CN105010728A - 一种微生物秸秆饲料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微生物秸秆饲料的制备工艺，通过微生物菌剂的制备，秸秆原料的除杂、粉碎，添加微生物菌剂，搅拌，密封发酵而成。本发明秸秆原料来源广泛，可处理含水率为12～78%的新鲜秸秆、自然干燥和干燥并有霉变秸秆，制备方法简单、清洁，成本低，产品保存6～12个月，可远距离运输；本发明秸秆饲料具有促进牲畜生长，增强牲畜抗病能力，减轻圈舍内粪便臭味，改善牲畜肉品质的作用。
Description
技术领域
本发明属于微生物降解技术领域，具体涉及一种活体微生物秸秆饲料的制备工艺。
背景技术
据统计，我国每年有超过8亿吨的秸杆产生。通过目前已有的诸如秸杆汽化、轻质建材、直接还田、秸杆餐具、秸秆饲料等各种处理方法加以利用后，仍然有31.3%的秸秆因无法妥善处理而作为农业固废被年复一年地大量焚烧，屡禁不止，秸杆焚烧不仅浪费资源，而且造成严重的政治、经济和社会危害。迅速改变并呼吁更好的秸杆处理新技术的尽快问世，早已成为全国人民长期以来极其迫切的共同呼声，更有严重者已经呼吁到地方人大，达到要以立法予以禁止的程度。
与此同时，我国每年要从美国、澳大利亚、西班牙、加拿大等国家进口大量饲草，2014年全年进口10亿千克，消耗外汇3.83亿美元，主要用于奶牛等牲畜饲养，且饲草进口量逐年增加，消耗大量外汇，大量秸秆生物资源的浪费与高品质饲草需求的缺口亟待弥合。
现有的饲料制作技术氨化、碱化、微贮、青贮以及秸杆颗粒饲料等方法应用实践中反映出来的技术缺陷，主要是以下几个问题：①除秸杆颗粒饲料技术以外，其它几种方法仅能在局部地区处理极少部分的新鲜秸杆，不能广泛、大批量解决更多不同含水率秸杆处理问题；②存在着大库容窖（池、罐）存、散乱堆积、一旦开库极易霉变腐败只能抛弃和由此造成浪费大的问题；③霉变腐败造成的饲料质量、适口性下降、难以保鲜久存和无法远距离运输形成市场化经营等方面的问题；④特别是秸杆氨化饲料技术产品在实际应用中更是突出存在着毒性大、口感差，甚至引发中毒或火灾等危险，缺陷极大，面临淘汰；⑤全国各地每年产生的秸杆无法真正得到大批量、资源化利用，秸秆饲料不能打开市场的问题。基于以上实际问题，环境和市场的双重需求正呼唤着全新的、更理想的秸杆饲料新技术的创新突破。
微生物发酵是近年来应用较广的一种生物质饲料转化技术，但是，现有的微生物发酵技术只适用于新鲜秸杆，主要在秸秆收获季节生产，或者其他生物质原料，而且所述的菌种不是活体菌种，菌种种类单一，发酵效果不佳。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种微生物秸秆饲料的制备工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种微生物秸秆饲料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）制备微生物菌剂：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）和产朊假丝酵母菌（Candida utilis）混合菌液与糖蜜、水按重量比0.5～1.5:1～2:100的比例混合，温度25～35 ℃条件下培养12～36 h，制成微生物菌剂；
或者将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）、产朊假丝酵母菌（Candida utilis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）混合菌液与糖蜜、水按重量比0.5～1.5:1～2:100的比例混合，温度25～35 ℃条件下培养12～36 h，制成微生物菌剂；
（2）将农作物秸杆中杂物剔除干净，粉碎至1～5 cm，按秸秆发酵堆重量的20～50%喷雾加入步骤（1）所述的微生物菌剂，搅拌均匀，压实，轧压成型；
（3）将步骤（2）成型后的饲料送入塑料袋，快速封口，厌氧发酵，温度15～40 ℃，时间4～10天，即得秸秆饲料。
根据上述的微生物秸秆饲料的制备工艺，步骤（1）所述的混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌和产朊假丝酵母菌菌液体积比为2.5～3.5：1.5～2.5：3～4.5，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌菌液的浓度分别为（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL；
或者混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液体积比为2.5～3.5：1.5～2.5：3～4.5：1.2～2.5：1～1.5：0.8～1，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液的浓度分别（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（1.6～5）×108个/mL，（2～4）×108个/mL。
