CN107041457A - 一种生物饲料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物饲料的制备方法，包括：将秸秆粉碎后与麦麸混合，加入木聚糖酶和纤维素酶后补加占秸秆重量75％～85％的水，然后接种乳酸菌液和酵母菌液，酶解发酵后得到生物饲料。本申请通过优化酶解组合，结合微生物组合厌氧发酵，并适度降低水分，使每吨秸秆的处理成本下降了300元左右，基本具备了实际应用价值。本申请制备的生物饲料以20％的重量比替代全价配合饲料，生猪的生长速度、料肉比等差异不明显，但粮食消耗量和生猪增重费用明显降低，且能够增加猪肉蛋白、氨基酸和钙含量，降低脂肪和胆固醇含量。
Description
技术领域
本发明属于酶解发酵秸秆技术领域，尤其涉及一种生物饲料及其制备方法。
背景技术
国内外关于酶解发酵秸秆生产猪用生物饲料技术的实验很多，但是真正成功并推广引用的还很少，尤其是针对木质化的黄秸秆，基本是束手无策。
在2010年以前，秸秆的发酵主要还是利用微生物的降解，但是效果有限。近年来，随着酶制剂生产技术的快速发展，成品酶的生产成本越来越低，纤维素酶单位酶活的生产成本至少下降了60％以上，木聚糖酶的生产成本下降了70％以上，秸秆的发酵作用逐渐转向追求酶解效果。
2012年以来，承德博亚农牧发展有限责任公司在这方面开始了研究，并在2013年初取得了一定的效果，秸秆的利用效率达到50％左右(以生长育肥猪为目标)，但是酶解发酵的生产成本较高，每吨秸秆的处理成本，仅酶解发酵部分就超过了600元。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物饲料及其制备方法，本发明采用秸秆酶解发酵制备生物饲料，成本较低，能够降低粮食消耗量和生猪增重费用，且能够增加猪肉蛋白、氨基酸和钙含量，降低脂肪和胆固醇含量。
植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素三大组分构成，纤维素、半纤维素和木质素在细胞壁中相互交织共同形成致密结构，任何一类成分的降解必然受到其它成分的制约，如木质素对纤维素酶和半纤维素酶降解天然纤维原料中的碳水化合物有空间阻碍作用，致使许多纤维素分解酶不能完全分解天然纤维原料。因此，提高秸秆消化率的关键是降解木质素。基于此，本申请的重点是：通过优化酶解组合，结合微生物组合厌氧发酵，酶解纤维素和半纤维素，使其基本具备饲料实际应用价值
本发明提供了一种生物饲料的制备方法，包括：
将秸秆粉碎后与麦麸混合，加入木聚糖酶和纤维素酶后补加占秸秆重量75％～85％的水，然后接种乳酸菌液和酵母菌液，酶解发酵后得到生物饲料。
本发明首先将秸秆粉碎，粉碎至长度不超过5毫米；然后将秸秆粉与麦麸混合，在一个实施例中，所述麦麸的重量为秸秆重量的3％～8％。
秸秆粉和麦麸混合后，加入木聚糖酶和纤维素酶。在一个实施例中，所述木聚糖酶的加入量占秸秆重量的0.01～0.05％；所述木聚糖酶的酶活为5万国际单位/克；所述纤维素酶的加入量占秸秆总量的0.005～0.02％；所述纤维素酶的酶活为2万国际单位/克。在一个实施例中，所述木聚糖酶的加入量占秸秆重量的0.02％，所述纤维素酶的加入量占秸秆总量的0.01％。
加入木聚糖酶和纤维素酶后补加占秸秆重量75％～85％的水，在一个实施例中，补加80％的水，混合均匀后接种乳酸菌液和酵母菌液，酶解发酵后得到生物饲料。
在一个实施例中，所述乳酸菌为屎肠球菌；所述酵母菌为酿酒酵母菌。
具体的，所述乳酸菌液按照以下方法制备：
