CN102113620B - 一种农副产品微生物发酵饲料及其应用 - Google Patents

一种农副产品微生物发酵饲料及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及公开了一种农副产品微生物发酵饲料及其应用,该发酵饲料是在农副产品中接种产丙酸丙酸杆菌(Propionibacteriumacidipropionci)和布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)得到的。本发明提供的微生物发酵饲料不仅改善了农副产品的品质,而且增加了农副产品的有氧稳定性。同时,用微生物发酵的饲料可以提高肉牛的采食量、日增重和饲料转化效率。

Description

一种农副产品微生物发酵饲料及其应用
技术领域
本发明涉及一种农副产品发酵饲料及其应用,属于饲料加工技术领域。
背景技术
目前,我国规模化、集约化养殖已成为畜牧业发展的方向。但是我国粮食供给紧张,人畜争粮的矛盾突出,对饲料的需求量将愈来愈大,原料价格上涨,饲料成本大幅度增加,严重地阻滞了我国畜牧业的快速发展。同时,随着农业产业结构的调整,农产品及其加工产品的种类丰富多彩,产出的农副产品数量也越来越多,如食品、酿造、制药、水果罐头、果汁等产业出现的酒糟、酱油渣、醋渣、果渣、豆腐渣、西红柿皮、土豆皮和笋壳等等,如果处置不当,既会污染环境又会浪费资源。
在我国目前的生产条件下,农副产品含水量高。如果要长期或者储存使用,只能经过烘干、包装、贮存等环节,才能到达饲养企业手中。由于能源价格的迅速增长,使得烘干成本大幅度上升,其成本占产品市场价格的10%~25%,并且烘干过程温度较高,降低了农副产品饲料的营养价值。因此,农副产品的综合利用,对促进农业可持续发展,提高经济效益和社会效益有着重大的意义。
1、利用产丙酸丙酸杆菌发酵的现有技术
产丙酸丙酸杆菌(Propionibacterium acidipropionici)作为一种微生物添加剂是世界上公认的无毒抑菌剂,在谷物仓储和新鲜饲料保鲜方面有很好的防腐、防霉作用。丙酸杆菌能够将青贮饲料中的糖及其发酵所产生的乳酸分解成乙酸、丙酸及其衍生物,而这些短链脂肪酸特别是丙酸能够有效地抑制青贮饲料中酵母菌和霉菌的繁殖。青贮小麦、高梁和玉米时,添加1x106cfu/g丙酸杆菌能够有效抑制酵母菌的生长繁殖,提高青贮饲料的有氧稳定性,保持有氧稳定性的时间要比未处理的青贮饲料长24h~72h。
2、利用布氏乳杆菌发酵的现有技术
布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)作为青贮饲料接种菌应用,能提高玉米青贮饲料的有氧稳定性。布氏乳杆菌属于异型发酵乳酸菌,除了可以产生乳酸外,还可以产生其他抑菌物质。布氏乳杆菌可以将1mol乳酸降解为0.48mol乙酸、0.48mol 1,2-丙二醇、0.04mol乙醇和0.52molCO2。青贮饲料中添加布氏乳杆菌能够提高乙酸浓度,而乙酸的积聚是提高青贮饲料有氧稳定性的主要原因。
河南农业大学2007年11月30日申请的200710180587.9,名称为“玉米青贮用复合微生物接种剂及其使用方法”,公开了含有同型发酵乳酸菌和异型发酵乳酸菌的玉米青贮用接种剂及其使用方法。该玉米青贮用复合微生物接种剂包括布氏乳杆菌2×109cfu/g~5×1010cfu/g、植物乳杆菌5×109cfu/g~1×1011cfu/g。本发明玉米青贮用复合微生物接种剂采用同型发酵乳酸菌和异型发酵乳酸菌作为产酸源,提高了玉米青贮饲料的保存效果。
3、利用农副产品下脚料制备高品质饲料的方法
吴文国等在1996年06月26日申请的96115415.2,名称为“从农副产品下脚料中制取核酸有机饲料的方法”,该发明提供了一种制备有机化合物的方法,特别是从农副产品下脚料中制取核酸有机饲料的方法,主要包括原料研磨、匀质裂解、干燥制取核酸饲料等工艺步骤,其特点是采用研磨、高温、高速等物理方法,在以氯化钠溶液作为溶剂的碱性状态下进行细胞与核蛋白的裂解以及对核酸大分子进行物理与化学的切割。
目前微生物发酵技术在改善饲料品质、提高原料利用率、降低饲料生产成本、增加畜牧业经济效益等方面具有显著作用,也属于公知的技术。但是,利用微生物对农副产品进行发酵处理,提高饲料的有氧稳定性,得到高品质的饲料,目前尚未见相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以提高饲料原料营养价值和利用率、改善饲料适口性的微生物发酵饲料。
