CN109619270A

CN109619270A - 一种干稻草发酵饲料的制备方法

Info

Publication number: CN109619270A
Application number: CN201910029779.2A
Authority: CN
Inventors: 宦海琳; 牟林林; 丁成龙; 廖群华; 田吉鹏; 许能祥
Original assignee: Shandong Hetian Grass Industry Co ltd; Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Shandong Hetian Grass Industry Co ltd; Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2019-04-16

Abstract

本发明公开了一种干稻草发酵饲料的制备方法，该方法包括以下步骤：将干稻草、乳酸菌以及糖蜜混匀后开始密封堆积发酵，得到发酵饲料；发酵的条件包括条件1和条件2，所述条件1为在20～35℃下发酵时间7～14d，所述条件2为在10～20℃下发酵时间14～28d；在条件1下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后60天内将该发酵饲料使用；在条件2下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后的90天内将该发酵饲料使用。本发明能显著提高发酵干稻草的粗蛋白、可溶性糖含量，提高干稻草的营养品质和消化率，增加乳酸、乙酸等有机酸含量，提高稻草的适口性，有利于提高动物的肠道健康。

Description

一种干稻草发酵饲料的制备方法

技术领域

本发明属于农业生产副产物回收利用领域，尤其涉及一种干稻草发酵饲料的制备方法。

背景技术

稻草是我国农业的主要副产物，由于缺乏有效利用方式，大量稻草被弃置或就地焚烧，不仅浪费了大量资源，而且还造成环境污染。近年来随着人们对生态环境重视程度的提高，如何将稻草进行资源化利用以缓解焚烧现象成为热门研究方向。稻草饲用是将稻草资源化利用的重要方式，同时也是解决草食动物饲养中粗饲料短缺的重要手段。

在秸秆饲料利用中，对新鲜秸秆主要以粉碎、氨化、青贮为主要技术手段；对干秸秆以直接饲喂为主。已有的研究表明，水稻秸秆在天然干燥过程中可利用养分损失，造成干稻草饲用价值下降，稻草自然风干后直接饲喂，消化率低、适口性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干稻草发酵饲料的制备方法，旨在解决现有技术无法适用干稻草的资源化使用，造成干稻草大量积压、浪费。

本发明是这样实现的，一种干稻草发酵饲料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将干稻草、乳酸菌以及糖蜜混匀后开始密封堆积发酵，得到发酵饲料；其中，所述乳酸菌在干稻草发酵饲料中的添加量为2.5×10⁵～5×10⁵CFU/g，所述糖蜜在干稻草发酵饲料中的添加量为1.5～3％(wt)；所述发酵的条件包括条件1和条件2，所述条件1为在20～35℃下发酵时间7～14d，所述条件2为在10～20℃下发酵时间14～28d；

(2)在条件1下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后60天内将该发酵饲料使用；在条件2下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后的90天内将该发酵饲料使用。

优选地，所述糖蜜为甘蔗糖蜜或大豆糖蜜；其中，所述甘蔗糖蜜在干稻草发酵饲料中的添加量为1.5％(wt)；所述大豆糖蜜在干稻草发酵饲料中的添加量为2～3％(wt)。

优选地，在步骤(2)中，在条件1下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后的第14～30天内将该发酵饲料使用；在条件2下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后的第30～45天内将该发酵饲料使用。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明能显著提高发酵稻草的粗蛋白、可溶性糖含量，提高干稻草的营养品质；

(2)本发明能显著降低发酵稻草的粗纤维含量，显著提高干物质体外消化率和中性洗涤体外消化率，提高干稻草的可消化率；

(3)本发明能显著增加乳酸、乙酸等有机酸含量，提高稻草的适口性；

(4)本发明能显著提高乳酸菌、酵母菌等益生菌的含量，有利于提高动物的肠道健康。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一、实施方案

