CN114766596A - 薏苡仁糠和五倍子渣降解方法及其应用、生物发酵饲料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薏苡仁糠和五倍子渣降解方法及其应用、生物发酵饲料，该降解方法包括以下步骤：S1、发酵底物的制备：将薏苡仁糠、五倍子渣和豆粕粉混合均匀，得到发酵底物，发酵含水量为30％～50％；S2、发酵菌种的制备：准备发酵菌种；S3、发酵：将上述发酵菌种加入所述发酵底物后进行发酵，通过上述方案，薏苡仁糠和五倍子渣降解过多的粗纤维和黄曲霉菌毒素，还能产生各种代谢产物，制备成含有益生菌的生物发酵饲料,增加生物发酵饲料中的营养成分，该发酵方法既能高效充分利用薏苡仁糠和五倍子渣，实现资源最大化，减少环境污染，通过该降解方法制备得到的产物可直接作为生物发酵饲料。
Description
技术领域
本发明涉及生物饲料领域，具体是涉及薏苡仁糠和五倍子渣降解方法及其应用、生物发酵饲料。
背景技术
薏苡仁，又称薏仁、药玉米等，是禾本科植物薏苡的干燥种仁；性凉，味甘淡，具有健脾、补肺、清热、利湿功效。主产于贵州、福建、河北、辽宁和江苏等地，现多为人工栽培。薏苡仁米在加工成精米的过程中需去掉外壳和占总质量10％左右的种皮和胚，然后将的种皮和胚制成薏苡仁糠。
五倍子为漆树科植物盐肤木、青麸杨或红麸杨叶上的虫瘿，主要由五倍子蚜寄生而形成。五倍子性寒，味酸、涩，有涩肠止泻，敛肺降火，收湿敛疮，敛汗，止血等功效。经检测，五倍子渣含有80％的水分，20％的干物质。干物质中粗蛋白质含量为11％～13％，粗纤维含量16％～18％，钙0.45％左右，磷0.12％左右，单宁酸3％左右。
薏苡仁糠营养成分含量丰富，粗蛋白15％～16％，粗脂肪6.8％-8％，粗纤维12％～13％，钙0.05％左右，磷0.9％左右。其中含有功能性成分总黄酮1.3％～1.4％，粗多糖2～3％。因此，薏苡仁糠可作为饲料使用在动物养殖中。但是，由于薏苡仁糠粗脂肪含量高，储存不当容易酸败，且很容易黄曲霉菌毒素超标。
五倍子渣由于含水量高，易腐败变质，烘干成本大，大部分当作废料丢弃，对环境造成污染。小部分将五倍子渣作为肥料用于种植瓜果、蔬菜和茶叶等，利用价值较低。也有研究报道，将五倍子渣作为饲料直接饲喂，但由于含水量和粗纤维高，存在动物消化利用率低，处理量少等问题。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种有效降解五倍子渣中的大分子物质且延长产品存放时间的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法。
本发明的第二目的是提供一种包括上述降解方法的应用。
本发明的第三目的是提供一种通过上述降解方法制备得到的生物发酵饲料。
为了实现上述的第一目的，本发明提供的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法包括以下步骤：
S1、发酵底物的制备：将薏苡仁糠、五倍子渣和豆粕粉混合均匀，得到发酵底物，所述发酵含水量为30％～50％；
S2、发酵菌种的制备：准备发酵菌种；
S3、发酵：将上述发酵菌种加入所述发酵底物后进行发酵。
由上述方案可见，将薏苡仁糠和五倍子渣搭配作为发酵底物，利用菌种发酵技术，不但能将薏苡仁糠和五倍子渣过多的粗纤维和黄曲霉菌毒素降解，还能产生有机酸、酶、小肽、维生素等代谢产物，该降解方法得到的发酵产物可直接作为生物发酵饲料，使得该生物发酵饲料含有益生菌和丰富的营养物质，该降解方法既能高效充分利用薏苡仁糠和五倍子渣，也能真正将五倍子渣变废为宝，提高经济价值，实现资源最大化，减少环境污染。
进一步的方案是，在步骤S2中，发酵菌种包括至少两组混合菌组，至少两组混合菌组包括好氧菌组和厌氧菌组，每一组混合菌组中含有至少一种菌种；在步骤S3中，至少两组混合菌组分批依次加入发酵底物。