本发明提供的农副产品微生物发酵饲料,是在农副产品中接种产丙酸丙酸杆菌(Propionibacterium acidipropionici)和布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)得到的。
本发明提供的农副产品微生物发酵饲料,其制备方法包括以下步骤:取新鲜没有霉变的农副产品,加入产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌混合菌,搅拌均匀,然后压实、密封,进行厌氧发酵,即得。
上述的微生物发酵饲料及其制备方法中:
所述农副产品选自干玉米秸秆、米糠、啤酒糟、白酒糟、酱油渣、醋渣、苹果果渣、豆腐渣、西红柿皮、土豆皮或笋壳中的一种或几种。
所述产丙酸丙酸杆菌接种浓度为1×108cfu/kg~1×109cfu/kg;
所述布氏乳杆菌接种浓度为1×108cfu/kg~1×109cfu/kg;
当产丙酸丙酸杆菌接种浓度为1×108cfu/kg,布氏乳杆菌接种浓度为1×109cfu/kg,上述剂量添加制备的产品质量最佳;
本发明还提供含农副产品微生物发酵饲料的饲料,是由农副产品微生物发酵饲料与常规饲料按照干物质基础进行配比,重量比为1∶2~4进行混配,优选1∶3。
本发明还提供了一种农副产品微生物发酵饲料在饲养反刍动物方面的应用。所述反刍动物是肉牛。
采用产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌针对农副产品进行发酵处理,具有以下优势:
1、该微生物发酵饲料具有营养丰富,利用率高,适口性好的优点:
1)营养丰富:经过产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌发酵后,有效的改善了原料原有的品质,使其含有丰富的多种生物酶类(蛋白酶、糖化酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等)、低聚糖、多肽、氨基酸、维生素及众多生物活性因子;
2)利用率高:使原料中不易被家畜吸收利用的各类植物大分子物质被酶解为易于动物吸收的小分子营养物质,大大提高饲料的利用率;
3)适口性好:使原来营养价值较低的植物性原料,转化为营养成分全面、易于吸收的微生物发酵饲料,并能显著地改善和提高饲料的适口性和饲料转化效率。
2、由于微生物本身所产生的各类生物活性物质,可以促进动物体内生理性有益微生物菌群的生长,抑制有害菌的生长,减少动物疫病,降低发病率,减少药物使用,提高畜禽的生产性能。由于减少了运输和烘干产生的费用,降低了生产成本,所以提高了农副产品的经济附加值。
3、试验证明,经过对含有产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌厌氧发酵处理的微生物发酵饲料,饲料的品质得到明显改善,肉牛的采食量、日增重和饲料转化效率得到明显提高。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
所述产丙酸丙酸杆菌(Propionibacterium acidipropionici)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(编号1.2225);
所述布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(编号1.40);
实施例1
以啤酒糟作为发酵底物,水分调节至60%~65%,发酵时间48h。
1、试验组为接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌混合菌,并且经过压实密封发酵的农副产品,人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的浓度分别为1×108cfu/kg和1×109cfu/kg;
2、对照组是自然发酵处理的啤酒糟;
3、接种混合菌的啤酒糟发酵饲料的品质测定结果表明:
试验组与对照组pH值为3.8~4.0,但与对照组相比,试验组粗蛋白含量增加8.1%,中性洗涤纤维减少6.3%,乳酸含量下降5%,丙酸含量增加2.5倍。
实施例2
以鲜苹果渣作为发酵底物,水分调节至65%~75%,发酵时间为48h。
