CN105053535A - 一种发酵农作物秸秆的组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发酵组合物，具体涉及一种用于发酵农作物秸秆的组合物及其应用，包括以下重量份数的组分：糖蜜5～10份；复合菌8～10份；复合酶2.5～4.5份；复合微量元素4～6.5份；非蛋白氮0.5～2份；食盐0.5～1.0份。所述的复合菌由12％～17％的产朊假丝酵母、7％～12％的枯草芽孢杆菌、8％～12％的绿色木霉经培养后复合而成。将本发明的组合物用于发酵农作物秸秆制备反刍动物的饲料，农作物秸秆中含有的大量纤维素得到了分解，粗纤维含量降低，发酵后得到的饲料粗蛋白含量得到了提高,改善了适口性，提高消化率，同时降低了饲料的成本。

Description

一种发酵农作物秸秆的组合物及其应用

技术领域

本发明涉及一种组合物，具体涉及一种用于发酵农作物秸秆的组合物及其应用。

背景技术

农作物秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分，在世界上，农作物秸秆如何应用是农业生产者所关心的重要问题。特别是中国作为一个农业大国，每年在生产4亿多吨粮食的同时，也产生了5亿多吨的秸秆资源，丰富的秸秆资源是人类尚未充分开发利用的一个巨大宝库。但目前秸秆处理一是还田作肥料，二是作饲料。秸秆，如玉米秆、麦秆等历来劳动者用作喂养家畜的饲料是众所周知的，但传统的饲料喂养方式，只是将其测(切)短，这种粗放式的食用，无论是利用率还是喂养效果都非常低下，而且浪费严重。秸秆资源非常丰富，而且秸秆中超过60％为纤维素和半纤维素，是非常优良的生物质资源，通过生物转化后可广泛应用于饲料、有机肥、生物气等方面。因此如何有效开发利用秸秆已是人们所关心的问题。随着科学技术的发展，农作物秸秆变废为宝已取得了一定成效，而其中的一种方法是将农作物秸秆为原料进行发酵制备动物饲料。

在以农作物秸秆为原料发酵制备饲料方面，目前公开文献报道了方法，例如：

1、中国专利，名称:水稻秸秆为原料的奶牛后备牛TMR发酵饲料及其制备，申请（专利）号:CN20l0l0578138.1申请（专利权）人:上海市奶牛研究所，摘要:本发明涉及一种以水稻秸秆为原料的奶牛后备牛TMR发酵饲料及其制备方法，其质量份的组分包括：青贮玉米300—500份、水稻秸秆350—500份、基础料l00—150份、糖蜜30—80份、非蛋白氮l0—20份、复合菌l份以及防毒剂l—5份；经搅拌机搅拌混匀后进行装袋发酵处理，生产奶牛后备牛发酵TMR饲料。本发明改善了水稻秸秆适口性，提高消化率，增加营养价值，杜绝寄生虫污染，提高酶解能力；显著提高水稻秸秆的饲料营养成分的生物学利用率，从而降低了后备牛饲料成本，但饲喂效果不变，具有良好的应用前景。

2、中国专利，名称:复合益生菌发酵鲜食大豆秸秆制备饲料的方法，申请（专利）号:201410572723.9申请（专利权）人:上海交通大学，摘要:一种复合益生菌发酵鲜食大豆秸秆制备饲料的方法，所述制备方法包括如下步骤：将包括鲜食大豆秸秆，玉米粉，麦粉，糖蜜，甲酸钙，复合益生菌的原料混合，调节水分，搅拌均匀，密封，发酵，即可。本发明复合益生菌发酵鲜食大豆秸秆饲料的制备过程无需原料灭菌，发酵工艺简单，生产成本低。制备的发酵鲜食大豆秸秆饲料质地良好，呈金黄色，有浓烈的香味，能大大提高反当动物的采食量。发酵饲料中乳酸菌和乳酸含量高，pH值低，干物质回收率很高，胰蛋白酶抑制因子含量和脲酶活性低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于发酵农作物秸秆的组合物及其在发酵农作物秸秆制备反刍动物饲料中的应用，经过发酵，使农作物秸秆得到充分利用，而且发酵后的农作物秸秆，粗纤维可以降解，粗蛋白可以提高，其营养价值得到了提高，适口性好。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：一种发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

