CN109810921A - 一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂及其制备方法、苜蓿青贮的制备方法 - Google Patents

一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂及其制备方法、苜蓿青贮的制备方法 Download PDF

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范寰
王丽学
乔家运
王文杰
韩静
陈龙宾
霍文娟
马毅
刘景喜
潘振亮
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Tianjin Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science
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Abstract

本发明提供了一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂及其制备方法、苜蓿青贮的制备方法，属于饲料技术领域。所述苜蓿青贮发酵剂包括乳酸片球菌CGMCC 1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229。本发明提供的发酵剂能够有效地提高苜蓿青贮中干物质的含量，实施例结果表明：乳酸片球菌CGMCC 1.4与凝结芽孢杆菌ACCC10229搭配可以提高苜蓿青贮中干物质的含量，相较于对照组1～6，干物质的含量提高2.4％～9.8％。

Description

一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂及其制备方法、苜蓿 青贮的制备方法
技术领域
本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂及其制备方法、苜蓿青贮的制备方法。
背景技术
紫花苜蓿(Medicago sativa)是奶牛养殖中应用广泛的优质蛋白类牧草，被誉为牧草之王。我国气候属雨热同季，在夏季降水较多的区域苜蓿收获常与雨季重合，损失较大。青贮作为提升牧草饲用价值的有效手段之一，是解决苜蓿雨季收贮困难的优选方法。苜蓿青贮(alfalfa silage)，柔软多汁、适口性好且消化率高，便于长期保存。
饲料中干物质含量决定饲料能量的高低，干物质含量越高，则饲料的营养价值相对较高。而在制备青贮过程中，伴随着发酵，干物质含量会较少，从而降低饲料的营养价值。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂及其制备方法、苜蓿青贮的制备方法，能够有效地提高苜蓿青贮中干物质的含量，增加苜蓿青贮的营养价值。
为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂，包括乳酸片球菌CGMCC1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229。
本发明提供了一种上述方案所述的苜蓿青贮发酵剂的制备方法，包括将乳酸片球菌CGMCC 1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229分别进行发酵，将得到乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液混合，得到苜蓿青贮发酵剂；
所述乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液的质量比为0.9～1.1∶0.9～1.1。
优选的，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液的制备方法包括：将乳酸片球菌CGMCC1.4菌液接种到液态发酵培养基中，在30～40℃，80～120rpm的条件下发酵20～28h，得到乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液；所述液态发酵培养基以水为溶剂，包括以下浓度的组分：蛋白胨12g/L，牛肉粉12g/L，酵母粉6g/L，葡萄糖24g/L，磷酸氢二钾2g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，乙酸钠5g/L，硫酸镁0.58g/L，硫酸锰0.25g/L和吐温5mL/L，所述液态发酵培养基的pH值为5.8～6.0。
优选的，所述凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液的制备方法包括：将凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液接种到液态发酵培养基中，在30～40℃，80～120rpm的条件下发酵20～28h，得到凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液；所述液态发酵培养基以水为溶剂，包括以下浓度的组分：蛋白胨12g/L，牛肉粉12g/L，酵母粉6g/L，葡萄糖24g/L，磷酸氢二钾2g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，乙酸钠5g/L，硫酸镁0.58g/L，硫酸锰0.25g/L和吐温5mL/L，所述液态发酵培养基的pH值为5.8～6.0。
优选的，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液的活菌数为1.0×108～×1.0×1010CFU/g；所述凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液的活菌数为1.0×108～×1.0×1010CFU/g。
优选的，所述接种量独立为液态发酵培养基总重量的5％～15％。
本发明提供了一种苜蓿青贮的制备方法，包括如下步骤：
1)将苜蓿与上述方案所述的苜蓿青贮发酵剂混合，得到总混物；
2)将所述步骤1)的总混物进行密封发酵40～50d，得到苜蓿青贮。
优选的，所述步骤1)中苜蓿与苜蓿青贮发酵剂的质量体积比为1Kg：1.4～1.6mL。
优选的，步骤1)中所述混合前还包括将苜蓿青贮发酵剂进行稀释；所述稀释的倍数为3～5倍。
优选的，所述步骤2)中密封发酵的温度为20～30℃。
