CN1409986A - 青贮专用乳酸菌接种剂及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种青贮专用乳酸菌接种剂及其制造方法。本发明的青贮饲料专用乳酸菌接种剂含两种活干菌原粉，纤维素酶，半纤维素酶，碳水化合物，硫酸锰，硅藻土等。本发明的青贮饲料专用乳酸菌接种剂可由中温减压干燥和明胶—淀粉双包被法或活菌冷冻干燥法制得。试验证明：本发明最后的制成品活菌数量大于900亿CFU/g，比国外同类产品高8倍，达到国际领先水平；本发明解决了产品货架期的问题，本发明产品在110天内保存在－20℃下的存活率100％；大规模牛群饲喂试验证明，使用本发明的产品年增产奶量283kg/头。
Description
技术领域：
本发明属于饲料加工领域，具体地说是一种青贮专用乳酸菌接种剂及其制造方法。
技术背景：
我国奶牛业发展很快，过去5年产量增加了5倍，到2000年达到489万头(包含成年良种牛、改良牛、青年牛和产奶肉用兼用牛)，牛奶总产量827万吨，人年平均饮奶实际近7公斤，若以人均日饮仅0.25公斤计算，人年平均饮牛奶量近81公斤，在现在基础水平上还有10倍以上的发展空间，可以预见我国奶牛发展在相当长时期内会保持强劲势头，但是与之不相适应的是我国奶牛生产技术水平与世界先进水平差距很大，美国高达7462公斤/头·年，我国仅2500--3000公斤/头·年，其中一个很重要的原因就是缺乏优质青贮饲料。现有青贮饲料制作技术中又尤其缺乏高效的添加剂如青贮饲料发酵剂(Silage Inoculant Bacteria，简称SIB)，目前中国青贮饲料产量约为5千万吨(鲜重)，青贮接种剂最大潜在市场需求量为500吨(以每吨青贮饲料添加本发明产品青贮饲料发酵剂10克计算)。青贮接种剂已经成为欧美发达国家20世纪最后15-20年来反刍动物饲料和饲料添加剂研制最为活跃的领域之一。欧洲和北美市场青贮接种剂产品超过200多种，迄今为止中国同类产品是空白。国外对青贮技术的研究，主要集中在两个方面：一是青贮方法本身的研究，如半干青贮、外加剂青贮、青贮专用设备、压实技术等。外加剂青贮是对青饲料外加防腐剂(如甲醛、亚硫酸等)、有机酸(甲酸)或矿物酸(硫酸、盐酸等)，以停止青饲料中微生物的活动，从而达到保存目的。其优点是可使青贮的pH值下降到需要的程度，从而排除或减少青贮过程中一些好氧和厌氧发酵的损失；缺点是矿物酸可能影响动物体内的矿物质代谢，尤其是钙可产生负平衡；甲醛可使蛋白质消化率降低较多，有机物质消化率也可能有所降低；甲酸可使贮粗纤维和氮的消化率降低，此外由于外加物质一般数量较小，对青饲料混合均匀的技术要求较高。二是在青贮过程中，人为添加微生物制剂，以加速青贮饲料快速进入乳酸发酵阶段。其技术要点是：①人为添加某些菌株和辅助添加剂，人工控制青贮过程，在最短的时间内启动乳酸发酵以使pH值降低至适宜范围；②尽可能地减少青贮过程中营养物质的消耗，达到提高营养成分含量的目的。③不过于追求粗纤维体外降解率，而强调改善和保持青贮质量和有利于青贮料在动物体内的消化代谢。
国外生产实践证明，在青贮过程中添加微生物青贮剂可有效提高青贮质量，获得好的投入产出比。青贮是一个复杂的微生物群落消长演变过程，经历三个阶段：第一是好氧阶段，好氧性微生物大量繁殖，此阶段越长，青贮料的营养物质消耗越大；第二是厌氧阶段，随着氧气耗尽，各种乳酸菌开始大量繁殖，利用糖分发酵产生乳酸和大量乙酸、甲酸和丙酸，当乳酸达到一定量，pH下降到4.0左右时，其它各种菌都被抑制。保证糖分充足供应，缩短这一段的时间可以提高青贮质量。第三阶段是稳定阶段。乳酸继续繁殖，pH降至3.8时，乳酸菌本身的生长也受到抑制，青贮饲料中所有的生物化学过程都停止，如果无氧条件没有改变可以长期保存下去。近20年来国外青贮技术研究重点集中在SIB制造与应用上。模拟自然青贮过程微生物群落消长特点，研制能够促进青贮料快速乳酸发酵的活乳酸菌制剂，在青贮饲料制作时加入到青贮饲料中，以改善青贮饲料的质量。