试验一、乳酸菌不同添加量对发酵干稻草品质的影响

本试验设置乳酸菌三个添加量，分别为2.5×10⁵、5×10⁵、1×10⁶。设置两个对照，分别为空白对照1(不加糖蜜和乳酸菌)，对照2(只加糖蜜组)。

试验设计：将干稻草切短至5cm，加水、不同含量的乳酸菌、3％甘蔗糖蜜混匀后，使其水分含量60％，称取200g装入40cm×30cm的聚乙烯袋内，每组3个重复，共3*5＝15组，利用真空封口机抽气封口，于室温条件下避光保存。

微贮时间为14d，开袋取样，分析发酵稻草品质。

试验二、不同糖蜜及不同添加量对发酵干稻草品质的影响

本试验设置两种糖蜜(甘蔗糖蜜、大豆糖蜜)，5个添加量，分别为1.5％甘蔗糖蜜、3％甘蔗糖蜜、1.5％大豆糖蜜、3％大豆糖蜜、5％大豆糖蜜，设置对照组(只加乳酸菌)

试验设计：将干稻草切短至5cm，加水、不同含量的糖蜜、5×10⁵的乳酸菌(每吨10g)混匀后，使其水分含量60％，称取200g装入40cm×30cm的聚乙烯袋内，每组3个重复，共3*6＝18组，利用真空封口机抽气封口，于室温条件下避光条件下保存。

微贮时间为14d，开袋取样，分析发酵稻草品质。

试验三、不同发酵时间对发酵干稻草品质的影响

在试验一、二的研究基础上，研究不同发酵时间对干稻草发酵品质的影响。

试验设计：将干稻草切短至5cm，加水、糖蜜、乳酸菌混匀后，使其水分含量60％，称取200g装入40cm×30cm的聚乙烯袋内，利用真空封口机抽气封口，于室温条件下避光条件下保存。分别在发酵时间为7、14、30d及60d开袋取样，分析发酵稻草的品质，每个时间段3个重复，共12组。

二、测定指标及测定方法

(一)测定指标

1、饲用品质指标：粗蛋白、水溶性碳水化合物、淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗纤维、灰分

2、消化率指标：体外干物质消化率、体外中性洗涤纤维消化率

3、发酵指标：pH值、氨态氮/总氮、有机酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)

4、微生物指标：乳酸菌、酵母菌、霉菌、需氧细菌

(二)测定方法

1、样品处理

开袋取样，将发酵饲料充分混匀后，称取20g发酵饲料于三角瓶中，加入180g去离子水，搅拌均匀，于4℃下浸提24h，之后用4层纱布和定性滤纸过滤，得到浸提液。置于-20℃冷冻冰箱保存待测。滤液用来测定pH值、氨态氮、有机酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)。另取10g鲜样品，加入90ml 0.9％无菌去离子水，封口膜封口，用来对乳酸菌、需氧细菌、霉菌、酵母菌的计数。将剩余的发酵饲料收集起来于105℃杀青2h，然后75℃烘箱中烘48h以上至恒重，测定干物质含量，将烘干的样品用高速万能粉碎机粉碎，过筛，放入聚乙烯自封袋中，排尽空气，密封保存，用于营养成分分析。

2、测定方法

营养品质分析：发酵饲料中可溶性碳水含量采用蒽酮-硫酸比色法测定。青贮原料的粗蛋白含量采用凯氏定氮法，使用KjeltecTM2300型全自动凯氏定氮仪(丹麦FOSS公司)测定。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维采用Van-soest法应用滤袋技术测定。

消化率分析：采用体外胃蛋白酶-纤维素酶两级消化法测定样品的体外干物质消化率(IVDMD)，消化后的样品残渣测定中性洗涤纤维含量，计算体外中性洗涤纤维消化率(IVNDFD)。

发酵指标分析：pH值用Micro-Bench型pH计直接测定。青贮饲料的氨态氮采用苯酚-次氯酸钠比色法测定。有机酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)的测定采用高效液相色谱仪(安捷伦1260型；德国安捷伦科技有限公司)测定，配备示差检测器和H-NP5色谱柱(流动相：2.5mmol/L H2SO4；流速：0.5mL/min；温度：55℃；美国赛分科技有限公司)。

