CN114806927A - 一种发酵剂及利用其制备青稞酒糟发酵饲料的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发酵剂及利用其制备青稞酒糟发酵饲料的方法，属于饲料发酵技术领域。一种发酵剂，由以下重量份数的原料组成：复合菌剂5‑20份，复合酶制剂2‑5份和发酵助剂1‑3份；复合菌剂包括：枯草芽孢杆菌、布拉迪酵母菌和植物乳杆菌；复合酶制剂包括：木聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶和果胶酶。将青稞酒糟与发酵剂混合发酵，使青稞酒糟转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌、复合酶制剂为一体生物发酵饲料，达到增强消化吸收利用效果，同时改善青稞酒糟风味，延长其储存时间。
Description
技术领域
本申请涉及一种发酵剂及利用其制备青稞酒糟发酵饲料的方法，属于饲料发酵技术领域。
背景技术
牦牛是高原地区古老而原始的牛种，全世界约90％的牦牛生活在我国青藏高原及毗邻的6个省区(西藏、青海、四川、甘肃、新疆、云南)。作为高原居民的主要奶源和肉源，牦牛为该地区的经济发展做出了巨大贡献。然而，由于历史、自然条件等多方面的原因，牦牛的生产还基本依赖于天然草地和传统的饲养管理模式，长期以来处于“夏壮、秋肥、冬瘦、春死”的恶性循环之中。传统饲养模式下，牦牛8～12年才出栏，不仅经济效益不明显，且过度放牧直接导致草地大面积退化从而破坏生态环境。
青稞酒糟是青稞酒酿造过程中产生的下脚料，其中粗蛋白、B族维生素和乙醇含量较高，营养丰富，利用青稞酒糟作为牦牛饲料能够提高牦牛产品生产效率，适应当前的市场需求和生态环境保护的要求，也对高原牧区群众的增收和实现牦牛产业化发展具有重要意义。青稞酒糟现有利用方法是直接饲喂或青贮青稞酒糟饲喂，但是动物食用后不易消化，容易酸中毒；此外，青稞酒糟中水分含量较高，易腐败变质，不宜储存，导致其利用价值低。
发明内容
为了解决上述问题，提供了一种发酵剂及利用其制备青稞酒糟发酵饲料的方法，将青稞酒糟与发酵剂混合发酵，使青稞酒糟转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌、复合酶制剂为一体生物发酵饲料，达到增强消化吸收利用效果，同时改善青稞酒糟风味，延长其储存时间。
本发明采用如下技术方案：
一种发酵剂，由以下重量份数的原料组成：复合菌剂5-20份，复合酶制剂2-5份和发酵助剂1-3份；
所述复合菌剂包括：枯草芽孢杆菌、布拉迪酵母菌和植物乳杆菌；
所述复合酶制剂包括：木聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶和果胶酶。
优选地，所述复合菌剂的制备方法如下：
S1、取植物乳杆菌接种于第一液态培养基中至OD600值为(2.3-2.5)获得植物乳杆菌发酵液，取枯草芽孢杆菌接种于第二液态培养基中至OD600值为(2.0-2.2)获得枯草芽孢杆菌发酵液，取布拉迪酵母菌接种于第二液态培养基中至OD600值为(1.8-2.2)获得布拉迪酵母菌发酵液；
S2、将步骤S1中获得的植物乳杆菌发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、布拉迪酵母菌发酵液按质量比(5-10)：1：(2-4)混合得到复合菌剂。
优选地，所述植物乳杆菌的培养温度为35-37℃，培养过程控制pH在5.2-6.0之间；
所述枯草芽孢杆菌和布拉迪酵母菌的培养温度为28-35℃，培养过程控制pH在4.8-5.5之间。
优选地，所述第一液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾1.2％，磷酸二氢钠0.8％，其余为水；
所述第二液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾0.3％，磷酸二氢钠1％，其余为水。
优选地，所述复合酶制剂中木聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶和果胶酶的质量比为(1.5-2)：(3-5)：(1.2-1.6)：1。
优选地，所述木聚糖酶酶活为5000U/ml，纤维素酶酶活为10000U/ml，淀粉酶酶活为2000U/ml，果胶酶酶活为1500U/ml。