主要原理在于这些活菌制剂的使用能够达到如下效果：(1)减少青贮料热量散发，(2)降低干物质损失量，(3)提高动物对于青贮料的干物质吸收量，(4)提高动物生产性能，(5)延长青贮料存窖时间，(6)安全无毒。国外采用的最为广泛的乳酸菌包括植物乳杆菌Lactobacillus plantarum、嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus、木糖乳杆菌Lactobacillus xylosus、戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus、嗜酸片球菌Pediococcus acidilactici、产丙酸细菌Propionibacterium shermanii等，发酵培养基主要成分碳源一般为葡萄糖、乳糖、可溶性淀粉和蔗糖，氮源一般为乳清粉、酵母培养物和水解动物蛋白质，分批发酵发酵产物分离一般采用过滤、超滤或者离心，高度浓缩；分离所得高纯度菌体或者采用喷雾干燥(损失率高)或者采用冷冻干燥(成本高)，后者要求有相应的冷冻干燥保护剂，除了冻干设备主要来自于一次性投资外，保护剂是决定减少活菌冻干损失和延长产品货架期的关键，保护剂主要由脱脂奶粉或者麦芽糊精、甘油、碳酸钙、蔗糖、麦芽糖、谷氨酸钠、肌醇、硫酸锰等组成；国外SIB产品如英国产SIL-ALL和美国产Sil-Early保证提供的乳酸菌活菌总数＞100亿CFU/吨(青贮料)，加拿大AgMaster产LAB保证提供的乳酸菌活菌总数10-60万CFU/吨(青贮苜蓿、玉米等)，所以市场上商品乳酸菌活菌总数量一般为1-10亿CFU/g，货架期1年，一般采用冷冻保存，商品成本偏高。综上分析，影响本领域产品推广的制约因子是活菌保护技术及干燥技术。
发明内容：
本发明就是针对上述问题，提出了一种基于植物乳杆菌和戊糖片球菌的青贮专用乳酸菌接种剂及其制造方法。
本发明青贮饲料发酵剂(SIB)所含细菌包括：植物乳杆菌和戊糖片球菌。植物乳杆菌(LP)特性：圆端直杆菌，通常0.9-1.2微米宽，3-8微米长，单个，成对或成短链，能运动，格兰氏染色阳性；化能异养菌，营养要求复杂，厌氧，耐酸，最适pH5.5-6.2。最适温度30-35度；同型发酵，产DL-乳酸；能发酵果糖，半乳糖，葡萄糖，乳糖，麦芽糖，甘露糖，蜜二糖，棉籽糖，鼠李糖，核糖，蔗糖等；生长过程先是个体长大，后分裂成链状，再分裂为单个个体或较短的链状。戊糖片球菌(PP)特性：细胞球形，直径0.8-1.0微米，成对或四联状；不运动；格兰氏染色阳性；化能异养菌，营养要求复杂；微需氧菌，接触酶阴性；最适温度35度；耐酸，在pH4.5-7.0生长。同型发酵，产DL-乳酸，一般L(+)对映结构占优势；能发酵阿拉伯糖，核糖，麦芽糖，海藻糖，葡萄糖等；生长过程由连着的两个沿垂直平面交替裂变为四联状，再由四联状裂开为两个或者由四联状裂变为八联状再分为两个四联状，戊糖片球菌的生长过程就是分裂的过程。已有的植物乳杆菌和戊糖片球菌均可用于本发明。
本发明的青贮饲料专用乳酸菌接种剂含两种活干菌原粉，纤维素酶，半纤维素酶，碳水化合物，硫酸锰，硅藻土等，其各个组份的组成为：植物乳杆菌原粉：50--500亿CFU/克，优选100亿CFU/克；戊糖片球菌原粉：500-5000亿CFU/克，优选800亿CFU/克；纤维素酶：1000-1500U/克，优选1000U/克；半纤维素酶：2000-3000U/克，优选1500U/克；碳水化合物：无水葡萄糖1-2克，优选1.5克；硫酸锰：0.2克-0.5克，优选0.3克；硅藻土：0.05-0.15克，优选0.10克.
以下详细叙述本发明青贮饲料专用乳酸菌接种剂制造方法
1、明胶-淀粉双包被和中温真空干燥制造贮饲料专用乳酸菌接种剂的方法
本方法的真空中温干燥保护剂由生理盐水，明胶，淀粉等组成，各组分的含量为(g/L)：按照菌泥∶明胶(W/W)，1∶0.3-0.5，优选1∶0.4；菌泥∶淀粉(W/W)，1∶2--3，优选1∶2.5比例；明胶和淀粉分别用生理盐水溶解后与菌泥调匀.
