CN111000046A - 一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂及制备方法，使用对水分吸附能力特强，且不易被引起饲草腐烂、变质的微生物所利用的原料，通过适当加工处理，去除其自身含有的有害微生物，再辅以乳酸菌类益生菌，补充青贮过程中的优势微生物，达到优势微生物快速定植的目的，辅以果胶酶等酶制剂、低聚糖等益生素、苯甲酸等防腐剂，以提高青贮饲料的品质，各类原料按照配方混合后得到的高水分饲草青贮剂，可以实现高水分饲草直接进行青贮，青贮后的青贮饲料品质高、营养好；可以减少传统青贮技术中晾晒、混合等加工工艺，降低生产成本和人工成本。本发明解决了高水分饲草不能直接青贮的难题，且具有操作方便、效率高和品质高、营养好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体为一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂及制备方法。
背景技术
青贮饲料是将新鲜的青饲料经过以乳酸杆菌为代表的厌氧微生物发酵而制成的一种多汁饲料，是反刍动物最基本的饲料。研究表明，青贮不仅可以减少养分损失，而且能保持青绿饲料营养成分，适口性好，消化率高，且便于长期保存。青贮是长期保存青绿饲料的营养成分、扩大饲料来源的一种简单可靠、经济实用的贮存方法。禾本科牧草、豆科牧草、块根块茎、半灌木以及水生饲料和树叶均可以用来制备青贮饲料。
饲草青贮成功与否的关键因素之一为水分含量，一般地，适宜青贮的饲草水分含量应为60％-70％。高水分青贮是将刈割的饲草不经过田间晾晒干燥即进行贮存，具有作业简单、效率高、减少了气候影响和田间损失的优点，一般情况下物料含水量＞70％。但是高水分青贮往往不能够获得高品质青贮料。原料含水量过高，有利于腐败菌繁殖，青贮极易失败。如果水分过高将导致可溶性营养物质随渗出液流失，另外水分含量较高，不利于乳酸菌发酵，乳酸产生速率较低，pH值下降缓慢，容易引起致病菌和腐败菌的生长繁殖、梭菌利用乳酸形成大量丁酸，造成营养物质的大量损失，青贮品质较差。另外，在青贮压实的过程和之后的发酵过程中会产生渗液，部分营养物质会随水分挤压出来，造成营养损失和环境污染。同时，青贮原料的糖分被稀释，不利于乳酸菌繁殖。适宜青贮的含水量要求饲草在收割后进行萎蔫或晾晒处理，或与水分含量较低的稻草、玉米、麸皮或豆粕等原料混合后进行青贮，这样在增加了工作量的同时也会增加青贮饲料的成本。同时，高水分的饲草与低水分的稻草等原料混合还需要大型的搅拌设备，工艺复杂、加工成本高。
我国南方地区，气候条件湿热，且多数饲草在收割时处于梅雨季节，很难对饲草进行萎蔫或晾晒处理，同时目前的青贮添加剂产品也难以解决青贮原料水分含量高的问题，导致高水分饲草青贮时极易霉烂，青贮失败，只有与稻草、花生藤、玉米粉、麸皮、糠粕等原料混合降低水分含量后才能青贮成功。高水分饲草与玉米、麸皮、稻草等水分含量较低的原料进行混合后调制成水分含量为60％-70％后进行青贮，也确实可以达到一定的青贮效果。但是，玉米、麸皮、稻草等原料的添加量必须达到20％以上，才能将高水分饲草水分含量降低至60％-70％。因此，混合青贮不但增加了运输、混合等工序，增加了加工、运输、人工等成本，提高了劳动强度，从而大幅度的提高了青贮饲料的生产成本。而且，大量添加价格较高的玉米和麸皮，会提高青贮原料的整体成本，同时玉米和麸皮在青贮的过程中会被微生物发酵利用后营养价值，尤其是能量被大量损失，浪费严重。稻草虽然价格较低，添加稻草可以使青贮的原料整体水分含量达到理想的调制水分要求(60％-70％)，但是稻草表层的蜡质层和硅酸盐含量较高，难以吸收高水分饲草中的水分，结果是高水分饲草的水分含量仍较高，而稻草的水分含量仍较低，直接导致青贮的效果不甚理想。