根据上述的微生物秸秆饲料的制备工艺，步骤（2）所述的秸秆为玉米秸秆、大豆秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆中一种或几种的混合。
根据上述的微生物秸秆饲料的制备工艺，步骤（2）所述的秸秆含水率12～78%。
根据上述的微生物秸秆饲料的制备工艺，步骤（2）所述的扎压成型秸秆饲料的规格为（0.3～0.4）m×（0.2～0.3） m×（0.1～0.2） m的块状。
根据上述的微生物秸秆饲料的制备工艺，步骤（3）所述的塑料袋材质为聚乙烯。
根据上述的微生物秸秆饲料的制备工艺，步骤（3）所述的封口为抽真空封口。
本发明的积极有益效果：
1. 本发明各种微生物快速生长繁殖，产生大量包括胞内酶和胞外酶在内的多种细胞酶，促进分子转化作用。本发明充分利用活体有益菌群的三重分子转化作用，在高效生物因子的作用下，将秸秆里的粗纤维（纤维素、半纤维素）、木质素、木聚糖长分子链、木质化合物的酯键发生酶解，把动物不能吸收的高分子碳水化合物转化成可吸收利用的低分子碳水化合物，即能量饲料；多种微生物活菌能大量吸取动物难以利用的有机氮、无机氮，使之转化成营养成份较高的多种菌体蛋白质，即蛋白饲料；在多种酶的作用下，还能够促使植物秸杆中各种纤维素分解菌群的生长发育和代谢活性提高，有益于改善动物的整肠功能，增加采食动物肠胃道的协调作用，促使动物采食量和消化率明显提高，起到饲料机械起不到的深度生物加工作用。
2. 本发明的多种微生物在生长过程中产生并分泌有机酸、醇、醛、酯、维生素、抗生素、微量元素等多种有用物质。这些物质一定条件下又能够彼此成为各种微生物活力作用，相互生长的基质和原料，从而表现出良好的相生互补性和共生增殖关系，并以此为基础形成一个复杂而稳定的微生态系统。这个微生态系统在本研究提供的厌氧环境条件下，通过物理、化学和生物的综合作用，发挥出利用秸杆中的可溶性碳水化合物、糖类等加速改变秸杆物理、化学性质，产生、积累并保存大量营养丰富的微生物菌体蛋白及其它有用的营养物质等多种功能，从而起到提高产品营养价值的作用。
3. 本发明菌群迅速大量生长繁殖还能够在这个过程中被转化成动物容易消化吸收的单糖、双糖、氨基酸、蛋白质等有利于动物消化吸收的小分子物质，从而消除饲料的异状消化，抑制哚、氨等臭气产生，此为第三重分子转化作用。最终使粪便中的氨和硫化氢等污染物排放量明显减少，从而降低粪便的恶臭气味，达到饲养圈所除臭减污，提高动物饲养圈内空气质量的效果。
4. 本发明有益微生物菌群相互间生物、化学等作用外，还能够对秸杆作物中天然糖和辅助糖充分利用。产生并促使另外一些如乳酸、醋酸、乙醇等多种酸类代谢产物量的增加，降低秸杆环境中的pH值。pH值的降低又能够加速饲料的生物化学作用，使饲料产生甜酸之类的果香味，醇香味，改变秸杆口感，提高动物食欲，增加动物采食量。
5. 本发明秸秆原料来源广泛，可处理含水率12～78%的新鲜秸杆、自然干燥和干燥并有霉变秸杆，一年四季随时生产饲料产品，制备方法简单、清洁，成本低，产品保存6～12个月，可远距离运输。本发明秸杆饲料具有随时保证新鲜喂养，不需要提前用水泡，不需要用工具去重力敲打，用手一掰就可直接喂用，方便，实用，以及很好的节约饲料的作用效果。
6. 本发明秸秆饲料具有促进牲畜生长，增强牲畜抗病能力，减轻圈舍内粪便臭味，改善牲畜肉品质的作用。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种微生物秸秆饲料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）制备微生物菌剂：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）和产朊假丝酵母菌（Candida utilis）混合菌液与糖蜜、水按重量比1:1:100的比例混合，温度30 ℃条件下培养24 h，制成微生物菌剂；
（2）将农作物秸杆中杂物剔除干净，粉碎至1～5 cm，按秸秆发酵堆重量的50%喷雾加入步骤（1）所述的微生物菌剂，搅拌均匀，压实，轧压成型，制成0.37 m×0.25 m×0.12 m的块状；
（3）将步骤（2）成型后的饲料送入塑料袋，快速封口，厌氧发酵，温度32 ℃，时间4天，即得秸秆饲料。
步骤（1）所述的混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌和产朊假丝酵母菌菌液体积比为3：2：3，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌菌液的浓度分别为（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL；
步骤（2）所述的秸秆为自然风干的玉米秸秆。
步骤（2）所述的秸秆含水率12～40%。
步骤（3）所述的塑料袋材质为聚乙烯，规格为38×69 cm，厚度为13丝。
步骤（3）所述的封口为抽真空封口。
实施例2
