CN103053791A - 一种节粮环保微生物发酵饲料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节粮环保微生物发酵饲料，由下述组分按重量分数比混匀发酵而成：花生壳粉351份，次粉32份，麸皮20份，虫沙54份，啤酒糟500份，预混料20份，菌液23份；所述预混料由下述组分按重量分数比组成：石粉452份，沸石粉330份，复合多维24份，磷酸氢钙50份，喷浆玉米皮50份，食盐90份，香味剂2份，甜味剂2份。本发明所述的节粮环保微生物发酵饲料利用廉价的农作物下脚料通过微生物固体发酵，变废为宝，形成新一代集营养、防病、省料、生态四效于一体的全营养生物发酵节粮环保饲料。

Description

一种节粮环保微生物发酵饲料及其制作方法

技术领域

本发明涉及畜禽用饲料，特别涉及一种节粮环保微生物发酵饲料及其制作方法。

背景技术

全世界每年约有纤维素资源2000亿吨，我国约有100亿吨，其中玉米秸秆就达到8亿吨左右，这些秸秆资源绝大多数被用于燃料和肥料，是资源白白浪费。如果我们把其中的40%秸秆发酵处理，变成饲料，则可以获得相当于1亿吨的饲料粮，约为目前全国每年饲料用粮的一半。

目前，饲料及养殖行业存在着市场动荡幅度大、人畜争粮的矛盾突出、大量秸秆资源没有得到合理的开发利用、畜禽产品的化学投入高和食品安全潜在威胁程度大等突出问题的现状下，利用植物茎秆皮壳发酵制作饲料符合科学发展观的宏大前提，符合国家行业政策，能够变废为宝，降低饲料成本，增加养殖效益，消除环境污染，减少疾病发生，生产安全绿色无公害畜产品。

早在20世纪70年代，国内外学者就开始研究节粮环保微生物发酵饲料。目前，美、日、欧洲、中南美洲、东南亚等地均在使用，并有推广普及的趋势。我国自20世纪90年代以来，国内一些企业和科研部门在生物发酵饲料生产技术方面做了大量研究工作，并取得了一定的进展。但目前生物发酵饲料还是以传统的家庭作坊式、固体堆积发酵等生产方式为主，还未形成机械化规模连续生产。而且传统发酵饲料往往存在质量不稳定、发酵度难以掌控、易染菌霉变、营养价值不高、适口性较差、不宜储存等技术瓶颈和产品缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种节粮环保、质量稳定、适口性好、营养价值高的微生物发酵饲料。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种节粮环保微生物发酵饲料，由下述组分按重量分数比混匀发酵而成：花生壳粉351份，次粉32份，麸皮20份，虫沙54份，啤酒糟500份，预混料20份，菌液23份；

所述预混料由下述组分按重量分数比组成：石粉452份，沸石粉330份，复合多维24份，磷酸氢钙50份，喷浆玉米皮50份，食盐90份，香味剂2份，甜味剂2份；

所述的复合多维的配比如下：

维生素A  20000IU/kg  维生素D₃  10000IU/kg

维生素E  110mg/kg    维生素K₃  10mg/kg

维生素B₁  8mg/kg     维生素B₂   12mg/kg

维生素B₆  7mg/kg     维生素B₁₂   0.2mg/kg

生物素    25mg/kg    烟酸        120mg/kg

泛酸钙    60mg/kg    叶酸        6mg/kg

铜  3g/kg    铁   3.5g/kg   锰   2g/kg

锌  3g/kg 碘  9mg/kg   余量为啤酒酵母粉；

所述菌液为毕赤酵母（Pichia jadinii）Hzd-pj-003菌液、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）Hzd-bs-001菌液和干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）Hzd-lc-002菌液的混合菌液。

在上述方案的基础上，所述菌液中毕赤酵母（Pichia jadinii）Hzd-pj-003菌液活菌数≥2.1×10⁹ 个/mL、枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）Hzd-bs-001菌液活菌数≥6.2×10⁹ 个/ mL、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）Hzd-lc-002菌液的活菌数≥2.0×10¹⁰个/mL。