糖蜜5～10份；

复合菌8～10份；

复合酶2.5～4.5份；

复合微量元素4～6.5份；

非蛋白氮0.5～2份；

食盐0.5～1.0份。

上述的复合菌由12％～17％的产朊假丝酵母、7％～12％的枯草芽孢杆菌、8％～12％的绿色木霉经培养后复合而成。

上述的复合酶是由1.5～2.5份的纤维素酶和1～2份的木瓜蛋白酶组成；

上述的复合微量元素包括硫酸亚铁1～1.5份，硫酸锌0.8～1.2份，草酸钙1～2.2份，硫酸锰1.2～1.6份。

上述的非蛋白氮是磷酸脲、尿素或缩二脲。

上述的发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，所述组合物在发酵农作物秸秆制备反刍动物饲料中的应用。

上述的组合物在发酵农作物秸秆制备反刍动物饲料中的应用，其特征在于，该组合物用于发酵农作物秸秆的具体处理方法步骤如下：

（1）收集农作物秸杆，清除泥土，将农作物秸秆进行粉碎，然后取75～85份重量份数的粉碎后的农作物秸杆待用；

（2）将组合物中重量份数的的复合菌放入容器内，用适量的24～28℃水溶解，充分搅拌均匀，使其溶化成复合菌液；

（3）按组合物中重量份数的糖蜜和步骤（2）中配置好的复合菌液混合均匀，得到混合溶液，然后将步骤（1）中的农作物秸杆和混合溶液混合，并加入重量份数的复合微量元素、非蛋白氮和食盐，并加入重量份数为10～20份的小麦麸、玉米、薯粉、米糠或豆粕，然后用搅拌机搅拌均匀，得到发酵料，其含水量为60～72%；

（4）将步骤（3）中得到的发酵料装入包装袋中，将袋口封紧，置于28～37℃下密闭发酵10～15天即可得到反刍动物的饲料。

上述的农作物秸杆包括玉米秸、麦秸、稻草、花生藤、红薯藤、蔬菜叶、桑杆和高梁秆中的一种或多种。

本发明所述的糖蜜，是白砂糖生产过程蔗糖结晶后，剩余的不能结晶，但仍含有较多糖的液体残留物。糖蜜的主要成分为糖类，甘蔗糖蜜含蔗糖约24%－36%，其他糖约12%－24%；糖蜜含有少量粗蛋白质，一般为3%－6%，多属于非蛋白氮类，如氨、酰胺及硝酸盐等，而氨基酸态氮仅占38%－50%，且非必需氨基酸如天门冬氨酸、谷氨酸含量较多，因此蛋白质生物学价值较低。

本发明加入糖蜜有两个作用，一是在发酵过程增加碳源和氮源，提高发酵效果，二是用于发酵制备饲料能提高饲料的适口性。

本发明中所述的复合菌中，产朊假丝酵母又叫产朊圆酵母或食用圆酵母，拉丁名为Candidautilis，产朊假丝酵母的细胞呈圆形、椭圆形或腊肠形，大小为（3.5～4.5）um×（7～13）um；液体培养不产醭，管底有菌体沉淀。产朊假丝酵母能利用糖蜜、木材水解液等生产出人畜可食用的蛋白质，能调节动物肠道微生态平衡，提高饲料消化率，增强动物机体免疫力。产朊假丝酵母可以利用纤维质原料生产营养增富的发酵饲料，而农作物秸秆中就含有大量的纤维素。此外，由于产朊假丝酵母细胞富含维生素B和蛋白质，还能提供动物所需的部分营养物质。作为饲料酶添加剂酵母细胞壁裂解后可产生多种酶类，活的酵母细胞也可胞外分泌多种酶，如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等。因而，酵母可加强对营养物质的消化利用，促进畜禽生长，增进其食欲，增强抵抗疾病和抗应激的能力。

