CN109430540A - 一种藜麦青贮饲料的制备方法 - Google Patents

一种藜麦青贮饲料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种青贮饲料的制备方法，以藜麦为原料，最大限度保持了藜麦特点。本发明包括以下步骤收割青贮藜麦饲料原料、粉碎、装填和封盖、贮藏发酵、成品。将切碎含水率65～75％的后，在密闭缺氧的条件下，通过厌氧乳酸菌的发酵作用，抑制各种杂菌的繁殖，而得到的一种粗饲料。经过青贮后的饲料，其营养成分可保持80～90％，气味醇香，柔软多汁，适口性好，且能存放2～3年的一种技术方法。

Description

一种藜麦青贮饲料的制备方法
技术领域
本发明属于饲料技术领域，特别涉及一种藜麦秸秆青贮饲料的制备方法。
背景技术
青贮饲料是用新鲜的青绿饲草在厌氧条件下由乳酸菌经较长时间发酵制成的一种颜色黄绿、气味酸香、柔软多汁、适口性好、消化率较高的饲料，其能为反刍动物在冬春季提供优质的粗饲料。经青贮后的饲料，其营养成分可保持80～90％，气味醇香，柔软多汁，适口性好，且能存放3～5年。青贮是保存和提高秸秆营养价值的一种有效方式，为舍饲和半舍饲家畜提供优质的粗饲料。在生产中，各养殖场应尽量在秸最佳的收获时间进行青贮，并根据自身的特点，采用不同的青贮方式，扬长避短，减少青贮损失，提高秸秆青贮品质和质量，并提高家畜的生产性能和经济效益，进一步促进我国草食畜牧业的快速发展。青贮饲料品质的好坏不仅受到植物收割时间、水分、原料初加工方式和添加剂等诸多因素的影响，而且受到原料的影响。
藜麦(Chenopodium quinoa willd)又称藜谷、南美藜、昆诺阿藜等，是苋科藜属的一年生双子叶植物，在安第斯山地区已有超过7000年的种植历史，是古印加民族的主要粮食作物之一。藜麦籽粒营养均衡，藜麦在1980年代被美国宇航局用于宇航员的太空食品。联合国粮农组织认为藜麦是唯一一种单体植物即可基本满足人体基本营养需求的食物，正式推荐藜麦为最适宜人类的完美的全营养食品。藜麦作为植物却具有接近人体氨基酸组成的优质蛋白质。2014年以来，全国多个省份开始较大面积种植藜麦，其中，种植面积靠前的省份有山西、吉林、青海、甘肃以及河北等，预计2018年种植面积达到20万亩。
藜麦生长周期一般为90～220天，抗逆性强，具有抗旱、抗盐碱等特点，其种植管理技术简单，人力成本较低。其生长80～150天之间，株高可达2.5米～3.0米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％，藜麦秸秆中空，产量达到6～8吨/亩，适口性好，非常适合作为青贮原料。但目前藜麦秸秆一般作为动物鲜食，青贮饲料还没有研究，且藜麦秸秆是中空的，会影响破碎和压实，里面会残留空气，造成厌氧微生物的不利的生长条件。
青贮藜麦的收获期不仅对青贮饲料的营养价值、蛋白质利用率、消化率和潜在采食量等的影响很大，而且其发酵过程也起到了重要作用。青贮饲料的发酵过程受到许多理化因素及微生物的制约，了解这些因素在青贮饲料制作过程中的变化，可使青贮饲料的调制达到理想的质量和品质。在整个青贮饲料调制过程中，微生物起到极大的作用，主要参与的菌种有乳酸菌、醋酸菌、梭状芽胞杆菌、酵母菌和霉菌等。
作物青贮时接种乳酸菌可以迅速增加农作物表面的乳酸菌数目，使乳酸发酵占主导地位，从而达到降低pH值，抑制有害微生物的活动，保存和提高饲料营养价值的目的。目前，国内外对于微生物接种剂在秸秆青贮技术中的应用非常重视，进行了大量研究。在诸多青贮添加剂中乳酸菌添加剂显示出了其独特的效果，并且在实践中已经有了广泛的应用。然而目前对藜麦秸秆的发酵过程中理化性质变化还不清楚，限制了藜麦秸秆的利用。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供一种藜麦秸秆青贮饲料的制备方法，提供了一种新的青贮饲料。
