CN111235049A - 黄贮添加剂和秸秆黄贮的方法以及他们的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及秸秆黄贮领域,公开了黄贮添加剂和秸秆黄贮的方法以及他们的应用,黄贮添加剂含微生物、碳源和氮源;微生物为乳杆菌及可选的芽孢杆菌和/或酵母,使用时,碳源以还原糖计的含量≥5g/L,氮源以总氮计的含量≥0.5g/L;碳源和氮源来源于农产品加工过程中的液体副产物。采用本发明的黄贮添加剂对干黄秸秆预处理,既能改善贮料的风味,减少黄贮料在储存过程中干物质的损失,提升干黄秸秆的沼气发酵性能,缩短发酵时间,又能操作简单,成本低廉。并且采用的碳源和氮源来源于农产品加工过程中产生的液体副产物,不仅实现了废液的利用,免除了对废液的后续处理,还提高了干黄秸秆黄贮的效果,有效地降低了黄贮的成本。
Description
技术领域
本发明涉及秸秆黄贮,具体涉及黄贮添加剂和秸秆黄贮的方法以及他们的应用。
背景技术
我国农作物秸秆资源丰富,作为沼气工程的原料潜力巨大,近几年秸秆沼气工程逐渐成为研究热点。但秸秆中含有大量的半纤维素、纤维素、木质素等天然高分子物质,紧密聚合在一起,难以被微生物直接降解利用,导致秸秆沼气工程发酵启动缓慢、发酵周期长、产气量少。此外,受农作物秸秆的收获季节限制,尤其是东北地区秸秆的季节性和时效性限制了沼气工程全年的连续运行,满足不了沼气工程的原料持续供应,因此,需要对农作物秸秆进行长期有效贮存。
最初青贮与黄贮技术均应用于饲料的贮藏领域,近年来,秸秆沼气工程中多使用青贮技术对秸秆进行预处理,但由于青贮技术要求饲料的含水率不能过低,因此要求秸秆收获后立即进行青贮,在时间上受到了限制。
黄贮技术是将干(黄)秸秆粉碎后加入适量的水,再逐层压实并密封在密闭的容器中,通过微生物的厌氧发酵作用,将原料中的糖分转化为乳酸等物质,当原料中积累了一定浓度的乳酸时,微生物的活动就会受到抑制,从而实现原料中养分的良好保存。可见,黄贮技术对于秸秆的含水率要求较为宽松,并且干黄秸秆经过黄贮处理后具有与青贮处理类似的酸香味,刺激了家畜的食欲,提高了采食量。也即,黄贮技术要求较低,且能达到和青贮相似的预处理效果,在我国大部分地区秸秆沼气工程应用上具有广阔的推广前景。
然而,利用干黄秸秆为原料进行黄贮的研究还较少,由于秸秆多纤维、低蛋白和少能量的特性限制了其微生物可发酵性能,因此需要添加营养性添加剂,才能保证干黄秸秆有效黄贮,防止霉变的发生。传统的营养性添加剂有鱼粉、豆粕、乌贼膏、啤酒酵母、虾壳粉、鱼油、豆油、氯化胆碱、大豆磷脂、磷酸二氢钙、维生素预混料、高筋面粉、茶黄素、蔗糖、葡萄糖等,虽然营养丰富、发酵促进性能好,但是价格昂贵,并不适用于配套沼气发酵工程使用的秸秆黄贮。
因此,有必要开发新的针对沼气工程使用的干黄秸秆的廉价的黄贮添加剂和黄贮方法,使之既能高效地提升干黄秸秆的沼气发酵性能,又能操作简单,成本低廉,实现秸秆的有效贮存。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种黄贮添加剂,利用该黄贮添加剂进行秸秆黄贮的方法,以及他们在秸秆发酵产沼气中的应用,高效地提升干黄秸秆的沼气发酵性能,且操作简单,成本低廉,实现秸秆的有效贮存。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种黄贮添加剂,所述黄贮添加剂含有微生物、碳源和氮源;其中,所述微生物为乳杆菌,以及可选的芽孢杆菌和/或酵母,在使用时,所述碳源以还原糖计的含量≥5g/L,所述氮源以总氮计的含量≥0.5g/L;其中,所述碳源和氮源来源于农产品加工过程中产生的液体副产物。
本发明第二方面提供如上所述的黄贮添加剂在秸秆黄贮中的应用。
本发明第三方面提供一种秸秆黄贮的方法,该方法包括将如上所述的黄贮添加剂与秸秆接触。
本发明第四方面提供采用如上所述的秸秆黄贮的方法对秸秆进行黄贮得到的黄贮料。
本发明第五方面提供如上所述的黄贮添加剂和/或如上所述的黄贮料在秸秆发酵产沼气中的应用。