可见，首先好氧菌组是一种产酶力强的菌种，通过好氧菌的耗氧，发酵底物中的游离氧更少，利于后期厌氧菌的生长，同时枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌产生大量的胞外酶能很好地降解底物中的大分子物质，也能为厌氧菌的增殖提供好的营养物质。厌氧菌选用能产生大量有机酸且能在肠道黏附的益生菌，这样更利于发酵底物营养价值的提升。
进一步的方案是，在步骤S1中，按重量比，薏苡仁糠、五倍子渣和豆粕粉的比值为：100～150:150～200:40～50。
可见，在上述比值范围内的薏苡仁糠、五倍子渣和豆粕粉组成的发酵底物在发酵后能够提供更多营养物质。
进一步的方案是，至少两组混合菌组包括好氧菌组和厌氧菌组，好氧菌组包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，厌氧菌组包括植物乳杆菌和丁酸梭菌。
可见，好氧菌组和厌氧菌组中含有不同的菌种，不同的菌种在发酵过程中分解不同的产物，为生物发酵饲料提供更多的营养，并且混合菌种中的益生菌能够改善动物肠道问题。
进一步的方案是，在步骤S3中，发酵具体方法为：将菌种接入发酵底物混合均匀后放入吨袋中压实，在吨袋内***一根中空管子后，对吨袋封口，中空管子的一端位于吨袋内，中空管子的另一端位于吨袋外，吨袋内的发酵物在20℃～35℃下自然发酵7天～10天。
进一步的方案是，在步骤S3中，先将好氧菌组接入发酵底物混合均匀，放置10h～12h后接入厌氧菌组，混合均匀后加入吨袋中。
可见，将不同的混合菌种分批依次加入，不同的菌种有不同的发酵时间，将吨袋密封后，为菌种的发酵提供少氧环境；使用吨袋作为发酵容器，并且采用自然发酵的方式，能够保证薏苡仁糠和五倍子渣有效被降解的同时，有效降低成本。
为实现本发明的第二目的，本发明提供的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法的应用，上述的一种薏苡仁糠和五倍子渣降解方法应用于制作生物发酵饲料。为实现本发明的第三目的，本发明提供的生物发酵饲料为如上述的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法步骤S3得到的发酵产物。
具体实施方式
本发明的可应用于生物发酵饲料的制备或者生物发酵领域，本发明的降解方法中采用薏苡仁糠和五倍子渣作为发酵底物，菌种发酵从而降解过多的粗纤维和黄曲霉菌毒素，还能产生有机酸、酶、小肽、维生素等代谢产物，该方法与传统的五倍子渣处理方法和薏苡仁糠的利用方式相比，通过菌种发酵降解薏苡仁糠和五倍子渣能有效解决五倍子渣的处理问题，同时能提升薏苡仁糠的利用价值，该种降解方法获得的发酵产物富含有机酸、酶、益生菌、维生素、小肽等代谢产物，该降解方法获得的发酵产物直接作为生物发酵饲料，能够提高动物免疫力，维持肠道健康，提高生产性能，降低圈舍氨气浓度，因此该薏苡仁糠和五倍子渣降解方法可为一种生物发酵饲料制备方法。
本发明提供的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法，具体的制备方法包括以下步骤：
S1、发酵底物的制备：按重量比，薏苡仁糠、五倍子渣和豆粕粉的比值为：100～150:150～200:40～50，按比例将薏苡仁糠、五倍子渣和豆粕粉混合均匀，得到发酵底物，发酵含水量为30％～50％，优化地，发酵含水量为38％～42％；
S2、发酵菌种的制备：准备至少两组混合菌组，每一组混合菌组中含有至少两种菌种，其中至少两组混合菌组包括好氧菌组和厌氧菌组，好氧菌组包括枯草芽孢杆菌(≥50亿CFU/ml)和地衣芽孢杆菌(≥50亿CFU/ml)，厌氧菌组包括植物乳杆菌(≥10亿CFU/ml)和丁酸梭菌(≥5亿CFU/ml)，将好氧菌组中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌混合均匀备用，将厌氧菌组中的植物乳杆菌和丁酸梭菌混合均匀备用；