毕赤酵母（Pichia jadinii）Hzd-pj-003，保藏号：CGMCC No.6930；

枯草芽孢杆菌（Bacillus  subtilis）Hzd-bs-001，保藏号：CGMCC No.6928；

干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）Hzd-lc-002，保藏号：CGMCCNo.6929；

在上述方案的基础上，发酵饲料中粗蛋白含量为16%，游离氨基酸含量为47.09 g/kg，活性肽含量为0.81 g/kg，水溶性蛋白质含量为11.32g/kg。

在上述方案的基础上，发酵饲料中蛋白酶活性为546.35U，纤维素酶活性为5942.67U，植酸酶活性为106.45U。

一种节粮环保微生物发酵饲料的饲喂方法，该发酵饲料作为禽畜日粮替代30%-50%的全价配合饲料直接饲喂。

在上述方案的基础上，所述禽畜为猪、鸡、鸭、牛或羊。

一种节粮环保微生物发酵饲料的制作方法，具体步骤如下：

按照组分中的配比将菌液与其他组分混匀，装袋，25-30℃恒温，7天即可。

一种节粮环保微生物发酵饲料，用相同重量分数比的玉米秸秆代替上述花生壳粉。

本发明所述的节粮环保微生物发酵饲料通过机械化连续生产，袋内固体发酵，有效的杜绝了家庭作坊和固体堆积发酵中的染菌霉变问题，并且产品质量稳定。本发明是利用廉价的农作物下脚料通过微生物固体发酵，变废为宝，形成新一代集营养、防病、省料、生态四效于一体的全营养生物发酵节粮环保饲料。本发明是一种新型饲料，可作为动物日粮直接饲喂，并能替代30%～50%全价配合饲料，真正实现节约粮食，降低养殖成本。本发明产品具有特殊的苹果香气和乳酸香味，大大提高动物的适口性，增加采食量。本发明产品中含有大量的益生菌，可以促进动物对全价饲料的消化，提高饲料利用率，维持动物肠道内微生态菌群平衡，提高动物机体免疫力，还可以极大地降低畜禽粪便中的氨气含量，从而有效的改善养殖环境，真正实现生态化养殖。

附图说明

本发明有如下附图：

图1　粪便内氨气浓度变化图；

图2  猪舍内氨气浓度变化图。

具体实施方式

实施例1

一种节粮环保微生物发酵饲料，由下述组分按重量分数比混匀发酵而成：花生壳粉351份，次粉32份，麸皮20份，虫沙54份，啤酒糟500份，预混料20份，菌液23份；

所述预混料由下述组分按重量分数比组成：石粉452份，沸石粉330份，复合多维24份，磷酸氢钙50份，喷浆玉米皮50份，食盐90份，香味剂2份，甜味剂2份；

所述的复合多维的配比如下：

维生素A  20000IU/kg  维生素D₃  10000IU/kg

维生素E  110mg/kg    维生素K₃  10mg/kg

维生素B₁  8mg/kg     维生素B₂   12mg/kg

维生素B₆  7mg/kg     维生素B₁₂   0.2mg/kg

生物素    25mg/kg    烟酸        120mg/kg

泛酸钙    60mg/kg    叶酸        6mg/kg

铜  3g/kg    铁   3.5g/kg   锰   2g/kg

锌  3g/kg 碘  9mg/kg   余量为啤酒酵母粉；

所述菌液为毕赤酵母（Pichia jadinii）Hzd-pj-003菌液、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）Hzd-bs-001菌液和干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）Hzd-lc-002菌液的混合菌液。

优选的，所述菌液中毕赤酵母（Pichia jadinii）Hzd-pj-003菌液活菌数≥2.1×10⁹ 个/mL、枯草芽孢杆菌（Bacillus  subtilis）Hzd-bs-001菌液活菌数≥6.2×10⁹ 个/ mL、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）Hzd-lc-002菌液的活菌数≥2.0×10¹⁰个/mL。