该方法包括菌种斜面培养、接种于发酵罐、调节pH、发酵等本领域内技术人员公知的微生物扩大培养步骤，本发明所述方法的主要技术特征在于培养物的后处理技术，即：
(1)放罐后，直接连续离心；
(2)按照菌泥∶明胶(W/W)，1∶0.3-0.5，优选1∶0.4；菌泥∶淀粉(W/W)，1∶2--3，优选1∶2.5比例调配中温干燥保护剂，加入0.3-0.5倍量的用生理盐水溶解好的明胶与菌泥调匀，再加入2-3倍量的淀粉，放入搅拌机混匀，后过40目筛；
(3)将过筛物铺于托盘，料层厚1.0-2.0cm，入真空干燥机于20-60℃下烘干3-5小时，使其含水量＜5％；
(4)原菌粉有效活菌菌落计数；
(5)按本发明提供的青贮饲料专用乳酸菌接种剂的配方，称取各组分的量，复配，即得本发明的产品。
2、冷冻干燥法制造青贮饲料专用乳酸菌接种剂的方法
本方法的冷冻保护剂由生理盐水，脱脂奶粉，Vc，味精，肌醇，绵白糖组成，各组份的含量为(g/L)：脱脂奶粉180-260，优选230，绵白糖30-50，优选40；Vc60-90，优选75；味精50-70，优选60；肌醇40-60，优选50，补生理盐水到1升。
该方法包括菌种斜面培养、接种于发酵罐、调节pH、发酵等本领域内技术人员公知的微生物扩大培养步骤，本发明所述方法的主要技术特征在于培养物的后处理技术，即：
(1)放罐后，按发酵液体积1-3％搅拌加入偏六磷酸钠，静置10-30分钟后连续离心；
(2)加入冷冻保护剂∶菌泥和保护剂用生理盐水溶解，菌泥与冷冻保护剂按重量(1∶2.0--3.0)混合搅拌均匀；
(3)铺于托盘，厚1.5-2.0cm料层，入冷冻机干燥30-36小时，使其含水量＜5％：
(4)磨碎冻干物料，过40目筛，得原菌粉；
(5)原菌粉有效活菌菌落计数；
(6)按本发明提供的青贮饲料专用乳酸菌接种剂的配方，称取各组分的量，复配，即得本发明的产品。
本发明较已有技术相比具有如下优点：
1、本发明能够使PP和LP菌株在发酵液生物量分别达到约30亿CFU/ml和15亿CFU/ml，经过分离-浓缩-干燥获得的原菌粉分别达到4200亿CFU/g和384亿CFU/g以上，最后配制成品活菌数量大于900亿CFU/g，比国外同类产品高8倍，达到国际领先水平；
2、本发明解决了产品货架期的问题，实现了青贮专用乳酸菌制剂产业化，本发明产品在110天内保存在-20℃下的存活率100％；
3、本发明首次研究了微生物接种剂对于青贮玉米发酵过程影响的机理模式，揭示了微生物青贮剂能够保证和提高青贮玉米品质的理论机制；
4、大规模牛群饲喂试验证明，使用本发明的产品年增产奶量283kg/头。
附图的简要说明：
图1为中温减压干燥和明胶-淀粉双包被法制造贮饲料专用乳酸菌接种剂工艺流程图
图2为活菌冷冻干燥法制造青贮饲料专用乳酸菌接种剂工艺流程图
试验实施例1：下面结合附图叙述本发明的试验实施例
1、微生物培养：
(1)菌种：植物乳杆菌(LP)和戊糖片球菌(PP)的任意菌株；
(2)种子培养基(MRS培养基，％)：见《乳酸细菌分类鉴定及实验方法》(中国轻工业出版社，凌代文主编，1999，北京)。配制好后经115-116℃，30min灭菌，待降至室温接种，36±2℃下静置培养20-30h。培养完后种子培养基明显变稠，颜色变浅(灭菌后因为温度偏高，培养基颜色较深)，镜检菌体生长良好，无变异，无杂菌后进行大罐培养。
(3)发酵培养基及培养条件(g/L)：蛋白胨17.1，酵母提取物6.5，葡萄糖39.2，乙酸钠4.6，KH2PO4 2，MgSO4.7H2O 0.093，MnSO4.H2O 0.047，吐温-80 3.4，蒸馏水1L。500升罐装400L培养基后经115℃灭菌20min，用氨水调配培养基起始pH和保持发酵过程中培养基(一般每2h调一次)pH＝6.0±0.2，降温至37℃接种(1.2％)，在培养过程中转速为60r/min，通气量为零，发酵温度控制在36±2℃，发酵周期36h。发酵结束时发酵液中活菌数LP＞1.5×109CFU/ml，PP＞3×109CFU/ml。
2、明胶-淀粉双包被法处理发酵后产物和中温真空干燥技术：本发明所述的明胶-淀粉双包被法处理发酵后产物和中温真空干燥方法为：
(1)放罐后，直接连续离心，16,000r/mim，离心。
(2)按照菌泥重量，加入用生理盐水溶解好的明胶与菌泥调匀，再加入淀粉，放入搅拌机混匀，后过40目筛。菌泥∶明胶(W/W)1∶0.4；和菌泥∶淀粉(W/W)1∶2.5比例组成进行调配.