采用本发明的黄贮添加剂对干黄秸秆进行预处理,既能高效地提升干黄秸秆的沼气发酵性能,缩短发酵时间,又能操作简单,成本低廉,还能进一步改善贮料的风味,减少黄贮料在储存过程中干物质的损失,提高了干黄秸秆黄贮的效果。并且本发明所采用的碳源和氮源来源于农产品加工过程中产生的液体副产物,这样不仅实现了废液的利用,免除了对废液的后续处理,还有效地降低了成本。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面,提供了一种黄贮添加剂,所述黄贮添加剂含有微生物、碳源和氮源;其中,所述微生物为乳杆菌,以及可选的芽孢杆菌和/或酵母,在使用时,所述碳源以还原糖计的含量≥5g/L,所述氮源以总氮计的含量≥0.5g/L;其中,所述碳源和氮源来源于农产品加工过程中产生的液体副产物。
优选的,所述碳源以还原糖计的含量为5-50g/L,进一步优选为10-35g/L(例如,10g/L、12.5g/L、15g/L、17.5g/L、20g/L、22.5g/L、25g/L、27.5g/L、30g/L、32.5g/L、35g/L),所述氮源以总氮计的含量为0.5-10g/L,进一步优选为1-5g/L(例如,1g/L、1.5g/L、2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L、5g/L、5.5g/L)。
本发明需要说明的是,所述还原糖的含量是指按照GB 5009.7-2016测定的还原糖的量,所述总氮的含量是指按照GB/T 609-2018测定的总氮的量。
尽管本领域常规使用的微生物可以为酵母菌、乳酸菌、光合菌、放线菌和芽孢杆菌中的至少一种。但本发明的发明人在研究的过程中发现,采用乳杆菌对于实现本发明的目的,也即,提高贮料的风味、减少黄贮料在储存过程中干物质的损失、缩短沼气的发酵时间、提高秸秆的厌氧产气效率是必要的,此外,还可以结合芽孢杆菌和/或酵母。其中,根据本发明一种优选的实施方式,植物乳杆菌、布什乳杆菌、嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌中的至少一种,优选植物乳杆菌和/或布什乳杆菌;所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌中的至少一种,优选枯草芽孢杆菌;所述酵母菌为产朊假丝酵母菌和/或酿酒酵母,优选产朊假丝酵母菌。
其中,所述微生物在所述黄贮添加剂中的含量可以在较宽的范围内进行选择,根据本发明一种优选的实施方式,在所述添加剂中,每种微生物的菌体数量为104-1011cfu/mL;优选为106-108cfu/mL,也即,乳杆菌的菌体数量为104-1011cfu/mL,优选为106-108cfu/mL;芽孢杆菌的菌体数量为104-1011cfu/mL,优选为106-108cfu/mL;酵母菌的菌体数量为104-1011cfu/mL,优选为106-108cfu/mL。其中,cfu为菌落形成单位(Colony-FormingUnits),指单位体积中的细菌、霉菌、酵母等微生物的群落总数,在活菌培养计数时,由单个菌体或聚集成团的多个菌体在固体培养基上生长繁殖所形成的集落,称为菌落形成单位,以其表达活菌的数量。
根据本发明,当添加至所述黄贮添加剂中的微生物菌体数量未达到如上范围的情况下,可以通过简单的培养以使菌体繁殖。优选的,将碳源和氮源与微生物混合后,可以在20-60℃(优选37-55℃)、pH 3-7.5(优选5-7)、通气量0-10vvm(优选0.1-2vvm)的条件下进行培养,直至菌体数量达到104-1011cfu/mL;优选为106-108cfu/mL。
其中,术语“通气量(vvm)”一般以通气比来表示,通常以每分钟内通过单位体积液的空气体积比来表示,例如通气比为1:0.1-1,简称通气量为0.1-1体积:(体积·分钟)。
根据本发明,本发明通过选择农产品加工过程中产生的液体副产物作为碳源和氮源的来源不仅能够更有利于本发明目的的实现,还可以变废为宝。所述液体副产物,例如可以为但不限于,玉米浸泡液、淀粉渣水洗液、蒸发冷凝液、酒精醪液、味精有机尾液、氨基酸结晶母液和沼液中的至少一种;优选的,所述液体副产物选自玉米浸泡液、淀粉渣水洗液、酒精醪液、氨基酸结晶母液、沼液和蒸发冷凝液(例如,沼液浓缩冷凝液和酒精醪液蒸发冷凝液)中的至少一种。需要说明的是,当选择其中一种液体副产物无法达到本发明对碳源和氮源的含量要求时,可以配合2种以上的液体副产物使用。
