CN104605208A

CN104605208A - 添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法

Info

Publication number: CN104605208A
Application number: CN201510078327.5A
Authority: CN
Inventors: 徐磊; 张新中; 全晓天; 卢晓凤; 常燕; 谢焕松
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2015-05-13

Abstract

本发明公开了一种添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，包括以下步骤：(1)菌株的活化及扩大培养：将红酵母接种于真菌固体培养基，在平皿中进行菌种的恢复，即一次活化；取平皿活化后的菌接种于真菌液体培养基进行第二次活化，获得均匀的菌悬液；将均匀的菌悬液接种于液体发酵罐中，保持通气，发酵，获得含均匀菌体的发酵液；(2)青贮饲料的接种及发酵：将含均匀菌体的发酵液接种于秸秆的发酵底物中，密封发酵，常温放置15-60天，开袋即获得红酵母青贮饲料。本发明操作简单，对发酵底物的选择性不高，发酵获得的青贮饲料除满足酸度、秸秆贮藏、饲喂适口性等要求外，还可以显著的缩短发酵的周期、节约发酵的成本、增加青贮饲料的营养。

Description

添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法

技术领域

本发明涉及青贮饲料领域，具体涉及一种添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法。

背景技术

世界秸秆的年产量约为20-30亿吨，中国年产各类农作物秸秆约7亿吨，但由于多种原因，1/3以上的秸秆被废弃或直接焚烧，造成严重环境污染的同时，也造成了极大的资源浪费。

植物秸秆含有丰富的营养成分，适于肥料化或饲料化利用。虽然秸秆可以直接饲喂牲畜，但秸秆本身口感不佳，营养价值也不高，或因老化、干枯等原因牲畜不喜欢采食。在自然状态下，农作物秸秆粗蛋白含量偏低，一般为3～5％，且品质不佳；粗纤维含量过高，消化率低，适口性差。

青贮饲料(silage)是易被耗氧微生物损坏的青草或其它含水量高的作物，经发酵贮存于厌氧条件下调制而成的饲料。青贮的原料可以是整株作物，也可以是部分植株。秸秆经过青贮发酵后不仅保存了青绿饲料的新鲜和绝大部分的营养，而且饲料还具有芳香的酸味、柔软多汁、能刺激家畜的食欲、消化液的分泌和肠道的蠕动，增加采食量，提高饲料的消化利用率。玉米秸秆不经加工喂羊，羊只能吃叶，秸秆的利用率只有25％。将玉米秸秆在玉米未成熟的时候制作成秸秆青贮饲料，影响玉米粒的产量，制成的秸秆青贮饲料成本较高，而将玉米粒成熟后的秸秆经丝化机处理再经饲料发酵剂发酵后，利用率可达90％，利用率大大提高。可以降低养羊成本，有效地解决家畜圈养育肥的饲草问题。

由于秸秆中纤维素含量过高，致使家畜的采食量低，通过改善秸秆的适口性可以提高反刍动物对秸秆的采食量。迄今为止，改善秸秆的适口性最为广泛的作法是化学法中的氨化，微生物法中的青贮和微贮，其中最受青睐的为青贮。

生产青贮饲料的工艺多采用自然发酵方式，但秸秆本身乳酸菌非常少，自身的营养成分也有限，无法保证乳酸菌在发酵过程中成为优势菌群，青贮饲料中最有益的成分L-乳酸含量不高，故生产出的青贮饲料质量不佳。国内外对青贮专用添加剂的研究一直比较活跃，但添加多限于好氧性细菌和兼性乳酸菌等菌种，以提高乳酸发酵的水平，对青贮饲料的生产周期及质量改进的作用并不理想。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种可以充分利用水稻秸秆等农产品废弃组织，缩短发酵周期，增强饲料营养成分的青贮饲料的方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，包括以下步骤：

(1)菌株的活化及扩大培养：

将红酵母接种于真菌固体培养基，在平皿中进行菌种的恢复，即一次活化；取平皿活化后的菌接种于真菌液体培养基进行第二次活化，获得均匀的菌悬液；将均匀的菌悬液接种于液体发酵罐中，保持通气，发酵，获得含均匀菌体的发酵液；

