本發明屬于飼料化學與生物工程,具體涉及一種腸道保健型益生菌豬飼料及其制備方法。
背景技術:
1、隨著集約化養豬業的快速發展,豬只的腸道健康問題日益突出,表現為消化吸收功能紊亂、腸黏膜屏障受損及有害菌增殖等現象。傳統飼料多依賴抗生素、化學促生長劑或單一益生菌制劑來維持腸道平衡,但這些方法存在明顯不足。一方面,長期使用抗生素容易導致耐藥菌株產生,破壞動物機體菌群平衡,并帶來藥物殘留風險。另一方面,單一益生菌在高溫高濕環境下穩定性差,進入腸道后易受胃酸和膽鹽影響而失活,導致生物活性顯著降低,保健效果有限。
2、近年來,研究者嘗試利用天然多糖材料作為益生菌載體,以提高其穩定性和存活率。殼聚糖因具有良好的生物相容性和可降解性而被廣泛關注,但其在酸性環境中溶解性差,與益生菌的結合力有限,難以實現對菌體的有效保護和緩釋。現有殼聚糖改性方法多采用化學交聯或合成單體接枝,反應體系中常含有有機溶劑或有毒縮合劑,限制了其在飼料及食品領域中的應用。
3、同時,大量研究表明,豬只腸道健康不僅取決于益生菌數量,還與短鏈脂肪酸的合成與平衡密切相關。特別是丁酸鹽的形成對維持腸上皮細胞能量供給、促進腸黏膜修復和增強屏障功能具有重要作用。然而,現有飼料體系中缺乏能夠安全有效促進丁酸鹽合成的天然代謝調控成分。
4、因此,開發一種安全無毒、能穩定攜帶益生菌并促進短鏈脂肪酸合成的腸道保健型益生菌豬飼料,對于改善豬只腸道健康、提升飼料利用率和促進綠色養殖具有重要意義。
技術實現思路
1、為了克服現有飼料體系中益生菌活性低、載體保護性差、腸道修復能力不足問題,本發明的目的在于提供一種腸道保健型益生菌豬飼料及其制備方法。本發明采用經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖作為益生菌載體基質,協同引入2,3-二羥基丁酸鈉作為代謝促進劑,并與多種功能性益生菌、可食用碳源及微量礦物元素復配,通過低溫制粒或噴霧干燥工藝制得具有高穩定性和生物活性的復合飼料。本發明形成兼具益生菌保護、短鏈脂肪酸促進與腸屏障修復功能的安全高效腸道保健體系。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現:
3、一種腸道保健型益生菌豬飼料,包含以下重量份的原料:經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖30~60份;2,3-二羥基丁酸鈉5~15份;地衣芽孢桿菌粉3~8份;乳酸片球菌粉2~6份;雙歧桿菌粉1~5份;啤酒酵母粉1~4份;d-葡萄糖10~20份;海藻糖5~15份;硫酸亞鐵0.3~0.8份;硫酸鋅0.2~0.5份;硫酸錳0.1~0.4份;硫酸銅0.03~0.1份;玉米芯粉10~30份;去離子水10~30份;其中所述經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖是以殼聚糖與食品級乳酸寡聚體在1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽與n-羥基琥珀酰亞胺組成的水溶性脫水縮合體系中,于45~50℃反應3~5小時制得,經去離子水洗滌除去殘留縮合劑后干燥獲得;所述2,3-二羥基丁酸鈉為可食用有機酸鈉鹽,用作益生菌代謝促進劑,能促進丁酸鹽合成、改善腸道短鏈脂肪酸比例并增強腸屏障修復功能。
4、可選地,經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖包含以下重量份的原料:殼聚糖80~120份;食品級乳酸寡聚體20~40份;檸檬酸2~6份;甘油1~3份;去離子水200~300份。
5、可選地,經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖的制備方法包括以下步驟:
6、(1)將殼聚糖加入去離子水中進行溶解,攪拌至形成均一透明溶液;
7、(2)向均一透明溶液中加入食品級乳酸寡聚體、檸檬酸和甘油,使乳酸寡聚體的羧基在檸檬酸作用下與殼聚糖的氨基發生脫水縮合反應,生成乳酸寡聚體接枝的殼聚糖結構;
8、(3)反應結束后自然冷卻至室溫,采用去離子水多次洗滌,除去未反應組分和副產物,再經真空干燥后研磨過篩,得到經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖。
9、可選地,步驟(1)的條件為在40~50℃條件下攪拌至殼聚糖完全溶解。
10、可選地,步驟(2)的脫水縮合反應條件為在60~70℃條件下攪拌反應3~5h。
11、可選地,步驟(3)的條件為在50~60℃下真空干燥8~12h,洗液的ph值為6.5~7.0。
12、可選地,一種腸道保健型益生菌豬飼料的制備方法,包括以下步驟:
13、s1,將經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖與2,3-二羥基丁酸鈉、d-葡萄糖和海藻糖混合均勻,制得益生菌載體基質;
14、s2,向益生菌載體基質中加入地衣芽孢桿菌粉、乳酸片球菌粉、雙歧桿菌粉和啤酒酵母粉,在攪拌條件下混合吸附得到混合物,使益生菌均勻負載于載體表面;