枯草芽孢杆菌，是芽胞杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动，拉丁名为Bacillussubtilis。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用，枯草芽孢杆菌迅速消耗环境中的游离氧，造成肠道低氧，促进有益厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，降低肠道PH值，间接抑制其它致病菌生长，刺激动物免疫器官的生长发育，激活T、B淋巴细胞，提高免疫球蛋白和抗体水平，增强细胞免疫和体液免疫功能，提高群体免疫力；枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用；能合成维生素B1、B2、B6、烟酸等多种B族维生素，提高动物体内干扰素和巨噬细胞的活性。

绿色木霉，菌丝纤细无色，具分隔，多分枝；拉丁学名为Trich0dermaviride，在自然界分布广泛，常腐生于木材、种子及植物残体上。绿色木霉是所产纤维素酶活性最高的菌株之一，所产生的纤维素酶对作物有降解作用，效果非常好，绿色木霉能产生多种具有生物活性的酶系，如：纤维素酶等。木霉具有较强分解纤维素能力，绿色木霉通常能够产生高度活性的纤维素酶，对纤维素的分解能力很强。而农作物秸秆中含有大量的纤维素，使用绿色木霉菌，可以在发酵过程中降解秸秆纤维。

上述的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌等微生物复合后得到的复合菌对农作物秸秆起到很好的发酵作用，农作物秸秆中含有大量的纤维素，复合菌中的微生物在生长繁殖过程中利用纤维质原料生产营养增富的发酵饲料，在高效分解因子的作用下，将农作物秸秆里的粗纤维、木质素、通过生物生化的作用，把畜禽不能吸收的高分子碳水化合物转化成可吸收利用的低分碳水化合物；复合菌里的多种有益菌群能大量吸取畜禽难以利用的有机氮、无机氮，使之转化成营养成份较高的菌体蛋白质；复合菌中的有益菌种在发酵中能产生大量蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，纤维素分解酶等，能降解植物性饲料中复杂的有机物，从而促进消化吸收，提高饲料利用率；有益菌群在畜禽肠胃里，增强了免疫力，减少疾病发生。通过使用复合菌对农作物秸秆进行发酵转化处理，农作物秸秆的粗纤维含量比不发酵成倍降低，粗蛋白含量比不发酵成倍提高。

本发明发酵农作物秸秆的组合物中还包括复合酶，复合酶中纤维素酶和木瓜蛋白酶是常见的酶的种类，纤维素酶能将纤维素彻底的水解为葡萄糖，大幅提高畜禽生产性能和饲料利用率；蛋白酶可补充体内蛋白酶分泌的不足，提高蛋白质的消化率；将蛋白酶加入饲料配方或直接混合在饲料中，可以大大提高蛋白质的利用率和转化率，并能开发更广的蛋白源，从而降低饲料成本。在发酵农作物秸秆中将复合菌和复合酶一起用于发酵农作物秸秆，可以加快分解农作物秸秆中的纤维素，从而提供可被吸收的养料；而且发酵后得到的饲料中含有的复合酶用于喂牛或羊后，进入畜禽的肠道中，能改善胃肠机能，有效抑制畜禽肠道中病原菌的繁殖，提高机体免疫力，降低发病率和死亡率；还能促进畜禽对饲料中营养物质的消化吸收，提高饲料转化率。