(2)青贮饲料的接种及发酵：

将含均匀菌体的发酵液接种于秸秆的发酵底物中，密封发酵，常温放置15-60天，开袋即获得红酵母青贮饲料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将红酵母接种于秸秆中辅助进行青贮饲料的发酵，红酵母在发酵过程中能够起到以下几个作用：1)红酵母代谢过程中可降解饲料中的高分子量蛋白质，使低分子肽含量升高；代谢出有机酸并积累，使饲料pH呈现下降趋势；2)红酵母为兼性菌，在生长阶段可以消耗密闭环境中的氧气，使发酵过程提前进入乳酸发酵过程；3)红酵母本身具有较高的蛋白含量和优良的脂肪酸、氨基酸组成，可提高饲喂动物的免疫力，调节动物的脂质代谢。故红酵母青贮饲料具有缩短发酵周期、提高青贮饲料质量、提高动物免疫力、改善肉质等优势，可成为解决秸秆利用问题和家畜饲料问题的途径之一。

本发明操作简单，对发酵底物的选择性不高，发酵获得的青贮饲料除满足酸度、秸秆贮藏、饲喂适口性等要求外，还可以显著的缩短发酵的周期、节约发酵的成本、增加青贮饲料的营养。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它实施方式中示出的元素和特征相结合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)菌株的活化及扩大培养：

(2)青贮饲料的接种及发酵：

所述步骤(1)的培养基为马铃薯-葡萄糖培养基或马铃薯-蔗糖培养基。

优选地，每升培养基中含葡萄糖30-40g，蛋白胨3-7g，酵母膏1.5-3.5g，磷酸二氢钾0.5-1.5g，硫酸镁5-10g，维生素B₁0.01-1g，其中，真菌固体培养基还需添加琼脂粉120-180g。

优选地，每升培养基中含葡萄糖35g，蛋白胨5g，酵母膏2.5g，磷酸二氢钾1g，硫酸镁7.5g，维生素B₁0.05g，固体培养基需添加琼脂粉150g。

优选地，所述一次活化的温度28±2℃，活化培养周期为3-5天。

优选地，所述二次活化的温度28±2℃，转速150±30rpm，活化、培养周期为3-5天。

优选地，所述均匀的菌悬液按均匀的菌悬液与发酵罐中培养基体积比为0.5-2％的比例接种于液体发酵罐中，搅拌转速200-600rpm，控制溶氧20-30％，发酵2-3天，获得均匀菌悬液，细胞浓度达10¹⁰个/ml。

优选地，所述步骤(2)中的含均匀菌体的发酵液的接种浓度为1-10％。

优选地，所述步骤(2)中的秸秆含水量为60-75％，所述秸秆为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、豆类秸秆或谷物秸秆。

优选地，所述步骤(2)中的发酵终点pH<4.5。

下面通过具体的实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1

添加红酵母辅助发酵小麦秸秆青贮饲料的方法，包括以下步骤：

(1)菌株的活化及扩大培养：

将红酵母接种于真菌固体培养基，在平皿中进行菌种的恢复，即一次活化，30℃培养3天；取平皿活化后的菌接种于100ml真菌液体培养基进行第二次活化，活化条件26℃，转速120rpm，培养5天，获得均匀的菌悬液；将均匀的菌悬液按均匀的菌悬液:培养基＝0.5％的体积比接种于液体发酵罐中，保持通气，搅拌转速200-600rpm(转速关联溶氧)，控制溶氧30％，发酵3天，获得含均匀菌体的发酵液，细胞浓度达10¹⁰个/ml。

每升真菌固体培养基中含葡萄糖30g，蛋白胨7g，酵母膏1.5g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁5g，维生素B₁1g，琼脂粉120g。

每升真菌液体培养基中含葡萄糖30g，蛋白胨7g，酵母膏3.5g，磷酸二氢钾1.5g，硫酸镁5g，维生素B₁1g。

(2)青贮饲料的接种及发酵：

将含均匀菌体的发酵液按照发酵液:青贮饲料原料＝1％，5％，10％的重量比例均匀接种于含水量为60％的小麦秸秆的发酵底物中，密封发酵，常温放置15天，开袋即获得红酵母青贮饲料。