魔芋粉，主要成分为由甘露聚糖和葡萄糖以β-1，4键键合的高分子量非离子型葡甘露聚糖，平均分子量达20万～200万，葡甘露聚糖具有最强的持水能力，能吸附其自身体积200倍的水分子形成粘稠的溶液，难以被导致饲草青贮失败的好氧微生物所利用，但是容易被能够提高青贮品质的厌氧菌或兼性厌氧菌所吸收利用。将魔芋粉作为添加剂直接应用于高水分饲草的青贮，在国内外尚无任何相关报道，其缺点为成本较高。
纤维素类制剂，饲用木质纤维素是由新鲜木材制备而成的产品，作为高质量的日粮纤维应用于动物日粮中。和传统的纤维来源相比，木质素为100％不溶性纤维，以高粗纤维(＞55％)和高木质素含量(25％-30％)为特征。木质纤维素的吸水能力极强，1g木质纤维素可以迅速吸水8g左右的水；同类的添加剂还有食品级的羧甲基纤维素钠、聚葡萄糖、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、大豆膳食纤维等。纤维素类制剂现主要利用稻草、地脚棉(废棉)、豆腐渣、大豆皮等生产而成，成本较低，但是由于原料本身的原因，杂菌含量较高，直接添加使用会导致饲料青贮过程中异常发酵。
乳酸菌是青贮有益微生物菌群，饲草青贮时原料表面乳酸菌数量有限，青贮时加入乳酸菌制剂可提高青贮发酵初期乳酸菌基数，促进青贮初期尽快进入乳酸发酵阶段，产生大量乳酸、迅速降低pH值，促进发酵成熟；同时抑制蛋白质的水解，有效抑制有害微生物的繁殖，降低氨态氮、乙酸和丁酸浓度，并减少干物质的损失。乳酸菌依其对糖发酵产酸的能力分为同型乳酸菌(代谢产物只有乳酸)和异型乳酸菌(代谢产物有乳酸，同时可分解利用乳酸生成乙醇和乙酸等)。
低聚糖，如低聚果糖、低聚木糖、葡甘露聚糖、壳寡糖等含有2-10个糖苷键聚合而成的化合物，可为乳酸菌等益生菌提供能源，促进其快速增殖，从而抑制有害微生物的增殖，提高青贮饲料的品质。
果胶酶是指分解植物主要成分—果胶质的酶类，可以使细胞间的果胶质降解，把细胞从组织内分离出来。纤维素酶(β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，可以将纤维素分解成寡糖或单糖的蛋白质。果胶酶和纤维素酶的添加可以增加饲草中可溶性碳水化合物的含量，促进乳酸菌等益生菌的增殖，可以大幅度的提高青贮饲料的品质。
以魔芋粉和纤维素类制剂为主要原料吸附高水分饲草中的多余水分，辅以果胶酶、纤维素酶分解果胶、纤维素，溶出可溶性碳水化合物供益生菌快速增殖；辅以植物乳酸杆菌、干酪乳杆菌、粪肠球菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等乳酸菌以补充饲草中天然乳酸菌数量的不足；辅以低聚果糖、低聚木糖、葡甘露聚糖、壳寡糖等低聚糖为乳酸菌等益生菌提供能源，促进其快速增殖；必要时辅以少量防腐剂，降低高水分饲草青贮失败的几率，配制成适用于高水分饲草直接青贮的添加剂，在青贮时事先撒在青贮窖底部一部分，在原料粉碎揉丝的过程中再按比例均匀抛洒剩余的青贮添加剂，即可以达到饲草收割后能够直接青贮、减少饲草青贮的加工工序、降低饲草青贮的加工成本和提高饲草青贮品质的目的。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服高水分饲草直接青贮容易失败及现有技术的传统工艺操作过程复杂、原料多、加工成本高和青贮品质差的缺陷，提供一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂及制备方法。所述一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂及制备方法具有操作方便效率高和品质高、营养好等特点。