(3)将过筛物铺于托盘，料层厚1.0-2.0CM，入真空干燥机40℃烘干3-5小时，使其含水量＜5％。
(4)原菌粉有效活菌菌落计数；
(5)按照植物乳杆菌原粉优选100亿CFU/克；戊糖片球菌原粉800亿CFU/克；纤维素酶1000U/克；半纤维素酶1500U/克；无水葡萄糖1.5克；硫酸锰0.3克；硅藻土0.10克。依次称取各组份量，复配即成本发明的产品。
本方法的中温真空干燥保护剂由生理盐水调配，明胶，淀粉等组成，各组分的含量按照菌泥∶明胶(W/W)1∶0.4；和菌泥∶淀粉(W/W)1∶2.5比例组成。
3、活菌冷冻干燥工艺处理发酵后产物：本发明所述的活菌冷冻干燥的方法为：
(1)放罐后，按发酵液体积1.5％搅拌加入偏六磷酸钠，静置20分钟后连续离心，16,000r/min。
(2)加入冷冻保护剂：用生理盐水溶解和调配冷冻保护剂，菌泥与冷冻保护剂按重量1∶2.0--3.0，优选1∶2.5混合充分搅拌均匀。
(3)铺于托盘，厚1.5-2.0CM料层，入冷冻机(NL-5型真空冷冻干燥机，南京药械厂)干燥，30-36h，使其含水量＜5％。
(4)磨碎冻干物料，过40目筛，得原菌粉，含水量＜5％。
(5)原菌粉有效活菌菌落计数；
(6)按照植物乳杆菌原粉优选100亿CFU/克；戊糖片球菌原粉800亿CFU/克；纤维素酶1000U/克；半纤维素酶1500U/克；无水葡萄糖1.5克；硫酸锰0.3克；硅藻土0.10克。依次称取各组份量，复配即成本发明的产品。
本方法的冷冻保护剂由生理盐水调配，脱脂奶粉，Vc，味精，肌醇，绵白糖组成，各组份的含量为(g/L)：脱脂奶粉230，绵白糖40，Vc 75，味精60，肌醇50，补生理盐水到1升。
4、产品货架期活菌数观察
低温保存有利于延长货架期。尤其是-20℃下保存效果最好，4℃和室温下次之；PP菌在-20℃和4℃下，90天保存期内的活菌数量完全没有减少；室温下活菌失活仅失活16％。在同样条件下LP菌的保存效果显然要差很多，常温下110天失活78％，-20℃下失活0％，4℃下失活率＜5％。因此，低温保存和真空包装对于延长本产品货架期和保证产品质量很有必要。实施例2：本发明产品植物乳杆菌中和戊糖片球菌计数
1、培养基
(1)1％无菌蛋白胨缓冲液：准确称取5g蛋白胨溶解于500ml去离子水中，分装于锥形瓶，置于灭菌锅，在121.5℃下灭菌30分钟，备用。
(2)MRS(Mann，Rogosa，Sharpe)培养基成分及制备(g/l)：牛肉蛋白胨10g，酵母浸粉5g，牛肉膏10g，葡萄糖20g，Tween 80 1.0g，柠檬酸铵2.0g，乙酸钠5.0g，硫酸镁0.1g，硫酸锰0.05g，磷酸氢二钾2.0g，去离子水1000ML，pH＝6.1-6.3，温度25℃.培养基pH由氨水调节。按照以上配方称取试剂溶解于1000ml去离子水中，搅拌后分装于锥形瓶。然后，在121.5℃条件下灭菌30～40分钟，等温度降到45℃时，在无菌条件下倒平板，每皿培养基15～20ml，放置冷却，备用。
2、本发明产品植物乳杆菌中和戊糖片球菌活菌总菌落数检测
(1)称取样品1g于100ml灭菌过的MRS培养基中，于37℃摇床中活化2h。
(2)分别吸取9ml无菌蛋白胨缓冲液于编号为1～8的无菌试管中。
(3)稀释：摇匀样品，取出1mL放于1号试管制成10-1的稀释液，塞好棉塞，在涡流混合仪中混合1～2分钟。再从1号试管取出1mL放于2号试管中，制成10-2稀释液，混合。依次制成10-1～10-8八个梯度的稀释液。
(4)选定一个稀释度，取稀释菌液三个样各100μL分别涂于三个平板上，编号，放置30分钟后密封，倒置于37℃生化培养箱中，培养48～72小时。同时作一个空白对照。
(5)培养后记数，每平板菌落在30～300个之间的为有效平板。
(6)以一个可数稀释度(10-8)的三个平板有效菌落(CFU/g)，计算平均值作为总乳酸菌数。
(7)计数结果：根据稀释倍数及取样的多少可计算得出三次试验结果乳酸菌总数为：2.7×1011，7.2×1010，3.5×1010CFU/g.