实施例2

红酵母添加辅助发酵水稻秸秆青贮饲料的加工过程及质量控制

(1)菌株的活化及扩大培养：将红酵母菌种接种于马铃薯-葡萄糖(或蔗糖)培养基(PDA培养基，成分为：每升含200g土豆煮沸后的滤液500ml，葡萄糖或蔗糖20g，固体培养基还需添加150-200g琼脂)，在平皿中进行菌种的恢复(即一次活化)，28℃培养3天。取平皿活化后的菌接种于100ml马铃薯-葡萄糖(或蔗糖)培养基进行第二次活化，活化条件28℃，150rpm培养3天，获得均匀的菌悬液。将均匀的菌悬液按均匀的菌悬液:培养基的体积比为1％的比例接种于液体发酵罐中，保持通气，搅拌转速200-500rpm(转速关联溶氧，控制发酵过程中溶氧不低于30％)，发酵3天，获得含均匀菌体的发酵液，细胞浓度达10¹⁰个/ml。

(2)青贮饲料的接种及发酵：将含均匀菌体的发酵液按照发酵液:青贮饲料原料＝1％，5％，10％的重量比例均匀接种于水稻秸秆中(接种比例因秸秆种类、生长阶段、水分含量、发酵环境温度等因素而异)，密封发酵，常温放置45天(10-20℃)，开袋即获得灵芝青贮饲料。

开口后的饲料色泽鲜艳，原有秸秆的质构保持良好，有清新的酸味，水分含量75％，酸度pH 5.0±0.5。

实施例3

添加红酵母辅助发酵玉米秸秆青贮饲料的方法，包括以下步骤：

(1)菌株的活化及扩大培养：

将红酵母接种于真菌固体培养基，在平皿中进行菌种的恢复，即一次活化，26℃培养5天；取平皿活化后的菌接种于100ml真菌液体培养基进行第二次活化，活化条件30℃，转速180rpm，培养3天，获得均匀的菌悬液；将均匀的菌悬液按均匀的菌悬液:培养基体积比为2％的比例接种于液体发酵罐中，保持通气，搅拌转速200-600rpm(转速关联溶氧)，控制溶氧20％，发酵3天，获得含均匀菌体的发酵液，细胞浓度达10¹⁰个/ml。

每升真菌固体培养基中含葡萄糖40g，蛋白胨3g，酵母膏3.5g，磷酸二氢钾0.5g，硫酸镁10g，维生素B₁0.01g，琼脂粉180g。

每升真菌液体培养基中含葡萄糖40g，蛋白胨3g，酵母膏1.5g，磷酸二氢钾0.5g，硫酸镁10g，维生素B₁0.01g。

(2)青贮饲料的接种及发酵：

将含均匀菌体的发酵液按照发酵液:青贮饲料原料＝2％，4％，8％的重量比例均匀接种于含水量为65％的玉米秸秆的发酵底物中，密封发酵，常温放置60天，开袋即获得红酵母青贮饲料。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)菌株的活化及扩大培养：

(2)青贮饲料的接种及发酵：

将含均匀菌体的发酵液接种于秸秆发酵底物中，密封发酵，常温放置15-60天，开袋即获得红酵母青贮饲料。

2.根据权利要求1所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：

所述步骤(1)的培养基为马铃薯-葡萄糖培养基或马铃薯-蔗糖培养。

3.根据权利要求2所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：每升培养基中含葡萄糖30-40g，蛋白胨3-7g，酵母膏1.5-3.5g，磷酸二氢钾0.5-1.5g，硫酸镁5-10g，维生素B₁0.01-1g，其中，真菌固体培养基还需添加琼脂粉120-180g。

4.根据权利要求1所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于，每升培养基中含葡萄糖35g，蛋白胨5g，酵母膏2.5g，磷酸二氢钾1g，硫酸镁7.5g，维生素B₁0.05g，固体培养基需添加琼脂粉150g。

5.根据权利要求1-4任一项所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：

所述一次活化的温度28±2℃，活化培养周期为3-5天。

6.根据权利要求5所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：

所述二次活化的温度28±2℃，转速150±30rpm，活化、培养周期为2-5天。

7.根据权利要求6所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：

所述均匀的菌悬液按均匀的菌悬液与发酵罐中培养基体积比为0.5-2％的比例接种于液体发酵罐中，搅拌转速200-600rpm，控制溶氧20-30％，发酵2-3天，获得菌悬液，细胞浓度达10¹⁰个/ml。

8.根据权利要求7所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：

所述步骤(2)中的含均匀菌体的发酵液的接种浓度为1-10％。

9.根据权利要求8所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：

所述步骤(2)中的秸秆含水量为60-75％，所述秸秆为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、豆类秸秆或谷物秸秆。

10.根据权利要求9所述的添加红酵母辅助发酵秸秆青贮饲料的方法，其特征在于：

所述步骤(2)中的发酵终点pH<4.5。