CN106306426A - 一种玉米青贮新工艺 - Google Patents

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白云山
刘武举
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Abstract

本发明公开了一种玉米青贮新工艺，以农副产品玉米秸秆为原料，通过复合微生物固体发酵、乳酸菌腐熟和双菌二步发酵的制备工艺，提高了玉米秸秆生物青贮的饲用营养价值；在制备工艺中首先通过高浓度有机废水中的酿酒酵母和乳酸菌、嗜热链菌球及纤维素酶的协同作用，将玉米秸秆进行生物腐熟，初步将大分子物质降解为中小分子物质，并杀灭玉米秸秆中的有害微生物；然后通过复合微生物的发酵作用和纤维素酶等的酶解作用，进一步降解玉米秸秆的大分子物质，并将植酸等有害物质消除；然后通过植物乳杆菌和两歧双歧杆菌的发酵作用，提升产品的品质和营养成分，实现了秸秆的高效利用，提高了秸秆的利用价值，具有较好的推广前景。

Description

一种玉米青贮新工艺
技术领域
本发明涉及一种玉米青贮新工艺，属于农副产品综合利用技术领域。
背景技术
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指玉米、玉米、水稻、薯类等农作物在收获籽粒后的剩余部分。农作物秸秆是世界上第一大可再生的生物资源,也是一种可以综合利用的重要资源。如何充分利用秸秆资源而不使环境受到污染是现代农业面临的一大难题。目前秸秆利用过程中,以肥料(包括直接还田)利用量最多,占秸秆资源的36.6%,其次是直接燃料和饲料用量,分别占秸秆资源的23.7%和22.6%,其它如用作工业原料(造纸等)、焚烧和弃置共占17%左右。在应用方式中，饲料化应用是最具应用前景的方式，秸秆饲料化可以节约粮食,解决畜牧业饲料不足的难题。在实践中, 秸秆饲料的加工调制方法一般可分为:物理方法、化学方法、生物学方法三类。物理处理法包括切短、揉、搓、浸泡、射线照射等,处理过的秸秆可直接饲喂家畜,能一定程度提高家畜采食量和消化率,多为其他处理方法的基础；化学处理法主要包括碱化处理、氨化处理和氧化处理；生物学处理法,实质就是利用某些微生物处理秸秆,主要包括青贮、微贮、菌化、酶解等,其中以青贮最为成功,应用也最广泛，但受限于秸秆纤维含量高等特性，目前秸秆主要应用于牛、羊等反刍动物。
玉米秸秆是成熟玉米茎、叶、穗部分总和，是玉米成熟获取籽实后剩余部分，约占作物质量90%。我国每年产生玉米秸秆近6.5亿吨，除少数被作为牲畜饲料、农家肥和农村燃料外，大部分被堆放或直接焚烧后还田，有效工业利用所占比例极低，浪费宝贵资源，且对环境也造成极大污染。采用生物法青贮玉米秸秆，实现玉米秸秆在饲料业、养殖业中的高效利用，既能解决我国饲用蛋白匮乏的现状，又可以对农副产品玉米秸秆加以综合利用，延长农副产品加工链条，使秸秆变废为宝，具有十分重要的社会意义和经济价值。
发明内容
本发明针上述问题，利用微生物发酵和生物酶解技术，提供一种玉米青贮新工艺。
本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：
本发明提供一种玉米青贮新工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）玉米秸秆预处理：将蜡熟期收割后的玉米秸秆收集、去尘，然后粉碎过40目筛；
（2）腐熟：用酒精发酵液调整玉米秸秆含水量60～70%，混入玉米秸秆质量比2～3%的糖蜜，然后加入3～5%纤维素酶、1～2%嗜热链球菌、2～3%乳酸杆菌，在28～32℃条件下腐熟3～5天；
（3）复合发酵菌剂制备：取8～10份活性炭、3～5份磷酸二氢钙、6～8份葡萄糖、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽饼、10～15份玉米秸秆、2～3份里氏木霉、1～2份产朊假丝酵母、1～2份枯草芽孢杆菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下通风发酵3～5d；
