CN104247862A - 一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂。该饲料添加剂以具有清热解毒、活血通乳、补肾益气健脾、增强机体抵抗力的当归、马齿苋、淫羊藿、路通草、漏芦、何首乌、沙棘、柴胡、山楂、蒲公英、碱蓬、红景天、葛根、甘草等多种中草药为原料，通过“中草药超声波辅助降解+混菌发酵”工艺，并添加纤维素酶、淀粉酶制得。产品具有中草药和益生菌的双重优点，可以高效调理奶牛肠道健康，标本兼治，固本培元，保持肠道微生态平衡和最佳免疫状态，提高营养物质的消化吸收率，提高动物机体免疫力，减少甲烷的排放；并具有饲喂安全、添加量少，成本低的优点。

Description

一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂

技术领域

本发明涉及一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，属于饲料添加剂领域。

背景技术

奶牛养殖业是经济高效的畜牧产业,是现代化农业的重要组成部分之一。如今世界各国都非常重视奶业的发展。发达国家的奶业产值一般占畜牧业总产值的 1/3左右。奶业已经成为发达国家农业的支柱产业,他们把奶业的发展程度看作为现代化农业尤其是畜牧业发达水平的重要标志。牛奶产量和人均占有量已经被视为国家经济发达程度与综合国力强弱的主要指标之一。目前我国的奶牛养殖业一直呈现持续增长态势，2013年我国奶牛存栏量达到1500万头, 但是,在奶业快速发展的同时,规模化奶牛场的环境污染问题也引起了人们的重视。奶牛场的污染物主要包括固体废渣(主要包括奶牛粪便、废弃饲料、垫料、死畜等)；养殖污水(包括尿液、挤奶间地面清洗用水、冲洗畜舍的废水、挤奶设备的清洁用水、饲槽冲洗水、职工生活用水等)；恶臭物质(包括甲烷、二氧化碳、氨气、硫化氢、氧化亚氮、甲醇等)。其中产生的甲烷和氮是近年来备受关注的排放物。

美国食品和农业组织最新研究结果表明，世界上大约14%的温室气体来自农业，而农业排放物中的很大一部分来自甲烷（CH₄）。CH₄是一种重要的生物源温室气体，源自生物的排放占大气CH₄排放总量的70%左右。目前，全球大气中CH₄平均浓度为1.72                                               10^-6μL/L，而且每年以1.1%的比率增长。CH₄被认为是仅次于CO₂引起全球变暖的重要气体，CH₄在空气中的含量虽然低于CO₂，但吸收值远高于CO₂，单位体积CH₄造成的温室效应是CO₂的30倍，CH₄对全球气候变暖的影响占到所有影响气候变暖因素作用的15%-20%，其增温潜势是CO₂的62倍。反刍动物（奶牛等）是CH₄的主要排放源之一，其瘤胃发酵产生的CH₄以暖气形式排出体外，排放量占世界排放总量的15%-25%，据统计全球反刍动物每年约产生CH₄810⁷t，占全球人类活动CH₄排放量的28%，而且每年还以1%的速度递增，同时，反刍动物在能量代谢过程中，因为CH₄形式损失的能量占饲料总能GE的2%-15%，进而造成反刍动物对饲料能量利用率不高，生产成本增加。

我国地域辽阔,中草药资源十分丰富,因此在发展中草药添加剂方面具有巨大的潜力。当前中药饲料添加剂的研究水平较低，制作工艺简单粗糙，产品科技含量较低，质量不够稳定，诸如此类问题严重制约着中药饲料添加的推广应用。微生物发酵中药是对传统中药加工技术的改革和创新，具有诸多特点和优势。将此技术引入中药饲料添加剂的研究，可使其科技含量大幅提升，效果更加显著，质量更加稳定，效益更加明显，可以显著提高机体免疫力，增强奶牛抵抗疾病的水平，对于解决当前奶牛养殖的多种问题有着重要的应用价值。利用微生物发酵技术来加工中草药，可使其主要活性物质多糖的含量显著提高，提高奶牛抗应激能力，提高营养消化吸收率，降低甲烷排放，这对于环境污染严重的奶牛养殖业显得尤为重要。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂。该饲料添加剂以具有清热解毒、活血通乳、补肾益气健脾、增强机体抵抗力的多种中草药为原料，科学合理配伍，通过微生物发酵作用达到较好的降低奶牛甲烷排放的效果，所选用的原料天然无害，不会对乳品质量和人体健康产生影响。

