CN116590189B - 一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂及其制备方法,属于微生物发酵领域。本发明微生物发酵菌剂包括复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣。该发酵剂中绿色木霉菌在催化剂单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠催化活化作用下,生产的纤维素酶包含内切型‑β‑葡聚糖酶,外切型‑β‑葡聚糖酶和纤维二糖酶,酶系组分转化种类全,酶活性高,产纤维素酶能力增强,可以快速全面降解玉米秸秆,并且加入中药残渣成分,丹参和三七,起到抑菌作用,充分发挥其药用价值,并且对废肉渣进行利用,增加饲料蛋白质含量。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵领域,具体涉及一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂及其制备方法。
背景技术
我国玉米秸秆资源丰富,但实际利用率底,在农村,农户的玉米秸秆大规模露天焚烧处理问题造成了环境污染,影响群众生活和空气质量,易引发火灾,并造成了资源浪费。
农业玉米秸秆主要成分木质素,纤维素,半纤维素,通过化学键紧紧包裹形成难以分解的木质纤维素结构,是秸秆资源化利用的天然屏障,使之很难降解。
纤维素酶是降解纤维素的一组酶的总称,主要由3种酶组成:包括内切纤维素酶、外切纤维素酶和纤维素-β-葡糖苷酶。在转化玉米秸秆发酵工艺起到决定性作用,自然界能生产纤维素酶的微生物种类繁多,但是大多数产纤维素酶能力低且酶系包含组分不完全、酶活性低,限制了其在工业上的应用。
我国制药企业每年会产生数千万吨的中药残渣,大部分的生产厂家都会将这些中药渣当成废料垃圾处理,然而中药渣中含有大量粗纤维,粗脂肪。粗蛋白,淀粉,多糖及微量元素,直接填满或焚烧不仅对资源造成浪费,还对环境造成了污染。
我国大型屠宰场的禽畜血液,废肉渣都是含蛋白质丰富的饲料资源,但大多数都被废弃。
目前我国玉米秸秆用微生物发酵剂,主要是利用纤维素酶制剂对玉米秸秆中的纤维素进行降解,然而大多数产纤维素酶的微生物,纤维素酶产量低,酶系组份不完全,发酵效率低,导致玉米秸秆中纤维素降解差,发酵的饲料营养价值低。
发明内容
本发明针对玉米秸秆焚烧污染环境并造成资源浪费及玉米发酵过程中纤维素降解率低的问题公开了一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂及其制备方法,该发酵剂中绿色木霉菌在催化剂单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠催化活化作用下,包括充足的内切纤维素酶、外切纤维素酶和纤维素-β-葡糖苷酶的酶系组份,酶活性高,产纤维素酶能力增强,可以快速全面降解玉米秸秆,并且加入中药残渣成分,起到抑菌作用,充分发挥其药用价值,并且对废肉渣进行利用,增加饲料蛋白质含量。
为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案为:
一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,包括复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣。
优选的,所述复合菌泥包括绿色木霉菌泥3-6份、解淀粉芽孢杆菌泥4-8份、植物乳杆菌泥2-5份、产阮假丝酵母菌泥2-6份。
更优选的,所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌购自中国普通微生物保藏管理中心,其保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌购自中国普通微生物保藏管理中心,其保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌购自中国普通微生物保藏管理中心,其保藏编号为CGMCC1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌购自中国普通微生物保藏管理中心,其保藏编号为CGMCC2.2066。
优选的,所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素。
优选的,所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
优选的,所述的活性催化剂为单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠按照质量比1:3混合。
所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,再加入1g单甲氧基聚乙二醇丙醛,3g海藻酸钠,调节pH为6.8-7.2,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养18-20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.6-6.8,培养温度37℃,静置培养20-24小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%
生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养18-20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥过滤过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入1kg 5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,再160-200rpm旋转摇滚床进行培养18-20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥3-6份、解淀粉芽孢杆菌泥4-8份、乳酸杆菌泥2-5份、产阮假丝酵母菌泥2-6份混合,再按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
优选的,步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
优选的,步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁1L,琼脂15g。
优选的,步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g。
本发明秸秆发酵菌剂,可应用于发酵玉米秸秆制备饲料。
本发明所用各原料均市售可得
