CN104304666A - 一种复合微生物发酵秸秆生产饲料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用复合微生物发酵秸秆生产饲料的方法,该方法以农作物秸秆为主原料,以天然动植物资源为副原料,经由微生物复合菌群进行发酵接种植入后得到一种全效饲料,该饲料中的微生物复合菌群可在畜体的肠胃中充分促进养分吸收,加速动物成长,提高免疫力。本发明以充分利用农作物秸秆为宗旨,通过混合微生物发酵菌的发酵作用改善饲料的品质,大幅度提高了原料的营养价值和利用率,并通过发酵作用改善了秸秆饲料的适口性,使饲养成效提升40%以上。
Description
技术领域
本发明属于发酵饲料技术领域,具体涉及一种利用秸秆生产饲料的方法,尤其涉及一种利用复合微生物发酵秸秆生产饲料的方法。
背景技术
目前,随着畜牧业的快速发展,加剧了畜牧业对粮食的依赖性,但秸秆用作饲料数量较少,据统计,我国年产各类农作物秸秆总量约为8亿吨,能加工成饲料的秸秆为3亿吨左右,约占总量的37.5%。但是,能够被加工成反刍动物饲料的秸秆,如玉米秆,麦草,稻草等,大部分加工工艺非常简单,仅是通过切短,粉碎和揉搓工序,只有小部分被加工成了颗粒饲料。由于我国粗饲料加工技术落后,秸秆被加工成饲料之后,未能改变作物秸秆结构,
为了大力发展畜牧业,满足反刍动物增肉增奶等营养上的需求,就必然要加大粮食的饲喂,以保证蛋白质的供应,这就导致了我国饲料粮食的大量进口和外汇的大量消耗。
目前利用农作物秸秆生产饲料的应用技术主要存在以下问题:
(1)仅采用物理处理方法,对秸秆进行简单的物理处理或对秸秆进行铡短或粉碎,不能使秸秆的营养成分发生较大的变化和提高;
(2)仅采用化学方法,如使用皮硝、熟石膏、尿素、食盐、糖、高锰酸钾、蚁酸等对秸秆作简单的化学处理,对秸秆的营养成分改变不大,还有一定的副作用,并对环境造成一定的污染;
(3)通过添加复杂的微量元素和酶制剂,其生产成本较高,不便于在农村推广应用;
(4)采用食用菌对秸秆进行分解转化,其分解转化的周期较长,长一般需要一个月以上的时间,生产效率较低;
(5)使用微生物分解复合菌粉,发酵秸秆生产饲料,但需要专业化的工厂供专门生产复合菌粉,不便于在农村普遍推广应用。
由于近年来在我国推广的氨化饲料,不仅成本高、能耗高,并且存在与农业争肥、污染环境,有些方法对于牲畜还有毒副作用。而采用微生物菌种发酵秸秆饲料具有操作方便、对环境无污染等优势,然而目前对于综合解决饲料发酵过程中抑制腐败菌、防治二次发酵,有效控制有机酸和降解木质纤维素,降低成本,便于使用等方面仍然存在问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用秸秆生产饲料的方法,特别是一种利用复合微生物发酵秸秆生产饲料的方法。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种利用复合微生物发酵秸秆生产饲料的方法,该方法包括如下步骤:
(1)制备培养复合微生物菌剂:
1)选用如下的微生物菌种作为菌源:
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、活性短乳杆菌(ActiveLactobacillus brevis)、布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)、康宁木霉菌(Trichoderm koningii)、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp)、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)、醋酸菌(Acetobacillusspp)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和酪酸梭状芽孢杆菌Clostridiumbutyricum capsule);
2)复合微生物菌剂的制备工艺如下:
(a)斜面菌种:使用总含糖量10~20%的麦芽汁培养基,每种菌剂种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃条件下,摇床培养20~24小时,放入4℃冰箱中保存;
(b)液体菌种和一级液体培养:使用总含糖量10~20%的麦芽汁培养基或淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃条件下,摇床培养20~24小时;
(c)二级液体培养:使用含糖量10~20%淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,静止培养24~48小时;
(d)三级液体培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量10~20%,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,摇床培养20~24小时;
(e)扩大培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量10~20%,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,搅拌培养20~24小时,或在25~35℃的条件下,静止培养24~48小时;
(f)固体发酵:使用的发酵培养基配方以重量份数计为:麦麸21~30份、麦芽根粉20~30份、酒糟20~25份、秸秆粉10~20份、尿素或硫酸铵0.5~1.0份;原料:水=1∶0.8-1.2,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,静止培养48~72小时;
(g)烘干及粉碎∶将分别培养的固体发酵产物,在自然条件下或在45℃条件下烘干,水分小于10%;然后粉碎备用;
(h)将每种菌种的发酵剂产物按重量份数(1~1.5):(0.2-0.8):(0.5~2):(0.2~1.5):(0.2-0.8):(0.5~1):(1~1.5):(0.5~2):(0.2~0.5):(0.5~2.5)混合,添加0.8~1.5重量份数尿素、1~5重量份数氯化钠、1~2重量份数红糖;混合均匀即制得复合微生物菌剂;
(2)精选无腐烂的秸秆,铡至10cm以下;按照质量百分含量为秸秆80~85%,微生物菌剂1~5%,微量元素15~20%的配比进行发酵,原料水含量控制在40%~60%;将原料分层堆积,堆积20~30cm厚时,喷洒一遍步骤(1)的复合微生物菌剂菌液;搅拌均匀,定期搅拌,控制有氧条件,在39℃下培养10d;风干,将含水量控制在≤30%,即得。