一种微生物秸秆饲料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）、产朊假丝酵母菌（Candida utilis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）混合菌液与糖蜜、水按重量比0.5:1:100的比例混合，温度30 ℃条件下培养24 h，制成微生物菌剂；
（2）将农作物秸杆中杂物剔除干净，粉碎至1～5 cm，按秸秆发酵堆重量的50%喷雾加入步骤（1）所述的微生物菌剂，搅拌均匀，压实，轧压成型，制成0.35 m×0.25 m×0.1 m的块状；
（3）将步骤（2）成型后的饲料送入塑料袋，快速封口，厌氧发酵，温度32 ℃，时间6天，即得秸秆饲料。
步骤（1）所述的混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液体积比为3：2：3：2：1：1，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液的浓度分别（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（1.6～5）×108个/mL，（2～4）×108个/mL。
步骤（2）所述的秸秆为自然风干的玉米秸秆。
步骤（2）所述的秸秆含水率12～40%。
步骤（3）所述的塑料袋材质为聚乙烯，规格为38×69 cm，厚度为13丝。
步骤（3）所述的封口为抽真空封口。
实施例3
一种微生物秸秆饲料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）、产朊假丝酵母菌（Candida utilis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）混合菌液与糖蜜、水按重量比1.5:2:100的比例混合，温度25 ℃条件下培养36 h，制成微生物菌剂；
（2）将农作物秸杆中杂物剔除干净，粉碎至1～5 cm，按秸秆发酵堆重量的20%喷雾加入步骤（1）所述的微生物菌剂，搅拌均匀，压实，轧压成型，制成0.3 m×0.3 m×0.1 m的块状；
（3）将步骤（2）成型后的饲料送入塑料袋，快速封口，厌氧发酵，温度30 ℃，时间8天，即得秸秆饲料。
步骤（1）所述的混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液体积比为2.5：1.5：3：1.2：1：0.8，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液的浓度分别（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（1.6～5）×108个/mL，（2～4）×108个/mL。
步骤（2）所述的秸秆为新鲜的玉米秸秆。
步骤（2）所述的秸秆含水率58～78%。
步骤（3）所述的塑料袋材质为聚乙烯，规格为38×69cm，厚度为13丝。
步骤（3）所述的封口为抽真空封口。
实施例4
一种微生物秸秆饲料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）、产朊假丝酵母菌（Candida utilis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）混合菌液与糖蜜、水按重量比1.2:1.5:100的比例混合，温度25 ℃条件下培养36 h，制成微生物菌剂；
（2）将农作物秸杆中杂物剔除干净，粉碎至1～5 cm，按秸秆发酵堆重量的40%喷雾加入步骤（1）所述的微生物菌剂，搅拌均匀，压实，轧压成型，制成0.4 m×0.2 m×0.2 m的块状；
（3）将步骤（2）成型后的饲料送入塑料袋，快速封口，厌氧发酵，温度35 ℃，时间5天，即得秸秆饲料。
步骤（1）所述的混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液体积比为3.5：2.5：4.5：2.5：1.5：1，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液的浓度分别（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（1.6～5）×108个/mL，（2～4）×108个/mL。
步骤（2）所述的秸秆为有霉变的玉米秸秆。
步骤（2）所述的秸秆含水率12～20%。
步骤（3）所述的塑料袋材质为聚乙烯，规格为38×69cm，厚度为13丝。
步骤（3）所述的封口为抽真空封口。
上述实施例1～4制备的秸秆饲料的感官检结果见下表1，卫生检测结果见表2，营养成分检测结果见表3。
表1 本发明实施例1～4秸秆饲料的外观
。
表2 本发明实施例1～4秸秆饲料的卫生检测结果
。
表3 本发明实施例1～4秸秆饲料的营养成分检测结果
。
喂养效果实验
实施例1
刘某某，河南省洛阳市人，共养10头奶牛，2013年9月使用本发明实施例1秸秆饲料，刚开始奶牛不适应，吃食不积极，过了两天，奶牛开始接受这种饲料，抢着吃食，与其他普通饲料喂养的奶牛相比，本发明秸秆饲料使每头奶牛每天采食量增加2～3斤，每头奶牛产奶量每天增加1～2斤，至今仍在使用。