术语“玉米浸泡液”是玉米在湿法生产淀粉时产生的副产物,即,玉米籽粒在制取淀粉前需经过浸泡处理,浸泡后得到的液体即为玉米浸泡液。玉米浸泡液中含有丰富的营养物质,主要包括还原糖、蛋白质、氨基酸、生长素和一些前体物质。
术语“淀粉渣水洗液”是指对玉米粉经过液糖化后的产物过滤产生的滤渣进行水洗时获得的副产物,主要包括还原糖、可溶性淀粉和微量元素。
术语“蒸发冷凝液”是指农产品加工过程中产生的废水(比如沼液、发酵液、冲洗水)在蒸发浓缩时经过冷凝器冷凝获得的副产物,主要包括挥发性酸、挥发性醇,例如,沼液浓缩冷凝液和酒精醪液蒸发冷凝液。
术语“酒精醪液”是淀粉酒精发酵后蒸馏出酒精剩余的成分,含有还原糖、淀粉、纤维和高蛋白物质,高蛋白物质为植物蛋白和菌体蛋白的混合物。
术语“味精有机尾液”,又成谷氨酸发酵尾液,是淀粉经过谷氨酸发酵提炼出未经后的剩余成分,含有氮、硫、还原糖、氨基酸等物质。
术语“氨基酸结晶母液”是氨基酸生产过程中将氨基酸结晶并固液分离后所产生的母液,其中含各种氨基酸成分,其中苏氨酸含量最高,可以用作饲料添加剂;另外,氨基酸母液含氮磷钾以及还原糖等成分。
术语“沼液”是有机物质经发酵后形成的褐色明亮的液体,含有各类氯基酸、维生素、蛋白质、生长素、糖类、核酸等。
根据本发明,为了进一步提高干黄秸秆的沼气发酵性能,缩短发酵时间以及改善贮料的风味,减少储存过程中干物质的损失,所述黄贮添加剂还含有酶制剂。所述酶制剂可以为公知的各种能够对秸秆成分(例如,纤维素、半纤维素)进行酶解的酶制剂,例如可以为但不包括纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、糖化酶、脂肪酶、漆酶、半乳糖苷酶、果胶酶、β-葡聚糖酶、戊聚糖酶和植酸酶中的至少一种;更优选的,所述酶制剂为纤维素酶、半纤维素酶、漆酶、淀粉酶、糖化酶、脂肪酶和植酸酶中的至少一种。
其中,所述酶制剂的用量可以在较宽的范围内进行选择,优选的,为了进一步提高干黄秸秆的沼气发酵性能,减少储存过程中干物质的损失,缩短发酵时间以及改善贮料的风味,在所述添加剂中,如果添加多种酶,则添加的每种酶制剂的活力均为5-5000活力单位/mL,更优选为50-4500活力单位/mL,例如,200活力单位/mL、700活力单位/mL、900活力单位/mL、1200活力单位/mL、1500活力单位/mL、1700活力单位/mL、2000活力单位/mL、2250活力单位/mL、2500活力单位/mL、2750活力单位/mL、3000活力单位/mL、3250活力单位/mL、3500活力单位/mL、3750活力单位/mL、4000活力单位/mL、4250活力单位/mL、4500活力单位/mL。其中,“活力单位”是指酶活力的大小,也即酶量的多少用酶活力单位(U)(active unit)表示,1961年国际生物化学学会酶学委员会提出采用统一的“国际单位”(IU)来表示酶的活力,规定为:在最适条件(25℃)下,每分钟内催化1微摩尔(μmol)底物转化为产物所需的酶量定为一个活力单位,即1IU=1μmol/min。
根据本发明,为了进一步提高干黄秸秆的沼气发酵性能,减少储存过程中干物质的损失,缩短发酵时间以及改善贮料的风味,所述黄贮添加剂还含有无机化合物。所述无机化合物可以为公知的能够提高无机磷源、氮源或微量元素等的物质,根据本发明一种优选的实施方式,所述无机化合物选自硫酸钙、硫酸镁、硫酸锰、硫酸钼、硫酸钴、硫酸镍、三氧化二铁、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、硫酸铵、尿素和氨水中的至少一种;更优选的,所述无机化合物选自硫酸镁、硫酸锰、硫酸钼、硫酸钴、硫酸镍、三氧化二铁、磷酸一氢铵和尿素。