本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：

一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，其特征在于复方中草药由以下质量比的中草药组成：当归12～18份、马齿苋8～12份、淫羊藿8～12份、路通草6～10份、漏芦3～5份、何首乌6～10份、沙棘6～8份、柴胡3～5份、山楂6～10份、蒲公英6～10份、碱蓬6～10份、红景天5～7份、葛根3～5份、甘草3～5份。

本发明提供一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，所选发酵剂为由枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母组成的复合发酵剂，其中枯草芽孢杆菌的接种量为2～4%、产朊假丝酵母接种量为5～8%。

本发明提供一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂的制备方法，具体包括以下的步骤：

（1）复方中草药的制备：按照上述配方准确称量中草药，将其粉碎至40～60目，混合均匀，制得复方中草药；

（2）超声波辅助降解：向复方中草药粉剂中加入5～10倍的水，在超声波辅助作用下，100℃条件下回流降解20～30min；

（3）发酵液制备：向降解后的中草药降解液中加入3.0～5.0%葡萄糖、2.0～3.0%豆饼粉、0.3～0.5%磷酸二氢钾、0.02%MgSO₄.7H₂O、0.01%CaCl₂,pH调至7.0～7.2；

（4）混菌发酵：选用液体发酵罐，装液量为60～70%，接种枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母，接种量分别为2～4%、5～8%，控制发酵温度28～37℃，转速150～300rpm，通气量10～20L/min；在此发酵条件下发酵12～24h；

（5）吸附干燥：发酵完成后将发酵液体用1.2～2体积比麸皮吸附，在40～60℃鼓风干燥机中干燥，水分控制在8～10%；

（6）粉碎：将干燥后的产品用粉碎机60目过筛粉碎；

（7）加酶：按3.0～5.0%的比例加入纤维素酶、淀粉酶，混合均匀，即得含酶中草药发酵饲料添加剂。

本发明提供一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，应用于奶牛生产中，可显著降低奶牛甲烷的排放量，提高奶牛对饲料的能量利用水平和经济效益，推进奶牛养殖健康可持续发展。

本发明提供一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，所述发酵型奶牛中草药饲料添加剂产品在奶牛日粮中使用的质量比例为0.1～0.5%。奶牛养殖试验表明饲喂本发明饲料添加剂15d后奶牛甲烷的排放量减少52.47%，与对照组比较差异显著（p<0.01）；与不含酶的饲料添加组（甲烷排放量减少39.54%）比较差异显著（p<0.05）。

本发明提供一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，其优势在于：一是在发酵中草药饲料添加剂制备过程中采用了“中草药超声波辅助降解+混菌发酵”的生产工艺，与现有的中草药饲料添加剂产品相比作用效果更显著；二是发酵中草药饲料添加剂具有中草药和益生菌的双重优点，可以高效调理奶牛肠道健康，标本兼治，固本培元，保持肠道微生态平衡和最佳免疫状态，提高营养物质的消化吸收率，提高动物机体免疫力，减少甲烷的排放；三是该产品具有饲喂安全、添加量少，成本低的特点。

具体实施方式

实施例1：

一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，具体制备步骤如下：

（1）称量：按照如下配方准确称量中草药：当归12份、马齿苋12份、淫羊藿8份、路通草10份、漏芦3份、何首乌10份、沙棘6份、柴胡5份、山楂6份、蒲公英10份、碱蓬6份、红景天7份、葛根3份、甘草3份；

（2）复方中草药的制备：将称量后的中草药粉碎至40～60目，混合均匀，制得复方中草药；

（3）超声波辅助降解：向复方中草药粉剂中加入5倍的水，在超声波辅助作用下，100℃条件下回流降解20～30min；

（4）发酵液制备：向降解后的中草药降解液中加入3.0%葡萄糖、3.0%豆饼粉、0.3%磷酸二氢钾、0.02%MgSO₄.7H₂O、0.01%CaCl₂,pH调至7.0～7.2；

（5）混菌发酵：选用液体发酵罐，装液量为60～70%，接种枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母，接种量分别为2%、8%，控制发酵温度28～37℃，转速150～300rpm，通气量10～20L/min；在此发酵条件下发酵12h；

（6）吸附干燥：发酵完成后将发酵液体用1.2倍体积比麸皮吸附，在40～60℃鼓风干燥机中干燥，水分控制在8～10%；

（7）粉碎：将干燥后的产品用粉碎机60目过筛粉碎，即得发酵型奶牛中草药饲料添加剂；

（8）加酶：按纤维素3.0%、淀粉酶4.0%的比例加入，混合均匀，即得含酶中草药发酵饲料添加剂。

实施例2：

一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，具体制备步骤如下：

（1）称量：按照如下配方准确称量中草药：当归18份、马齿苋8份、淫羊藿12份、路通草6份、漏芦5份、何首乌6份、沙棘8份、柴胡3份、山楂10份、蒲公英6份、碱蓬10份、红景天5份、葛根5份、甘草4份；

