CN108112775A - 一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料 - Google Patents

一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，包括以下原料：预处理后的小叶银合欢、紫色象草和乳酸发酵辅助菌；所述的牛生态发酵饲料的制备包括下述步骤：(1)小叶银合欢的预处理；(2)紫色象草的干燥；(3)二次发酵：将原料混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度，密封，在室温下发酵35～45d，得到牛生态发酵饲料。本发明既解决了单一禾本科牧草发酵饲料的营养不平衡、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量过高的问题，又通过二次发酵的方式充分保留了紫色象草和小叶银合欢中的营养物质及生物活性成分，改善豆科牧草的适口性，有效降低饲养成本、营养价值全面、适口性好、容易吸收的牛生态饲料。

Description

一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料
【技术领域】
本发明属饲料领域，特别涉及一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料。
【背景技术】
目前，国内外对牛发酵饲料的开发应用多以青贮玉米、农作物秸秆等作为原料，营养品质单一，发酵效果有一定的局限性。紫色象草为多年生禾本科草本植物，丛生，茎秆直立，株高250～360cm，茎杆和叶片呈紫色，适应性强，生长速度快，再生性好，产草量高，其中粗蛋白含量达7～9％，富含花青素等有益物质，耐旱、耐寒、耐酸，抗倒伏，一年种植可多年利用，是饲养牛、羊、兔、鱼、鹅等的优质牧草。小叶银合欢为豆科小灌木，株高1.5m～3m，偶数羽状复叶，叶质柔软，适口性好，营养丰富，嫩茎叶中干物质含粗蛋白质25％，钙、磷含量高。小叶银合欢喜高温，耐寒、耐旱、耐瘠、耐酸，抗逆性强，适应性广，生长迅速，枝繁叶茂，年可刈割3～4次，年产鲜草3000kg/亩以上，常作为家畜的豆科牧草被栽培利用，多是鲜喂。紫色象草和小叶银合欢作为牛的纤维素及营养来源，有降低养殖成本、提高生产效率等作用。目前，国内外均无以禾本科牧草紫色象草和豆科灌木小叶银合欢为底物发酵制作牛生态饲料的研究成果及发明专利。
小叶银合欢较常见的银合欢而言，不含有含羞草素毒素，可在加工过程中减少了去毒的工艺步骤，节约生产成本，但是小叶银合欢的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高，分别达到39.70％和34.20％，经过常规的发酵处理后，仍然难以被牛消化完全，导致牛对干物质采食量产生负效应，影响牛的进食和对其它营养物质的吸收。因此，研究一种能够降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，促进牛对饲料的营养成分全面吸收的饲料，具有广大的市场推广价值。
【发明内容】
针对上述现有技术的难点，本发明的目的在于提供一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料。本发明先通过将小叶银合欢进行预处理，使小叶银合欢中的木质素、纤维素和半纤维素进行降解，进而降低小叶银合欢中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量；然后对紫色象草进行干燥、切断处理，最后通过二次发酵的技术手段，使饲料中的营养成分进一步降解，以利于牛的吸收。本发明能够改善豆科牧草的适口性，提供一种有效降低饲养成本、营养价值全面、适口性好、容易吸收、使用方便的牛生态饲料。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，按重量份数计，包括以下原料：
预处理后的小叶银合欢、紫色象草和乳酸发酵辅助菌；
所述的牛生态发酵饲料的制备包括下述步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为1～2cm的小段，放入35～45℃的温水中浸泡12～20min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻24～36h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为4～6cm，混入3～7份胞外酶，然后通入N2/C02的混合气体，在23～30℃下进行第一次发酵20～35h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为68～72％，然后切割为1～2cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将25～30份预处理后的小叶银合欢、70～75份步骤(2)所备用的紫色象草和2～5份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为3～6cm，密封，在室温下发酵35～45d，得到牛生态发酵饲料。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(1)所述的N2/C02的混合气体中N2和C02的体积比为1：20～30。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(3)所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：1～3：2～5的明串珠菌、乳杆菌和嗜盐片球菌混合而成。