其中,所述无机化合物的用量可以在较宽的范围内进行选择,优选的,为了进一步提高干黄秸秆的沼气发酵性能,缩短发酵时间以及改善贮料的风味,减少储存过程中干物质的损失,在所述添加剂中,硫酸钙的含量为1-50ppm、硫酸镁含量为1-50ppm、硫酸锰含量为1-50ppm、硫酸钼含量为0.01-50ppm、硫酸钴含量为0.01-50ppm、硫酸镍含量为0.01-50ppm、三氧化二铁含量为0.1-50ppm、磷酸一氢铵含量为1-50ppm、磷酸二氢铵含量为1-50ppm、磷酸铵含量为1-50ppm、硫酸铵含量为1-50ppm、尿素含量为100-5000ppm,氨水含量为100-5000ppm。
此处需要说明的是,本发明提供的黄贮添加剂以农产品加工过程中产生的液体副产物为主要成分,使用前添加微生物、可选的酶制剂、可选的无机化合物,并混合均匀,以使各组分的用量在本发明的范围内。
根据本发明的第二方面,提供了如上所述的黄贮添加剂在秸秆黄贮中的应用。
将本发明提供的黄贮添加剂施用在干黄秸秆的黄贮上,尤其是使用含有酶制剂和或无机化合物的黄贮添加剂用于秸秆的黄贮上,可以减少黄贮料在储存过程中干物质的损失,有效改善贮料的风味,刺激动物的食欲,同时使用该贮料进行沼气的发酵,还能够有效提高沼气的发酵性能,缩短发酵时间。此外,本发明提供的黄贮添加剂还具有成本低廉,制备方法简单的特点。
根据本发明的第三方面,提供了一种秸秆黄贮的方法,该方法包括将如上所述的黄贮添加剂与秸秆接触。
根据本发明,所述黄贮添加剂的用量可以在较宽的范围内进行选择,优选的,所述黄贮添加剂的用量使得所述的黄贮添加剂与秸秆接触后,所述秸秆的含水量为50-80重量%,更优选为60-70重量%。
根据本发明,可以通过各种公知的方式将所述黄贮添加剂施用在干黄秸秆的表面,根据本发明一种优选的实施方式,采用喷洒的方式。
根据本发明,为了进一步使得所述黄贮添加剂与干黄秸秆进行均匀地接触,可以将秸秆的长度控制在0.01-5cm,优选为0.1-2cm。
根据本发明,当喷洒所述黄贮添加剂至预定的水分含量时,可以将秸秆压实后密封储存,储存的时间可以为30-360天,优选为60-180天。
根据本发明的第四方面,提供了采用如上所述的秸秆黄贮的方法对秸秆进行黄贮得到的黄贮料。
根据本发明的第五方面,提供了如上所述的黄贮添加剂和/或如上所述的黄贮料在秸秆发酵产沼气中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),CGMCC编号1.2158;
布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri),CGMCC编号7300;
丁酸梭菌来自(Clostridium butyricum),CGMCC编号9626;
纤维素酶购自郑州康源,货号232-734-4;
漆酶购自江苏宜昊添,货号BJ-S1063;
淀粉酶购自诺维信,货号国投专供;
糖化酶购自诺维信,货号国投专供;
脂肪酶购自上海冠导,货号YS-(BC)-1208;
植酸酶购自江苏宜昊添,货号BJ-Z1033;
还原糖的含量按照GB 5009.7-2016测定;
总氮的含量按照GB/T 609-2018测定;
玉米浸泡液,还原糖含量大于15g/L,蛋白质含量大于2.5g/L。
淀粉渣水洗液,淀粉含量大于35g/L。
氨基酸结晶母液,氨基酸含量大于30g/L,还原糖含量大于20g/L。
沼液,总氮含量大于1g/L。
沼液浓缩冷凝液,有机酸含量大于1g/L,总氮含量大于5g/L。
酒精醪液蒸发冷凝液,有机酸含量大于1g/L。
酒精醪液,还原糖大于30g/L,总氮大于10g/L。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
(1)黄贮添加剂的制备
将酒精醪液蒸发冷凝液、沼液、酒精醪液按1:1:1的比例混合,然后与植物乳杆菌、布氏乳杆菌、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、产朊假丝酵母、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、半纤维素酶、漆酶、硫酸镁、硫酸锰、硫酸钼、硫酸钴、硫酸镍、三氧化二铁和尿素混合,得到本发明的黄贮添加剂。混合后植物乳杆菌5×108cfu/mL、布氏乳杆菌1×107cfu/mL、枯草芽孢杆菌2×108cfu/mL、丁酸梭菌3×106cfu/m、产朊假丝酵母5×106cfu/mL、淀粉酶酶活100活力单位/ml、糖化酶酶活50活力单位/ml、纤维素酶酶活200活力单位/ml、半纤维素酶酶活100活力单位/ml,漆酶酶活50活力单位/ml,硫酸镁的浓度为20ppm、硫酸锰的浓度为10ppm、硫酸钼的浓度为1ppm、硫酸钴的浓度为1ppm、硫酸镍的浓度为1ppm、三氧化二铁的浓度为2ppm、尿素的浓度为500ppm;还原糖含量为12g/L,总氮含量为3.5g/L。