3、植物乳杆菌、戊糖片球菌菌落数检测
(1)选定一个稀释度。取10-8稀释菌液各100ul均匀涂于三个平板上。编号，放置30分钟后密封，倒置于37℃生化培养箱中，培养24～48小时。同时作一个空白对照。(2)培养48h后，在MRS平板上，随机挑出100个菌落，在显微镜下观察细菌的形态特征，杆状细菌为植物乳杆菌，球状细菌为戊糖片球菌。然后计算出植物乳杆菌和戊糖片球菌的比例。根据记数的乳酸菌总数及植物乳杆菌和戊糖片球菌的比例，计算植物乳杆菌和戊糖片球菌数量(CFU/g)，本发明产品三个不同产批次产品计数结果见表1。
表1，植物乳杆菌、戊糖片球菌数量及总数(CFU/g)批次 乳酸菌总数 LP∶PP LP PP1 3.8×1011 1∶9 3.8×1010 3.42×10112 7.9×1012 1∶9 7.9×1011 7.11×10123 8.2×1010 2∶8 1.64×109 6.56×1010
实施例3、本发明乳酸菌接种剂对玉米青贮质量和奶牛生产性能的影响1.本发明青贮接种剂
每吨青贮料使用量为10克，按照5克/升的比例将干制的粉状接种剂完全溶解于水中，然后用机动背负式喷雾机将SIB-HA接种液喷雾到青贮窖中已经切碎铺好的青贮料层上，每铺好一层青贮料后喷雾一次接种剂溶液，用履带式拖拉机来回压实，其他环节按照常规青贮措施处理，用于来年奶牛饲喂试验使用。2.青贮饲料质量评估
在北京北郊奶牛场将新鲜的全株玉米(春玉米品种中玉4号)，用切铡机切碎，长度小于50mm，按照上述方法接种SIB-HA，然后用手工填入具有双层盖的塑料桶(10升容积)，每桶青贮料装量为11.5±0.5公斤，填实压紧后，将桶内塑料袋封口，塑料桶盖盖紧，并用胶带小心将口封严实。供室内机理研究取样使用。共装100桶。
每个青贮处理(加或不加SIB-HA)有3个重复，青贮制作后的第1天，2天，3天，4天，5天，7天，10天，15天，25天，40天，55天，70天，85天，100天用于破坏性(一次性)取样，每桶只使用或取样一次。取样后样品保存在20-22℃室温下。
将取自3个重复的样品充分混合后进行下列项目的测定：干物质(DM)含量(Dewar and McDonald，1961)，pH(Woolford，1984)，总氮(N)和粗蛋白(CP)，氨态氮(NH3-N)，水溶性碳水化合物(可溶性糖)，挥发性脂肪酸(VFA)和乳酸(Wilson and Wilkins，1978)。3.奶牛生产性能试验
本试验采用3个半地下式青贮窖(三面为水泥墙面)，每个青贮窖的容积为1200吨。使用方法2.2同样的玉米材料与方法制作青贮玉米。2个青贮窖作接种SIB-HA处理，另外一个为不接种对照。试验在北京北郊奶牛场进行。使用62头中国黑白花奶牛进行饲喂试验，它们平均产犊2.7胎次，平均泌乳期为145天，根据它们的年龄，体重，产犊数，产犊日期和产奶量进行挑选配对。62头奶牛分为两组，每组31头。
两组试验牛喂基础日粮，精料，羊草和稻草，以及加或不加SIB-HA的青贮饲料，基础日粮配方见表2，试验期为70天，前10天为预试期。
每天记录每头试验牛每次的产奶量(3次/日)，每隔7天做一次乳品质分析，用丹麦产Combi Foss 300系列乳品分析仪测定奶样乳脂率，乳蛋白，乳糖和总固形物含量。
4、统计分析 采用SAS Stat(Anon，1985)对试验数据进行统计分析。
表2.基础日粮成分和营养水平(g/kg干物质)饲料原料 饲料原料玉米 171.4 玉米淀粉蛋白 45.0豆饼 55.6 骨粉 10.6棉籽粕 66.7 壳粉 10.6麦麸 55.6 食盐 5.6玉米青贮 171.0 粗蛋白 149.0羊草 90.0 粗纤维 164.5秸秆 50.0 Ca 10.9啤酒糟 267.9 P 5.55、青贮料质量评定
存放在实验室的桶装青贮料的分析结果见表3和表4。结果表明，与未经SIB-HA处理的对照组比较：SIB-HA青贮接种剂对青贮质量，尤其是青贮初期的质量有明显正面的影响，使青贮料pH能迅速降低，氨的产生量减少，乳酸和其他酸产生量增加。青贮料中干物质含量不受SIB-HA处理的影响(P＜0.05)。