实施例2
张某某，河南省洛阳市人，共养8只羊，2013年10月使用本发明实施例2的秸秆饲料，刚开始羊吃食不好，5天过后，羊开始抢着吃食，与其他普通饲料喂养的羊相比，过去一天喂食2次，使用本发明秸秆饲料之后，一天喂食3次，每天采食量增加1～2斤，每只羊体重每月增加4～5斤，而且使用本发明秸秆饲料后，羊毛色格外鲜亮，理顺，羊圈臭气减少，羊抵抗疾病能力增加，至今仍在使用。
实施例3
赵某某，河南省洛阳市人，共养10只羊，2014年1月使用本发明实施例3的秸秆饲料，刚开始羊吃食不好，3天过后，羊开始抢着吃食，喂养4个月之后，与其他普通饲料喂养的羊相比，本发明秸秆饲料使羊采食量一次增加0.5～1斤，每只羊体重每月增加4～5斤，而且使用本发明秸秆饲料后，羊毛色格外鲜亮，理顺，羊圈臭气减少。
实施例4
甄某某，河南省洛阳市人，共养20只羊，2014年1月使用本发明实施例4的秸秆饲料，一开始羊就接受这种饲料，并抢着吃食，喂养1个月之后，与其他普通饲料喂养的羊相比，本发明秸秆饲料使羊毛色光亮，拉出的大便臭气小，圈内不骚臭，圈内的蚊蝇也是明显减少，喂养过程中也没有发生感冒或者其他疾病，每只羊体重每月增加4～5斤，宰杀之后瘦肉率高，肉质鲜嫩。
实施例5
刘某某，河南省洛阳市人，共养160头牛，从中随机挑选5头，2013年10月使用本发明实施例3的秸秆饲料，共喂养3个月。喂牛的前1～2天，奶牛不是太愿意吃食，有剩余，3天过后，奶牛开始抢着吃食，每头奶牛每天比平时青贮料多吃2～3斤，每头奶牛产奶量每天增加3～4斤，而且奶牛抗病能力增强。
Claims (7)
1.一种微生物秸秆饲料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备微生物菌剂：将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）和产朊假丝酵母菌（Candida utilis）混合菌液与糖蜜、水按重量比0.5～1.5:1～2:100的比例混合，温度25～35 ℃条件下培养12～36 h，制成微生物菌剂；
或者将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）、产朊假丝酵母菌（Candida utilis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）混合菌液与糖蜜、水按重量比0.5～1.5:1～2:100的比例混合，温度25～35 ℃条件下培养12～36 h，制成微生物菌剂；
（2）将农作物秸杆中杂物剔除干净，粉碎至1～5 cm，按秸秆发酵堆重量的20～50%喷雾加入步骤（1）所述的微生物菌剂，搅拌均匀，压实，轧压成型；
（3）将步骤（2）成型后的饲料送入塑料袋，快速封口，厌氧发酵，温度15～40 ℃，时间4～10天，即得秸秆饲料。
2.根据权利要求1所述的微生物秸秆饲料的制备工艺，其特征在于，步骤（1）所述的混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌和产朊假丝酵母菌菌液体积比为2.5～3.5：1.5～2.5：3～4.5，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌菌液的浓度分别为（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL；
或者混合菌液中植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液体积比为2.5～3.5：1.5～2.5：3～4.5：1.2～2.5：1～1.5：0.8～1，植物乳杆菌、沼泽红假单胞菌、产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和长双歧杆菌菌液的浓度分别（4～6.5）×108个/mL，（3～5）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（4～6）×108个/mL，（1.6～5）×108个/mL，（2～4）×108个/mL。
3.根据权利要求1所述的微生物秸秆饲料的制备工艺，其特征在于，步骤（2）所述的秸秆为玉米秸秆、大豆秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆中一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的微生物秸秆饲料的制备工艺，其特征在于，步骤（2）所述的秸秆含水率12～78%。
5.根据权利要求1所述的微生物秸秆饲料的制备工艺，其特征在于，步骤（2）所述的扎压成型秸秆饲料的规格为（0.3～0.4）m×（0.2～0.3） m×（0.1～0.2） m的块状。
6.根据权利要求1所述的微生物秸秆饲料的制备工艺，其特征在于，步骤（3）所述的塑料袋材质为聚乙烯。
7.根据权利要求1所述的微生物秸秆饲料的制备工艺，其特征在于，步骤（3）所述的封口为抽真空封口。
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