(2)黄贮料的制备
将步骤(1)的黄贮添加剂直接喷洒在秸秆上,秸秆长度控制在0.1-2cm,喷完后水分为65-70重量%。然后将喷洒后的秸秆压实,密封储存90d,得到黄贮料。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
(1)黄贮添加剂的制备
将玉米浸泡液、淀粉渣水洗液、氨基酸结晶母液、沼液按1:1:1:1的比例混合,然后与植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母、淀粉酶、糖化酶、脂肪酶、植酸酶、硫酸镁、硫酸锰、硫酸钼和尿素混合。混合后淀粉酶酶活500活力单位/ml、糖化酶酶活500活力单位/ml、脂肪酶酶活500活力单位/ml、植酸酶酶活250活力单位/ml,硫酸镁的浓度为50ppm、硫酸锰的浓度为50ppm、硫酸钼的浓度为10ppm、尿素的浓度为500ppm;还原糖含量为11g/L,总氮含量为2.5g/L。
将混合后的物料在35℃、pH6-6.5、通风量1vvm下培养,植物乳杆菌菌体数量108cfu/ml、地衣芽孢杆菌菌体数量108cfu/ml、产朊假丝酵母菌体数量107cfu/ml,得到本发明的黄贮添加剂。
(2)黄贮料的制备
将步骤(1)的黄贮添加剂直接喷洒在秸秆上,秸秆长度控制在0.1-2cm,喷完后水分为65-70重量%。然后将喷洒后的秸秆压实,密封储存90d,得到黄贮料。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
(1)黄贮添加剂的制备
将酒精醪液与沼液按1:2的比例混合,然后与植物乳杆菌、漆酶、淀粉酶、糖化酶、硫酸镁、硫酸锰和硫酸钼混合。混合后漆酶酶活100活力单位/ml、淀粉酶酶活200活力单位/ml、糖化酶酶活500活力单位/ml,硫酸镁的浓度为50ppm、硫酸锰的浓度为10ppm、硫酸钼的浓度为25ppm;还原糖含量为10g/L,总氮含量为3.1g/L。
将混合后的物料在45℃、pH6-7、通风量0.1vvm下培养,植物乳杆菌菌体数量108cfu/ml,得到本发明的黄贮添加剂。
(2)黄贮料的制备
将步骤(1)的黄贮添加剂直接喷洒在秸秆上,秸秆长度控制在0.1-2cm,喷完后水分为65-70重量%。然后将喷洒后的秸秆压实,密封储存90d,得到黄贮料。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,不添加酶制剂。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,不添加无机化合物。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,不添加无机化合物和酶制剂。
实施例7
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,将所述酶制剂替换为果胶酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、半纤维素酶和漆酶,混合后酶活分别为100活力单位/ml、50活力单位/ml、200活力单位/ml、100活力单位/ml,50活力单位/ml。
实施例8
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,将所述无机化合物替换为硫酸钙、硫酸锰、硫酸钼、硫酸钴、硫酸镍、三氧化二铁和氨水,混合后硫酸钙的浓度为20ppm、硫酸锰的浓度为10ppm、硫酸钼的浓度为1ppm、硫酸钴的浓度为1ppm、硫酸镍的浓度为1ppm、三氧化二铁的浓度为2ppm、氨水的浓度为500ppm。