（4）混料：按质量比玉米秸秆100份、生物发酵剂2～3份、纤维素酶1～2份、木聚糖酶2～3份、糖蜜2～3份比例混合均匀，调整水分至35～40%；
（5）通风发酵：将混合后的混合物控温通风发酵5～10d，温度28～32℃，定期搅拌；
（6）二步发酵:通风发酵结束后，加入质量比2～3%两歧双歧杆菌、1～2%植物乳杆菌，厌氧发酵20～30天；
（7）烘干粉碎：二步发酵结束后低温烘干粉碎即得青贮玉米秸秆。
上述步骤（2）中的酒精发酵液指的是玉米淀粉发酵产酒精蒸馏后的高浓度有机废水，其中酿酒酵母含量≥3×107cfu/mL。
本发明提供一种玉米青贮新工艺，其优势在于：（1）通过复合微生物固体发酵、乳酸菌腐熟和双菌种二步发酵的制备工艺，提高了玉米秸秆生物青贮的饲用营养价值，经检测，在该工艺条件下，可溶性碳水化合物的含量达到67.2g.Kg-1；粗蛋白含量达到192.45g.Kg-1；体外消化率达到877.45 g.Kg-1，显著高于目前已报道技术水平（p<0.01）；二是在制备工艺中首先通过高浓度有机废水中的酿酒酵母和乳酸菌的协同作用，将玉米秸秆进行生物腐熟，初步将大分子物质降解为中小分子物质，并杀灭玉米秸秆中的有害微生物；然后通过复合微生物的发酵作用（微生物分泌大量酶制剂）和纤维素酶等的酶解作用，进一步降解玉米秸秆的大分子物质，并将植酸等有害物质消除；然后通过两歧双歧杆菌和植物乳杆菌的发酵作用，提升产品的品质和营养成分，经检测玉米秸秆中干物质回收率达到90%以上，低聚木糖含量达到44.9k.Kg-1，益生菌含量达到3.4×109cfu/g，且试验结果表明改变工艺会显著降低产品品质（p<0.01），如将酒精发酵液改用纯净水时粗蛋白含量仅为10.3 g.Kg-1，低聚木糖含量仅为21.4 g.Kg-1；三是本发明利用玉米酒精发酵废液调整青贮秸秆物料，既可将有机废水中的多糖、多肽等功能活性物质添加到青贮秸秆中，又可通过废水中的酿酒酵母的生理代谢提高产品品质（蛋白含量超过玉米秸秆中的蛋白含量，产品中保有一定量的菌体蛋白，对提高产品饲用营养价值意义重大），更可以节约宝贵的水资源，降低生产成本和污水处理成本，经验证将提高经济效益31.5%以上。
本发明提供一种玉米青贮新工艺，所得玉米青贮秸秆产品品质达到饲用行业标准要求，同时，本发明以玉米加工副产物秸秆作为青贮饲料原料，实现了秸秆的高效利用，提高了秸秆的利用价值，具有较好的推广前景。
具体实施方式
实施例1：
一种玉米青贮新工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）玉米秸秆预处理：将蜡熟期收割后的玉米秸秆收集、去尘，然后粉碎过40目筛；
（2）腐熟：用酒精发酵液调整玉米秸秆含水量60～70%，混入玉米秸秆质量比2%的糖蜜，然后加入3%纤维素酶、1%嗜热链球菌、2%乳酸杆菌，在28～32℃条件下腐熟5天；
（3）复合发酵菌剂制备：取8份活性炭、5份磷酸二氢钙、6份葡萄糖、15份米糠、10份玉米粉、5份菜籽饼、10份玉米秸秆、2份里氏木霉、1份产朊假丝酵母、1份枯草芽孢杆菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下通风发酵5d；
（4）混料：按质量比玉米秸秆100份、生物发酵剂2份、纤维素酶1份、木聚糖酶2份、糖蜜2份比例混合均匀，调整水分至35～40%；
（5）通风发酵：将混合后的混合物控温通风发酵10d，温度28～32℃，定期搅拌；
（6）二步发酵:通风发酵结束后，加入质量比2%两歧双歧杆菌、1%植物乳杆菌，厌氧发酵30天；
（7）烘干粉碎：二步发酵结束后低温烘干粉碎即得青贮玉米秸秆。
实施例2：
一种玉米青贮新工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）玉米秸秆预处理：将蜡熟期收割后的玉米秸秆收集、去尘，然后粉碎过40目筛；
