CN104304668A - 一种秸秆生物饲料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种秸秆生物饲料及其制备方法，该饲料充分利用微生物发酵技术，并辅以菇渣和石灰处理，将各原料经高温杀菌，去除残留农药及泥土，软化纤维后烘干再粉碎，经搅拌混合均匀压块成形即得。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，提高了秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的利用率，发酵产物中粗蛋白含量增加，使秸秆转化为优质禽畜饲料。
Description
技术领域
本发明属于发酵饲料技术领域，具体涉及一种秸秆饲料，尤其涉及一种秸秆生物饲料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，利用益生菌处理植物秸秆逐渐成为研究的热点，经益生菌处理可显著改善发酵品质，提高秸秆的采食量，但干物质消化率提高的幅度不是很大。石灰作为一种弱碱，来源广泛、价格低廉，能打破秸秆复杂的纤维素-木质素结构，干物质消化率提高20％～30％，但是经石灰处理后的秸秆易发霉，贮藏时间短，且对提高反刍动物粗饲料采食量效果不明显。
现行的生化处理方法通过化学处理、调节pH或微生物发酵等单一处理方法来完成，使得工作量、处理时间和成本都加大，限制了大规模的工厂化生产。
为弥补单一处理的局限性，目前已有采用复合处理方法处理秸秆的技术问世，并取得了一定效果，然而，在瘤胃发酵等方面仍存在不足。
因此，寻找一种在综合利用秸秆资源的同时还有利于牲畜更好地利用的秸秆生物饲料是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种秸秆饲料及其制备方法，特别是一种秸秆生物饲料及其制备方法。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种秸秆生物饲料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)制备和培养微生物发酵菌液：配制液体培养基，分别培养醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液，将培养好的各菌液按比例进行混合，制成混合菌液；
(2)将秸秆粉碎至2～10cm，按秸秆干物质质量的2～8％加入Ca(OH)2，按秸秆干物质质量的5～15％加入菇渣；混合均匀，将混合后的秸秆和水按照质量比为1:(0.8～1.2)的比例混合，搅拌均匀，每天翻堆1次，发酵4～10天，其间根据发酵秸秆的含水率变化，适量添加水分，保持含水率为30～50％；
(3)将步骤(1)培养好的菌液按秸秆发酵堆重量1～5％的比例加入发酵中的秸秆中；
(4)搅拌均匀，压实，覆盖塑料膜，密封，厌氧发酵2～5天，发酵过程结束后，将发酵好的秸秆烘干再粉碎，压块，即得秸秆饲料。
本发明中所述的醣化菌(Rhizopus spp)为米曲霉和/或黑曲霉；所述的酵母菌(Saccharomyces spp)为产朊假丝酵母、鲁氏接合酵母或异常汉逊酵母中的任意一种或至少两种的混合物；所述的乳酸菌(Lactobacillus spp)为活性短乳杆菌和/布氏乳杆菌；所述的醋酸菌(Acetobacillus spp)为氧化葡糖杆菌、巴士醋杆菌或纹膜醋杆菌中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明中微生物菌剂的制备方法采用本领域的常规方法而进行，最终获得的微生物菌剂可以为液体形式，也可以为固体形式，没有特别的限制，例如还可以采用斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→小卡氏罐→大卡氏罐→发酵罐→固体发酵→自然烘干或45℃条件下烘干→粉碎→将各种菌的发酵产物及辅料混合均匀→微生物菌剂的方法来进行制备。
本发明中所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为(1～1.5):(0.5～2):(0.2～0.5):(0.5～2.5)，优选为1:0.7:0.5:1.5。
本发明还可以在秸秆原料中加入辅料，例如可以在秸秆中还加入5～10％的苜蓿、1～5％的豆粉、2～8％的甜菜籽粕。
作为本发明的优选实施方案，所述Ca(OH)2的加入量为秸秆干物质质量的5％，所述菇渣的加入量为秸秆干物质质量的10％。
本发明在加入按秸秆干物质质量5％的Ca(OH)2和10％的菇渣时，可以使秸秆的发酵效率达到50％以上，而且，Ca(OH)2和10％的菇渣以及复合微生物菌剂之间产生了协同作用。
第二方面，本发明还提供了采用如第一方面所述的方法制得的秸秆生物饲料。