实施例2

实施例1所述的一种节粮环保微生物发酵饲料的制备方法，具体流程如下：

1）菌液的制备

A、毕赤酵母菌菌液的制备：将保藏菌种接种于装有70-80mL固体斜面马铃薯培养基的250mL茄子瓶中，30℃恒温培养箱中培养3d；将茄子瓶中的长好的菌用无菌水冲下，并反复吹吸使菌和无菌水混合均匀制得菌悬液，按3%的接种量接入装有300mL YPD培养基的500mL三角瓶种，30℃恒温摇床培养24h，转速220rpm；按3%接种量接入装有300mL发酵培养基的500mL三角瓶中，30℃恒温摇床培养24h，转速220rpm；

所述的马铃薯培养基配方如下：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂15～20g，水1000mL

将200g马铃薯去皮切碎，煮烂后过滤取得土豆汁，加入20g葡萄糖，加入琼脂15～20g，加水至1000mL，115℃灭菌30min。

所述YPD培养基配方如下：酵母膏5g/L，蛋白胨10.0g/L，葡萄糖20.0g/L，丙酸钠2.5g/L，pH 6.8。115℃灭菌30min。

所述的发酵培养基配方如下：葡萄糖6％，玉米浆1%，酵母粉0.25%，大豆蛋白胨0.5%，KH₂PO₄ 0.1%，MgSO₄ 0.1%，pH 6.0-6.2，121℃灭菌20min。

B、枯草芽孢杆菌菌液的制备：将保藏菌种接入装有70～80mL固体斜面MNB培养基的250mL茄子瓶种，37℃恒温培养箱中培养2d；将茄子瓶中的长好的菌用无菌水冲下，并反复吹吸使菌和无菌水混合均匀，按3%的接种量接入装有200mL MNB培养基的500mL三角瓶种，35℃恒温摇床培养24h，转速230rpm；

所述MNB培养基配方如下：葡萄糖5.0g，蛋白胨5.0g，牛肉膏3.0g，酵母膏1.0g，七水硫酸镁0.5g，硫酸锰0.005g，水1000mL ，pH 7.0-7.2，固体培养基加入琼脂15-20g，115℃灭菌30min。

C、干酪乳杆菌菌液的制备：将保藏菌种接入装有70～80mL改良的MRS固体斜面培养基的250mL茄子瓶种，37℃恒温培养箱中培养3～5d；将茄子瓶中的长好的菌用无菌水冲下，并反复吹吸使菌和无菌水混合均匀，按3%的接种量接入装有450mL 改良的MRS液体培养基的500mL三角瓶种，37℃恒温培养箱静置培养44h；

所述的改良的MRS培养基配方如下：蛋白胨1%，酵母提取物0.5 %，牛肉膏1%，葡萄糖2%，无水醋酸钠0.3%，柠檬酸二铵0.2%，吐温80 0.1%，磷酸氢二钾0.2%，MgSO₄·7H₂O 0.02%，MnSO₄·4 H₂O 0.005%，盐酸半胱氨酸0.05%，调节培养基pH值至6.8，固体培养基中加2.0%的琼脂粉，121℃灭菌20 min。

2）活化

将毕赤酵母菌菌液、枯草芽孢杆菌菌液和干酪乳杆菌菌液按照4:1:5的比例，添加到装有灭菌（采用蒸汽灭菌）活化液的发酵罐中，35±2℃搅拌发酵5～6h，直至pH降到4.0。

所述的活化液的组分及配方如下：糖蜜12.5份；饲料级硫酸镁0.06份；磷酸氢二钾0.06份，自来水40份。

3）发酵

将活化好的菌液按照实施例1中的组分和配比混合均匀，装袋密封，存储在25℃～30℃的保温库，7d后发酵完成。

实施例3

实施例1中的节粮环保微生物发酵饲料营养成分测定：

1.发酵饲料中粗蛋白含量为16%；3种活性物质含量：①游离氨基酸含量为47.09 g/kg，发酵增率为111.26%。②活性肽含量为0.81 g/kg，发酵增率为153.13%，③水溶性蛋白质含量为11.32g/kg，发酵增率为220.68%。