研究发现：藜麦生长周期一般为90～220天，其生长80～150天之间，株高可达2.5米～3.0米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％，藜麦秸秆中空，产量达到6～8吨/亩，适口性好，非常适合作为青贮原料。
藜麦秸秆青贮时，前处理对原料的发酵具有重要影响，现有技术一般通过酶溶液水解藜麦秸秆的细胞壁，以促进后续的发酵，但酶处理成本较高，不适宜大规模推广。为提高青贮的品质和营养价值，本申请对多种藜麦秸秆的前处理方式(包括：蒸汽爆破、膨化机械处理、微波处理、酸处理、碱处理、以及氨处理等)进行了系统的研究，经过大规模实验摸索后发现：通过“铡切、揉搓和汽爆方式”对藜麦秸秆进行前处理，同时，辅以适当的乳酸菌液发酵，可有效提高藜麦青贮饲料的品质。
在一些实施例中，根据青贮设施的不同，可将秸秆的青贮方式分为地上堆贮法、窖内青贮法、水泥池青贮法和土窖青贮法等。较常用的是窖贮、裹包青贮和袋装青贮。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种青贮饲料制备方法，包括：
将藜麦秸秆切割、揉搓、汽爆粉碎，得汽爆料；
将汽爆料装填于青贮池，并进行机械碾压后，封盖，发酵形成青贮饲料；
或将汽爆料进行机械打捆后装袋，贮藏发酵，即得；
所述装填或打捆过程中，喷洒乳酸菌液；
所述乳酸菌液包括：植物乳杆菌(L.plantarumZRR)，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌。三种菌株(植物乳杆菌、布氏乳杆菌、发酵乳杆菌＝1:2:3)经过培养，制备培养液。
现有技术中一般通过异质性乳酸菌(heLAB)和/或同质性乳酸菌对农作物进行青贮，但研究表明：针对不同的农作物，异质性乳酸菌(heLAB)和/或同质性乳酸菌(hoLAB)混合菌(he+hoLAB)处理的农作物青贮发酵效果差别较大，例如：张涛等(2009)将布氏乳杆菌与植物乳杆菌联合对苜蓿进行青贮，与这二者单独青贮的效果相比，结果表明，联合青贮的效果均优于单独青贮的效果，能有效降低pH、氨态氮浓度并能产生更多的乳酸，尤其能显著提高青贮有氧稳定性。但也有研究结果表明，用异质性乳酸菌(heLAB)和同质性乳酸菌hoLAB混合菌(he+hoLAB)处理的干草青贮发酵效果与单独使用同质型乳杆菌(hoLAB)的发酵效果和单独使用异质性乳酸菌(heLAB)略差一些(Conaghand等，2010)。
为此，本申请系统研究了异质性乳酸菌(heLAB)和/或同质性乳酸菌对“铡切、揉搓和汽爆方式”处理后的藜麦青贮的发酵效果，偶然发现：在布氏乳杆菌与植物乳杆菌中再加入适当的发酵乳杆菌和糖蜜辅助发酵，可以有效提高蛋白含量，抑制真菌的生长。
在一些实施例中，所述植物乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌混合液，添加量为原料绝干重量的2-5％。
在一些实施例中，所述糖蜜的加入量为原料绝干量的1.5％～2％
在一些实施例中，所述藜麦秸秆的株高达1.8米～2.6米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％。
在一些实施例中，所述汽爆料的破节率在75％以上。
本申请中，汽爆的条件为：用高温水蒸汽将原料加热至210～240℃，维持40s～18min，高温高压造成木制素的软化，并通过迅速减压，造成纤维素晶体纤维束的爆裂，使木质素和纤维素分离，实现秸秆内部结构变化，从而进一步提高木质纤维素的降解几率。
在一些实施例中，所述青贮池一侧设置有斜坡状入口面，坡度为20°～40°。
在一些实施例中，所述青贮池采用上批次青贮饲料或苹果渣水平封顶。
在一些实施例中，所述发酵时间为50-60天。
本发明还提供了任一项上述的方法制备的青贮饲料。
本发明还提供了上述的青贮饲料在配制舍饲和半舍饲家畜饲料中的应用。
本发明的有益效果