本发明提供了一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂及苜蓿青贮的制备方法。所述苜蓿青贮发酵剂包括乳酸片球菌CGMCC 1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229。本发明中，在青贮饲料中同时添加乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液，两者协同发酵，使青绿饲料中的可溶性碳水化合物迅速转化为有机酸(主要为乳酸)，使青贮饲料pH值迅速下降，抑制其它耗氧微生物对青绿饲料营养成分的分解作用，从而使青绿饲料的营养得以保存，提高干物质含量。实施例结果表明乳酸片球菌CGMCC1.4与凝结芽孢杆菌ACCC10229搭配，相较于对照组1～6，苜蓿青贮中干物质的含量提高2.4％～9.8％。
具体实施方式
本发明提供了一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂，包括乳酸片球菌CGMCC1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229。
在本发明中，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。在本发明中，所述凝结芽孢杆菌ACCC10229购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心。
本发明提供了一种上述方案所述的苜蓿青贮发酵剂的制备方法，包括将乳酸片球菌CGMCC 1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229分别进行发酵，将得到乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液混合，得到苜蓿青贮发酵剂。
在本发明中，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4发和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液的质量比为0.9～1.1∶0.9～1.1。在本发明中，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液的质量比优选为1∶1。
在本发明中，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液的制备方法优选包括：将乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液接种到液态发酵培养基中，在30～40℃，80～120rpm的条件下发酵20～28h，得到乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液；所述液态发酵培养基以水为溶剂，包括以下浓度的组分：蛋白胨12g/L，牛肉粉12g/L，酵母粉6g/L，葡萄糖24g/L，磷酸氢二钾2g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，乙酸钠5g/L，硫酸镁0.58g/L，硫酸锰0.25g/L和吐温5mL/L。在本发明中，所述液态发酵培养基的pH值优选为5.8～6.0，更优选为5.9。本发明对所述液态发酵培养基中各组分的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。
在本发明中，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液的接种的量优选为液态发酵培养基总重量的5％～15％，更优选为10％。在本发明中，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液的活菌数优选为1.0×108～×1.0×1010CFU/g，更优选为1.0×109CFU/g。在本发明中，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液的制备方法优选包括将乳酸片球菌CGMCC 1.4依次进行活化和扩大培养得到。在本发明中，所述活化的方式优选为将乳酸片球菌CGMCC 1.4在MRS固体斜面培养基上划线，将划线后的培养基在35℃下培养至长出菌落。在本发明中，所述活化的次数优选为2次。在本发明中，所述扩大培养的方式优选为将活化后的单菌落接种于MRS液体培养基中，在35℃，120rpm过夜，得到乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液。
在本发明中，所述发酵的温度为30～40℃，优选为35℃；所述发酵的搅拌速度为80～120rpm，优选为100rpm；所述发酵的时间为20～28h，优选为24h。
在本发明中，所述凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液的制备方法优选包括：将凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液接种到液态发酵培养基中，在30～40℃，80～120rpm的条件下发酵20～28h，得到凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液；所述液态发酵培养基以水为溶剂，包括以下浓度的组分：蛋白胨12g/L，牛肉粉12g/L，酵母粉6g/L，葡萄糖24g/L，磷酸氢二钾2g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，乙酸钠5g/L，硫酸镁0.58g/L，硫酸锰0.25g/L和吐温5mL/L。在本发明中，所述液态发酵培养基的pH值为5.8～6.0；优选为5.9。本发明对所述液态发酵培养基中各组分的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。