实施例9
本实施例用于说明本发明提供的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,将味精有机尾液、氨基酸结晶母液、沼液按1:1:1的比例混合。
对比例1
本对比例用于说明参比的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,不添加酒精醪液蒸发冷凝液、沼液、酒精醪液。
对比例2
本对比例用于说明参比的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不同的是,不添加微生物制剂。
对比例3
本对比例用于说明参比的黄贮添加剂及黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不添加酒精醪液蒸发冷凝液、沼液、酒精醪液,而是添加葡萄糖作为碳源以达到相同的还原糖含量,以豆粕粉作为氮源以达到相同的总氮含量。
对比例4
本对比例用于说明参比的黄贮料的制备
按照实施例1的方法进行黄贮添加剂及黄贮料的制备,不在秸秆中喷洒黄贮添加剂。
测试例1
本测试例用于说明本发明的黄贮料对肉牛采食量的影响
将130头平均体重为183kg的肉牛随机分为13组,每组10头,进行7天饲养试验,该13组牛分别采食如上实施例1-9以及对比例1-4的黄贮料。试验期间,提供给牛足够量的黄贮料,且自由饮水。试验期间,每天记录每组牛的采食量(每天供给饲料量-每天剩余饲料量),试验结束后,以7天每组牛的总采食量作为该组牛的采食量,其中,以对比例4没有添加任何黄贮添加剂的黄贮料作为空白对照,采食量记为1,其余组的采食量均以对比例4的采食量作为标准进行计算,结果如表1所示。
测试例2
本测试例用于说明本发明的黄贮料对沼气产气量的影响
将如上实施例1-9和对比例1-4的黄贮料在厌氧的条件下,以产甲烷菌为菌种进行沼气厌氧发酵,发酵的温度为45-55℃,pH值为6.5-7.5,水分含量约为85-95重量%,发酵2个月,收集沼气,并计算得到单位重量挥发性固体(VS)的沼气产气体积,结果如表1所示。
测试例3
本测试例用于说明本发明的黄贮料在储存过程中的干物质损失率
将如上实施例1-9和对比例1-4的黄贮料在厌氧的条件下贮存6个月,并计算得到干物质损失率,结果如表1所示。
表1
采食量 | 产气量(mL/g或m<sup>3</sup>/t) | 干物质损失率(%) | |
实施例1 | 1.43 | 445 | 3.9 |
实施例2 | 1.45 | 455 | 3.8 |
实施例3 | 1.40 | 435 | 4.5 |
实施例4 | 1.41 | 435 | 4.5 |
实施例5 | 1.41 | 435 | 4.5 |
实施例6 | 1.41 | 425 | 4.8 |
实施例7 | 1.42 | 435 | 4.6 |
实施例8 | 1.42 | 440 | 4.0 |
实施例9 | 1.43 | 445 | 3.9 |
对比例1 | 1.03 | 310 | 28.3 |
对比例2 | 1.10 | 380 | 19.1 |
对比例3 | 1.40 | 430 | 4.0 |
对比例4 | 1 | 300 | 30.3 |
由表1可以看出,在相同的条件下,在肉牛的采食量和沼气产气量上,采用本申请的黄贮添加剂对干黄秸秆进行黄贮所能够达到效果甚至优于对比例3(添加剂原料价格昂贵)的水平,由此可以看出,本申请在提高黄贮料风味从而刺激动物采食量以及提高沼气产气量的同时,还有效地降低了成本,价格低廉。同时,将实施例1与实施例4-7进行对比可以看出,在优选添加无机化合和酶制剂的情况下,本发明的黄贮添加剂制备的黄贮料能够进一步提高动物的采食量和沼气产气量;将实施例1与实施例8-9进行对比可以看出,采用本申请优选的酶制剂、优选的无机化合物以及优选的液体副产物能够进一步提高动物的采食量和沼气产气量。此外,虽然从效果上看,实施例2优于实施例1,但从成本上看,实施例1的成本却显著低于实施例2的成本,因此,综合考虑,实施例1的性价比要优于实施例2。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种黄贮添加剂,其特征在于,所述黄贮添加剂含有微生物、碳源和氮源;其中,所述微生物为乳杆菌,以及可选的芽孢杆菌和/或酵母,在使用时,所述碳源以还原糖计的含量≥5g/L,所述氮源以总氮计的含量≥0.5g/L;