微生物计数：采用平板培养法进行微生物计数。用0.9％无菌生理盐水进行梯度稀释，选择2个合适的梯度涂板，每个梯度3个重复。好气性细菌、乳酸菌，霉菌分别采用营养肉汤(Nutrient Broth，NB)琼脂培养基、MRS(deMan-Rogosa-Sharpe)琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato dextrose agar，PDA)培养计数。

三、数据统计与分析

用Excel 2010对原始数据进行初步统计，用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析(one-wayANOVA)，并用Duncan法进行多重比较，结果用平均值表示，试验结果的误差用SEM表示，显著性水平用P-value表示。

四、试验结果分析

试验一、乳酸菌不同添加量对发酵干稻草品质的影响

本试验一共为五组，分别为空白对照组1-1(干稻草加水直接青贮)、对照组1-2(干稻草+3％甘蔗糖蜜)、试验组1-3(干稻草+3％甘蔗糖蜜+2.5×10⁵乳酸菌)、试验组1-4(干稻草+3％甘蔗糖蜜+5×10⁵乳酸菌)、试验组1-5(干稻草+3％甘蔗糖蜜+1×10⁶乳酸菌)。

1、乳酸菌不同添加量对发酵干稻草饲用品质的影响

不同添加量乳酸菌对发酵干稻草饲用品质的影响如下表1所示：

表1乳酸菌不同添加量对发酵干稻草饲用品质的影响(％)

注：同行数据肩标相同或无字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著(P＜0.05)。下同

由表1可知，添加糖蜜能显著提高干稻草组的粗蛋白含量，干稻草的粗蛋白由5.12％提高到5.72％，分析其原因与糖蜜中含有一定的粗蛋白有关(经检测，甘蔗糖蜜和大豆糖蜜的粗蛋白含量为12.43％、6.59％)。由于乳酸菌的发酵，干稻草的粗纤维含量显著下降，干稻草的粗纤维由35.95％下降到32.01％。发酵前后粗灰分没有显著变化，在13.80％～14.40％之间。添加乳酸菌，可溶性糖的含量呈下降趋势，淀粉含量呈上升趋势，与两个对照组相比，均有显著差异，表明乳酸菌能快速转化可溶性糖为有机酸，降低pH，减少稻草中淀粉等营养物质的损失。各组间的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维无显著差异，分别为55.50％～59.88％和30.01％～34.71％之间。乳酸菌不同添加量之间，粗蛋白、粗纤维、可溶性糖和淀粉均无显著差异。

2、乳酸菌不同添加量对发酵干稻草体外消化率的影响

不同添加量乳酸菌对发酵干稻草体外消化率的影响如下表2所示：

表2乳酸菌不同添加量对发酵干稻草体外消化率的影响(％)

由表2可知，随着乳酸菌的添加，干稻草的体外干物质消化率有提高趋势，但统计学上差异不显著。而乳酸菌能显著提高干稻草的中性洗涤纤维消化率，与两个对照组都有显著差异，但不同添加量之间无著差异。添加乳酸菌组的干物质体外消化率和中性洗涤纤维消化率分别在43.55～43.70％和19.50～20.87％之间。

3、乳酸菌不同添加量对干稻草发酵指标的影响

不同添加量乳酸菌对干稻草发酵指标的影响如下表3所示：

表3乳酸菌不同添加量对干稻草发酵指标的影响(％)

由表3可知，随着乳酸菌添加量的增加，干稻草的pH显著下降，乳酸含量显著提高，添加量为5×10⁵、1×10⁶两组的pH最低，分别为3.84、3.76，乳酸含量分别为4.698％、4.797％。试验组和对照组2的乙酸含量显著低于空白对照组，在0.660％～0.728％之间。各组之间的丙酸含量没有显著差异，在0.155％～0.212％之间。添加乳酸菌能显著降低丁酸含量，与两个对照组均有显著差异。试验组和对照组2的氨态氮含量在5.112％～7.751％之间，显著低于空白对照组。对照组的氨态氮/总氮为16.26％。在青贮玉米的评价体系中，氨态氮/总氮的含量应低于10％，超过10％为品质差的青贮料。添加乳酸菌能显著降低氨态氮的含量，提升发酵品质。乳酸菌不同添加量组之间、乙酸、丁酸、氨态氮含量无显著差异。