纤维素酶是多组份酶系,是降解纤维素的一组酶的总称,主要由3种酶组成:内切型纤维素酶,外切型纤维素酶和纤维素-β-葡糖苷酶,在水解纤维素为葡萄糖过程中,要靠三种酶进行协作才能完成,如图1,大分子首先在内切纤维素酶的作用下产生新的游离末端,然后由外切纤维素酶作用在新产生的还原端或非还原外切纤维素链,生成纤维二糖或纤维四糖,再由β-葡糖苷酶水解纤维二糖或纤维四糖生成葡萄糖。加入单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠,对绿色木霉菌产生的纤维素酶的氨基进行修饰,大幅提升纤维素酶酶活性,产生充足的内切纤维素酶、外切纤维素酶和纤维素-β-葡糖苷酶,实现玉米秸秆的充分发酵与分解;与此同时,所述复合酶制剂中的纤维素酶和木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶联合作用下,可将细胞壁纤维素,木质素,蛋白质,脂肪,果胶降解为小分子片段,使细胞壁交联结构受到破坏,细胞壁分解,营养物质释放,提高玉米秸秆养分利用率。绿色木霉菌,解淀粉芽孢杆菌,植物乳杆菌,产阮假丝酵母产生协同作用,提高了抑菌效果,并且加入中药残渣成分和废肉渣成分,资源利用,提高了饲料营养价值。
有益效果
本发明的玉米秸秆用微生物发酵菌剂中加入单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠组成的酶活性催化剂,使纤维素酶活性增强,组分完全,和现有技术对比玉米秸秆降解效率更高,加入中药残渣和废肉渣,充分发挥中药残渣药用价值和废肉渣营养价值。
附图说明
图1为纤维素酶作用机制;
图2为喂养3个月喂养牛体重变化情况。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明,但不限于此。
实施例1
一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,包括复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣。
所述复合菌泥包括绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、植物乳杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份。
所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌的保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌的保藏编号为CGMCC2.2066。
所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素。
所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
所述的活性催化剂为单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠按照质量比1:3混合。
所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,再加入1g单甲氧基聚乙二醇丙醛,3g海藻酸钠,调节pH为6.8,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度37℃,静置培养22小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%
生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥过滤过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入1kg 5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,再160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、乳酸杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份混合,再按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
玉米秸秆发酵方法:
(1)玉米秸秆预处理技术:
将玉米秸秆用粉碎机进行粉碎,粉碎至长度为3cm,控制含水量70%,加入发酵池中得到发酵底物;
(2)玉米秸秆发酵工艺:将得到的玉米秸秆发酵剂按100g:1t加入到步骤(1)发酵底物中,进行搅拌混合均匀,搅拌过程中添加0.5%的生理盐水致发酵底物潮湿,通风培养3天后;再次搅拌,搅拌过程加0.5%生理盐水致发酵底物潮湿,将玉米秸秆及发酵剂底物压实,塑料薄膜封顶,压土密封,在秋季25℃条件下,发酵30天,得到玉米秸秆青贮饲料。
步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁1L,琼脂15g。
步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g。
实施例2
一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,包括复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣。
所述复合菌泥包括绿色木霉菌泥4份、解淀粉芽孢杆菌泥6份、植物乳杆菌泥4份、产阮假丝酵母菌泥4份。
所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌的保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌的保藏编号为CGMCC2.2066。
所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素。
所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
所述的活性催化剂为单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠按照质量比1:3混合。
所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,再加入1g单甲氧基聚乙二醇丙醛,3g海藻酸钠,调节pH为6.8,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度37℃,静置培养22小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%
生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥过滤过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入1kg 5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,再160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥4份、解淀粉芽孢杆菌泥6份、乳酸杆菌泥4份、产阮假丝酵母菌泥4份混合,再按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