将牛奶、红糖和水混合后加热灭菌，接种含量不低于100亿cfu/g的屎肠球菌干菌粉，35℃～38℃厌氧发酵20～30h，得到乳酸菌液；
所述牛奶、红糖、水和屎肠球菌干菌粉的质量比为10kg：600g：10kg：10g。
乳酸菌液的制备过程具体操作步骤如下：
准备不含抗生素的牛奶10kg，加入600g红糖和10kg蒸馏水，搅拌溶解，同时加热至95℃至100℃，保持5分钟左右。然后冷却至40℃以下，接种屎肠球菌干菌粉(含量不低于100亿cfu/g，台湾亚芯公司生产)10g。静置30分钟以后，分装在无菌塑料桶中，封口密闭。在35℃至38℃环境中厌氧发酵1天即可成熟，用于接种后期的秸秆发酵。
具体的，所述酵母菌液按照以下方法制备：
将水、红糖和大豆蛋白胨混合后加入含量不低于50亿cfu/g的活性酿酒酵母干粉，得到酵母菌液；
所述水、红糖、大豆蛋白胨和活性酿酒酵母干粉的质量比为10kg：500g:100g:100g。
酵母菌液的制备过程具体操作步骤如下：
准备清水10kg，加入500g红糖和100g大豆蛋白胨，逐步加热溶解。然后冷却至35℃以下，加入100g活性酿酒酵母干粉(含量不低于50亿cfu/g，湖北安琪酵母股份有限公司生产)。搅拌3分钟，然后静置30分钟至60分钟即可用于后期的秸秆发酵。
在一个实施例中，所述乳酸菌液的用量占秸秆重量的1～3％；所述酵母菌液的用量占秸秆重量的0.3～0.7％。在一个实施例中，所述乳酸菌液的用量占秸秆重量的2％；所述酵母菌液的用量占秸秆重量的0.5％。
接种乳酸菌液和酵母菌液后，将物料分装在附加呼吸平衡阀的包装袋中，密闭封口，堆放在环境温度为20℃至35℃库房中，5天以后发酵成熟。
本发明制备的生物饲料可代替育肥猪配合饲料使用，其添加量为5～25％，优选为10～20％。将发酵成熟的物料添加到育肥猪配合饲料中，现拌现喂。在冬天可以延长至2天。
参见图1，图1为本发明提供的生物饲料的制备工艺流程图，首先将秸秆粉碎后与麸皮混合，加入木聚糖酶、纤维素酶和清水，然后接种乳酸菌液和额酵母菌液，将物料分装在附加呼吸平衡阀的包装袋中，密闭封口，堆放在环境温度为20℃至35℃库房中发酵成熟，将得到的发酵物料按20％左右的重量比添加到育肥猪配合饲料中，现拌现喂。
本申请通过优化酶解组合，结合微生物组合厌氧发酵，并适度降低水分，使每吨秸秆的处理成本下降了300元左右，基本具备了实际应用价值。
本申请制备的生物饲料以高达10～20％的重量比替代全价配合饲料，生猪的生长速度、料肉比等差异不明显，但粮食消耗量和生猪增重费用明显降低。
采用本申请制备的生物饲料饲喂的猪能够获得优质猪肉，具有三个特点：一是保障了猪肉食品安全，经黑龙江国家农业标准化监测与研究中心和普尼测试等权威检测部门多次抽检，均为合格；经北京市食品质量监督检验三站检验，未检验出抗生素。二是提高了营养水平。通过中国肉类食品综合研究中心检验实验室检测，与普通肉相比，出现了“三高两低”。“三高”是：高蛋白，蛋白含量达到15.8％，比普通肉的7.7％高出8.1个百分点；高氨基酸，在蛋白质中氨基酸总量达到16.44％，比普通肉的8.94％提高了7.5个百分点；高钙，百克猪肉中钙含量达到5.88毫克，比普通猪肉的5毫克提高了0.88毫克。“两低”是：低脂肪，脂肪含量为30.3％，比普通猪肉的35％降低了4.7个百分点；低胆固醇，百克猪肉中胆固醇含量达到76.8毫克，比普通猪肉降低了21.2毫克。三是改善了口感，色、香、味明显改善。
附图说明
图1为本发明提供的生物饲料的制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
第一步：粉碎秸秆，长度不超过5毫米。