为实现上述目的，本发明提供了一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂及其制备方法，其方案如下：
一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂,其组成原料分为主料和辅料，其中主料包括魔芋粉、纤维素类制剂和益生菌制剂，辅料包括益生素制剂、酶制剂和防腐剂，按重量份配比由以下原料组成：
主料包括：
魔芋粉30-50份；纤维素类制剂：饲用木质纤维素50-70份、羧甲基纤维素钠0-1份、聚葡萄糖0-1份、微晶纤维素0-1份、羟丙基甲基纤维素0-1份、大豆膳食纤维0-1份；
益生菌制剂：植物乳酸杆菌1-2份，干酪乳杆菌0-1份、粪肠球菌0-1份、嗜酸乳杆菌0-1份、布氏乳杆菌0-1份、鼠李糖乳杆菌0-1份；
辅料包括：
酶制剂：果胶酶1-2份、纤维素酶1-2份；
益生素：低聚果糖0-1份、低聚木糖0-1份、葡甘露聚糖0-1份、壳寡糖0-1份；
防腐剂：苯甲酸0-1份、柠檬酸0-1份、山梨酸钾0-1份和丙酸钙0-1份。
进一步地，提供一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂的制备方法,包括以下步骤：
S1：按重量份配比，取适量以下原料：魔芋粉30-50份，饲用木质纤维素50-70份、羧甲基纤维素钠0-1份、聚葡萄糖0-1份、微晶纤维素0-1份、羟丙基甲基纤维素0-1份、大豆膳食纤维0-1份，植物乳酸杆菌1-2份，干酪乳杆菌0-1份、粪肠球菌0-1份、嗜酸乳杆菌0-1份、布氏乳杆菌0-1份、鼠李糖乳杆菌0-1份，果胶酶1-2份、纤维素酶1-2份，低聚果糖0-1份、低聚木糖0-1份、葡甘露聚糖0-1份、壳寡糖0-1份，苯甲酸0-1份、柠檬酸0-1份、山梨酸钾0-1份和丙酸钙0-1份；
S2：将饲用木质纤维素、羧甲基纤维素钠、聚葡萄糖、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、大豆膳食纤维等纤维素类制剂进行粉碎、过40目筛片并通过高温、辐照等方式进行灭菌处理。
S3：将S2处理后的纤维素类制剂同魔芋粉、益生菌制剂等主料按照重量份配比混合。
S4：将酶制剂、益生素、防腐剂等辅料按照重量份配比混合。
S5：将S2、S3、S4所得的混合物按照配方混合均匀，得到一种高水分饲草青贮添加剂。
进一步地，所述防腐剂根据主料和辅料为基底，视情况添加。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、使用对水分吸附能力特强，且不易被引起饲草腐烂、变质的微生物所利用的原料，通过适当加工处理，去除其自身含有的有害微生物，再辅以乳酸菌类益生菌，补充青贮过程中的优势微生物，达到优势微生物快速定植的目的，辅以果胶酶等酶制剂、低聚糖等益生素，以提高青贮饲料的品质，可以实现高水分饲草直接进行青贮，青贮后的青贮饲料品质高、营养好；
2、可以减少传统青贮技术中晾晒、混合等加工工艺，降低生产成本和人工成本。
附图说明
图1为本发明的制备流程图；
图2为本发明高水分构叶青贮实验设计表；
图3为本发明高水分构叶青贮实验青贮后感官品质和pH值数据表；
图4为本发明高水分构叶青贮实验青贮30d后小分子酸含量；
图5为本发明高水分构叶青贮实验青贮30d后营养成分含量；
图6为本发明高水分构叶青贮实验青贮60d后小分子酸含量；
图7为本发明高水分构叶青贮实验青贮60d后营养成分含量；
图8为本发明高水分饲用油菜青贮试验1实验设计表；
图9为本发明高水分饲用油菜青贮试验1中不同设计因素对饲用油菜青贮后pH的影响；