第三方面，本发明还提供了如第二方面所述的饲料在牲畜饲养中的应用。
本发明中的秸秆生物饲料可用于饲养牛、羊、马等牲畜。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用微生物菌剂、石灰和菇渣复合处理玉米秸秆能维持反刍动物瘤胃液pH，提高瘤胃液NH-N水平，增加瘤胃液微生物蛋白质(microbial crudeprotein，MCP)产量，提高采食后瘤胃挥发性脂肪酸(volatile fatty acid，VFA)浓度，且表现出良好的一致性，改善了牲畜瘤胃内环境，提高了对秸秆类饲料的利用率；
(2)本发明的秸秆生物饲料能在反刍动物消化***中强化有益优势菌群，提高消化率，维护正常代谢，增加抗病力，降低牛热病、五号病(***)、蹄叶炎等传染病的机率，促进养殖健康的提升；
(3)本发明的活化酵素秸秆饲料产品形状多采用为块状及颗粒形，易于保存及投喂，提高了饲料的利用率；
(4)本发明中制备方法简单易行，成本低，并且无二次污染，对环境有利。
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)制备和培养微生物发酵菌液：配制液体培养基，分别培养醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液，将培养好的各菌液按比例进行混合，制成混合菌液；所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为1:0.5:0.5:1.3；
(2)将秸秆粉碎至2cm，按秸秆干物质质量的2％加入Ca(OH)2，按秸秆干物质质量的5％加入菇渣；混合均匀，将混合后的秸秆和水按照质量比为1:0.8的比例混合，搅拌均匀，每天翻堆1次，发酵4天，其间根据发酵秸秆的含水率变化，适量添加水分，保持含水率为30％；
(3)将步骤(1)培养好的菌液按秸秆发酵堆重量1％的比例加入发酵中的秸秆中；
(4)搅拌均匀，压实，覆盖塑料膜，密封，厌氧发酵2天，发酵过程结束后，将发酵好的秸秆烘干再粉碎，压块，即得秸秆饲料。
实施例2
(1)制备和培养微生物发酵菌液：配制液体培养基，分别培养醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液，将培养好的各菌液按比例进行混合，制成混合菌液；所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为1:0.7:0.5:1.5；
(2)将秸秆粉碎至5cm，按秸秆干物质质量的6％加入Ca(OH)2，按秸秆干物质质量的10％加入菇渣；混合均匀，将混合后的秸秆和水按照质量比为1:1的比例混合，搅拌均匀，每天翻堆1次，发酵5天，其间根据发酵秸秆的含水率变化，适量添加水分，保持含水率为35％；
(3)将步骤(1)培养好的菌液按秸秆发酵堆重量2％的比例加入发酵中的秸秆中；
(4)搅拌均匀，压实，覆盖塑料膜，密封，厌氧发酵3天，发酵过程结束后，将发酵好的秸秆烘干再粉碎，压块，即得秸秆饲料。
实施例3
(1)制备和培养微生物发酵菌液：配制液体培养基，分别培养醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液，将培养好的各菌液按比例进行混合，制成混合菌液；所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为1.2:0.5:0.5:1.0；
(2)将秸秆粉碎至8cm，按秸秆干物质质量的7％加入Ca(OH)2，按秸秆干物质质量的12％加入菇渣；混合均匀，将混合后的秸秆和水按照质量比为1:1的比例混合，搅拌均匀，每天翻堆1次，发酵8天，其间根据发酵秸秆的含水率变化，适量添加水分，保持含水率为40％；
(3)将步骤(1)培养好的菌液按秸秆发酵堆重量35％的比例加入发酵中的秸秆中；
(4)搅拌均匀，压实，覆盖塑料膜，密封，厌氧发酵5天，发酵过程结束后，将发酵好的秸秆烘干再粉碎，压块，即得秸秆饲料。
实施例4
(1)制备和培养微生物发酵菌液：配制液体培养基，分别培养醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液，将培养好的各菌液按比例进行混合，制成混合菌液；所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为1:2:0.3:0.8；
(2)将秸秆粉碎至8cm，按秸秆干物质质量的5％加入Ca(OH)2，按秸秆干物质质量的8％加入菇渣；混合均匀，将混合后的秸秆和水按照质量比为1:0.9的比例混合，搅拌均匀，每天翻堆1次，发酵5天，其间根据发酵秸秆的含水率变化，适量添加水分，保持含水率为30％；
(3)将步骤(1)培养好的菌液按秸秆发酵堆重量5％的比例加入发酵中的秸秆中；