优选地，所述发酵助剂为红糖、葡萄糖或麦芽糊精。
根据本申请的另一个方面，提供了一种利用上述任一所述发酵剂制备青稞酒糟发酵饲料的方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数计，将60-70份青稞酒糟、20-30份农作物秸秆、15-35份沙棘籽粕均匀混合，调整水分含量为30-50％，获得预混料；
(2)向所述复合菌剂中加入所述复合酶制剂混合均匀，再加入所述发酵助剂混合均匀，得到所述发酵剂；
(3)将所述预混料和所述发酵剂混合均匀，并放入25-35℃发酵室恒温发酵40-50h，得到青稞酒糟发酵饲料。
优选地，所述步骤(3)中，发酵剂占预混料总质量的3-8％。
优选地，所述步骤(1)中，农作物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆或油菜秸秆。
本申请的有益效果包括但不限于：
1.本申请的发酵剂中，植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌和布拉迪酵母菌，以及木聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶和果胶酶，协同发酵，活力高、发酵速度快，发酵剂活性强，能迅速形成有益微生物占绝对优势的微生态环境，并且发酵后的饲料营养价值提高，利于牦牛的生长。
2.本申请的发酵剂，与青稞酒糟混合发酵，使青稞酒糟转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌、复合酶制剂为一体生物发酵饲料，显著增强牦牛的消化吸收利用效果，提高饲料的营养价值，同时方便青稞酒糟发酵饲料的保存，改善其适口性，增大牦牛的饲料摄入量。
3.本申请的利用发酵剂制备青稞酒糟发酵饲料的方法，菌酶协同发酵青稞酒糟后可促进牦牛采食和消化吸收，提高利用率，满足牦牛的营养需要；同时可调节牦牛肠道菌群，增强机体免疫功能，提高生长性能；操作简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
4.本申请的青稞酒糟发酵饲料，含有丰富的益生菌，具有浓郁的醇香味，且不容易发生变质，延长青稞酒糟发酵饲料的保质期，降低生产成本，对缓解粗饲料资源短缺问题具有重要意义。
具体实施方式
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，在此指出以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本发明的内容作出一些简单的替换或调整，均在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种利用发酵剂制备青稞酒糟发酵饲料的方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数计，将65份青稞酒糟、25份玉米秸秆、20份沙棘籽粕均匀混合，调整水分含量为40％，获得预混料；
(2)向16份复合菌剂中加入4份复合酶制剂混合均匀，再加入2份葡萄糖混合均匀，得到发酵剂；
其中，复合菌剂的制备方法如下：
S1、取植物乳杆菌接种于第一液态培养基中至OD600值为2.4获得植物乳杆菌发酵液，培养温度为36℃，培养过程控制pH在5.6之间，第一液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾1.2％，磷酸二氢钠0.8％，其余为水；
取枯草芽孢杆菌接种于第二液态培养基中至OD600值为2.1获得枯草芽孢杆菌发酵液，培养温度为30℃，培养过程控制pH在5.2之间，第二液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾0.3％，磷酸二氢钠1％，其余为水；
取布拉迪酵母菌接种于第二液态培养基中至OD600值为2.0获得布拉迪酵母菌发酵液，培养温度为32℃，培养过程控制pH在5.0之间；
S2、将步骤S1中获得的植物乳杆菌发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、布拉迪酵母菌发酵液按质量比8：1：3混合得到复合菌剂；
复合酶制剂包括质量比为1.8：4：1.4：1的5000U/ml木聚糖酶、10000U/ml纤维素酶、2000U/ml淀粉酶和1500U/ml果胶酶；