图10为本发明高水分饲用油菜青贮试验1中不同设计因素对饲用油菜青贮后VFA的影响；
图11为本发明高水分饲用油菜青贮试验2试验设计表；
图12为本发明高水分饲用油菜青贮试验2中不同设计因素对饲用油菜青贮后pH的影响；
图13为本发明高水分饲用油菜青贮试验2中不同设计因素对饲用油菜青贮后VFA的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
下为本发明的总体步骤，其重量份配比在实施例2中由试验讨论得出适量范围。
一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂及制备方法,包括以下步骤：
S1：取适量以下原料：魔芋粉、饲用木质纤维素、羧甲基纤维素钠、聚葡萄糖、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、大豆膳食纤维、植物乳酸杆菌、干酪乳杆菌、粪肠球菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、果胶酶、纤维素酶、低聚果糖、低聚木糖、葡甘露聚糖、壳寡糖、苯甲酸、柠檬酸、山梨酸钾和丙酸钙；
S2：将饲用木质纤维素、羧甲基纤维素钠、聚葡萄糖、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、大豆膳食纤维等纤维素类制剂进行粉碎、过40目筛片并通过高温、辐照等方式进行灭菌处理。
S3：将S2处理后的纤维素类制剂同魔芋粉、益生菌制剂等主料按照适当的重量份配比混合。
S4：将酶制剂、益生素、防腐剂等辅料按照适当的重量份配比混合。
S5：将S2、S3、S4所得的混合物按照配方混合均匀，得到一种高水分饲草青贮添加剂。
实施例2：
对饲草的各种成分进行检测操作，检测的步骤流程如下：
1:高水分构叶青贮实验,采摘的新鲜构叶，新鲜构叶的水分含量76.4％，等量均分成若干组备用，并对若干组构叶进行编号操作；
2:添加魔芋粉、饲用纤维素和植物乳酸杆菌进行青贮，饲用纤维素需要粉碎过40目筛片后进行辐照灭菌或高温灭菌处理，需要对魔芋粉、饲用纤维素和植物乳酸杆菌按照一定的比例混合进行搅拌操作，要确保搅拌均匀，每组实验需要设置多个相同对照组，青贮30天和60天；
3:对青贮后的感官品质和pH值进行测定，并指表对比；
4:检测各组实验中青贮30天后小分子酸含量和营养成分含量；
5:检测各组实验中青贮60天后小分子酸含量和营养成分含量；
6:高水分饲用油菜青贮实验1，收割盛花期的新鲜饲用油菜，盛花期的新鲜饲用油菜水分含量85.6％，等量均分成若干组备用，并对若干组构叶进行编号操作；
7:采用2×4双因素(魔芋粉和植物乳酸杆菌)四水平随机区组试验设计，需要另单独设无任何添加的对照组；
8:检测不同设计因素对饲用油菜青贮后pH的影响，从表8中可以看出，高水分油菜直接青贮pH达到4.84，而添加了乳酸菌和KGM后可以大幅度的降低青贮后饲料的pH；
9:检测不同设计因素对饲用油菜青贮后VFA的影响，从表9中可以看出，高水分油菜直接青贮，乳酸、乙酸等挥发性脂肪酸含量较低，而异丁酸和丁酸含量较高，臭味明显，青贮失败。而添加了乳酸菌和KGM后乳酸含量大幅度增加，多数组别增加幅度达到200％以上，而且异丁酸和丁酸的含量较低，甚至没有检出，说明添加了乳酸菌和KGM对青贮品质的提高具有明显的效果；
10:高水分饲用油菜青贮实验2，收割盛花期的新鲜饲用油菜，盛花期的新鲜饲用油菜水分含量85.6％，等量均分成若干组备用，并对若干组构叶进行编号操作；
11：采用拉丁方试验设计(43)(魔芋粉、植物乳酸杆菌和饲用纤维素)四水平随机区组试验设计，需要另单独设无任何添加的对照组；