本发明产生的有益效果是：

1、秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，但是大部分农作物秸秆被就地焚烧或废弃，不仅造成了资源的大量浪费，还带来了的环境污染，直接用来喂牲畜的话，由于秸秆中粗纤维含量高难以被动物消化吸收，能利用的养分少，适口性差，喂养效果都非常低下；丰富的秸秆资源是人类尚未充分开发利用的一个巨大宝库，本发明采用农作物秸秆进行发酵制备反刍动物的饲料，属于变废为宝项目，能让农作物秸秆得到充分的利用；农作物秸秆中含有丰富的纤维素，在发酵过程中，复合菌中的微生物在生长繁殖过程中利用纤维质原料生产出营养增富的发酵饲料，经过发酵后的农作物秸秆，粗纤维可以降解，粗蛋白可以提高，其营养价值得到了提高，反刍动物的适口性好。

2、微量元素是畜禽生长、繁育所必需的营养物质，本发明将复合微量元素加入到秸秆中，进行发酵制备饲料，制备得到的饲料中含有铁、锌、锰等微量元素，为动物的提供了生长所必需的营养物质。本发明制备得到的饲料不含有化学抗生素类药物，安全环保，利用农作物秸秆进行发酵制备反刍动物的饲料，农作物秸秆中含有的大量纤维素得到了分解，粗纤维含量降低，发酵后的饲料粗蛋白含量得到了提高,改善了适口性，提高消化率，同时降低了饲料的成本。

3、本发明一种发酵农作物秸秆的组合物及其应用，该组合物由糖蜜、复合菌、复合酶、复合微量元素等组分组成，将该组合物用于发酵农作物秸秆制备反刍动物饲料，发酵效果好，方法简单、成本低，发酵后制备得到的反刍动物的饲料营养全面、有香甜味、提高了动物的食欲，动物爱吃，生长快。在发酵过程中添加了复合菌，制备得到的饲料中所含的有益微生物能够加强动物对营养物质的消化利用，促进动物的生长，改善胃肠机能，增进其食欲，有效抑制畜禽肠道中病原菌的繁殖，增强了免疫力，提高了抵抗疾病的能力，减少疾病发生。

4、本发明一种发酵农作物秸秆的组合物及其应用，将农作物秸秆进行发酵生产反刍动物饲料，不仅使农作物秸秆得到了充分利用，还为畜牧业提供了大量的饲料资源，降低了饲养成本，具有良好的、十分光明的应用前景；对发展环保型、节粮型畜牧业，具有重大意义。

具体实施方式

实施例1

一种发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

糖蜜5份；复合菌8份；复合酶2.5份；复合微量元素4份；磷酸脲0.5份；食盐0.5份。

上述的复合菌由12％的产朊假丝酵母、10％的枯草芽孢杆菌和8％的绿色木霉经培养后复合而成；

上述的复合酶是由1.5份的纤维素酶和1份的木瓜蛋白酶组成；

上述的复合微量元素包括硫酸亚铁1份，硫酸锌0.8份，草酸钙1份，硫酸锰1.2份。

上述的组合物用于发酵农作物秸秆的具体处理方法步骤如下：

（1）收集玉米秸杆，清除泥土，将玉米秸秆进行粉碎，然后取75份重量份数的粉碎后的玉米秸杆待用；

（2）将组合物中重量份数的的复合菌放入容器内，用适量的24～28℃水溶解，充分搅拌均匀，使其溶化成复合菌液；

（3）按组合物中重量份数的糖蜜和步骤（2）中配置好的复合菌液混合均匀，得到混合溶液，然后将步骤（1）中的玉米秸杆和混合溶液混合，并加入重量份数的复合微量元素、磷酸脲和食盐，并加入重量份数为10份的小麦麸，然后用搅拌机搅拌均匀，得到发酵料，其含水量为60～72%；