在本发明中，所述凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液的接种的量优选为液态发酵培养基总重量的5％～10％，优选为10％。在本发明中，所述凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液的活菌数优选为1.0×108～×1.0×1010CFU/g，更优选为1.0×109CFU/g。在本发明中，所述凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液的制备方法优选包括将凝结芽孢杆菌ACCC10229依次进行活化和扩大培养得到。在本发明中，所述活化的方式优选为将凝结芽孢杆菌ACCC10229在MRS固体斜面培养基上划线，将划线后的培养基在35℃下培养至长出菌落。在本发明中，所述活化的次数优选为2次。在本发明中，所述扩大培养的方式优选为将活化后的单菌落接种于MRS液体培养基中，在35℃，120rpm过夜，得到凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液。
在本发明中，所述发酵的温度为30～40℃，优选为35℃；所述发酵的搅拌速度为80～120rpm，优选为100rpm；所述发酵的时间为20～28h，优选为24h。
在本发明中，青贮饲料中同时添加乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液，两者协同发酵，使青绿饲料中的可溶性碳水化合物迅速转化为有机酸(主要为乳酸)，使青贮饲料pH值迅速下降，抑制其它耗氧微生物对青绿饲料营养成分的分解作用，从而使青绿饲料的营养得以保存，提高干物质含量。
本发明提供了一种苜蓿青贮的制备方法，包括如下步骤：
1)将苜蓿与上述方案所述的苜蓿青贮发酵剂混合，得到总混物；
2)将所述步骤1)的总混物进行密封发酵40～50d，得到苜蓿青贮。
本发明将苜蓿与苜蓿青贮发酵剂混合，得到总混物。在本发明中，所述混合前优选将苜蓿切割成2～5cm的苜蓿段，更优选为4cm的苜蓿段。在本发明中，所述苜蓿与苜蓿青贮发酵剂的质量体积比优选为1Kg∶1.4～1.6mL，更优选为1Kg∶1.5mL。
本发明对苜蓿的来源没有特殊限定，采用本领域常规苜蓿即可。本发明实施例中用丹农种子公司提供的北极熊品种，在天津农业资源与环境研究所的“海滨盐碱地绿化土壤改良科研试验基地”种植得到。
在本发明中，所述混合前优选将苜蓿青贮发酵剂进行稀释；所述稀释的倍数优选为3～5倍，更优选为4倍。所述稀释用稀释液优选为水。在本发明中，所述混合的方式优选为将苜蓿青贮发酵剂喷洒在苜蓿上。
得到总混物后，本发明优选将所述总混物进行密封发酵40～50d，得到苜蓿青贮。在本发明中，所述密封的方式优选为采用聚乙烯塑料进行密封。在密封前优选排出空气。在本发明中，所述密封发酵的温度优选为20～30℃，更优选为25℃；所述密封发酵的时间优选为45d。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
用已灭菌的接种环从冻存管中取出乳酸片球菌CGMCC 1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229，分别于MRS固体斜面上划线，将划线后的MRS固体培养基置于35℃培养箱中培养出菌落，活化2次后挑取单菌落接于MRS液体培养基中于35℃，120rpm过夜，得到乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液和凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液备用。
将得到的乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液和凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液分别调整至菌浓度为1.0×109CFU/g后，分别接种(接种量为液体培养基重量的10％)到液体培养基中(蛋白胨12g/L，牛肉粉12g/L，酵母粉6g/L，葡萄糖24g/L，磷酸氢二钾2g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，乙酸钠5g/L，硫酸镁0.58g/L，硫酸锰0.25g/L，吐温5mL，蒸馏水定容到1L；按上述配方配制好液态培养基后，调节pH值至5.9)，在35℃，100rpm的条件下培养24h，得到乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液。
试验用苜蓿为丹农种子公司提供的北极熊品种，种植区域为天津市农业资源与环境研究所的“滨海盐碱地绿化土壤改良科研试验基地”，亩播种量1.2Kg。苜蓿于第一茬初花期刈割苜蓿，晾晒24h后(干物质含量29.13±0.75％)，用铡草机将其切割成4cm的苜蓿段，用于制作苜蓿青贮。
实施例2
取实施例1得到的乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液，按照0.9∶1.1的质量比混合，得到苜蓿青贮发酵剂。
取实施例1的苜蓿段，将上述苜蓿青贮发酵剂喷洒在苜蓿段上(苜蓿段与苜蓿青贮发酵剂的质量体积比为1Kg∶1.6mL，为保证苜蓿青贮添加的均一性，先将发酵剂稀释3倍后再喷洒到苜蓿段上)，装入聚乙烯塑料袋(25cm×35cm)，每袋300g，设置3个重复，用封口机同时进行抽气和封口，在20℃发酵50d后开袋，分析青贮苜蓿中干物质含量。
实施例3
取实施例1得到的乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液，按照1.1∶0.9的质量比混合，得到苜蓿青贮发酵剂。
取实施例1的苜蓿段，将上述苜蓿青贮发酵剂喷洒在苜蓿段上(苜蓿段与苜蓿青贮发酵剂的质量体积比为1Kg∶1.4mL，为保证苜蓿青贮添加的均一性，先将发酵剂稀释5倍后再喷洒到苜蓿段上)，装入聚乙烯塑料袋(25cm×35cm)，每袋300g，设置3个重复，用封口机同时进行抽气和封口，在30℃下发酵40d后开袋，分析青贮苜蓿中干物质含量。
实施例4
取实施例1得到的乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液，按照1∶1的质量比混合，得到苜蓿青贮发酵剂。
取实施例1的苜蓿段，将上述苜蓿青贮发酵剂喷洒在苜蓿段上(苜蓿段与苜蓿青贮发酵剂的质量体积比为1Kg∶1.5mL，为保证苜蓿青贮添加的均一性，先将发酵剂稀释4倍后再喷洒到苜蓿段上)，装入聚乙烯塑料袋(25cm×35cm)，每袋300g，设置3个重复，用封口机同时进行抽气和封口，在25℃下发酵45d后开袋，分析青贮苜蓿中干物质含量。
对比例1
除不添加发酵剂外，其他操作步骤与实施例4完全相同，制备苜蓿青贮，作为对照组1。
