水混匀后接入各中药混合物中,混匀,物料水分控制在36%,然后分装25kg单向阀发酵袋中;

5)发酵:15-40℃厌氧发酵6-9d,发酵结束后,烘干发酵物;

6)烘干:发酵好的中药采用流化床烘干,进风口温度控制120-160℃,出口温度65℃以下,最终物料水分≤8%。

各中药组分由以下重量份的中药原料制成:刺五加90份、益母草90份、黄芪80份、青蒿80份。

各物料粉碎后,过0.6mm筛;

凝结芽孢杆菌制备包括以下步骤:

S1菌种活化和摇瓶培养;

S2种子罐培养:

一级种子罐培养:摇瓶种子接种到一级种子罐培养基中,通风比1:0.3,转速80-150转,温度45℃,培养时间18h,转入二级罐培养;

二级种子罐培养:将一级种子罐的菌种接入二级种子罐中,通风比1:0.3,转速80转,温度45℃,培养时间16h,然后接入发酵罐中;

S3发酵罐培养:

按照5-10%的比例将二级种子罐的菌液接入发酵罐中,通风比1:0.3,转速80转,温度45℃,培养时间14h,得到最终发酵菌液。

其中,发酵培养基成分包括:

玉米粉20g/L,豆饼粉10g/L,蛋白胨5g/L,酵母膏5g/L,磷酸氢二钾1.5g/L,硫酸镁0.2g/L,硫酸锰0.2g/L,柠檬酸二铵0.5g/L,乙酸钠2g/L,pH调节至7.0。

步骤4)中凝结芽孢杆菌接种量为10%,复合酶添加量0.03%,玉米粉添加量为2%,豆粕添加量3%;

步骤4)中复合酶各组分及比例为;淀粉酶:纤维素酶:木聚糖酶:葡聚糖酶=1:0.6:0.8:0.8,其中淀粉酶酶活为20000IU/g,纤维素酶酶活为10000IU/g,木聚糖酶酶活为100000IU/g,葡聚糖酶酶活为40000IU/g;

摇瓶种子按照1%接种量接入一级种子罐;

一级种子罐按照8%的接种量接入二级种子罐中;

二级种子罐按照8%接种量接入发酵罐的发酵培养基中。

步骤S1具体包括以下步骤:

菌种活化:将凝结芽孢杆菌甘油管菌种接入MRS液体试管中,45℃静置培养24h,接种针挑菌液划线分离,纯化;

摇瓶扩大培养:挑选MRS固体培养基上的单菌落,接种于MRS液体培养基中,37℃,160r/min培养24h。

一级种子培养基成分包括:牛肉膏4g/L,蛋白胨10g/L,葡萄糖15g/L,磷酸氢二钾1.5g/L,硫酸镁0.2g/L,硫酸锰0.2g/L,柠檬酸二铵0.5g/L,乙酸钠2g/L,pH调节至7.0;

二级种子培养基成分包括:牛肉膏4g/L,蛋白胨10g/L,葡萄糖15g/L,磷酸氢二钾1.5g/L,硫酸镁0.2g/L,硫酸锰0.2g/L,柠檬酸二铵0.5g/L,乙酸钠2g/L,pH调节至7.0。

实施例2

一种发酵中药制备方法,其中,包括以下步骤:

1)粉碎:按重量份比例称取各中药组分与玉米粉、豆粕,粉碎过筛;

2)凝结芽孢杆菌发酵液制备;

3)灭菌:将粉碎好的各中药组分与玉米粉、豆粕混匀后接入蒸球中灭菌,灭菌温度135℃,灭菌时间50min;

4)混合:向蒸球中通入无菌空气,待物料冷却至45℃以下,将凝结芽孢杆菌菌液、复合酶与无菌水混匀后接入各中药混合物中,混匀,物料水分控制在42%,然后分装25kg单向阀发酵袋中;

5)发酵:15-40℃厌氧发酵6-9d,发酵结束后,烘干发酵物;

6)烘干:发酵好的中药采用流化床烘干,进风口温度控制120-160℃,出口温度65℃以下,最终物料水分≤8%。

各中药组分由以下重量份的中药原料制成:刺五加120份、益母草120份、黄芪100份、青蒿100份。

各物料粉碎后,过0.6mm筛。

凝结芽孢杆菌制备包括以下步骤:

S1菌种活化和摇瓶培养;

S2种子罐培养:

一级种子罐培养:摇瓶种子接种到一级种子罐培养基中,通风比1:0.3,转速150转,温度50℃,培养时间24h,转入二级罐培养;

二级种子罐培养:将一级种子罐的菌种接入二级种子罐中,通风比1:0.3,转速80-150转,温度50℃,培养时间22h,然后接入发酵罐中;

S3发酵罐培养:

按照5-10%的比例将二级种子罐的菌液接入发酵罐中,通风比1:0.3,转速150转,温度50℃,培养时间18h,得到最终发酵菌液。

其中,发酵培养基成分包括:

玉米粉40g/L,豆饼粉30g/L,蛋白胨10g/L,酵母膏10g/L,磷酸氢二钾3.5g/L,硫酸镁0.4g/L,硫酸锰0.5g/L,柠檬酸二铵2.5g/L,乙酸钠5g/L,pH调节至7.5。

步骤4)中凝结芽孢杆菌接种量为20%,复合酶添加量0.08%,玉米粉添加量为5%,豆粕添加量5%;

步骤4)中复合酶各组分及比例为;淀粉酶:纤维素酶:木聚糖酶:葡聚糖酶=1:0.6:0.8:0.8,其中淀粉酶酶活为20000IU/g,纤维素酶酶活为10000IU/g,木聚糖酶酶活为100000IU/g,葡聚糖酶酶活为40000IU/g;

摇瓶种子按照2%接种量接入一级种子罐;

一级种子罐按照10%的接种量接入二级种子罐中;

二级种子罐按照10%接种量接入发酵罐的发酵培养基中。

步骤S1具体包括以下步骤:

菌种活化:将凝结芽孢杆菌甘油管菌种接入MRS液体试管中,45℃静置培养24h,接种针挑菌液划线分离,纯化;

摇瓶扩大培养:挑选MRS固体培养基上的单菌落,接种于MRS液体培养基中,37℃,180r/min培养24h。

一级种子培养基成分包括:牛肉膏8g/L,蛋白胨20g/L,葡萄糖25g/L,磷酸氢二钾3.5g/L,硫酸镁0.5g/L,硫酸锰0.5g/L,柠檬酸二铵2.5g/L,乙酸钠5g/L,pH调节至7.5;

二级种子培养基成分包括:牛肉膏8g/L,蛋白胨20g/L,葡萄糖25g/L,磷酸氢二钾3.5g/L,硫酸镁0.5g/L,硫酸锰0.5g/L,柠檬酸二铵2.5g/L,乙酸钠5g/L,pH调节至7.5。

实施例3

一种发酵中药制备方法,其中,包括以下步骤:

1)粉碎:按重量份比例称取各中药组分与玉米粉、豆粕,粉碎过筛;

2)凝结芽孢杆菌发酵液制备;

3)灭菌:将粉碎好的各中药组分与玉米粉、豆粕混匀后接入蒸球中灭菌,灭菌温度121℃,灭菌时间40min;

4)混合:向蒸球中通入无菌空气,待物料冷却至45℃以下,将凝结芽孢杆菌菌液、复合酶与无菌水混匀后接入各中药混合物中,混匀,物料水分控制在38%,然后分装25kg单向阀发酵袋中;

5)发酵:15-40℃厌氧发酵6-9d,发酵结束后,烘干发酵物;

6)烘干:发酵好的中药采用流化床烘干,进风口温度控制120-160℃,出口温度65℃以下,最终物料水分≤8%。

各中药组分由以下重量份的中药原料制成:刺五加100份、益母草100份、黄芪90份、青蒿90份。

各物料粉碎后,过0.6mm筛。

凝结芽孢杆菌制备包括以下步骤:

S1菌种活化和摇瓶培养;

S2种子罐培养:

一级种子罐培养:摇瓶种子接种到一级种子罐培养基中,通风比1:0.3,转速100转,温度48℃,培养时间20h,转入二级罐培养;