（4）将步骤（3）中得到的发酵料装入包装袋中，将袋口封紧，置于28～37℃下密闭发酵10天以上即可得到反刍动物的饲料。

实施例2

一种发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

糖蜜8份；复合菌9份；复合酶3.5份；复合微量元素5.5份；尿素1份；食盐0.7份。

上述的复合菌由14％的产朊假丝酵母、12％的枯草芽孢杆菌和10％的绿色木霉经培养后复合而成；

上述的复合酶是由2份的纤维素酶和1.5份的木瓜蛋白酶组成；

上述的复合微量元素包括硫酸亚铁1.5份，硫酸锌1份，草酸钙1.6份，硫酸锰1.4份。

上述的组合物用于发酵农作物秸秆的具体处理方法步骤如下：

（1）收集农作物秸杆稻草和花生藤，清除泥土，将农作物秸秆进行粉碎，然后取80份重量份数的粉碎后的农作物秸杆待用；

（2）将组合物中重量份数的的复合菌放入容器内，用适量的24～28℃水溶解，充分搅拌均匀，使其溶化成复合菌液；

（3）按组合物中重量份数的糖蜜和步骤（2）中配置好的复合菌液混合均匀，得到混合溶液，然后将步骤（1）中的农作物秸杆和混合溶液混合，并加入重量份数的复合微量元素、尿素和食盐，并加入重量份数为13份的玉米或米糠，然后用搅拌机搅拌均匀，得到发酵料，其含水量为60～72%；

（4）将步骤（3）中得到的发酵料装入包装袋中，将袋口封紧，置于28～37℃下密闭发酵25天即可得到反刍动物的饲料。

实施例3

一种发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

糖蜜10份；复合菌10份；复合酶4.5份；复合微量元素6.5份；缩二脲2份；食盐1份。

上述的复合菌由17％的产朊假丝酵母、7％的枯草芽孢杆菌和12％的绿色木霉经培养后复合而成。

上述的复合酶是由2.5份的纤维素酶和2份的木瓜蛋白酶组成；

上述的复合微量元素包括硫酸亚铁1.5份，硫酸锌1.2份，草酸钙2.2份，硫酸锰1.6份。

上述的组合物用于发酵农作物秸秆的具体处理方法步骤如下：

（1）收集农作物秸杆红薯藤、蔬菜叶和高梁秆，清除泥土，将农作物秸秆进行粉碎，然后取85份重量份数的粉碎后的农作物秸杆待用；

（2）将组合物中重量份数的的复合菌放入容器内，用适量的24～28℃水溶解，充分搅拌均匀，使其溶化成复合菌液；

（3）按组合物中重量份数的糖蜜和步骤（2）中配置好的复合菌液混合均匀，得到混合溶液，然后将步骤（1）中的农作物秸杆和混合溶液混合，并加入重量份数的复合微量元素、缩二脲和食盐，并加入重量份数为13份的薯粉或豆粕，然后用搅拌机搅拌均匀，得到发酵料，其含水量为60～72%；

（4）将步骤（3）中得到的发酵料装入包装袋中，将袋口封紧，置于28～37℃下密闭发酵30天即可得到反刍动物的饲料。

实施例4：

一种发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

糖蜜6份；复合菌9份；复合酶3份；复合微量元素5份；非蛋白氮1.2份；食盐0.7份。

上述的复合菌由13％的产朊假丝酵母、11％的枯草芽孢杆菌和9％的绿色木霉经培养后复合而成；

上述的复合酶是由1.5份的纤维素酶和1.5份的木瓜蛋白酶组成；

上述的复合微量元素包括硫酸亚铁1.5份，硫酸锌0.8份，草酸钙1.5份，硫酸锰1.2份。

上述的非蛋白氮是磷酸脲、尿素或缩二脲。

上述的组合物用于发酵农作物秸秆的具体处理方法步骤如下：

（1）收集麦秆和桑杆，清除泥土，粉碎，然后取75～85份重量份数的粉碎后的农作物秸杆待用；

（2）将组合物中重量份数的的复合菌放入容器内，用适量的24～28℃水溶解，充分搅拌均匀，使其溶化成复合菌液；

（3）按组合物中重量份数的糖蜜和步骤（2）中配置好的复合菌液混合均匀，得到混合溶液，然后将步骤（1）中的农作物秸杆和混合溶液混合，并加入重量份数的复合微量元素、非蛋白氮和食盐，并加入重量份数为10～20份的小麦麸、玉米、薯粉、米糠或豆粕，然后用搅拌机搅拌均匀，得到发酵料，其含水量为60～72%；