本发明得到的饲料呈颗粒状,无恶臭味,含水量≤10%,活菌数≥0.12亿/g。
本发明得到的饲料中,黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)≥0.01亿/g、活性短乳杆菌(Active Lactobacillus brevis)≥0.02亿/g、布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)≥0.01亿/g、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)≥0.01亿/g、康宁木霉菌(Trichoderm koningii)≥0.01亿/g、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp)≥0.01亿/g、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)≥0.02亿/g、醋酸菌(Acetobacillus spp)≥0.01亿/g、苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)≥0.01亿/g和酪酸梭状芽孢杆菌Clostridium butyricum capsule)≥0.01亿/g。
作为本发明的优选实施方案,步骤(h)中每种菌种的发酵剂产物按重量份数1:0.5:1.5:0.3:0.5:1.5:1:0.5:0.5:2.5混合。
本发明中秸秆的含量为80~85%,例如可以是80%、81%、82%、83%、84或85%;本发明中微生物菌剂的含量为1~5%,例如可以是1%、1.2%、1.5%、2%、2.2%、2.5%、3%、3.2%、3.5%、4%、4.2%、4.5%或5%;本发明中的微量元素的含量为15~20%,例如可以是15%、16%、17%、18%、19%或20%。
本发明中对于秸秆的选择没有特别的限制,例如可以选自玉米秸秆、高粱秸秆、稻草秸秆或棉花秸秆等农作物秸秆。
本发明中对于微量元素也没有特别的限制,例如可以选自铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼或钴等微量元素。
本发明中,对于饲料原料还可以添加一些常用的辅料,例如苜蓿、豆粉、甜菜籽粕和蘑菇菌渣等,并且其质量百分含量可以为5~10%的苜蓿、1~5%的豆粉、2~8%的甜菜籽粕、5~10%的蘑菇菌渣。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明通过混合微生物发酵菌剂的发酵作用改善饲料的品质,采用特定组合的复合微生物菌剂后,该饲料可维持家畜瘤胃液pH,提高瘤胃液NH3-N水平,增加瘤胃微生物蛋白质(microbial crude protein,MCP)产量,在一定程度上改善了家畜瘤胃内环境,提高了对秸秆类饲料的利用率;并通过发酵作用改善了秸秆饲料的适口性,使饲养成效提升40%以上。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
(1)制备培养复合微生物菌剂:
1)选用如下的微生物菌种作为菌源:
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、活性短乳杆菌(ActiveLactobacillus brevis)、布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)、康宁木霉菌(Trichoderm koningii)、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp)、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)、醋酸菌(Acetobacillusspp)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和酪酸梭状芽孢杆菌Clostridiumbutyricum capsule);
2)复合微生物菌剂的制备工艺如下:
(a)斜面菌种:使用总含糖量10%的麦芽汁培养基,每种菌剂种子液的接种量分别为10%,在25℃条件下,摇床培养20小时,放入4℃冰箱中保存;
(b)液体菌种和一级液体培养:使用总含糖量10%的淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为10%,在25℃条件下,摇床培养20小时;
(c)二级液体培养:使用含糖量10%淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为10%,在25℃的条件下,静止培养24小时;
(d)三级液体培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量10%,种子液的接种量分别为10%,在25℃的条件下,摇床培养20小时;
(e)扩大培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量10%,种子液的接种量分别为10%,在25℃的条件下,搅拌培养20小时;
(f)固体发酵:使用的发酵培养基配方以重量份数计为:麦麸21份、麦芽根粉20份、酒糟20份、秸秆粉10份、尿素0.5份;原料:水=1:0.8,种子液的接种量分别为10%,在25℃的条件下,静止培养48小时;
(g)烘干及粉碎∶将分别培养的固体发酵产物,在自然条件下烘干,水分小于10%;然后粉碎备用;
(h)将每种菌种的发酵剂产物按重量份数1:0.2:0.5:0.2:0.2:0.5:1:0.5:0.2:0.5混合,添加0.8重量份数尿素、1重量份数氯化钠、1重量份数红糖;混合均匀即制得复合微生物菌剂;
(2)精选无腐烂的秸秆,铡至10cm以下;按照质量百分含量为秸秆80%,微生物菌剂5%,微量元素15%的配比进行发酵,原料水含量控制在40%;将原料分层堆积,堆积20cm厚时,喷洒一遍步骤(1)的复合微生物菌剂菌液;搅拌均匀,定期搅拌,控制有氧条件,在39℃下培养10d;风干,将含水量控制在≤30%,即得。
实施例2
(1)制备培养复合微生物菌剂:
1)选用如下的微生物菌种作为菌源:
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、活性短乳杆菌(ActiveLactobacillus brevis)、布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)、康宁木霉菌(Trichoderm koningii)、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp)、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)、醋酸菌(Acetobacillusspp)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和酪酸梭状芽孢杆菌Clostridiumbutyricum capsule);
2)复合微生物菌剂的制备工艺如下:
(a)斜面菌种:使用总含糖量15%的麦芽汁培养基,每种菌剂种子液的接种量分别为12%,在30℃条件下,摇床培养22小时,放入4℃冰箱中保存;
(b)液体菌种和一级液体培养:使用总含糖量15%的麦芽汁培养基或淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为12%,在30℃条件下,摇床培养22小时;
(c)二级液体培养:使用含糖量15%淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为12%,在22℃的条件下,静止培养30小时;
(d)三级液体培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量15%,种子液的接种量分别为12%,在30℃的条件下,摇床培养24小时;
(e)扩大培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量15%,种子液的接种量分别为12%,在30℃的条件下,搅拌培养24小时;
(f)固体发酵:使用的发酵培养基配方以重量份数计为:麦麸25份、麦芽根粉22份、酒糟20份、秸秆粉15份、尿素或硫酸铵0.8份;原料:水=1:1,种子液的接种量分别为12%,在30℃的条件下,静止培养60小时;
(g)烘干及粉碎∶将分别培养的固体发酵产物,在45℃条件下烘干,水分小于10%;然后粉碎备用;
(h)将每种菌种的发酵剂产物按重量份数1.2:0.4:0.5:0.2:0.7:1:1.2:0.5:0.3:1混合,添加1.2重量份数尿素、2重量份数氯化钠、1.5重量份数红糖;混合均匀即制得复合微生物菌剂;
(2)精选无腐烂的秸秆,铡至10cm以下;按照质量百分含量为秸秆82%,微生物菌剂1%,微量元素17%的配比进行发酵,原料水含量控制在50%;将原料分层堆积,堆积25cm厚时,喷洒一遍步骤(1)的复合微生物菌剂菌液;搅拌均匀,定期搅拌,控制有氧条件,在39℃下培养10d;风干,将含水量控制在≤30%,即得。
实施例3
(1)制备培养复合微生物菌剂:
1)选用如下的微生物菌种作为菌源:
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、活性短乳杆菌(ActiveLactobacillus brevis)、布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)、康宁木霉菌(Trichoderm koningii)、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp)、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)、醋酸菌(Acetobacillusspp)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和酪酸梭状芽孢杆菌Clostridiumbutyricum capsule);
2)复合微生物菌剂的制备工艺如下:
(a)斜面菌种:使用总含糖量20%的麦芽汁培养基,每种菌剂种子液的接种量分别为15%,在35℃条件下,摇床培养24小时,放入4℃冰箱中保存;
(b)液体菌种和一级液体培养:使用总含糖量20%的麦芽汁培养基或淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为15%,在35℃条件下,摇床培养24小时;
(c)二级液体培养:使用含糖量20%淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为15%,在35℃的条件下,静止培养48小时;
(d)三级液体培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量20%,种子液的接种量分别为15%,在35℃的条件下,摇床培养24小时;
(e)扩大培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量20%,种子液的接种量分别为15%,在35℃的条件下,搅拌培养24小时;
(f)固体发酵:使用的发酵培养基配方以重量份数计为:麦麸30份、麦芽根粉30份、酒糟25份、秸秆粉20份、尿素1.0份;原料:水=1:1.2,种子液的接种量分别为15%,在35℃的条件下,静止培养72小时;
(g)烘干及粉碎∶将分别培养的固体发酵产物,在45℃条件下烘干,水分小于10%;然后粉碎备用;
(h)将每种菌种的发酵剂产物按重量份数1:0.5:1.5:0.3:0.5:1.5:1:0.5:0.5:2.5混合,添加1.5重量份数尿素、5重量份数氯化钠、2重量份数红糖;混合均匀即制得复合微生物菌剂;
(2)精选无腐烂的秸秆,铡至10cm以下;按照质量百分含量为秸秆85%,微生物菌剂5%,微量元素15%的配比进行发酵,原料水含量控制在60%;将原料分层堆积,堆积30cm厚时,喷洒一遍步骤(1)的复合微生物菌剂菌液;搅拌均匀,定期搅拌,控制有氧条件,在39℃下培养10d;风干,将含水量控制在≤30%,即得。
通过上述实施例1-3可以得出,本发明通过混合微生物发酵菌剂的发酵作用改善饲料的品质,采用特定组合的复合微生物菌剂后,该饲料可维持家畜瘤胃液pH,提高瘤胃液NH3-N水平,增加瘤胃微生物蛋白质(microbial crudeprotein,MCP)产量,在一定程度上改善了家畜瘤胃内环境,提高了对秸秆类饲料的利用率;并通过发酵作用改善了秸秆饲料的适口性,使饲养成效提升40%以上,具有重要的实际应用价值。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法,但本发明并不局限于上述工艺步骤,即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种利用复合微生物发酵秸秆生产饲料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备培养复合微生物菌剂:
1)选用如下的微生物菌种作为菌源:
黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、活性短乳杆菌(ActiveLactobacillus brevis)、布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)、康宁木霉菌(Trichoderm koningii)、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp)、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)、醋酸菌(Acetobacillusspp)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和酪酸梭状芽孢杆菌Clostridiumbutyricum capsule);
2)复合微生物菌剂的制备工艺如下:
(a)斜面菌种:使用总含糖量10~20%的麦芽汁培养基,每种菌剂种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃条件下,摇床培养20~24小时,放入4℃冰箱中保存;
(b)液体菌种和一级液体培养:使用总含糖量10~20%的麦芽汁培养基或淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃条件下,摇床培养20~24小时;
(c)二级液体培养:使用含糖量10~20%淀粉水解糖化液,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,静止培养24~48小时;
(d)三级液体培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量10~20%,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,摇床培养20~24小时;
(e)扩大培养:使用淀粉水解糖化液,含糖量10~20%,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,搅拌培养20~24小时,或在25~35℃的条件下,静止培养24~48小时;
(f)固体发酵:使用的发酵培养基配方以重量份数计为:麦麸21~30份、麦芽根粉20~30份、酒糟20~25份、秸秆粉10~20份、尿素或硫酸铵0.5~1.0份;原料:水=1∶0.8-1.2,种子液的接种量分别为10~15%,在25~35℃的条件下,静止培养48~72小时;
(g)烘干及粉碎∶将分别培养的固体发酵产物,在自然条件下或在45℃条件下烘干,水分小于10%;然后粉碎备用;
(h)将每种菌种的发酵剂产物按重量份数(1~1.5):(0.2-0.8):(0.5~2):(0.2~1.5):(0.2-0.8):(0.5~1):(1~1.5):(0.5~2):(0.2~0.5):(0.5~2.5)混合,添加0.8~1.5重量份数尿素、1~5重量份数氯化钠、1~2重量份数红糖;混合均匀即制得复合微生物菌剂;
(2)精选无腐烂的秸秆,铡至10cm以下;按照质量百分含量为秸秆80~85%,微生物菌剂1~5%,微量元素15~20%的配比进行发酵,原料水含量控制在40%~60%;将原料分层堆积,堆积20~30cm厚时,喷洒一遍步骤(1)的复合微生物菌剂菌液;搅拌均匀,定期搅拌,控制有氧条件,在39℃下培养10d;风干,将含水量控制在≤30%,即得。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的饲料呈颗粒状,无恶臭味,含水量≤10%,活菌数≥0.12亿/g。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述饲料中,黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)≥0.01亿/g、活性短乳杆菌(ActiveLactobacillus brevis)≥0.02亿/g、布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)≥0.01亿/g、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)≥0.01亿/g、康宁木霉菌(Trichodermkoningii)≥0.01亿/g、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis sp)≥0.01亿/g、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)≥0.02亿/g、醋酸菌(Acetobacillus spp)≥0.01亿/g、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)≥0.01亿/g和酪酸梭状芽孢杆菌Clostridium butyricum capsule)≥0.01亿/g。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(h)中每种菌种的发酵剂产物按重量份数1:0.5:1.5:0.3:0.5:1.5:1:0.5:0.5:2.5混合。
5.如权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述的秸秆选自玉米秸秆、高粱秸秆、稻草秸秆或棉花秸秆中的任意一种或至少两种的混合物。
6.如权利要求1-5任一项所述的饲料,其特征在于,步骤(2)所述微量元素选自铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼或钴中的任意一种或至少两种的混合物。
7.如权利要求1-6任一项所述的饲料,其特征在于,所述饲料原料中还含有5~10%的苜蓿、1~5%的豆粉、2~8%的甜菜籽粕、5~10%的蘑菇菌渣。
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