在本发明中，作为进一步说明，所述的明串珠菌的浓度为106～8cfu/mL。
在本发明中，作为进一步说明，所述的乳杆菌的浓度为107～10cfu/mL。
在本发明中，作为进一步说明，所述的嗜盐片球菌的浓度为106～9cfu/mL。
部分原料的具体效果：
胞外酶，在本发明中用于降解木质素、纤维素和半纤维素。
N2气体，在本发明中用于营造发酵的氮气环境，促进物料的发酵。
C02气体，在本发明中用于营造酸性的气体环境，促进物料的发酵。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明对小叶银合欢进行预处理，能够使小叶银合欢中的木质素、纤维素和半纤维素进行降解，进而降低小叶银合欢中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量。本发明先通过冷冻处理，使小叶银合欢结构内的水分子的体积膨胀，从内部撑开小叶银合欢的内部组织结构，使小叶银合欢的结构变松散，有利于后续的降解过程的进行；然后通过控制小叶银合欢的堆叠厚度为4～6cm，使胞外酶在降解木质素、纤维素和半纤维素的过程中能够始终位于低压力状态，有利于降解过程的进行；最后在充满N2/C02的混合气体环境中，以C02气体为主要气体，N2气体为辅助性气体，通过高C02气体促进微生物的发酵，而低N2气体则能为微生物提供氮源，进一步促进微生物的发酵。
2、本发明利用丰产期的禾本科牧草紫色象草和豆科牧草小叶银合欢为底物，按一定比例二次发酵，开发肉牛生态饲料，解决了单独饲喂禾本科牧草及其发酵饲料品种单一、营养价值低等问题，也平衡了豆科牧草在单独动物饲喂过程中适口性差、易发生鼓胀病等问题。降低了肉牛饲养成本，丰富饲料源，打破牧草的季节性利用限制，实现供全年供草饲用。二次发酵的牧草饲料，除了保存了鲜草本身的营养价值外，形成特色草产品进行商品化流通，减少了部分养殖企业的饲喂人工投入，降低了养殖及人工劳务成本，简单、高效。
3、本发明利用禾本科牧草紫色象草与预处理后的小叶银合欢为底物进行混合发酵，既解决了单一禾本科牧草发酵饲料的营养不平衡问题，又通过混合发酵的方式充分保留了紫色象草和小叶银合欢中的营养物质及生物活性成分，改善豆科牧草的适口性，提供一种有效降低饲养成本、营养价值全面、适口性好、容易吸收、使用方便的牛生态饲料。
4、本发明提高了单一发酵饲料的营养价值，食药同源，有效降低养殖成本，减少抗生素的使用，达到肉牛无公害生态养殖的最终目的。
【具体实施方式】
实施例1：
一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为1cm的小段，放入35℃的温水中浸泡12min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻24h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为4cm，混入3份胞外酶，然后通入N2和C02的体积比为1：20的N2/C02的混合气体，在23℃下进行第一次发酵20h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为68％，然后切割为1cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将25份预处理后的小叶银合欢、70份步骤(2)所备用的紫色象草和2份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为3cm，密封，在室温下发酵35d，得到牛生态发酵饲料；所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：1：2的浓度为106cfu/mL的明串珠菌、浓度为107cfu/mL的乳杆菌和浓度为106cfu/mL的嗜盐片球菌混合而成。
实施例2：
一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为1.3cm的小段，放入37℃的温水中浸泡15min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻26h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为4.5cm，混入4份胞外酶，然后通入N2和C02的体积比为1：22的N2/C02的混合气体，在26℃下进行第一次发酵25h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为69％，然后切割为1.5cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将26份预处理后的小叶银合欢、71份步骤(2)所备用的紫色象草和3份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为4cm，密封，在室温下发酵40d，得到牛生态发酵饲料；所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：1.5：3的浓度为107cfu/mL的明串珠菌、浓度为108cfu/mL的乳杆菌和浓度为108cfu/mL的嗜盐片球菌混合而成。