第二步：在秸秆粉中，加入占秸秆重量5％左右的麦麸。
第三步：在秸秆与麦麸混合物中，加入占秸秆重量0.02％的木聚糖酶(5万国际单位/克)和占秸秆重量0.01％的纤维素酶(2万国际单位/克)。
第四步：在已经加酶的混合物中补加清水，按秸秆重量的80％在混合物中注入清水，充分混匀。
第五步：在已经注入清水的混合物中接种乳酸菌液和酵母菌液。乳酸菌液的接种比例占秸秆重量2％左右；酵母菌液的接种比例占秸秆重量0.5％左右。
第六步：把混合接种以后的物料分装在附加呼吸平衡阀的包装袋中，密闭封口，堆放在环境温度为20℃至35℃库房中，5天以后发酵成熟。
第七步：把发酵成熟的秸秆混合物按20％左右的重量比添加到育肥猪配合饲料中，现拌现喂。在冬天可以延长至2天。
其中，乳酸菌液的制备：准备不含抗生素的牛奶10kg，加入600g红糖和10kg蒸馏水，搅拌溶解，同时加热至95℃至100℃，保持5分钟左右。然后冷却至40℃以下，接种屎肠球菌干菌粉(含量不低于100亿cfu/g，台湾亚芯公司生产)10g。静置30分钟以后，分装在无菌塑料桶中，封口密闭。在35℃至38℃环境中厌氧发酵1天即可成熟，用于接种后期的秸秆发酵。
酿酒酵母菌液的制备：准备清水10kg，加入500g红糖和100g大豆蛋白胨，逐步加热溶解。然后冷却至35℃以下，加入100g活性酿酒酵母干粉(含量不低于50亿cfu/g，湖北安琪酵母股份有限公司生产)。搅拌3分钟，然后静置30分钟至60分钟即可用于后期的秸秆发酵。
实施例2
选择40kg左右的二元杂交猪(长×大)，按随机区组设计分成2个处理，每个处理6个重复(栏)，每个重复6头。试验共计使用12个猪栏。试验分为2个阶段：40～60kg和60～90kg体重阶段饲养。试验组饲喂含有酶解发酵秸秆的配合日粮，对照组饲喂含抗生素的常规日粮。试验结果表明，试验组与对照组间第一阶段的平均日增重、日采食量和饲料/增重比都没有表现出显著差异(P>0.05)，但饲喂酶解发酵秸秆组的平均日增重提高了3.1％；试验组与对照组间第二阶段的平均日增重、日采食量和饲料/增重比也都没有表现出显著差异(P>0.05)，但饲喂酶解发酵秸秆组的平均日增重提高了4.4％。经济效益分析表明，使用酶解发酵秸秆组比使用普通配合饲料组平均每头猪增加收入35.8元。
试验于2015.4.23～2015.7.15在承德博亚农牧发展有限责任公司的试验猪场进行。
1.材料与方法
1.1试验动物
选择40kg的二元杂交猪(长×大)左右，按随机区组设计分成2个处理，每个处理6个重复(栏)，每个重复6头。试验共计使用12个猪栏。试验分为2个阶段：40～60kg(中猪组)和60～90kg(大猪组)体重阶段饲养。
1.2试验日粮
参见表1、表2玉米-大豆型基础日粮。对照组1为抗生素日粮组(含金霉素75mg/kg)；试验组为酶解发酵秸秆添加组。酶解发酵秸秆为实施例1制备的酶解发酵秸秆，4％预混料1(中猪用)和4％预混料2(大猪用)为北京德宝群兴科贸有限公司配制。
1.3饲养管理
试验猪自由采食和饮水，饲料为粉料，按照养殖场常规管理进行。试验期约3个月。除了必要的外部治疗，试验组日粮添加酶解发酵秸秆。
猪群在40kg开始称重，分别在60kg左右体重、出拦结束时称重，同时记录每栏猪饲料采食量。观察猪群采食情况、粪便形状和健康状况。
1.4分析方法
1)试验主原料及日粮配比；
2)生产性能：日增重、日采食量，饲料转化率
表1中猪组日粮配比
表2大猪组组日粮配比(60～90kg)
1.5统计分析
数据采用SPSS分析，进行独立样本的t检验。
2.结果与讨论