1、试验组为接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌混合菌,并且经过压实密封发酵的农副产品,人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的浓度分别为1×108cfu/kg和1×109cfu/kg;
2、对照组是自然发酵处理的苹果渣。
3、接种混合菌的苹果渣发酵饲料的品质测定结果表明:
试验组pH为3.8,对照组pH值为3.9。但与对照组相比,试验组粗蛋白含量增加7.5%,中性洗涤纤维减少10.6%,乳酸含量下降3.4%,丙酸含量增加4.3倍。
实施例3
以啤酒糟、玉米秸和大豆秸作为发酵底物,按照各组分干物质基础,配比关系1∶1∶1∶1∶1,水分调节至60%~65%,发酵时间为48h。
1、试验组为接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌混合菌并且经过压实密封发酵的农副产品,人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的浓度分别为1×108cfu/kg和1×109cfu/kg;
2、对照组自然发酵处理的啤酒糟、玉米秸和大豆秸混合饲料;
3、接种混合菌的啤酒糟、玉米秸和大豆秸混合发酵饲料品质测定结果表明:
与对照组相比,试验组的pH值没有差异,但粗蛋白含量增加9.8%,中性洗涤纤维减少15.8%,乳酸含量下降3.8%,丙酸含量增加3.6倍。
实施例4
1、1个对照组和4个试验组,作为发酵底物的农副产品包括干玉米秸秆、西红柿皮、米糠、啤酒渣、鲜苹果渣,按照各组分干物质基础,重量配比关系1∶1∶1∶1∶1,水分调节至60%~65%,发酵时间为48h。对照组是自然发酵处理的农副产品,试验组为接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的混合菌并且经过压实密封发酵的农副产品。
试验组1:人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的浓度分别为1×108cfu/kg和1×108cfu/kg;
试验组2:人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的浓度分别为1×108cfu/kg和1×109cfu/kg;
试验组3:人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的浓度分别为1×109cfu/kg和1×108cfu/kg;
试验组4:人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的浓度分别为1×109cfu/kg和1×109cfu/kg;
2、分别测定对照组和试验组农副产品发酵饲料的品质和暴露空气中的有氧稳定性,结果见表1和表2:
表1:不同量的产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌发酵对农副产品发酵饲料的影响
  指标(DM,%)   对照组   试验组1   试验组2   试验组3   试验组4
  粗蛋白   8.11b   8.89a   9.22a   9.27a   9.38a
  中性洗涤纤维   62.12a   51.25b   48.52b   48.01b   52.65b
  乳酸   2.86a   2.84a   2.73b   2.75b   2.81a
  乙酸   0.79b   0.85b   0.91a   0.83b   0.94a
  丙酸   0.03c   0.07b   0.06b   0.13a   0.12a
同行平均数肩注字母不同者差异显著(P<0.05)
从表1可以看出:四个产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌试验组的粗蛋白增加,中性洗涤纤维含量下降,乳酸的含量没有影响或者略有降低,乙酸和丙酸的含量提高。
表2:不同处理对农副产品发酵饲料有氧稳定性的影响
Figure BDA0000050596160000061
Figure BDA0000050596160000071
同列平均数肩注字母不同者差异显著(P<0.05)