玉米作物蛋白质含量本来低，所以可溶性氨水平低，是预料之中的结果，所以在贮存7天，15天和100天后，SIB-HA处理粗蛋白仅分别提高1.2％，2.2％和4％。SIB-HA处理可溶性氨水平在贮存期间一般比对照低5-10％，但是也有个别时点的观测值出现相反情况。这反映了具有挥发性氨的取样和分析的困难性。然而，SIB-HA处理的青贮料蛋白质分解作用明显比对照低。SIB-HA处理对青贮干物质和粗蛋白水平无显著影响(p＞0.05)。经SIB-HA青贮接种剂处理提高了青贮的糖分，也有例外，如4天，7天，25天，和40天的观测值，就是对照糖分比SIB-HA处理更高。这表明SIB-HA制剂中的淀粉酶成分发挥了作用。
表3.青贮接种剂处理对青贮玉米中干物质，氮和糖分水平的影响(g/kg，DM)青贮天数 处理 干物质 氨态氮(占总N) 粗蛋白 糖分1 对照组 191.1 75.35±0.96 99.38 11.25±0.79
SIB-HA 182.8 60.93±2.22 94.38 12.04±1.102 对照组 177.4 79.37±6.60 99.38 10.90±0.73
SIB-HA 184.1 73.96±3.21 93.13 11.41±1.213 对照组 184.1 118.24±7.94 92.50 10.16±0.76
SIB-HA 183.8 89.24±9.01 90.63 13.44±1.204 对照组 175.7 112.44±2.33 97.50 17.36±0.98
SIB-HA 179.9 102.34±8.67 95.00 15.40±1.115 对照组 189.6 116.64±0.99 89.38 13.56±0.10
SIB-HA 184.7 117.46±7.77 88.75 15.70±0.727 对照组 171.0 147.45±9.00 100.63 15.61±1.38
SIB-HA 176.4 140.63±11.19 98.75 14.57±0.7610 对照组 177.5 191.67±10.82 90.00 14.65±1.17
SIB-HA 169.3 192.93±12.01 93.75 15.54±1.0215 对照组 180.7 213.13±9.08 100.00 15.66±1.20
SIB-HA 182.2 228.51±13.20 92.50 16.63±0.7025 对照组 180.9 243.84±21.12 91.25 17.03±1.28
SIB-HA 180.5 260.00±32.07 88.75 16.90±1.5040 对照组 178.0 239.60±15.37 94.38 15.62±1.39
SIB-HA 179.7 236.26±16.66 91.88 14.47±0.8855 对照组 176.5 269.65±19.99 106.88 14.96±1.32
SIB-HA 180.8 247.77±21.10 109.38 17.23±1.0170 对照组 180.9 336.74±23.38 91.88 14.29±0.89
SIB-HA 179.9 216.71±10.80 98.75 15.27±1.2285 对照组 176.9 288.51±17.17 92.50 13.02±0.75
SIB-HA 174.1 255.63±15.20 94.38 15.08±1.14100 对照组 176.0 313.88±10.73 91.88 14.20±0.21
SIB-HA 179.0 290.77±21.31 97.50 15.27±1.09
糖分波动且保持较高的水平是青贮玉米材料意料之中的结果，处理之间无显著差异。
在青贮头4天里，与对照比较SIB-HA处理组青贮的pH下降最迅速，这是处理材料能够因以有着较高水平的乳酸和总酸水平而能保持比对照更高的蛋白质含量的主要原因。乙酸在青贮挥发性脂肪酸中占主导地位。多数SIB-HA处理青贮玉米的乙酸产量比对照低。有2个时点观测值(5天，15天)例外，即SIB-HA处理乙酸产量比对照略高。丙酸水平较低，直到青贮第7天时才可检出，而且变化幅度较大，最大值可达0.69(g/kg干物质，第10天，对照组)。一般，丙酸在玉米青贮中并不常见。处理组青贮玉米的丁酸水平(数据未列出)在青贮的7至70天期间比对照组青贮低。这是首次在玉米青贮或其他全株谷物青贮中检测出丁酸，丁酸是不利于保持高质量青贮玉米的一个因子。分析认为这同样可能是青贮样品在取样后到测定前酸提取过程中因为接触空气而产生。未检出更高级(C5和C6)的挥发性肪脂肪酸。乳酸含量占主导地位，在SIB-HA处理组青贮玉米乳酸含量比对照组高出7-13％，这种差异在第15天达1-6％。与其他酸比较，乳酸pKa值低，它是导致处理青贮玉米pH值比对照低的主要原因。总酸水平的趋势与乳酸趋势相似，25和55天时除外。这表明SIB-HA青贮接种剂使得同型乳酸发酵在玉米青贮过程中占主导地位。表4.SIB-HA青贮接种剂对玉米青贮pH，乙酸，丙酸和乳酸含量的影响青贮天数 处理 乙酸 丙酸 丁酸 乳酸‰(g/kg，PH