S3、发酵：将至少两组混合菌组分批依次加入发酵底物后进行发酵，具体为：将好氧菌组接入发酵底物混合均匀，放置10h～12h后接入厌氧组，混合均匀后放入吨袋中压实，在吨袋内***一根直径为4cm的中空管子后，对吨袋封口，保证中空管子的一端位于吨袋内，中空管子的另一端位于吨袋外，将吨袋放置在仓库阴凉处，吨袋内的发酵物在20℃～35℃下自然发酵7天～10天。
以下通过实施例来对本发明作进一步说明，但是本发明不仅限于这些例子。
实施例1：
实施例1中的生物发酵饲料采用上述降解方法制备得到，在薏苡仁糠和五倍子渣降解方法中，其中在步骤S1和步骤S2中，五倍子的添加量为150份，薏苡仁糠的添加量为200，豆粕粉的添加量为40份，好氧菌组中的枯草芽孢杆菌液的添加量为2份，地衣芽孢杆菌液的添加量为2份，厌氧菌组中的植物乳杆菌液的添加量为2份，丁酸梭菌液的添加量为4份；在步骤S3中，再将封口后的吨袋子在25℃下自然发酵8天。
实施例2：
实施例2中的生物发酵饲料采用上述降解方法制备得到，在薏苡仁糠和五倍子渣降解方法中，其中在步骤S1和步骤S2中，五倍子的添加量为100份，薏苡仁糠的添加量为150，豆粕粉的添加量为50份，好氧菌组中的枯草芽孢杆菌液的添加量为3份，地衣芽孢杆菌液的添加量为3份，厌氧菌组中的植物乳杆菌液的添加量为3份，丁酸梭菌液的添加量为6份，在步骤S3中，再将封口后的吨袋子在30℃下自然发酵7天。
实施例3：
实施例3中的生物发酵饲料采用上述降解方法制备得到，在薏苡仁糠和五倍子渣降解方法中，其中在步骤S1和步骤S2中，五倍子的添加量为200份，薏苡仁糠的添加量为100，豆粕粉的添加量为40份，好氧菌组中的枯草芽孢杆菌液的添加量为1份，地衣芽孢杆菌液的添加量为3份，厌氧菌组中的植物乳杆菌液的添加量为2份，丁酸梭菌液的添加量为1份，在步骤S3中，再将封口后的吨袋子在30℃下自然发酵7天。
实施例4
实施例4中的生物发酵饲料采用上述降解方法制备得到，在薏苡仁糠和五倍子渣降解方法中，其中在步骤S1和步骤S2中，五倍子的添加量为150份，薏苡仁糠的添加量为200，豆粕粉的添加量为40份，好氧菌组中的枯草芽孢杆菌液的添加量为1份，地衣芽孢杆菌液的添加量为2份，厌氧菌组中的植物乳杆菌液的添加量为2份，丁酸梭菌的添加量为4份；在步骤S3中，再将封口后的吨袋子在30℃下自然发酵10天。
实施例5
实施例5中的生物发酵饲料采用上述降解方法制备得到，在薏苡仁糠和五倍子渣降解方法中，其中在步骤S1和步骤S2中，五倍子的添加量为150份，薏苡仁糠的添加量为200，豆粕粉的添加量为40份，好氧菌组中的枯草芽孢杆菌液的添加量为1份，地衣芽孢杆菌液的添加量为2份，不添加厌氧菌组；在步骤S3中，再将封口后的吨袋子在30℃下自然发酵10天。
实施例6
实施例6中的生物发酵饲料采用上述降解方法制备得到，在薏苡仁糠和五倍子渣降解方法中，其中在步骤S1和步骤S2中，五倍子的添加量为150份，薏苡仁糠的添加量为200，豆粕粉的添加量为40份，厌氧菌组中的植物乳杆菌液的添加量为2份，丁酸梭菌的添加量为4份，不添加好氧菌组；在步骤S3中，再将封口后的吨袋子在30℃下自然发酵10天。
实施例7
实施例7中的生物发酵饲料采用上述降解方法制备得到，在薏苡仁糠和五倍子渣降解方法中，其中在步骤S1和步骤S2中，五倍子的添加量为150份，薏苡仁糠的添加量为200，豆粕粉的添加量为40份，好氧菌组中的枯草芽孢杆菌液的添加量为1份，地衣芽孢杆菌液的添加量为2份，厌氧菌组中的粪肠球菌液(≥10亿CFU/ml)的添加量为2份，凝结芽孢杆菌液(≥5亿CFU/ml)的添加量为4份；在步骤S3中，再将封口后的吨袋子在30℃下自然发酵10天。
对上述实施例1-7发酵前后的物质含量进行检测，检测结果见表1。
表1：
由表1可见，无论哪种混合菌进行在薏苡仁糠和五倍子渣的降解发酵，均可实现，但是产生的有机酸含量较低时，会对存储时间造成影响。
仔猪养殖功效试验：
选取28日龄断奶仔猪252头(8±0.4kg)，随机分为3组，分别为对照组、发酵前组和发酵后组，每组6个重复，每组84头。每天记录仔猪采食量和腹泻头数，在第42天测定仔猪末重，计算日均增重、日均采食量、料肉比和腹泻率。对照组、发酵前组和发酵后组的生物饲料的成分及其含量具体见下表2，其中发酵前组中的发酵底物为实施例1中接种菌种后未进行发酵的物料，发酵后组为实施例1中经过发酵后得到的物料，在表2中，发酵底物为降解方法中步骤S1中的发酵底物，生物发酵饲料为降解方法最终得到的产物。