(4)搅拌均匀，压实，覆盖塑料膜，密封，厌氧发酵5天，发酵过程结束后，将发酵好的秸秆烘干再粉碎，压块，即得秸秆饲料。
实施例5
(1)制备和培养微生物发酵菌液：配制液体培养基，分别培养醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液，将培养好的各菌液按比例进行混合，制成混合菌液；所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为1.5:2:0.2:1.3；
(2)将秸秆粉碎至2～10cm，按秸秆干物质质量的8％加入Ca(OH)2，按秸秆干物质质量的10％加入菇渣；混合均匀，将混合后的秸秆和水按照质量比为1:1.2的比例混合，搅拌均匀，每天翻堆1次，发酵10天，其间根据发酵秸秆的含水率变化，适量添加水分，保持含水率为50％；
(3)将步骤(1)培养好的菌液按秸秆发酵堆重量3％的比例加入发酵中的秸秆中；
(4)搅拌均匀，压实，覆盖塑料膜，密封，厌氧发酵5天，发酵过程结束后，将发酵好的秸秆烘干再粉碎，压块，即得秸秆饲料。
通过上述实施例1-5可以得出，本发明采用微生物菌剂、石灰和菇渣复合处理玉米秸秆能维持反刍动物瘤胃液pH，提高瘤胃液NH-N水平，增加瘤胃液微生物蛋白质(microbial crude protein，MCP)产量，提高采食后瘤胃挥发性脂肪酸(volatile fatty acid，VFA)浓度，且表现出良好的一致性，改善了牲畜瘤胃内环境，提高了对秸秆类饲料的利用率；本发明的活化酵素秸秆饲料密度比自然堆放秸秆提高10-15倍，便于运输和贮存，储运成本可降低70％以上；该饲料利用复合微生物菌剂的发酵作用把半纤维素和木质素撕碎***，从而易于消化吸收，比秸秆铡切后直接饲喂其消化率提高25％；该饲料的适口性明显提高，采食率高达100％；与喂等量的未加工的秸秆相比，家禽的每日增重提高1.5％，每日节约精粮达到20％，因此具有重要的应用价值。
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 (8)
1.一种秸秆生物饲料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)制备和培养微生物发酵菌液：配制液体培养基，分别培养醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液，将培养好的各菌液按比例进行混合，制成混合菌液；
(2)将秸秆粉碎至2～10cm，按秸秆干物质质量的2～8％加入Ca(OH)2，按秸秆干物质质量的5～15％加入菇渣；混合均匀，将混合后的秸秆和水按照质量比为1:(0.8～1.2)的比例混合，搅拌均匀，每天翻堆1次，发酵4～10天，其间根据发酵秸秆的含水率变化，适量添加水分，保持含水率为30～50％；
(3)将步骤(1)培养好的菌液按秸秆发酵堆重量1～5％的比例加入发酵中的秸秆中；
(4)搅拌均匀，压实，覆盖塑料膜，密封，厌氧发酵2～5天，发酵过程结束后，将发酵好的秸秆烘干再粉碎，压块，即得秸秆饲料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醣化菌为米曲霉和/或黑曲霉；所述酵母菌为产朊假丝酵母、鲁氏接合酵母或异常汉逊酵母中的任意一种或至少两种的混合物；所述乳酸菌为活性短乳杆菌和/布氏乳杆菌；所述醋酸菌为氧化葡糖杆菌、巴士醋杆菌或纹膜醋杆菌中的任意一种或至少两种的混合物。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为(1～1.5):(0.5～2):(0.2～0.5):(0.5～2.5)。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述混合菌液中醣化菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌菌液的质量比为1:0.7:0.5:1.5。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在秸秆中还加入5～10％的苜蓿、1～5％的豆粉、2～8％的甜菜籽粕。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述Ca(OH)2的加入量为秸秆干物质质量的5％，所述菇渣的加入量为秸秆干物质质量的10％。
7.一种秸秆生物饲料，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的方法制得。
8.如权利要求7所述的饲料在牲畜饲养中的应用。
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