(3)将预混料和占预混料总质量5％的发酵剂混合均匀，并放入30℃发酵室恒温发酵45h，得到青稞酒糟发酵饲料，且储存60天后未霉变。
实施例2
一种利用发酵剂制备青稞酒糟发酵饲料的方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数计，将60份青稞酒糟、20份小麦秸秆、15份沙棘籽粕均匀混合，调整水分含量为30％，获得预混料；
(2)向5份复合菌剂中加入2份复合酶制剂混合均匀，再加入1份红糖混合均匀，得到发酵剂；
其中，复合菌剂的制备方法如下：
S1、取植物乳杆菌接种于第一液态培养基中至OD600值为2.3获得植物乳杆菌发酵液，培养温度为35℃，培养过程控制pH在5.2之间，第一液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾1.2％，磷酸二氢钠0.8％，其余为水；
取枯草芽孢杆菌接种于第二液态培养基中至OD600值为2.0获得枯草芽孢杆菌发酵液，培养温度为28℃，培养过程控制pH在4.9之间，第二液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾0.3％，磷酸二氢钠1％，其余为水；
取布拉迪酵母菌接种于第二液态培养基中至OD600值为1.8获得布拉迪酵母菌发酵液，培养温度为29℃，培养过程控制pH在4.8之间；
S2、将步骤S1中获得的植物乳杆菌发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、布拉迪酵母菌发酵液按质量比5：1：2混合得到复合菌剂；
复合酶制剂包括质量比为1.5：3：1.2：1的5000U/ml木聚糖酶、10000U/ml纤维素酶、2000U/ml淀粉酶和1500U/ml果胶酶；
(3)将预混料和占预混料总质量3％的发酵剂混合均匀，并放入25℃发酵室恒温发酵50h，得到青稞酒糟发酵饲料，且储存60天后未霉变。
实施例3
一种利用发酵剂制备青稞酒糟发酵饲料的方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数计，将70份青稞酒糟、30份油菜秸秆、35份沙棘籽粕均匀混合，调整水分含量为50％，获得预混料；
(2)向20份复合菌剂中加入5份复合酶制剂混合均匀，再加入3份麦芽糊精混合均匀，得到发酵剂；
其中，复合菌剂的制备方法如下：
S1、取植物乳杆菌接种于第一液态培养基中至OD600值为2.5获得植物乳杆菌发酵液，培养温度为37℃，培养过程控制pH在6.0之间，第一液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾1.2％，磷酸二氢钠0.8％，其余为水；
取枯草芽孢杆菌接种于第二液态培养基中至OD600值为2.2获得枯草芽孢杆菌发酵液，培养温度为35℃，培养过程控制pH在5.4之间，第二液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾0.3％，磷酸二氢钠1％，其余为水；
取布拉迪酵母菌接种于第二液态培养基中至OD600值为2.1获得布拉迪酵母菌发酵液，培养温度为34℃，培养过程控制pH在5.5之间；
S2、将步骤S1中获得的植物乳杆菌发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、布拉迪酵母菌发酵液按质量比10：1：4混合得到复合菌剂；
复合酶制剂包括质量比为2：5：1.6：1的5000U/ml木聚糖酶、10000U/ml纤维素酶、2000U/ml淀粉酶和1500U/ml果胶酶；
(3)将预混料和占预混料总质量8％的发酵剂混合均匀，并放入35℃发酵室恒温发酵40h，得到青稞酒糟发酵饲料，且储存60天后未霉变。
对比例1
与实施例1的不同之处在于：复合菌剂包括：地衣芽孢杆菌、发酵乳杆菌和啤酒酵母菌，青稞酒糟发酵饲料储存60天后霉变。
对比例2
与实施例1的不同之处在于：复合酶制剂包括：甘露糖酶、木瓜蛋白酶、植酸酶和α-半乳糖苷酶，青稞酒糟发酵饲料储存60天后霉变。
对比例3
与实施例1的不同之处在于：将青稞酒糟替换为干啤酒糟，青稞酒糟发酵饲料储存60天后未霉变。
对比例4
与实施例1的不同之处在于：发酵助剂为木聚糖，青稞酒糟发酵饲料储存60天后霉变。