(1)本发明发现并确定了藜麦秸秆为原料的青贮饲料原料。
(2)本发明的制备方法提高了青贮饲料中乳酸占总酸的重要百分比，制得的青贮饲料pH在3.6～3.7，为品种优良的青贮饲料，饲料的营养成分损失少，具有良好的适口性，同时此种制备方法也也省了乳酸菌菌种。
(3)本发明很好解决了藜麦秸秆中空易于残留空气对青贮饲料后续发酵造成的影响。
(4)本发明制备方法简单、实用性强，易于推广。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是藜麦秸秆青贮饲料指标测定表。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
一种藜麦秸秆青贮饲料的制备方法，具体按照以下步骤实施：藜麦秸秆原料收割→粉碎→装填或打捆→封盖或袋装→贮藏发酵→成品。
(1)收割。藜麦秸秆收割时间在80～150天之间。株高达1.8米～2.6米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％，藜麦秸秆中空，产量达到6～8吨/亩，适口性好，非常适合作为青贮原料。
(2)粉碎。将收割后的青贮饲料原料切成1.2～8cm，粉碎过程中，铡切、揉搓和汽爆方式对秸秆进行处理，藜麦秸秆的破节率在75％以上。
(3)装填或打捆。将切碎后的青贮饲料原料装填于青贮池中，对青贮池，每添加0.5～1米左右切碎后的青贮饲料原料，进行一次机械碾压，随装随踩，1～3日装满。打捆采用机械打捆，一包200～500kg。
装填或打捆过程中，喷洒乳酸菌液(植物乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌)后，如需要可加入适量糖蜜等物质。
(4)封盖或袋装。青贮池一侧设置有斜坡状入口面，坡度为20°～40°；将使用上批次青贮饲料或苹果渣水平封顶，进行发酵形成青贮饲料。
裹包袋进行袋装，直接贮藏在阴凉处即可。
(5)贮藏发酵。发酵时间为20天～60天。
(6)成品。制得的青贮饲料pH在3.6～4.3，为品种优良的青贮饲料，饲料的营养成分损失少，具有良好的适口性。
以下实施例中，采用的乳酸菌液(植物乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌)，通过如下方法制备：
1菌种
植物乳杆菌(L.plantarumZRR)，编号：BNCC192567，布氏乳杆菌(L.buchneriBR2)，编号：BNCC189797，发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)，编号：BNCC135246，皆购自北纳创联生物科技有限公司。
2具体方法
(1)培养基：培养基为MRS培养基：酪蛋白胨10.0g、牛肉膏10.0g、酵母粉5.0g、葡萄糖5.0g、乙酸钠5.0g、柠檬酸二胺2.0g
(2)一级种子液的制备：
将植物乳杆菌接种于MRS培养基中，于37℃好氧条件下，培养18～24h，得一级种子液；
将布氏乳杆菌接种于MRS培养基中，于37℃厌氧条件下，培养32—48h，得一级种子液；
将发酵乳杆菌接种于MRS培养基中，于35℃培养箱恒温静置培养15～20小时，得一级种子液；
(3)二级种子制备：将植物乳杆菌、布氏乳杆菌、发酵乳杆菌一级液体菌种分别接种于50L-100L发酵罐中，发酵相应的时间作为二级种子液。
(4)将二级种子液植物乳杆菌、布氏乳杆菌、发酵乳杆菌分别按照5％、5％、8％的接种量接种到1000L-2000L的发酵罐中，分别发酵相应的时间，后期泵入储罐短时间保存。
(5)菌渣的处理：分别称取藜麦秸秆汽爆料40份，加入麸皮4份，葡萄糖1份，种子液按接种量为植物乳杆菌、布氏乳杆菌、发酵乳杆菌＝1:2:3接入处理好的藜麦秸秆汽爆料中。总接种量为2-3％，充分搅拌置于通风发酵池，32℃通风发酵4-5天，过程中注意保持水分在50％-70％。
实施例1
其工艺流程如下：