实施例3：
一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为1.5cm的小段，放入40℃的温水中浸泡17min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻30h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为5cm，混入4份胞外酶，然后通入N2和C02的体积比为1：27的N2/C02的混合气体，在26℃下进行第一次发酵28h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为70％，然后切割为1.4cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将27份预处理后的小叶银合欢、72份步骤(2)所备用的紫色象草和4份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为5cm，密封，在室温下发酵41d，得到牛生态发酵饲料；所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：1：4的浓度为106cfu/mL的明串珠菌、浓度为109cfu/mL的乳杆菌和浓度为108cfu/mL的嗜盐片球菌混合而成。
实施例4：
一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为1.4cm的小段，放入44℃的温水中浸泡16min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻35h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为5.5cm，混入4份胞外酶，然后通入N2和C02的体积比为1：26的N2/C02的混合气体，在27℃下进行第一次发酵32h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为69％，然后切割为1.4cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将27份预处理后的小叶银合欢、74份步骤(2)所备用的紫色象草和3份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为5cm，密封，在室温下发酵39d，得到牛生态发酵饲料；所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：2：3的浓度为108cfu/mL的明串珠菌、浓度为108cfu/mL的乳杆菌和浓度为109cfu/mL的嗜盐片球菌混合而成。
实施例5：
一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为1.7cm的小段，放入42℃的温水中浸泡16min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻34h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为5.5cm，混入6份胞外酶，然后通入N2和C02的体积比为1：22的N2/C02的混合气体，在28℃下进行第一次发酵30h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为71％，然后切割为1.7cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将29份预处理后的小叶银合欢、73份步骤(2)所备用的紫色象草和4份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为5cm，密封，在室温下发酵37d，得到牛生态发酵饲料；所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：3：4的浓度为107cfu/mL的明串珠菌、浓度为108cfu/mL的乳杆菌和浓度为108cfu/mL的嗜盐片球菌混合而成。
实施例6：
一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为2cm的小段，放入45℃的温水中浸泡20min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻36h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为6cm，混入7份胞外酶，然后通入N2和C02的体积比为1：30的N2/C02的混合气体，在30℃下进行第一次发酵35h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为72％，然后切割为2cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将30份预处理后的小叶银合欢、75份步骤(2)所备用的紫色象草和5份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为6cm，密封，在室温下发酵45d，得到牛生态发酵饲料；所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：3：5的浓度为108cfu/mL的明串珠菌、浓度为1010cfu/mL的乳杆菌和浓度为109cfu/mL的嗜盐片球菌混合而成。