（4）将步骤（3）中得到的发酵料装入包装袋中，将袋口封紧，置于28～37℃下密闭发酵18天即可得到反刍动物的饲料。

饲喂试验：

(1)试验材料

试验组：选用实施例中所制得的饲料：

对照组：常用的青贮玉米杆饲料，有以下重量份数的原料组成：玉米秆青贮50份，鲜啤酒渣10份，精料30份，糖蜜5份，稻草10份。

供试牛：品种为夏南牛，体重185公斤左右，数量90头。

(2)试验方法

将90头夏南牛随机分成2组，每组45头牛。

试验组和对照组分别测量初始体重，实验结束测量末期体重，记录饲料消耗量、发病率，计算平均日增重和料肉比，均为自由采食，试验期l00天。

（3）实验结果

试验结果表明，将本发明的发酵农作物秸秆的组合物用于发酵农作物秸秆能够将粗纤维和粗蛋白转化，用其代替青贮玉米杆饲喂反刍动物是可行的，不仅可以达到反刍动物理想的日增重效果，保证反刍动物的健康生长，而且可节约饲料投喂量和节省储存饲料仓库占用，降低饲养成本，缩短饲养时间，取得了显著的经济效益。试验组与对照组相比较，食用本发明饲料的牛增重速度较快，生病率低，且牛的精神状态很好，喜欢食用本发明的饲料，牛肉质量明显好于对照组。

Claims (8)

1.一种发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

糖蜜5～10份；

复合菌8～10份；

复合酶2.5～4.5份；

复合微量元素4～6.5份；

非蛋白氮0.5～2份；

食盐0.5～1.0份。

2.根据权利要求l所述的发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，所述的复合菌由12％～17％的产朊假丝酵母、7％～12％的枯草芽孢杆菌、8％～12％的绿色木霉经培养后复合而成。

3.根据权利要求l所述的发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，所述的复合酶是由1.5～2.5份的纤维素酶和1～2份的木瓜蛋白酶组成。

4.根据权利要求l所述的发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，所述的复合微量元素包括硫酸亚铁1～1.5份，硫酸锌0.8～1.2份，草酸钙1～2.2份，硫酸锰1.2～1.6份。

5.根据权利要求l所述的发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，所述的非蛋白氮是磷酸脲、尿素或缩二脲。

6.根据权利要求1-5所述的发酵农作物秸秆的组合物，其特征在于，所述组合物在发酵农作物秸秆制备反刍动物饲料中的应用。

7.根据权利要求6所述的组合物在发酵农作物秸秆制备反刍动物饲料中的应用，其特征在于，该组合物用于发酵农作物秸秆的具体处理方法步骤如下：

（1）收集农作物秸杆，清除泥土，将农作物秸秆进行粉碎，然后取75～85份重量份数的粉碎后的农作物秸杆待用；

（2）将组合物中重量份数的的复合菌放入容器内，用适量的24～28℃水溶解，充分搅拌均匀，使其溶化成复合菌液；

（3）按组合物中重量份数的糖蜜和步骤（2）中配置好的复合菌液混合均匀，得到混合溶液，然后将步骤（1）中的农作物秸杆和混合溶液混合，并加入重量份数的复合微量元素、非蛋白氮和食盐，并加入重量份数为10～20份的小麦麸、玉米、薯粉、米糠或豆粕，然后用搅拌机搅拌均匀，得到发酵料，其含水量为60～72%；

（4）将步骤（3）中得到的发酵料装入包装袋中，将袋口封紧，置于28～37℃下密闭发酵10天以上即可得到反刍动物的饲料。

8.根据权利要求6或7所述的组合物在发酵农作物秸秆制备反刍动物饲料中的应用，其特征在于，所述的农作物秸杆包括玉米秸、麦秸、稻草、花生藤、红薯藤、蔬菜叶、桑杆和高梁秆中的一种或多种。