从表2可以看出:随着发酵饲料在空气中的暴露时间延长,四个产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌处理组的霉菌数远远小于对照组,四个处理组的酵母菌数远远小于对照组,四个处理组的乳酸菌数高于对照组。
结论:通过产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌发酵处理提高了饲料的营养价值,增加了短链脂肪酸的含量,降低了饲料中霉菌和酵母菌的数量,改善了农副产品微生物发酵饲料的有氧稳定性,改善了饲料的饲喂价值。
实施例5:
1、作为发酵底物的农副产品包括干玉米秸秆、西红柿皮、米糠、啤酒渣、鲜苹果渣,按照各组分干物质基础,重量配比关系1∶1∶1∶1∶1,水分调节至65%,人工接种布氏乳杆菌和产丙酸丙酸杆菌的浓度为1×109cfu/kg和1×108cfu/kg,发酵时间为48h;
2、依据各日粮组分的干物质基础,发酵的农副产品按26.37%的比例与32.9%玉米、13.03%棉籽饼粕、0.17%小苏打、0.23%食盐、0.29%CaCO3、1.21%添加剂(其中含有4000mg/kg Fe;1000mg/kg Cu;5500mg/kg Zn;200mg/kg Mn;90mg/kg I;30mg/kg Se;15mg/kg Co;320,000IU/kg VA;100,000IU/kg VD3;4,000IU/kg VE)、25.80%全株玉米青贮配合成全混合日粮饲喂肉牛;
3、对照组:未经微生物处理自然发酵的农副产品组饲喂肉牛;
4、与对照组相比,饲喂经过布氏乳杆菌和产丙酸丙酸杆菌处理发酵的农副产品,混入日粮后,肉牛的采食量增加了13.5%、日增重提高了8.9%,饲料的转化效率提高16.8%。
结论:通过产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌发酵处理提高了肉牛的采食量,改善了肉牛的日增重,降低了肉牛饲养的饲料成本,提高了肉牛养殖的效益。
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种农副产品微生物发酵饲料,其特征在于,该发酵饲料的制备方法包括以下步骤:以啤酒糟、玉米秸和大豆秸作为发酵底物,按照各组分干物质基础,配比关系1:1:1,水分调节至60%~65%,人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的混合菌,其浓度分别为1×108cfu/kg和1×109cfu/kg,进行压实密封发酵,发酵时间为48h。 
2.一种农副产品微生物发酵饲料,其特征在于,该发酵饲料的制备方法包括以下步骤:作为发酵底物的农副产品包括干玉米秸秆、西红柿皮、米糠、啤酒渣、鲜苹果渣,按照各组分干物质基础,重量配比关系1:1:1:1:1,水分调节至60%~65%,人工接种产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌的混合菌,进行压实密封发酵,发酵时间为48h;所述产丙酸丙酸杆菌和布氏乳杆菌,其浓度分别为1×108cfu/kg和1×109cfu/kg、或者1×108cfu/kg和1×108cfu/kg、或者1×109cfu/kg和1×108cfu/kg、或者1×109cfu/kg和1×109cfu/kg。 
3.一种农副产品微生物发酵饲料,其特征在于,该发酵饲料的制备方法包括以下步骤:作为发酵底物的农副产品包括干玉米秸秆、西红柿皮、米糠、啤酒渣、鲜苹果渣,按照各组分干物质基础,重量配比关系1:1:1:1:1,水分调节至65%,人工接种布氏乳杆菌和产丙酸丙酸杆菌的浓度为1×109cfu/kg和1×108cfu/kg,发酵时间为48h。 
4.权利要求3所述的发酵饲料在用于饲喂肉牛的全混合日粮中的应用,依据各日粮组分的干物质基础,发酵的农副产品按26.37%的比例与32.9%玉米、13.03%棉籽饼粕、0.17%小苏打、0.23%食盐、0.29%CaCO3、1.21%添加剂、25.80%全株玉米青贮进行配合成全混合日粮;其中添加剂含有4000mg/kg Fe; 1000mg/kg Cu; 5500mg/kg Zn; 200mg/kg Mn; 90mg/kg I; 30mg/kg Se; 15mg/kg Co; 320,000IU/kg VA; 100,000IU/kg VD3; 4,000IU/kg VE。 
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