统计分析结果见表3和表4。试验组与对照组间第一阶段的平均日增重、日采食量和饲料/增重比都没有表现出显著差异(P>0.05)，但饲喂酶解发酵秸秆组的平均日增重提高了3.1％；试验组与对照组间第二阶段的平均日增重、日采食量和饲料/增重比也都没有表现出显著差异(P>0.05)，但饲喂发酶解发酵秸秆组的平均日增重提高了4.4％，添加酶解发酵秸秆的试验组死淘率也较对照组高(2.7％与5.5％)。第二阶段对照组和试验组的增重均偏低，可能是此时气温较高的原因。
经济效益分析表明(见表4)，使用酶解发酵秸秆组比使用普通配合饲料组平均每头猪增加收入35.8元，还未计算投入到对照组中使用的药物费用。使用酶解发酵秸秆不仅有效地降低饲料成本，而且可以做到不添加使用抗生素，这样上市的猪肉也是放心肉。
表3发酵饲料对生长肥育猪生产性能的影响
表4经济效益分析
3.小结
本试验表明，在生长肥育猪饲养过程中使用酶解发酵秸秆可以替代部分常规饲料，而且可以达到较好的生产性能，取得可观的经济效益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种生物饲料的制备方法，包括：
将秸秆粉碎后与麦麸混合，加入木聚糖酶和纤维素酶后补加占秸秆重量75％～85％的水，然后接种乳酸菌液和酵母菌液，酶解发酵后得到生物饲料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述麦麸的重量为秸秆重量的3％～8％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木聚糖酶的加入量占秸秆重量的0.01～0.05％；所述木聚糖酶的酶活为5万国际单位/克；
所述纤维素酶的加入量占秸秆总量的0.005～0.02％；所述纤维素酶的酶活为2万国际单位/克。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述秸秆粉碎后其长度不超过5毫米；
加入木聚糖酶和纤维素酶后补加占秸秆重量80％的水。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌为屎肠球菌；
所述酵母菌为酿酒酵母菌。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌液按照以下方法制备：
将牛奶、红糖和水混合后加热灭菌，接种含量不低于100亿cfu/g的屎肠球菌干菌粉，35℃～38℃厌氧发酵20～30h，得到乳酸菌液；
所述牛奶、红糖、水和屎肠球菌干菌粉的质量比为10kg：600g：10kg：10g；
所述酵母菌液按照以下方法制备：
将水、红糖和大豆蛋白胨混合后加入含量不低于50亿cfu/g的活性酿酒酵母干粉，得到酵母菌液；
所述水、红糖、大豆蛋白胨和活性酿酒酵母干粉的质量比为10kg：500g:100g:100g。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌液的用量占秸秆重量的1～3％；所述酵母菌液的用量占秸秆重量的0.3～0.7％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酶解发酵的温度为20～35℃，时间为3～7天。
9.权利要求1～8任意一项所述的制备方法制备得到的生物饲料。
10.一种育肥猪饲料，其特征在于，包括：60～70重量份的玉米、10～20重量份的豆粕、1～5重量份的预混料、5～25重量份权利要求1～8任意一项所述的制备方法制备得到的生物饲料。
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