4、乳酸菌不同添加量对发酵干稻草微生物组成的影响

不同添加量乳酸菌对发酵干稻草微生物的影响如下表4所示：

表4乳酸菌不同添加量对发酵干稻草微生物组成的影响Log(CFU/g)

由表4可知，添加乳酸菌能显著提高乳酸菌、酵母菌的生长，抑制霉菌及需氧细菌的生长，乳酸菌不同添加量之间无显著差异。乳酸菌的含量在1.48×10⁷(Log(CFU/g)＝7.17)～1.70×10⁷CFU/g之间，乳酸菌造成的酸性环境可能适合干稻草附着酵母菌的生长，试验组的酵母菌含量显著升高，酵母菌的含量在3.02×10⁴(Log(CFU/g＝4.48)～3.72×10⁴CFU/g之间。

试验二、糖蜜不同添加量对发酵干稻草品质的影响

本试验一共六组，分别为对照组2-1(干稻草加乳酸菌)、对照组2-2(干稻草+乳酸菌+1.5％甘蔗糖蜜)、试验组2-3(干稻草+乳酸菌+3％甘蔗糖蜜)、试验组2-4(干稻草+乳酸菌+1.5％大豆糖蜜)、试验组2-5(干稻草+乳酸菌+3％大豆糖蜜)、试验组2-6(干稻草++乳酸菌+5％大豆糖蜜)

1、糖蜜不同添加量对发酵干稻草饲用品质的影响

不同添加量糖蜜对发酵干稻草饲用品质的影响如下表5所示：

表5糖蜜不同添加量对发酵干稻草饲用品质的影响(％)

由表5可知，糖蜜的添加显著提高发酵稻草的粗蛋白和可溶性糖含量，随着添加量的提高，粗蛋白和可溶性糖的含量呈上升趋势。糖蜜和乳酸菌的添加，都能显著降低发酵稻草的粗纤维含量。3％～5％大豆糖蜜组能显著降低酸性洗涤纤维的含量。不同糖蜜添加量之间，粗灰分、淀粉、中性洗涤纤维都无显著差异。

2、糖蜜不同添加量对发酵干稻草体外消化率的影响

不同添加量糖蜜对发酵干稻草体外消化率的影响如下表6所示：

表6糖蜜不同添加量对发酵干稻草体外消化率的影响(％)

由表6可知，糖蜜的添加，对体外中性洗涤纤维消化率没有显著影响，但随着糖蜜添加量的增多，干物质体外消化率呈上升趋势，显著增加。

3、糖蜜不同添加量对干稻草发酵指标的影响

不同添加量糖蜜对干稻草发酵指标的影响如下表7所示：

表7乳酸菌不同添加量对干稻草发酵指标的影响(％)

由表7可知，糖蜜的添加，能显著降低pH值，不同添加量之间pH无显著差异。随着糖蜜量的增加，乳酸、乙酸含量呈上升趋势，显著增加。低浓度糖蜜的添加能显著降低氨态氮的含量，但随着添加量的增加，氨态氮的含量有增加的趋势。糖蜜的添加对丙酸、丁酸的含量无显著影响。

4、糖蜜不同添加量对发酵干稻草微生物组成的影响

不同添加量糖蜜对发酵干稻草微生物的影响如下表8所示：

表8糖蜜不同添加量对发酵干稻草微生物组成的影响Log(CFU/g)

由表8可知，糖蜜的添加，对乳酸菌、酵母菌、需氧细菌无显著影响。但随着糖蜜添加量的增加，霉菌的含量呈下降趋势，显著下降。

试验三、不同发酵时间对发酵干稻草品质的影响

本试验一共四组，分别为3-1(发酵7d)、3-2(发酵14d)、3-3(发酵30d)、3-4(发酵60d)

1、不同发酵时间对发酵干稻草饲用品质的影响

发酵时间对发酵干稻草饲用品质的影响如下表9所示：

表9不同发酵时间对发酵干稻草饲用品质的影响(％)