对比例1：具体的实施方式和对比例基本相同，不同点：小叶银合欢没有进行预处理；
对比例2：具体的实施方式和对比例基本相同，不同点：小叶银合欢预处理的过程没有通入N2/C02的混合气体。
试验1：按对比例1-2和实施例1-6的方法制备对小叶银合欢进行预处理，按照GB/T20806-2006和NY/T 1459-2007检测小叶银合欢中的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量，具体结果见表1。
表1：
中性洗涤纤维的含量 酸性洗涤纤维的含量
对比例1 39.7％ 34.2％
对比例2 24.1％ 28.5％
实施例1 20.8％ 22.3％
实施例2 21.0％ 23.1％
实施例3 20.9％ 23.5％
实施例4 20.7％ 23.1％
实施例5 20.6％ 22.9％
实施例6 21.1％ 23.2％
由表1可知：对比例1的中性洗涤纤维的含量最高，实施例5的中性洗涤纤维的含量最低，说明通过预处理的技术手段，能够达到显著降低中性洗涤纤维含量的效果；
对比例1的酸性洗涤纤维的含量最高，实施例5的酸性洗涤纤维的含量最低，说明通过预处理的技术手段，能够达到显著降低酸性洗涤纤维含量的效果。
对比试验2：
按对比例1-2和实施例1-6的方法制备以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，喂养犊牛100天，检测生态牛饲料和犊牛粪样中干物质、粗脂肪、钙、磷和粗蛋白的含量，检测标准按照《饲料分析及饲料质量检测技术》第二版进行，计算营养物质的消化率，具体结果见表2。
表2：
由表2可知：干物质的消化率越高，说明该饲料越容易被犊牛吸收，促进牛的生长。对比例1的干物质的消化率最低，实施例1的干物质的消化率最高，说明通过对小叶银合欢的预处理，能够达到显著提高犊牛对干物质的消化率的效果；
粗脂肪的消化率越高，说明该饲料越容易被犊牛吸收，促进牛的生长。对比例1的粗脂肪的消化率最低，实施例1的粗脂肪的消化率最高，说明通过对小叶银合欢的预处理，能够达到显著提高粗脂肪的消化率的效果；
粗蛋白的消化率越高，说明该饲料越容易被犊牛吸收，促进牛的生长。对比例1的粗蛋白的消化率最低，实施例2的粗蛋白的消化率最高，说明通过对小叶银合欢的预处理，能够达到显著提高犊牛对粗蛋白的消化率的效果；
磷的消化率越高，说明该饲料越容易被犊牛吸收，促进牛的生长。对比例1的磷的消化率最低，实施例1的磷的消化率最高，说明通过对小叶银合欢的预处理，能够达到显著提高犊牛对磷的消化率的效果；
钙的消化率越高，说明该饲料越容易被犊牛吸收，促进牛的生长。对比例1的钙的消化率最低，实施例5的钙的消化率最高，说明通过对小叶银合欢的预处理，能够达到显著提高犊牛对钙的消化率的效果。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，其特征在于：按重量份数计，包括以下原料：
预处理后的小叶银合欢、紫色象草和乳酸发酵辅助菌；
所述的牛生态发酵饲料的制备包括下述步骤：
(1)小叶银合欢的预处理：按重量份数计，将100份小叶银合欢的嫩茎叶切碎为1～2cm的小段，放入35～45℃的温水中浸泡12～20min，取出后迅速-20℃的环境中冷冻24～36h，解冻后放入发酵容器中，控制小叶银合欢的堆叠厚度为4～6cm，混入3～7份胞外酶，然后通入N2/C02的混合气体，在23～30℃下进行第一次发酵20～35h，得到预处理后的小叶银合欢；
(2)紫色象草的干燥：将紫色象草晾晒至水分含量为68～72％，然后切割为1～2cm的小段，备用；
(3)二次发酵：按重量份数计，将25～30份预处理后的小叶银合欢、70～75份步骤(2)所备用的紫色象草和2～5份乳酸发酵辅助菌混合均匀后，装入发酵容器中，控制物料的堆叠厚度为3～6cm，密封，在室温下发酵35～45d，得到牛生态发酵饲料。
2.根据权利要求1所述的一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，其特征在于：步骤(1)所述的N2/C02的混合气体中N2和C02的体积比为1：20～30。
3.根据权利要求1所述的一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，其特征在于：步骤(3)所述的乳酸发酵辅助菌由按重量比为10：1～3：2～5的明串珠菌、乳杆菌和嗜盐片球菌混合而成。
4.根据权利要求3所述的一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，其特征在于：所述的明串珠菌的浓度为106～8cfu/mL。
5.根据权利要求3所述的一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，其特征在于：所述的乳杆菌的浓度为107～10cfu/mL。
6.根据权利要求3所述的一种以紫色象草和小叶银合欢为底物的牛生态发酵饲料，其特征在于：所述的嗜盐片球菌的浓度为106～9cfu/mL。
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