藜麦秸秆原料收割→粉碎→装填→封盖→贮藏发酵→成品
(1)收割。藜麦秸秆收割时间在90～95天之间。株高达1.8米～2.6米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％，藜麦秸秆中空，产量达到6～8吨/亩，适口性好，非常适合作为青贮原料。
(2)粉碎。将收割后的青贮饲料原料切成3～4cm，粉碎过程中，铡切、揉搓和汽爆方式对秸秆进行处理，藜麦秸秆的破节率在75％以上。
(3)装填或打捆。将切碎后的青贮饲料原料装填于青贮池中，对青贮池，每添加0.5～1米左右切碎后的青贮饲料原料，进行一次机械碾压，随装随踩，1～3日装满。装填过程中，喷洒乳酸菌液(植物乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌)后，加入青贮饲料绝干重量1.5％的糖蜜。
(4)封盖或袋装。青贮池一侧设置有斜坡状入口面，坡度为20°～40°；将使用上批次青贮饲料或苹果渣水平封顶，进行发酵形成青贮饲料。
(5)贮藏发酵。发酵时间为30天～40天。
(6)成品。制得的青贮饲料pH在3.6～4.3，为品种优良的青贮饲料，饲料的营养成分损失少，具有良好的适口性。
实施例2：
其工艺流程如下：
藜麦秸秆原料收割→粉碎→装填或打捆→封盖或袋装→贮藏发酵→成品
(1)收割。藜麦秸秆收割时间在135～150天之间。株高达1.8米～2.6米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％，藜麦秸秆中空，产量达到6～8吨/亩，适口性好，非常适合作为青贮原料。
(2)粉碎。将收割后的青贮饲料原料切成1.2～8cm，粉碎过程中，铡切、揉搓和汽爆方式对秸秆进行处理，藜麦秸秆的破节率在75％以上。
(3)装填或打捆。将切碎后的青贮饲料原料装填于青贮池中，对青贮池，每添加0.5～1米左右切碎后的青贮饲料原料，进行一次机械碾压，随装随踩，1～3日装满。打捆采用机械打捆，一包200～500kg。
装填或打捆过程中，喷洒乳酸菌液(植物乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌)后，加入青贮饲料绝干重量2％的糖蜜。加入适量糖蜜，可提供碳源，但是也容易增加开窖后二次发酵，因此，添加量不超过2％。
(4)封盖或袋装。青贮池一侧设置有斜坡状入口面，坡度为20°～40°；将使用上批次青贮饲料或苹果渣水平封顶，进行发酵形成青贮饲料。
裹包袋进行袋装，直接贮藏在阴凉处即可。
(5)贮藏发酵。发酵时间为50天～60天。
(6)成品。制得的青贮饲料pH在3.6～4.3，为品种优良的青贮饲料，饲料的营养成分损失少，具有良好的适口性。
实施例3：
其工艺流程如下：
藜麦秸秆原料收割→粉碎→装填或打捆→封盖或袋装→贮藏发酵→成品
(1)收割。藜麦秸秆收割时间在100～110天之间。株高达1.8米～2.6米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％，藜麦秸秆中空，产量达到6～8吨/亩，适口性好，非常适合作为青贮原料。
(2)粉碎。将收割后的青贮饲料原料切成1.2～8cm，粉碎过程中，铡切、揉搓和汽爆方式对秸秆进行处理，藜麦秸秆的破节率在75％以上。
(3)装填或打捆。将切碎后的青贮饲料原料装填于青贮池中，对青贮池，每添加0.5～1米左右切碎后的青贮饲料原料，进行一次机械碾压，随装随踩，1～3日装满。打捆采用机械打捆，一包200～500kg。
装填或打捆过程中，喷洒乳酸菌液(植物乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌)后，并加入青贮饲料绝干重量1.8％的糖蜜。
(4)封盖或袋装。青贮池一侧设置有斜坡状入口面，坡度为20°～40°；将使用上批次青贮饲料或苹果渣水平封顶，进行发酵形成青贮饲料。
裹包袋进行袋装，直接贮藏在阴凉处即可。