表2：各组配方组成
试验结果如下表3。
表3：
注：同行数据肩注无字母表示差异不显著(P＞0.05)，小写字母不同表示差异显著(P＜0.05)
通过上述表3的实验结果可以看出，较之对照组和发酵前组，添加生物发酵饲料组即发酵后组得到的饲料对于仔猪日均增重、日均采食量两个方面都有显著性提高(P＜0.05)，较之发酵前组使用后的结果，仔猪日均增重提高了10.05％，日均采食量提高了8.72％，腹泻率显著性降低了62.86％。较之对照组使用后的结果，仔猪日均增重提高了9.5％，日均采食量提高了8.83％，腹泻率显著性降低了63.89％，由此说明通过混合菌发酵薏苡仁糠和五倍子渣后能够有效提高营养价值，添加5％生物发酵饲料，能显著性提高断奶仔猪生长性能和显著性降低腹泻率。结合表1和表3的检测结果来看，通过混合菌发酵薏苡仁糠和五倍子渣，能有效降解大分子物质，并产生大量有益于动物生产性能和降低动物腹泻的有机酸、胞外酶等代谢产物和有益菌，实现五倍子渣和薏苡仁糠的高效利用。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.薏苡仁糠和五倍子渣降解方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
S1、发酵底物的制备：将薏苡仁糠、五倍子渣和豆粕粉混合均匀，得到发酵底物，所述发酵含水量为30％～50％；
S2、发酵菌种的制备：准备发酵菌种；
S3、发酵：将上述发酵菌种加入所述发酵底物后进行发酵。
2.根据权利要求1所述的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法，其特征在于：
在步骤S2中，发酵菌种包括至少两组混合菌组，至少两组混合菌组包括好氧菌组和厌氧菌组，每一组所述混合菌组中含有至少一种菌种；在步骤S3中，至少两组混合菌组分批依次加入所述发酵底物。
3.根据权利要求1所述的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法，其特征在于：
在步骤S1中，按重量比，所述薏苡仁糠、所述五倍子渣和所述豆粕粉的比值为：100～150:150～200:40～50。
4.根据权利要求2所述的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法，其特征在于：
所述好氧菌组包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，所述厌氧菌组包括植物乳杆菌和丁酸梭菌。
5.根据权利要求1至4任一项所述的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法，其特征在于：
在步骤S3中，发酵具体方法为：将所述菌种接入所述发酵底物混合均匀后放入吨袋中压实，在所述吨袋内***一根中空管子后，对所述吨袋封口，所述中空管子的一端位于所述吨袋内，所述中空管子的另一端位于所述吨袋外，所述吨袋内的发酵物在20℃～35℃下自然发酵7天～10天。
6.根据权利要求5所述的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法，其特征在于：
在步骤S3中，先将好氧菌组接入所述发酵底物混合均匀，放置10h～12h后接入厌氧菌组，混合均匀后加入所述吨袋中。
7.一种薏苡仁糠和五倍子渣降解方法的应用，其特征在于：如权利要求1至6任一项所述的一种薏苡仁糠和五倍子渣降解方法应用于制作生物发酵饲料。
8.生物发酵饲料，其特征在于：所述生物发酵饲料为如权利要求1至6任一项所述的薏苡仁糠和五倍子渣降解方法步骤S3得到的发酵产物。
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