(mMol/l) (mMol/l) (mMol/l) DW)1 对照组 614.38±69.00 ND ND 53.26±3.90 4.18
SIB-HA 575.91±63.11 ND ND 61.44±3.24 4.162 对照组 690.00±25.31 ND ND 61.80±5.55 4.08
SIB-HA 497.42±33.98 ND ND 70.40±8.21 4.063 对照组 778.54±79.05 ND ND 69.75±4.04 4.05
SIB-HA 749.34±103.19 ND ND 79.91±8.09 4.024 对照组 1122.91±142.44 ND ND 84.68±7.77 3.97
SIB-HA 1116.09±178.86 ND ND 94.14±10.06 3.955 对照组 838.13±111.7 ND ND 82.60±6.54 3.94
SIB-HA 853.36±159.00 ND ND 93.80±7.77 3.967 对照组 916.88±100.47 24.46±3.77 4.09±1.38 91.58±4.10 3.90
SIB-HA 660.82±73.21 40.68±5.76 6.31±2.12 102.85±5.79 3.9110 对照组 1133.34±166.39 19.05±2.02 7.96±2.11 83.82±6.09 3.90
SIB-HA 931.85±176.22 51.08±4.22 6.36±0.90 96.96±7.05 3.8815 对照组 702.71±39.97 21.08±3.23 7.84±1.18 99.67±2.07 3.87
SIB-HA 709.39±88.94 32.702.98 3.86±1.05 107.17±10.00 3.8525 对照组 752.09±67.06 12.03±2.83 1.93±0.55 100.97±7.21 3.78
SIB-HA 527.81±60.90 9.73±2.01 1.93±0.57 112.02±14.44 3.8640 对照组 867.29±77.41 19.05±1.26 3.98±0.27 101.17±13.22 3.78
SIB-HA 714.09±67.77 25.95±0.32 ND 112.51±4.44 3.7655 对照组 1112.50±169.54 39.46±0.45 10.34±1.11 102.03±6.66 3.77
SIB-HA 797.59±99.18 39.60±2.44 ND 109.91±3.99 3.7870 对照组 986.88±134.01 16.49±2.81 3.75±0.78 111.24±2.98 3.54
SIB-HA 940.19±120.52 46.89±2.22 3.75±0.27 120.06±13.65 3.8085 对照组 1336.04±79.04 31.35±2.89 ND 111.10±7.90 3.53
SIB-HA 1105.44±97.67 72.57±8.02 ND 122.58±8.92 3.68100 对照组 916.46±70.08 29.19±0.90 ND 110.33±18.00 3.73
SIB-HA 773.62±13.99 33.24±2.35 ND 120.67±7.01 3.80*ND表示未检出。
随着青贮时间的延长，青贮挥发性脂肪酸和乳酸的水平升高，提高幅度接近1倍。这说明在整个100天试验期间，同型乳酸发酵和异型乳酸发酵均大大加强。
SIB-HA处理组青贮中的乳酸水平高于对照组。有意义的是，处理组与对照组乳酸水平的差别在试验期间总是保持在7-13％的水平上。最大差异达到16％(第15天)；很明显，这是因为SIB-HA青贮接种剂主要由以具有同型乳酸发酵能力的乳酸细菌组成，其主导玉米青贮过程中的乳酸发酵类型以同型而不是异型乳酸发酵为主。