对实施例1-3和对比例1-4进行性能试验，以验证其对牦牛生长性能的影响，随机选取700头重500kg的牦牛进行饲喂实验，总共分为7组，每组100头，在每组牦牛日粮中分别添加实施例1-3和对比例1-4的发酵饲料，进行30天的饲喂试验，然后记载牦牛的增重率和患病率，结果如表1所示。
表1
| 试验编号 | 增重率(％) | 患病率(％) |
| 实施例1 | 223.7 | 0.2 |
| 实施例2 | 216.3 | 0.7 |
| 实施例3 | 217.5 | 0.6 |
| 对比例1 | 191.5 | 2.0 |
| 对比例2 | 192.3 | 1.8 |
| 对比例3 | 199.6 | 1.2 |
| 对比例4 | 200.2 | 1.0 |
由表1可知，实施例1-3的牦牛增重率大于对比例1-4的增重率，实施例1-3的牦牛患病率小于对比例1-4的患病率，实施例1中发酵素饲料能够更好地将青稞酒糟与发酵剂混合发酵，增强牦牛的消化吸收利用效果，同时改善青稞酒糟风味，延长其储存时间。
以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发酵剂，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：复合菌剂5-20份，复合酶制剂2-5份和发酵助剂1-3份；
所述复合菌剂包括：枯草芽孢杆菌、布拉迪酵母菌和植物乳杆菌；
所述复合酶制剂包括：木聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶和果胶酶。
2.根据权利要求1所述的发酵剂，其特征在于，所述复合菌剂的制备方法如下：
S1、取植物乳杆菌接种于第一液态培养基中至OD600值为(2.3-2.5)获得植物乳杆菌发酵液，取枯草芽孢杆菌接种于第二液态培养基中至OD600值为(2.0-2.2)获得枯草芽孢杆菌发酵液，取布拉迪酵母菌接种于第二液态培养基中至OD600值为(1.8-2.2)获得布拉迪酵母菌发酵液；
S2、将步骤S1中获得的植物乳杆菌发酵液、枯草芽孢杆菌发酵液、布拉迪酵母菌发酵液按质量比(5-10)：1：(2-4)混合得到复合菌剂。
3.根据权利要求2所述的发酵剂，其特征在于，所述植物乳杆菌的培养温度为35-37℃，培养过程控制pH在5.2-6.0之间；
所述枯草芽孢杆菌和布拉迪酵母菌的培养温度为28-35℃，培养过程控制pH在4.8-5.5之间。
4.根据权利要求2所述的发酵剂，其特征在于，所述第一液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾1.2％，磷酸二氢钠0.8％，其余为水；
所述第二液态培养基由以下质量分数的组成配制而成：糖蜜1％，玉米浆3％，磷酸氢二钾0.3％，磷酸二氢钠1％，其余为水。
5.根据权利要求1所述的发酵剂，其特征在于，所述复合酶制剂中木聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶和果胶酶的质量比为(1.5-2)：(3-5)：(1.2-1.6)：1。
6.根据权利要求5所述的发酵剂，其特征在于，所述木聚糖酶酶活为5000U/ml，纤维素酶酶活为10000U/ml，淀粉酶酶活为2000U/ml，果胶酶酶活为1500U/ml。
7.根据权利要求1所述的发酵剂，其特征在于，所述发酵助剂为红糖、葡萄糖或麦芽糊精。
8.一种利用权利要求1-7任一所述发酵剂制备青稞酒糟发酵饲料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按重量份数计，将60-70份青稞酒糟、20-30份农作物秸秆、15-35份沙棘籽粕均匀混合，调整水分含量为30-50％，获得预混料；
(2)向所述复合菌剂中加入所述复合酶制剂混合均匀，再加入所述发酵助剂混合均匀，得到所述发酵剂；
(3)将所述预混料和所述发酵剂混合均匀，并放入25-35℃发酵室恒温发酵40-50h，得到青稞酒糟发酵饲料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，发酵剂占预混料总质量的3-8％。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，农作物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆或油菜秸秆。
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