12：检测不同设计因素对饲用油菜青贮后pH的影响，从表11中可以看出，高水分油菜直接青贮pH达到4.84，而添加了乳酸菌、KGM和CMC后可以大幅度的降低青贮后饲料的pH；
13：检测不同设计因素对饲用油菜青贮后VFA的影响，从表12中可以看出，高水分油菜直接青贮，乳酸、乙酸等挥发性脂肪酸含量较低，而异丁酸和丁酸含量较高，臭味明显，青贮失败。而添加了乳酸菌和KGM后乳酸含量大幅度增加，多数组别增加幅度达到200％以上，而且异丁酸和丁酸的含量较低，甚至没有检出，说明添加了乳酸菌和KGM对青贮品质的提高具有明显的效果；
对得到的数据进行对比，得出最适量的原料的重量份配比。得出各原料最佳配比为魔芋粉30-50份、饲用木质纤维素50-70份、羧甲基纤维素钠0-1份、聚葡萄糖0-1份、微晶纤维素0-1份、羟丙基甲基纤维素0-1份、大豆膳食纤维0-1份、植物乳酸杆菌1-2份，干酪乳杆菌0-1份、粪肠球菌0-1份、嗜酸乳杆菌0-1份、布氏乳杆菌0-1份、鼠李糖乳杆菌0-1份，果胶酶1-2份、纤维素酶1-2份、低聚果糖0-1份、低聚木糖0-1份、葡甘露聚糖0-1份、壳寡糖0-1份，苯甲酸0-1份、柠檬酸0-1份、山梨酸钾0-1份和丙酸钙0-1份。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂,其特征在于，其组成原料分为主料和辅料，其中主料包括魔芋粉、纤维素类制剂和益生菌制剂，辅料包括益生素制剂、酶制剂和防腐剂等，按重量份配比由以下原料组成：
主料包括：
魔芋粉30-50份；
纤维素类制剂：饲用木质纤维素50-70份、羧甲基纤维素钠0-1份、聚葡萄糖0-1份、微晶纤维素0-1份、羟丙基甲基纤维素0-1份、大豆膳食纤维0-1份；
益生菌制剂：植物乳酸杆菌1-2份，干酪乳杆菌0-1份、粪肠球菌0-1份、嗜酸乳杆菌0-1份、布氏乳杆菌0-1份、鼠李糖乳杆菌0-1份；
辅料包括：
酶制剂：果胶酶1-2份、纤维素酶1-2份；
益生素：低聚果糖0-1份、低聚木糖0-1份、葡甘露聚糖0-1份、壳寡糖0-1份；
防腐剂：苯甲酸0-1份、柠檬酸0-1份、山梨酸钾0-1份和丙酸钙0-1份。
2.一种适用于高水分饲草直接青贮的添加剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：按重量份配比，取适量以下原料：魔芋粉30-50份，饲用木质纤维素50-70份、羧甲基纤维素钠0-1份、聚葡萄糖0-1份、微晶纤维素0-1份、羟丙基甲基纤维素0-1份、大豆膳食纤维0-1份，植物乳酸杆菌1-2份，干酪乳杆菌0-1份、粪肠球菌0-1份、嗜酸乳杆菌0-1份、布氏乳杆菌0-1份、鼠李糖乳杆菌0-1份，果胶酶1-2份、纤维素酶1-2份，低聚果糖0-1份、低聚木糖0-1份、葡甘露聚糖0-1份、壳寡糖0-1份，苯甲酸0-1份、柠檬酸0-1份、山梨酸钾0-1份和丙酸钙0-1份；
S2：将饲用木质纤维素、羧甲基纤维素钠、聚葡萄糖、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、大豆膳食纤维等纤维素类制剂进行粉碎、过40目筛片并通过高温、辐照等方式进行灭菌处理。
S3：将S2处理后的纤维素类制剂同魔芋粉、益生菌制剂等主料按照重量份配比混合。
S4：将酶制剂、益生素和防腐剂等辅料按照重量份配比混合。
S5：将S3和S4所得的混合物按照配方混合均匀，得到一种高水分饲草青贮添加剂。
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Cited By (5)
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