由表9可知，随着发酵时间的延长，粗纤维、可溶性糖、淀粉含量呈下降趋势，显著下降，在发酵14d时，淀粉含量趋于稳定，在发酵30d时，粗纤维、可溶性糖含量趋于稳定。随着发酵时间的延长，粗蛋白、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维无显著变化。

2、不同发酵时间对发酵干稻草体外消化率的影响

发酵时间对发酵干稻草体外消化率的影响如下表10所示：

表10不同发酵时间对发酵干稻草体外消化率的影响(％)

如表10可知，随着发酵时间的延长，干物质体外消化率、中性洗涤纤维体外消化率无显著变化，发酵时间7d，体外消化率趋于稳定。

3、不同发酵时间对干稻草发酵指标的影响

不同发酵时间对干稻草发酵指标的影响下表11所示：

表11不同发酵时间对干稻草发酵指标的影响(％)

由表11可知，随着发酵时间的延长，pH显著下降，乳酸、乙酸、丙酸、氨态氮含量显著升高。在发酵60d后，pH开始升高、乳酸含量开始下降。

4、不同发酵时间对发酵干稻草微生物组成的影响

不同发酵时间对发酵干稻草微生物的影响如下表12所示：

表12不同发酵时间对发酵干稻草微生物组成的影响Log(CFU/g)

由表12可知，随着发酵时间的延长，乳酸菌含量显著下降，由7d的3.09×10⁸(Log(CFU/g)＝8.49)下降到60d的1.07×10⁶；酵母菌含量显著上升，由7d的5.13×10³上升到60d的1.12×10⁵；需氧细菌显著下降；霉菌的含量呈下降趋势，在30d趋于稳定。

五、试验结论

1、乳酸菌能快速转化可溶性糖为有机酸，降低PH，减少稻草中淀粉等营养物质的损失，降低粗纤维含量，显著提高干稻草的中性洗涤纤维消化率；显著提高乳酸含量、降低乙酸、丁酸和氨态氮含量；促进发酵干稻草中乳酸菌、酵母菌的生长，抑制霉菌及需氧细菌的繁殖。乳酸菌的添加在干稻草发酵饲料生产过程中是必须的，乳酸菌在干稻草发酵饲料中的适宜添加量为2.5×10⁵～5×10⁵CFU/g。

2、糖蜜的添加显著提高发酵稻草的粗蛋白、可溶性糖含量和干物质体外消化率，显著降低发酵稻草的粗纤维含量，减少淀粉的损失，显著增加乳酸、乙酸含量。随着添加量的增加，氨态氮的含量有增加的趋势。糖蜜在干稻草发酵饲料中的适宜添加量为1.5％甘蔗糖蜜或2～3％的大豆糖蜜。

3、随着发酵时间的延长，粗纤维、可溶性糖、淀粉含量显著下降；pH显著下降，乳酸、乙酸、丙酸、氨态氮含量显著升高；乳酸菌、需氧细菌、霉菌含量显著下降，酵母菌含量显著上升。在发酵开始之日起算的第60d后，发酵饲料的PH开始升高、乳酸含量开始下降。室温20～35度、发酵时间7～14d，干稻草发酵基本完成，在该发酵条件下，发酵饲料的最佳使用时间为发酵开始之日起算的第14～30d，存储时间不宜超过发酵开始之日起算的第60d；室温10～20度，发酵时间14～28d，干稻草发酵基本完成，在该发酵条件下，发酵饲料的最佳使用时间为发酵开始之日起算的第30～45d，存储时间不宜超过发酵开始之日起算的第90d。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种干稻草发酵饲料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的干稻草发酵饲料的制备方法，其特征在于，所述糖蜜为甘蔗糖蜜或大豆糖蜜；其中，所述甘蔗糖蜜在干稻草发酵饲料中的添加量为1.5％(wt)；所述大豆糖蜜在干稻草发酵饲料中的添加量为2～3％(wt)。

3.如权利要求1所述的干稻草发酵饲料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，在条件1下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后的第14～30天内将该发酵饲料使用；在条件2下发酵得到所述发酵饲料时，在发酵开始后的第30～45天内将该发酵饲料使用。