另一方面，处理组青贮中的乙酸水平低于对照组(第5天和15天除外)，差值达到5-8％到29.8％(第25天)。很明显，这是异型乳酸发酵受到抑制的结果。随着青贮时间的延长，青贮pH值下降。而且，在绝大多数观测时点的处理组青贮玉米的pH值比对照低。玉米青贮中的pH与乳酸含量有密切的关系，而与挥发性脂肪酸含量关系不大。这与这两类有机酸酸化能力差异是一致的。实施例4 奶牛生产性能的试验
在试验开始的前30天里，SIB-HA处理组青贮和对照组青贮对奶牛产奶量无影响。30天后，处理组青贮和对照组青贮对奶牛产奶量的影响开始明显。奶牛饲养试验的结果表明，SIB-HA处理使奶牛日产奶量比对照高0.9kg/头。因而年产奶量增加283公斤/头(平均泌乳期305天)。另外，以每头奶牛平均日采食20公斤青贮料的量计算，1吨经SIB-HA处理的青贮玉米因为品质的提高可以提高46.5公斤的奶产量。本研究还观察到，饲喂SIB-HA处理的玉米青贮30天后，奶牛的产奶量提高。显然，尽管乳质量没有得到明显改善但是具有相同质量的奶产量却得到明显提高(表5)。
使用SIB-HA青贮接种剂提高了青贮饲料的质量。从奶牛饲养试验的结果看，奶牛生产性能得到了改善，产奶量提高，经济效益提高。表5 经SIB-HA青贮接种剂处理玉米青贮对奶牛产奶量和奶品质量的影响
指标 对照组 +SIB-HA处理组奶产量，kg/头/日 28.54±2.99 29.47±3.06乳脂率，％ 4.17±0.44 3.98±0.27乳蛋白，％ 31.6±0.28 31.5±0.31乳糖，％ 4.75±0.30 4.74±0.26总固形物，％ 12.80±0.53 12.47±0.443.5％标准乳，kg 31.22 31.45
Claims (6)
1、一种青贮饲料专用乳酸菌接种剂，其特征在于各组分含量为：
植物乳杆菌原粉：50--500亿CFU/克，戊糖片球菌原粉：500-5000亿CFU/克，纤维素酶：1000-1500U/克，半纤维素酶：2000-3000U/克，碳水化合物：无水葡萄糖1-2克，硫酸锰：0.2克-0.5克，硅藻土：0.05-0.15克。
2、根据权利要求1所述乳酸菌接种剂，其特征在于各组分优选含量为：
植物乳杆菌原粉：100亿CFU/克，戊糖片球菌原粉：800亿CFU/克，纤维素酶：1000U/克，半纤维素酶：1500U/克，碳水化合物：无水葡萄糖1.5克，硫酸锰：0.3克，硅藻土：0.10克。
3、一种生产权利要求1乳酸菌接种剂的方法，该方法包括菌种斜面培养、接种于发酵罐、调节pH、发酵、后处理步骤，其特征在于后处理步骤为：
(1)放罐后，直接连续离心；
(2)添加中温真空干燥保护剂：按照菌泥重量，加入0.3-0.5倍量的用生理盐水溶解好的明胶与菌泥调匀，再加入2--3倍量的淀粉，放入搅拌机混匀，后过40目筛；
(3)将过筛物铺于托盘，料层厚1.0-2.0cm，入真空干燥机于20-60℃下烘干3-5小时，使其含水量＜5％；
(4)有效活菌菌落计数；
(5)按权利要求1的配方，称取各组分的量，复配，即得本发明的产品。
4、一种生产权利要求1乳酸菌接种剂的方法，该方法包括菌种斜面培养、接种于发酵罐、调节pH、发酵、后处理步骤，其特征在于后处理步骤为：
(1)放罐后，按发酵液体积1-3％搅拌加入偏六磷酸钠，静置10-30分钟后连续离心；
(2)添加冷冻保护剂：菌泥和保护剂用生理盐水溶解，菌泥与保护剂按重量1∶2.0--3.0混合搅拌均匀；
(3)铺于托盘，厚1.5-2.0cm料层，入冷冻机冷冻干燥30-36小时，使其含水量＜5％；
(4)磨碎冻干物料，过40目筛，得原菌粉；
(5)有效活菌菌落计数；
(6)按权利要求1的配方，称取各组分的量，复配，即得本发明的产品。
5、根据权利要求3所述的中温真空干燥保护剂，其特征在于各组分的含量为(g/L)：按照菌泥∶明胶(W/W)，1∶0.3-0.5，优选1∶0.4；菌泥∶淀粉(W/W)，1∶2--3，优选1∶2.5；明胶和淀粉分别用生理盐水溶解后与菌泥调匀。
6、根据权利要求4所述的冷冻保护剂，其特征在于该保护剂各组份的含量为(g/L)：脱脂奶粉180-260，优选230，绵白糖30-50，优选40；Vc 60-90，优选75；味精50-70，优选60；肌醇40-60，优选50，补生理盐水到1升。
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