其中,所述碳源和氮源来源于农产品加工过程中产生的液体副产物。
2.根据权利要求1所述的黄贮添加剂,其中,所述乳杆菌为植物乳杆菌、布什乳杆菌、嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌中的至少一种,优选植物乳杆菌和/或布什乳杆菌;所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌中的至少一种,优选枯草芽孢杆菌;所述酵母菌为产朊假丝酵母菌和/或酿酒酵母,优选产朊假丝酵母菌;
优选的,在所述添加剂中,乳杆菌的菌体数量为104-1011cfu/mL,优选为106-108cfu/mL;芽孢杆菌的菌体数量为104-1011cfu/mL,优选为106-108cfu/mL;酵母菌的菌体数量为104-1011cfu/mL,优选为106-108cfu/mL。
3.根据权利要求1或2所述的黄贮添加剂,其中,所述碳源以还原糖计的含量为5-50g/L,所述氮源以总氮计的含量为0.5-10g/L。
4.根据权利要求1或3所述的黄贮添加剂,其中,所述液体副产物选自玉米浸泡液、淀粉渣水洗液、蒸发冷凝液、酒精醪液、味精有机尾液、氨基酸结晶母液和沼液中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的黄贮添加剂,其中,所述黄贮添加剂还含有酶制剂;
优选的,所述酶制剂选自纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、糖化酶、脂肪酶、漆酶、半乳糖苷酶、果胶酶、β-葡聚糖酶、戊聚糖酶和植酸酶中的至少一种;
优选的,在所述添加剂中,每种酶制剂的含量各自独立地为5-5000活力单位/mL。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的黄贮添加剂,其中,所述黄贮添加剂还含有无机化合物;
优选的,所述无机化合物选自硫酸钙、硫酸镁、硫酸锰、硫酸钼、硫酸钴、硫酸镍、三氧化二铁、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、硫酸铵、尿素和氨水中的至少一种;
优选的,在所述添加剂中,硫酸钙的含量为1-50ppm、硫酸镁含量为1-50ppm、硫酸锰含量为1-50ppm、硫酸钼含量为0.01-50ppm、硫酸钴含量为0.01-50ppm、硫酸镍含量为0.01-50ppm、三氧化二铁含量为0.1-50ppm、磷酸一氢铵含量为1-50ppm、磷酸二氢铵含量为1-50ppm、磷酸铵含量为1-50ppm、硫酸铵含量为1-50ppm、尿素含量为100-5000ppm,氨水含量为100-5000ppm。
7.权利要求1-6中任意一项所述的黄贮添加剂在秸秆黄贮中的应用。
8.一种秸秆黄贮的方法,其特征在于,该方法包括将权利要求1-6中任意一项所述的黄贮添加剂与秸秆接触。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述黄贮添加剂的用量使得所述的黄贮添加剂与秸秆接触后,所述秸秆的含水量为50-80重量%,优选为60-70重量%;
优选的,通过喷洒的方法将所述黄贮添加剂与秸秆接触。
10.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法,其中,该方法还包括:将接触后的物料密封储存。
11.采用权利要求8-10中任意一项所述的秸秆黄贮的方法对秸秆进行黄贮得到的黄贮料。
12.权利要求1-6中任意一项所述的黄贮添加剂和/或权利要求11所述的黄贮料在秸秆发酵产沼气中的应用。
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