2. 发酵饲料中3种水解酶活性：①蛋白酶活性为546.35 U，发酵增率为264.09%。②纤维素酶活性为5942.67U，发酵增率为94.06%。③植酸酶活性为106.45U，发酵增率为300.04%。

测定方法

蛋白质含量测定

将烘干样品粉碎过筛，称取0.5000g于小三角瓶中，加蒸馏水10mL，在水浴锅中加热至微沸，维持15min，加饱和CaCl₂ 1mL，100 g/L KH₂PO₄ 2 mL，待出现白色絮凝物后，充分摇匀过滤，再用10mL蒸馏水洗涤滤纸上的样品，直至洗出液无NH₄ ⁺(用钠氏试剂检验)，将滤纸连同滤物放入消煮管中，100℃烘干后各加入8mL浓硫酸，以小漏斗盖住消煮管口，120℃碳化12h后，用浓硫酸-过氧化氢法消煮后，定容至100mL，选择适宜的稀释倍数采用靛酚蓝比色法测定样品中NH₄-N含量，再乘以系数6.25换算为纯蛋白质含量。

氨基酸组成测定

用L-8900 型全自动氨基酸分析仪测定发酵产物中氨基酸含量。

活性肽含量测定

采用考马斯亮蓝比色法测定样品中活性肽含量。

水溶性蛋白质含量测定

称样品0.500 g于小三角瓶中，加蒸馏水10 mL，加盖小漏斗后在水浴锅上沸浴，维持15 min，充分摇匀后过滤，将滤液稀释适宜倍数后，采用考马斯亮蓝比色法测定其水溶性蛋白的含量。

蛋白酶活力测定

称烘干样品1.000 g于三角瓶中，加pH 7.2磷酸缓冲液20 mL，40℃水浴保温60 min，过滤后选择适宜的稀释倍数采用福林法测定蛋白酶的活性。将1g酶粉在40 ℃下每1 min水解干酪素产生1 μg酪氨酸的酶活定义为1U。

纤维素酶活力测定

称烘干样品0.500 g于三角瓶中，加蒸馏水20 mL，40 ℃水浴保温45 min，过滤后选择合适的稀释倍数用羧甲基纤维素纳（CMC）做底物，用DNS（3,5-二硝基水杨酸）法测定还原糖含量，计算纤维素酶活力。将在pH 5.0， 40 ℃下，每1g纤维素酶曲在1 min内水解CMC，生成1 μg葡萄糖的酶活性定义为1U。

植酸酶活力测定

称烘干样品0.500 g于三角瓶中，加pH 5.5乙酸-乙酸钠缓冲液20mL，40 ℃水浴30 min，过滤后选择合适的稀释倍数用偏钒酸铵法测定植酸酶的活力。植酸酶样品在植酸钠浓度为0.005 mol/L，温度40℃、pH 5.50的条件下，每1min从植酸钠中释放1 μmol 无机磷，即为一个植酸酶活性定义为1U。

测定结果：

由表1和表2中可以看出，接菌后发酵饲料中的粗蛋白、水溶性蛋白、活性肽和游离氨基酸有增幅明显。 其中，粗蛋白含量由12.28%增至16%，增率为30.29%；水溶性蛋白3.53 g/kg增加到11.32g/kg，增率为220.68%；活性肽由0.32 g/kg增加到0.81g/kg，增率为153.13%；游离氨基酸由22.29 g/kg增加到47.09g/kg，增率为111.26%。

从表3可看出，接菌后的发酵饲料各种水解酶活性大大提高，能降解节粮环保饲料原料中富含的纤维素、半纤维素和不可吸收的蛋白，使其转化成利于消化吸收的小分子糖、短肽和氨基酸，并能提高畜禽对磷的吸收。