二级种子罐培养:将一级种子罐的菌种接入二级种子罐中,通风比1:0.3,转速100转,温度48℃,培养时间18h,然后接入发酵罐中;

S3发酵罐培养:

按照8%的比例将二级种子罐的菌液接入发酵罐中,通风比1:0.3,转速100转,温度48℃,培养时间16h,得到最终发酵菌液。

其中,发酵培养基成分包括:

玉米粉30g/L,豆饼粉20g/L,蛋白胨8g/L,酵母膏8g/L,磷酸氢二钾3g/L,硫酸镁0.3g/L,硫酸锰0.4g/L,柠檬酸二铵1.5g/L,乙酸钠3g/L,pH调节至7.2。

步骤4)中凝结芽孢杆菌接种量为15%,复合酶添加量0.05%,玉米粉添加量为3%,豆粕添加量4%;

步骤4)中复合酶各组分及比例为;淀粉酶:纤维素酶:木聚糖酶:葡聚糖酶=1:0.6:0.8:0.8,其中淀粉酶酶活为20000IU/g,纤维素酶酶活为10000IU/g,木聚糖酶酶活为100000IU/g,葡聚糖酶酶活为40000IU/g;

摇瓶种子按照1.5%接种量接入一级种子罐;

一级种子罐按照9%的接种量接入二级种子罐中;

二级种子罐按照9%接种量接入发酵罐的发酵培养基中。

步骤S1具体包括以下步骤:

菌种活化:将凝结芽孢杆菌甘油管菌种接入MRS液体试管中,45℃静置培养24h,接种针挑菌液划线分离,纯化;

摇瓶扩大培养:挑选MRS固体培养基上的单菌落,接种于MRS液体培养基中,37℃,170r/min培养24h。

一级种子培养基成分包括:牛肉膏6g/L,蛋白胨15g/L,葡萄糖20g/L,磷酸氢二钾2g/L,硫酸镁0.3g/L,硫酸锰0.3g/L,柠檬酸二铵1.5g/L,乙酸钠3g/L,pH调节至7.2;

二级种子培养基成分包括:牛肉膏6g/L,蛋白胨15g/L,葡萄糖20g/L,磷酸氢二钾2g/L,硫酸镁0.3g/L,硫酸锰0.3g/L,柠檬酸二铵1.5g/L,乙酸钠3g/L,pH调节至7.2。

下面以实施例1为例,说明该发酵中药在蛋鸡上的应用效果。

1材料与方法

1.1试验设计

试验选用480只54周龄健康海兰褐蛋鸡,分4组,即对照组、试验1组、试验2组、试验3组,每组6个重复,每个重复20只。对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂在基础日粮基础上分别添加0.5%、1%、2%的发酵中药。

1.2试验日粮

试验日粮为玉米-豆粕型基础日粮,日粮组成及营养水平见表1。

表1基础日粮组成及营养水平

1.3饲养管理

试验鸡只自由采食和饮水,每天定时饲喂2次(上午8时与下午15时);鸡舍温度、湿度和光照按照常规饲养管理进行,消毒及防疫按常规程序进行,预饲期7d,试验期84d。

1.4样品采集

每天15:00准时收蛋,以重复为单位每天记录产蛋数、蛋重,每周统计耗料量,计算全期平均产蛋率、蛋重、料蛋比。

1.5数据处理

使用sas9.3统计软件中One-wayANOVA对各组试验数据进行方差分析检验各组差异显著性,然后进行Duncan氏多重比较。

2发酵中药对产蛋后期蛋鸡生产性能的影响

由表2可知,饲料中添加发酵中药对蛋重无显著影响(P>0.05),与对照组相比,各试验组产蛋率都极显著高于对照组(P<0.01),试验2组产蛋率最高达到88.89%,比对照组提高4.5%;试验1组与对照组料蛋比差异不显著(P>0.05),试验2组和试验3组料蛋比显著低于对照组(P<0.01),试验2组料蛋比最低为2.08,比对照组下降5.9%。

表2发酵中药对产蛋后期蛋鸡生产性能的影响

注:同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),标有相同小写字母或无字母肩标表示差异不显著(P>0.05)。

本领域技术人员不难理解,本发明的发酵中药及其制备方法包括上述本发明说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合,限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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