玉米秸秆发酵方法:
(1)玉米秸秆预处理技术:
将玉米秸秆用粉碎机进行粉碎,粉碎至长度为3cm,控制含水量70%,加入发酵池中得到发酵底物;
(2)玉米秸秆发酵工艺:将得到的玉米秸秆发酵剂按100g:1t加入到步骤(1)发酵底物中,进行搅拌混合均匀,搅拌过程中添加0.5%的生理盐水致发酵底物潮湿,通风培养3天后;再次搅拌,搅拌过程加0.5%生理盐水致发酵底物潮湿,将玉米秸秆及发酵剂底物压实,塑料薄膜封顶,压土密封,在秋季25℃条件下,发酵30天,得到玉米秸秆青贮饲料。
步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁1L,琼脂15g。
步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g。
实施例3
一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,包括复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣。
所述复合菌泥包括绿色木霉菌泥6份、解淀粉芽孢杆菌泥8份、植物乳杆菌泥5份、产阮假丝酵母菌泥6份。
所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌的保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌的保藏编号为CGMCC2.2066。
所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素。
所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
所述的活性催化剂为单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠按照质量比1:3混合。
所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,再加入1g单甲氧基聚乙二醇丙醛,3g海藻酸钠,调节pH为6.8,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度37℃,静置培养22小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%
生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥过滤过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入1kg 5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,再160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥6份、解淀粉芽孢杆菌泥8份、乳酸杆菌泥5份、产阮假丝酵母菌泥6份混合,再按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
玉米秸秆发酵方法:
(1)玉米秸秆预处理技术:
将玉米秸秆用粉碎机进行粉碎,粉碎至长度为3cm,控制含水量70%,加入发酵池中得到发酵底物;
(2)玉米秸秆发酵工艺:将得到的玉米秸秆发酵剂按100g:1t加入到步骤(1)发酵底物中,进行搅拌混合均匀,搅拌过程中添加0.5%的生理盐水致发酵底物潮湿,通风培养3天后;再次搅拌,搅拌过程加0.5%生理盐水致发酵底物潮湿,将玉米秸秆及发酵剂底物压实,塑料薄膜封顶,压土密封,在秋季25℃条件下,发酵30天,得到玉米秸秆青贮饲料。
步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁1L,琼脂15g。
步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g。
对比例1
一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,包括复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣。
所述复合菌泥包括绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、植物乳杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份。
所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌的保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌的保藏编号为CGMCC2.2066。
所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素。
所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
所述的活性催化剂海藻酸钠。
所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,再加入3g海藻酸钠,调节pH为6.8,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度37℃,静置培养22小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%
生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥过滤过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入1kg 5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,再160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、乳酸杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份混合,再按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
玉米秸秆发酵方法:
(1)玉米秸秆预处理技术:
将玉米秸秆用粉碎机进行粉碎,粉碎至长度为3cm,控制含水量70%,加入发酵池中得到发酵底物;
(2)玉米秸秆发酵工艺:将得到的玉米秸秆发酵剂按100g:1t加入到步骤(1)发酵底物中,进行搅拌混合均匀,搅拌过程中添加0.5%的生理盐水致发酵底物潮湿,通风培养3天后;再次搅拌,搅拌过程加0.5%生理盐水致发酵底物潮湿,将玉米秸秆及发酵剂底物压实,塑料薄膜封顶,压土密封,在秋季25℃条件下,发酵30天,得到玉米秸秆青贮饲料。