表1 节粮环保微生物发酵饲料发酵前后蛋白含量的变化

表2 节粮环保微生物发酵饲料发酵前后氨基酸含量的变化

表3 节粮环保微生物发酵饲料发酵前后水解酶类的变化

实施例4

猪喂养试验：

试验时间：2011年8月1日至2011年11月1日，共计90天。

试验猪的来源和分组：全部来自山东省平度市南村镇养猪场；对照组采用市场上购买的全价饲料，试验组为发酵饲料作为禽畜日粮替代30%-50%的全价配合饲料直接饲喂。

试验地点：山东省平度市南村镇养猪场。

试验结果：

采用自动饮食机供食物。试验组共计用1700kg饲料，其中使用发酵饲料700kg。对照组共计用1400kg全价饲料。

表4节粮环保微生物发酵饲料在育肥猪中的应用试验

由表4可看出，以生物发酵饲料替代41%的全价配合饲料直接饲喂育肥猪，提高了猪的饮食量，猪育肥的速度加快了；由于发酵饲料中的蛋白和能量不足以达到全价饲料含量，因此料肉比相对增加，但本发明节粮环保生物发酵饲料价格低廉，每吨出厂价1400元，相对于平均3200元/吨的全价配合饲料，混合使用饲养总成本反而降低了18.7%。

喂养过程中利用电子鼻测定粪便和猪舍内中氨气浓度，测定结果如图1和图2中所示，氨气浓度大大降低。有效的改善养殖环境，真正实现生态化养殖。

实施例5

用相同重量分数比的玉米秸秆代替实施例1中的花生壳粉。

Claims (8)

1.一种节粮环保微生物发酵饲料，其特征在于由下述组分按重量分数比混匀发酵而成：花生壳粉351份，次粉32份，麸皮20份，虫沙54份，啤酒糟500份，预混料20份，菌液23份；

所述预混料由下述组分按重量分数比组成：石粉452份，沸石粉330份，复合多维24份，磷酸氢钙50份，喷浆玉米皮50份，食盐90份，香味剂2份，甜味剂2份；

所述的复合多维的配比如下：

维生素A  20000IU/kg  维生素D₃  10000IU/kg

维生素E  110mg/kg    维生素K₃  10mg/kg

维生素B₁  8mg/kg     维生素B₂   12mg/kg

维生素B₆  7mg/kg     维生素B₁₂   0.2mg/kg

生物素    25mg/kg    烟酸        120mg/kg

泛酸钙    60mg/kg    叶酸        6mg/kg

铜  3g/kg    铁   3.5g/kg   锰   2g/kg

锌  3g/kg 碘  9mg/kg   余量为啤酒酵母粉；

所述菌液为毕赤酵母（Pichia jadinii）Hzd-pj-003菌液、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）Hzd-bs-001菌液和干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）Hzd-lc-002菌液的混合菌液。

2.根据权利要求1所述的节粮环保微生物发酵饲料，其特征在于所述菌液中毕赤酵母（Pichia jadinii）Hzd-pj-003菌液活菌数≥2.1×10⁹个/mL、枯草芽孢杆菌（Bacillus  subtilis）Hzd-bs-001菌液活菌数≥6.2×10⁹ 个/ mL、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）Hzd-lc-002菌液的活菌数≥2.0×10¹⁰个/mL。

3.根据权利要求1所述的节粮环保微生物发酵饲料，其特征在于发酵饲料中粗蛋白含量为16%，游离氨基酸含量为47.09 g/kg，活性肽含量为0.81 g/kg，水溶性蛋白质含量为11.32g/kg。

4.根据权利要求1所述的节粮环保微生物发酵饲料，其特征在于发酵饲料中蛋白酶活性为546.35U，纤维素酶活性为5942.67U，植酸酶活性为106.45U。

5.一种根据权利要求1所述的节粮环保微生物发酵饲料的饲喂方法，其特征在于该发酵饲料作为禽畜日粮替代30%-50%的全价配合饲料直接饲喂。

6.根据权利要求5所述的饲喂方法，其特征在于所述禽畜为猪、鸡、鸭、牛或羊。

7.一种根据权利要求1或2所述的节粮环保微生物发酵饲料的制作方法，其特征在于具体步骤如下：

按照组分中的配比将菌液与其他组分混匀，装袋，25-30℃恒温，7天即可。

8.一种根据权利要求1或2所述的节粮环保微生物发酵饲料，其特征在于用相同重量分数比的玉米秸秆代替所述花生壳粉。

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