（2）腐熟：用酒精发酵液调整玉米秸秆含水量60～70%，混入玉米秸秆质量比3%的糖蜜，然后加入5%纤维素酶、2%嗜热链球菌、3%乳酸杆菌，在28～32℃条件下腐熟3天；
（3）复合发酵菌剂制备：取10份活性炭、3份磷酸二氢钙、8份葡萄糖、10份米糠、15份玉米粉、3份菜籽饼、15份玉米秸秆、3份里氏木霉、2份产朊假丝酵母、2份枯草芽孢杆菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下通风发酵3d；
（4）混料：按质量比玉米秸秆100份、生物发酵剂3份、纤维素酶2份、木聚糖酶3份、糖蜜3份比例混合均匀，调整水分至35～40%；
（5）通风发酵：将混合后的混合物控温通风发酵5d，温度28～32℃，定期搅拌；
（6）二步发酵:通风发酵结束后，加入质量比3%两歧双歧杆菌、2%植物乳杆菌，厌氧发酵20天；
（7）烘干粉碎：二步发酵结束后低温烘干粉碎即得青贮玉米秸秆。
实施例3：
一种玉米青贮新工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）玉米秸秆预处理：将蜡熟期收割后的玉米秸秆收集、去尘，然后粉碎过40目筛；
（2）腐熟：用酒精发酵液调整玉米秸秆含水量60～70%，混入玉米秸秆质量比2.5%的糖蜜，然后加入4%纤维素酶、1.5%嗜热链球菌、2.5%乳酸杆菌，在28～32℃条件下腐熟4天；
（3）复合发酵菌剂制备：取9份活性炭、4份磷酸二氢钙、7份葡萄糖、12份米糠、13份玉米粉、4份菜籽饼、12份玉米秸秆、2.5份里氏木霉、1.5份产朊假丝酵母、1.5份枯草芽孢杆菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下通风发酵4d；
（4）混料：按质量比玉米秸秆100份、生物发酵剂2.5份、纤维素酶1.5份、木聚糖酶2.5份、糖蜜2.5份比例混合均匀，调整水分至35～40%；
（5）通风发酵：将混合后的混合物控温通风发酵8d，温度28～32℃，定期搅拌；
（6）二步发酵:通风发酵结束后，加入质量比2.5%两歧双歧杆菌、1.5%植物乳杆菌，厌氧发酵25天；
（7）烘干粉碎：二步发酵结束后低温烘干粉碎即得青贮玉米秸秆。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种玉米青贮新工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）玉米秸秆预处理：将蜡熟期收割后的玉米秸秆收集、去尘，然后粉碎过40目筛；
（2）腐熟：用酒精发酵液调整玉米秸秆含水量60～70%，混入玉米秸秆质量比2～3%的糖蜜，然后加入3～5%纤维素酶、1～2%嗜热链球菌、2～3%乳酸杆菌，在28～32℃条件下腐熟3～5天；
（3）复合发酵菌剂制备：取8～10份活性炭、3～5份磷酸二氢钙、6～8份葡萄糖、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽饼、10～15份玉米秸秆、2～3份里氏木霉、1～2份产朊假丝酵母、1～2份枯草芽孢杆菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下通风发酵3～5d；
（4）混料：按质量比玉米秸秆100份、生物发酵剂2～3份、纤维素酶1～2份、木聚糖酶2～3份、糖蜜2～3份比例混合均匀，调整水分至35～40%；
（5）通风发酵：将混合后的混合物控温通风发酵5～10d，温度28～32℃，定期搅拌；
（6）二步发酵:通风发酵结束后，加入质量比2～3%两歧双歧杆菌、1～2%植物乳杆菌，厌氧发酵20～30天；
（7）烘干粉碎：二步发酵结束后低温烘干粉碎即得青贮玉米秸秆。
2.根据权利要求1所述的一种玉米青贮新工艺，其特征在于所述步骤（2）中的酒精发酵液指的是玉米淀粉发酵产酒精蒸馏后的高浓度有机废水，其中酿酒酵母含量≥3×107cfu/mL。
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