步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁1L,琼脂15g。
步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g。
本对比例除活化剂只使用海藻酸钠外,其余原料和制备工艺均同实施例1。
对比例2
一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,包括复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣。
所述复合菌泥包括绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、植物乳杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份。
所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌的保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌的保藏编号为CGMCC2.2066。
所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素。
所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
所述的活性催化剂为单甲氧基聚乙二醇丙醛。
所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,再加入1g单甲氧基聚乙二醇丙醛,调节pH为6.8,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度37℃,静置培养22小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%
生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥过滤过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入1kg 5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,再160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、乳酸杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份混合,再按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
玉米秸秆发酵方法:
(1)玉米秸秆预处理技术:
将玉米秸秆用粉碎机进行粉碎,粉碎至长度为3cm,控制含水量70%,加入发酵池中得到发酵底物;
(2)玉米秸秆发酵工艺:将得到的玉米秸秆发酵剂按100g:1t加入到步骤(1)发酵底物中,进行搅拌混合均匀,搅拌过程中添加0.5%的生理盐水致发酵底物潮湿,通风培养3天后;再次搅拌,搅拌过程加0.5%生理盐水致发酵底物潮湿,将玉米秸秆及发酵剂底物压实,塑料薄膜封顶,压土密封,在秋季25℃条件下,发酵30天,得到玉米秸秆青贮饲料。
步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁1L,琼脂15g。
步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g。
本对比例除活化剂只使用单甲氧基聚乙二醇丙醛外,其余原料和制备工艺均同实施例1。
对比例3
一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,包括复合酶制剂、复合菌泥、残肉渣和中药残渣。
所述复合菌泥包括绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、植物乳杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份。
所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌的保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌的保藏编号为CGMCC2.2066。
所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素。
所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度37℃,静置培养22小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%
生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥过滤过滤过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,再160-200rpm旋转摇滚床进行培养20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥3份、解淀粉芽孢杆菌泥4份、乳酸杆菌泥2份、产阮假丝酵母菌泥2份混合,再按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
玉米秸秆发酵方法:
(1)玉米秸秆预处理技术:
将玉米秸秆用粉碎机进行粉碎,粉碎至长度为3cm,控制含水量70%,加入发酵池中得到发酵底物;
(2)玉米秸秆发酵工艺:将得到的玉米秸秆发酵剂按100g:1t加入到步骤(1)发酵底物中,进行搅拌混合均匀,搅拌过程中添加0.5%的生理盐水致发酵底物潮湿,通风培养3天后;再次搅拌,搅拌过程加0.5%生理盐水致发酵底物潮湿,将玉米秸秆及发酵剂底物压实,塑料薄膜封顶,压土密封,在秋季25℃条件下,发酵30天,得到玉米秸秆青贮饲料。
步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁1L,琼脂15g。
步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108CFU/g。
本对比例除不使用活化剂外,其余原料和制备工艺均同实施例1。
综上,对比例1-3仅改变活性催化剂成分,其余操作过程均与实施例1相同。
营养成份检测:
干物质含量采用GB/T6435-2006测定;粗蛋白含量采用GB/T6432-1994测定;中性洗涤纤维采用GB/T20286-2006测定;酸性洗涤纤维采用NY/T1459-2007测定;粗灰分采用GB/G6438-2007测定;粗脂肪含量采用GB/T 14772-2008测定;氨基酸采用GB/T18246-2000测定;葡萄糖含量的测定采用苯酚-硫酸法;氨态氮含量采用GB/T6432-1994测定;pH使用pH计测定。玉米秸秆发酵前后的营养物质检测结果如表1:
表1玉米秸秆发酵后营养成份含量检测
检测结果表明,在加入本发明实施例玉米秸秆发酵剂进行发酵后,较对比例1-3发酵组进行对比,粗蛋白含量,粗脂肪含量,粗灰分,氨基酸态氮含量都有明显提升;粗纤维含量,酸性洗涤纤维,中性洗涤纤维转化为葡萄糖的比例升高,营养价值更高,玉米秸秆呈深褐色并有酱香味,发酵效果更好。
测试试验1:
本实验选取临沂平邑县恒军养牛场进行喂养试验,选取重量为450-500Kg的3头公牛3头母牛进行喂养,公牛1和母牛1喂养本发明实施例1发酵剂生产的玉米秸秆青贮饲料;公牛2和母牛2喂养实施例3发酵剂生产的玉米秸秆青贮饲料;公牛3和母牛3喂养市场购买山东菌乐生物科技有限公司生产的青贮发酵剂发酵的玉米秸秆青贮饲料;除不同发酵剂进行发酵生产玉米秸秆,其他喂养条件均完成相同,每头牛每日早晚分别喂两桶水合计40斤,早中晚各3次合计喂养25斤发酵玉米秸秆青贮饲料;喂养时间7月31日到10月31日,3个月时间,统计6头牛体重增长情况及三个月内健康情况。
表2不同发酵方式玉米秸秆喂养牛体重变化情况
公牛1 | 公牛2 | 公牛3 | 母牛1 | 母牛2 | 母牛3 | |
体重变化/Kg | 32 | 33 | 26 | 29 | 30 | 25 |
健康情况 | 健康 | 健康 | 健康 | 健康 | 健康 | 健康 |
测试实验2:
本实验同样选取临沂平邑县恒军养牛场进行喂养试验,选取重量为450-500Kg的公牛4-6和母牛4-6,分别对公牛4和母牛4喂养对比例1制备的发酵剂生产的玉米秸秆青贮饲料;公牛5和母牛5喂养对比例2制备的发酵剂生产的玉米秸秆青贮饲料;公牛6和母牛6喂养对比例3发酵剂生产的玉米秸秆青贮饲料。本实验除选用对比例1-3制备的发酵剂生产的玉米秸秆青贮饲料进行喂养,其他喂养条件均与实验1完全相同,统计公牛4-6和母牛4-6体重增长情况及三个月内的健康情况。
表3对比例1-3发酵玉米秸秆喂养牛体重变化情况
通过喂养试验结果对比,经过发酵的玉米秸秆喂养牛更容易被吸收,喂养牛体重增长:本发明生产的玉米秸秆饲料>对比例1-3发酵生产的玉米秸秆饲料>菌乐青贮生产的玉米秸秆饲料。本发明生产的玉米秸秆饲料营养价值更高,发酵效果更好,更容易被吸收。
需要说明的是,上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例,而非全部实施例。显然,基于本发明的上述实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例,都应当属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种玉米秸秆用微生物发酵菌剂,其特征在于,由复合酶制剂、复合菌泥、活性催化剂、残肉渣和中药残渣组成;
所述复合菌泥由绿色木霉菌泥3-6份、解淀粉芽孢杆菌泥4-8份、植物乳杆菌泥2-5份、产阮假丝酵母菌泥2-6份组成;
所述的绿色木霉菌泥由绿色木霉菌培养,绿色木霉菌的保藏编号为CGMCC3.15484;所述解淀粉芽孢杆菌泥由解淀粉芽孢杆菌培养,解淀粉芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC1.1414;所述植物乳杆菌泥由乳酸杆菌培养,植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC 1.16089;所述产阮假丝酵母菌泥由产阮假丝酵母菌培养,产阮假丝酵母菌的保藏编号为CGMCC2.2066;所述的活性催化剂为单甲氧基聚乙二醇丙醛和海藻酸钠,质量比为1:3;
所述的复合酶制剂包括纤维素酶、木质素过氧化氢酶、蛋白酶、果胶酶、尿素;
所述的中药残渣为丹参和三七按照质量比1:1混合。
2.一种权利要求1所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)残肉渣和中药残渣按照质量比2:1进行混合搅拌均匀,得到药肉残渣;
(2)复合菌泥的制备:
A.绿色木霉菌泥制备:将绿色木霉菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,再加入1g单甲氧基聚乙二醇丙醛,3g海藻酸钠,调节pH为6.8-7.2,培养温度25℃,在160-200rpm旋转摇滚床进行培养18-20小时,将绿色木霉菌培养液进行离心处理,设置离心参数3500rpm,15min,过滤得到绿色木霉菌泥;
B.解淀粉芽孢杆菌泥制备:将解淀粉芽孢杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入质量浓度为0.5%生理盐水1L,调节pH为6.6-6.8,培养温度37℃,静置培养20-24小时,将解淀粉芽孢杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到解淀粉芽孢杆菌泥;
C.植物乳杆菌泥制备:将植物乳杆菌接入1kg蛋白胨培养基中,加入0.5%生理盐水1L,调节pH为6.8,培养温度30℃,静置培养18-20小时,将植物乳杆菌培养液进行离心处理,离心条件3500rpm,15min,过滤得到植物乳杆菌泥;
D.产阮假丝酵母菌泥制备:将产阮假丝酵母接入1kg5°Bé麦芽汁培养基中,培养温度25℃,在160-200rpm 旋转摇滚床进行培养18-20小时,将产阮假丝酵母培养液进行离心处理,设置离心参数离心条件3500rpm,15min,过滤得到产阮假丝酵母菌泥;
(3)将得到的绿色木霉菌泥3-6份、解淀粉芽孢杆菌泥4-8份、乳酸杆菌泥2-5份、产阮假丝酵母菌泥2-6份混合,得到混合菌泥,再将混合菌泥按质量比1:10加入到步骤(1)制得的药肉残渣中,搅拌混合均匀得到含复合菌泥的药肉残渣;
(4)复合酶制剂的制备:将纤维素酶,木质素过氧化氢酶,蛋白酶,果胶酶,尿素按质量比0.5:0.7:1:1:3加入到质量浓度为0.5%生理盐水100mL中,搅拌均匀;
(5)玉米秸秆发酵剂制备:在步骤(3)得到的含复合菌泥的药肉残渣中按11:1加入步骤(4)制得的复合酶制剂,进行混合搅拌,通风干燥得到玉米秸秆发酵剂。
3.根据权利要求2所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,步骤(2)所述的蛋白胨培养基包括大豆蛋白胨35g,牛肉膏5g,琼脂20g,葡萄糖15g,K2SO42g,MnSO40.2g。
4.根据权利要求2所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,步骤(2)所述的5°Bé麦芽汁培养基包括5°Bé麦芽汁 1L,琼脂15g。
5.根据权利要求2所述玉米秸秆用微生物发酵菌剂的制备方法,步骤(2)所述的绿色木霉菌泥的有效活菌数为1×108-1×109 CFU/g、所述解淀粉芽孢杆菌泥的有效活菌数为1×108-1×109 CFU/g、所述植物乳杆菌泥的有效活菌数为1×107-1×108 CFU/g、所述产阮假丝酵母菌泥的有效活菌数为1×107-1×108 CFU/g。
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