（2）复方中草药的制备：将称量后的中草药粉碎至40～60目，混合均匀，制得复方中草药；

（3）超声波辅助降解：向复方中草药粉剂中加入10倍的水，在超声波辅助作用下，100℃条件下回流降解20～30min；

（4）发酵液制备：向降解后的中草药降解液中加入5.0%葡萄糖、2.0%豆饼粉、0.5%磷酸二氢钾、0.02%MgSO₄.7H₂O、0.01%CaCl₂,pH调至7.0～7.2；

（5）混菌发酵：选用液体发酵罐，装液量为60～70%，接种枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母，接种量分别为4%、5%，控制发酵温度28～37℃，转速150～300rpm，通气量10～20L/min；在此发酵条件下发酵24h；

（6）吸附干燥：发酵完成后将发酵液体用2倍体积比麸皮吸附，在40～60℃鼓风干燥机中干燥，水分控制在8～10%；

（7）粉碎：将干燥后的产品用粉碎机60目过筛粉碎，即得发酵型奶牛中草药饲料添加剂；

（8）加酶：按纤维素酶4.0%、淀粉酶3.0%的比例加入，混合均匀，即得含酶中草药发酵饲料添加剂。

实施例3：

一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，具体制备步骤如下：

（1）称量：按照如下配方准确称量中草药：当归15份、马齿苋10份、淫羊藿10份、路通草8份、漏芦4份、何首乌8份、沙棘7份、柴胡4份、山楂8份、蒲公英8份、碱蓬8份、红景天6份、葛根4份、甘草5份；

（2）复方中草药的制备：将称量后的中草药粉碎至40～60目，混合均匀，制得复方中草药；

（3）超声波辅助降解：向复方中草药粉剂中加入7.5倍的水，在超声波辅助作用下，100℃条件下回流降解20～30min；

（4）发酵液制备：向降解后的中草药降解液中加入4.0%葡萄糖、2.5%豆饼粉、0.4%磷酸二氢钾、0.02%MgSO₄.7H₂O、0.01%CaCl₂,pH调至7.0～7.2；

（5）混菌发酵：选用液体发酵罐，装液量为60～70%，接种枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母，接种量分别为3%、6.5%，控制发酵温度28～37℃，转速150～300rpm，通气量10～20L/min；在此发酵条件下发酵18h；

（6）吸附干燥：发酵完成后将发酵液体用1.6倍体积比麸皮吸附，在40～60℃鼓风干燥机中干燥，水分控制在8～10%；

（7）粉碎：将干燥后的产品用粉碎机60目过筛粉碎，即得发酵型奶牛中草药饲料添加剂；

（8）加酶：按纤维素酶5.0%、淀粉酶5.0%的比例加入，混合均匀，即得含酶中草药发酵饲料添加剂。

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 (1)

1.一种降低奶牛甲烷排放的含酶中草药发酵饲料添加剂，其特征在于是通过如下步骤制备的：

（1）复方中草药的制备：按当归12～18份、马齿苋8～12份、淫羊藿8～12份、路通草6～10份、漏芦3～5份、何首乌6～10份、沙棘6～8份、柴胡3～5份、山楂6～10份、蒲公英6～10份、碱蓬6～10份、红景天5～7份、葛根3～5份、甘草3～5份比例准确称量中草药，将其粉碎至40～60目，混合均匀，制得复方中草药；

（2）超声波辅助降解：向复方中草药粉剂中加入5～10倍的水，在超声波辅助作用下，100℃条件下回流降解20～30min；

（3）发酵液制备：向降解后的中草药降解液中加入3.0～5.0%葡萄糖、2.0～3.0%豆饼粉、0.3～0.5%磷酸二氢钾、0.02%MgSO₄.7H₂O、0.01%CaCl₂,pH调至7.0～7.2；

（4）混菌发酵：选用液体发酵罐，装液量为60～70%，接种枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母，接种量分别为2～4%、5～8%，控制发酵温度28～37℃，转速150～300rpm，通气量10～20L/min；在此发酵条件下发酵12～24h；

（5）吸附干燥：发酵完成后将发酵液体用1.2～2体积比麸皮吸附，在40～60℃鼓风干燥机中干燥，水分控制在8～10%；

（6）粉碎：将干燥后的产品用粉碎机60目过筛粉碎；

（7）加酶：按3.0～5.0%的比例加入纤维素酶、淀粉酶，混合均匀，即得含酶中草药发酵饲料添加剂。