(7)贮藏发酵。发酵时间为20天～30天。
(8)成品。制得的青贮饲料pH在3.6～4.3，为品种优良的青贮饲料，饲料的营养成分损失少，具有良好的适口性，可贮藏2～3年。
实施例4藜麦秸秆青贮饲料品质测定：
样品制备：
样品1：由本发明实施例1得到。乳酸菌液由植物乳杆菌、布氏乳杆菌、发酵乳杆菌组成，三者的质量比为1:2:3。总接种量为3％
样品2：与本发明实施例1的工艺基本相同，不同之处在于，乳酸菌液为植物乳杆菌，接种量为3％；
样品3：与本发明实施例1的工艺基本相同，不同之处在于，乳酸菌液为布氏乳杆菌，接种量为3％；
样品4：与本发明实施例1的工艺基本相同，不同之处在于，乳酸菌液为发酵乳杆菌，总接种量为3％。
样品指标测定：
饲料中粗蛋白测定方法GT/T 6432；饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定GB/T 6435；饲料中粗灰分的测定GB/T 6438-2007；水果和蔬菜产品pH值的测定方法GB 10468；饲料中中性洗涤纤维(NDF)的测定GB/T 20806；饲料中酸性洗涤纤维的测定NY/T 1459；
干物质含量：鲜样60℃烘干处理48h，再于103℃烘至恒重，称得质量占试样原质量的百分比。
结果见图1。
结果分析：由图1可知，本发明的青贮饲料的制备方法中，减少了青贮饲料中黄曲霉菌素B1的含量，降低了青贮饲料的霉变率，同时减少了青贮饲料中的真菌数量；提高了青贮饲料中乳酸占总酸的重量百分比，制得的青贮饲料pH在3.6～3.9；青贮饲料的粗蛋白含量高，营养成分损失少，是品质优良的青贮饲料。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种青贮饲料制备方法，其特征在于，包括：
将藜麦秸秆切割、揉搓、汽爆粉碎，得汽爆料；
将汽爆料装填于青贮池，并进行机械碾压后，封盖，发酵形成青贮饲料；
或将汽爆料进行机械打捆后装袋，贮藏发酵，即得；
所述装填或打捆过程中，喷洒乳酸菌液，及添加糖蜜；
所述乳酸菌液由植物乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌组成。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述糖蜜的加入量为原料绝干量的1.5％～2％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物乳杆菌(L.plantarum ZRR)，布氏乳杆菌(L.buchneriBR2)，发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)的制备成发酵液，添加量为原料的2-5％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述藜麦秸秆的株高达1.8米～2.6米，蛋白质含量13～25％，总糖含量大于2％，含水量达55～85％。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汽爆料的破节率在75％以上。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述青贮池一侧设置有斜坡状入口面，坡度为20°～40°。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述青贮池采用上批次青贮饲料或苹果渣水平封顶。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵时间为50-60天。
9.权利要求1-8任一项所述的方法制备的青贮饲料。
10.权利要求9所述的青贮饲料在配制舍饲和半舍饲家畜饲料中的应用。
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