采用实施例1的活化、扩大培养及发酵方法制备戊糖片球菌CICC22737(购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心)发酵液，将制备得到的戊糖片球菌CICC22737发酵液作为苜蓿青贮发酵剂，其他操作步骤与实施例4完全相同，制备苜蓿青贮，作为对照组2。
采用实施例1的活化、扩大培养及发酵方法制备植物乳杆菌CICC20765(购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心)发酵液，将制备得到的植物乳杆菌CICC20765发酵液作为苜蓿青贮发酵剂，其他操作步骤与实施例4完全相同，制备苜蓿青贮，作为对照组3。
采用实施例1的活化、扩大培养及发酵方法制备植物乳杆菌CICC20765(购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心)发酵液，将制备得到的植物乳杆菌CICC20765发酵液与实施例1制备得到的乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液按照1∶1∶1的质量比混合后，作为苜蓿青贮发酵剂，其他操作步骤与实施例4完全相同，制备苜蓿青贮，作为对照组4。
将实施例1制备得到的凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液作为苜蓿青贮发酵剂，其他操作步骤与实施例4完全相同，制备苜蓿青贮，作为对照组5。
将实施例1制备得到的乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液作为苜蓿青贮发酵剂，其他操作步骤与实施例4完全相同，制备苜蓿青贮，作为对照组6。
实施例5
对实施例4及对比例1中对照组1～3制备得到的苜蓿青贮的干物质含量进行测定。样品由CVAS饲料分析中国服务中心通过近红外光谱(Near Infrared，NIR)进行测定，测定干物质的含量。具体测定结果如表1所示。
表1不同发酵剂对苜蓿青贮中干物质含量的影响
组别 干物质(％)
实施例4 30.43±0.21
对照组1 27.7±0.1
对照组2 28±0.1
对照组3 29.03±0.17
对照组4 28.23±0.42
对照组5 29.53±0.12
对照组6 29.73±0.9
由表1可以看出，乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液搭配可以显著升高苜蓿青贮中干物质的含量，相较于对照组1～6干物质含量升高2.4％～9.8％。
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)

1.一种提高干物质含量的苜蓿青贮发酵剂，其特征在于，包括乳酸片球菌CGMCC 1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229。
2.权利要求1所述的苜蓿青贮发酵剂的制备方法，其特征在于，包括将乳酸片球菌CGMCC 1.4和凝结芽孢杆菌ACCC10229分别进行发酵，将得到的乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液混合，得到苜蓿青贮发酵剂；
所述乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液和凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液的质量比为0.9～1.1∶0.9～1.1。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液的制备方法包括：将乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液接种到液态发酵培养基中，在30～40℃，80～120rpm的条件下发酵20～28h，得到乳酸片球菌CGMCC 1.4发酵液；所述液态发酵培养基以水为溶剂，包括以下浓度的组分：蛋白胨12g/L，牛肉粉12g/L，酵母粉6g/L，葡萄糖24g/L，磷酸氢二钾2g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，乙酸钠5g/L，硫酸镁0.58g/L，硫酸锰0.25g/L和吐温5mL/L，所述液态发酵培养基的pH值为5.8～6.0。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液的制备方法包括：将凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液接种到液态发酵培养基中，在30～40℃，80～120rpm的条件下发酵20～28h，得到凝结芽孢杆菌ACCC10229发酵液；所述液态发酵培养基以水为溶剂，包括以下浓度的组分：蛋白胨12g/L，牛肉粉12g/L，酵母粉6g/L，葡萄糖24g/L，磷酸氢二钾2g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，乙酸钠5g/L，硫酸镁0.58g/L，硫酸锰0.25g/L和吐温5mL/L，所述液态发酵培养基的pH值为5.8～6.0。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述乳酸片球菌CGMCC 1.4菌液的活菌数为1.0×108～1.0×1010CFU/g；所述凝结芽孢杆菌ACCC10229菌液的活菌数为1.0×108～1.0×1010CFU/g。
6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述接种量独立为液态发酵培养基总重量的5％～15％。
7.一种苜蓿青贮的制备方法，包括如下步骤：
1)将苜蓿与与权利要求1的苜蓿青贮发酵剂或权利要求2～6任意一项方法制备得到的苜蓿青贮发酵剂混合，得到总混物；
2)将所述步骤1)的总混物进行密封发酵40～50d，得到苜蓿青贮。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中苜蓿与苜蓿青贮发酵剂的质量体积比为1Kg∶1.4～1.6mL。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述混合前还包括将苜蓿青发酵剂进行稀释；所述稀释的倍数为3～5倍。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中密封发酵的温度为20～30℃。
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