15、s3,向混合物中加入硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硫酸銅及玉米芯粉,得到濕混物攪拌均勻后調節體系含水量至25%~35%;
16、s4,將濕混物進行低溫制粒及噴霧干燥處理,經干燥后過篩,得到腸道保健型益生菌豬飼料成品。
17、可選地,步驟s1的混合條件為在25~35℃下攪拌10~20min,直至形成均勻載體基質;所述步驟s2的混合吸附條件為在20~30℃下攪拌15~30min,保持相對濕度50%~60%,以防止益生菌失活。
18、可選地,步驟s3的攪拌條件為在25~40℃下攪拌20~40min,體系含水量控制在25%~35%。
19、可選地,步驟s4的處理條件為制粒溫度為40~50℃,噴霧干燥進風溫度為50~60℃,出風溫度為35~45℃。
20、本發明的有益效果是:
21、本發明通過采用經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖,顯著提高了殼聚糖的水溶性和與益生菌細胞壁的結合能力,形成穩定的載體膜層,有效避免益生菌在胃酸和膽鹽環境中的失活;2,3-二羥基丁酸鈉作為創新性代謝促進組分,可在腸道內轉化為丁酸鹽,提高短鏈脂肪酸比例,促進上皮細胞能量代謝與黏膜修復,從而實現益生菌的高活性遞送與腸道功能的深層調控。
1.一種腸道保健型益生菌豬飼料,其特征在于,包含以下重量份的原料:經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖30~60份;2,3-二羥基丁酸鈉5~15份;地衣芽孢桿菌粉3~8份;乳酸片球菌粉2~6份;雙歧桿菌粉1~5份;啤酒酵母粉1~4份;d-葡萄糖10~20份;海藻糖5~15份;硫酸亞鐵0.3~0.8份;硫酸鋅0.2~0.5份;硫酸錳0.1~0.4份;硫酸銅0.03~0.1份;玉米芯粉10~30份;去離子水10~30份;其中所述經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖是以殼聚糖與食品級乳酸寡聚體在1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽與n-羥基琥珀酰亞胺組成的水溶性脫水縮合體系中,于45~50℃反應3~5小時制得,經去離子水洗滌除去殘留縮合劑后干燥獲得;所述2,3-二羥基丁酸鈉為可食用有機酸鈉鹽,用作益生菌代謝促進劑,能促進丁酸鹽合成、改善腸道短鏈脂肪酸比例并增強腸屏障修復功能。
2.根據權利要求1所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料,其特征在于,所述經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖包含以下重量份的原料:殼聚糖80~120份;食品級乳酸寡聚體20~40份;檸檬酸2~6份;甘油1~3份;去離子水200~300份。
3.根據權利要求1或2所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料,其特征在于,所述經食品級乳酸寡聚體縮合改性的殼聚糖的制備方法包括以下步驟:
4.根據權利要求3所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料,其特征在于,所述步驟(1)的條件為在40~50℃條件下攪拌至殼聚糖完全溶解。
5.根據權利要求3所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料,其特征在于,所述步驟(2)的脫水縮合反應條件為在60~70℃條件下攪拌反應3~5h。
6.根據權利要求3所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料,其特征在于,所述步驟(3)的條件為在50~60℃下真空干燥8~12h,洗液的ph值為6.5~7.0。
7.一種腸道保健型益生菌豬飼料的制備方法,腸道保健型益生菌豬飼料如權利要求1~6任一項所述,其特征在于,包括以下步驟:
8.根據權利要求7所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料的制備方法,其特征在于,所述步驟s1的混合條件為在25~35℃下攪拌10~20min,直至形成均勻載體基質;所述步驟s2的混合吸附條件為在20~30℃下攪拌15~30min,保持相對濕度50%~60%。
9.根據權利要求7所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料的制備方法,其特征在于,所述步驟s3的攪拌條件為在25~40℃下攪拌20~40min,體系含水量控制在25%~35%。
10.根據權利要求7所述的一種腸道保健型益生菌豬飼料的制備方法,其特征在于,所述步驟s4的處理條件為制粒溫度為40~50℃,噴霧干燥進風溫度為50~60℃,出風溫度為35~45℃。