CN1739373A - 一种木本饲料的发酵与酶解联合制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饲料制备技术，具体说是一种木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：将原料柠条粉碎，以柠条干重计，加入其重量20～25％的浓缩料、经活化的3％～4％的复合酶制剂和0.1％～0.2％生态宝或EM菌剂，物料混匀后，密封发酵，当发酵物pH为4.0－5.0时，发酵结束，即制得木本饲料；采用本发明生产的木本饲料具有营养丰富，易消化吸收、饲用安全、成本低等优点。

Description

一种木本饲料的发酵与酶解联合制备方法

技术领域

本发明涉及饲料制备技术，具体说是一种木本饲料的发酵与酶解联合制备方法。

背景技术

库布齐沙漠位于鄂尔多斯北部，这一地区干旱多风，多年来受自然因素和滥垦、放牧等人类活动影响，植被破坏十分严重，属典型生态脆弱地区。2001年国家计委启动西部开发高新技术产业项目“库布齐沙地植被快速建设产业化示范工程”，在库布齐沙地七里明沙地区启动植被快速建设产业化示范工程。由于降水量小，蒸发量大，水资源短缺是本地区植被恢复的主要限制因素，筛选适生耐旱植物品种、对羊实施圈养等成为本项目的重要措施。库布其沙漠现种植柠条134.9万公顷，成活率为60.40％。目前这种耐旱植物还在扩繁中。柠条有极强的生命力和抗逆性。该树种不但抗旱性强而且抗热性极强，它根深叶茂，在当地沙漠地区主要用来治沙造林。种植柠条不仅可以防沙固沙，而且能够改良土壤的物理性质。柠条枝叶富含N、P、K，作为饲用原料更具开发和推广的重要意义。

柠条是锦鸡儿属植物栽培种的统称，本区锦鸡儿属(Caragana)约7种。鄂尔多斯的库布其沙漠主要有3种，即小叶锦鸡儿(Caraganamicrophylla)、中间锦鸡儿(C.intermedia)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii)。小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿这3种柠条的营养品质都很好(见表1)。

            表1       3种柠条花期营养成分比较

种类          粗蛋白质   粗脂肪   钙       磷     氨基酸总量   氨基酸

              ％         ％       ％       ％     ％           种

小叶锦鸡儿    19.50      2.61      1.27    0.43   11.156       17

中间锦鸡儿    18.48      2.60      1.37    0.31   11.205       17

柠条锦鸡儿    15.13      2.63      2.31    0.32   11.065       17

木本饲用植物还有岩黄芪属(Hedysarum)5种，胡枝子属(Lespedeza)8种，紫穗槐属(Amorpha)1种等。都很有营养价值。其中岩黄芪属的塔落岩黄芪(Hedysarum fruticosum Pall.var leave)营养期粗蛋白质含量为16.3％，粗脂肪3.34％，钙1.18％，磷0.35％；花期氨基酸总量为8.398％，含有17种氨基酸。胡枝子属的达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)营养期粗蛋白质含量为21.98％，粗脂肪2.48％，钙0.79％，磷0.67％；花期氨基酸总量为14.149％，含有17种氨基酸。紫穗槐属的紫穗槐(Amorpha fruticosa)鲜细枝叶含粗蛋白质23.70％，粗脂防3.1％，钙1.6％，磷0.2％。还有很多品质很好的木本饲用植物。

牛羊等反刍动物有一个能供微生物繁殖的高效、连续接种的活体发酵罐-瘤胃。瘤胃内共生着复杂的生物、微生物群体，能够把食入的一部分粗纤维转化为挥发性脂肪酸，把粗蛋白质转化为氨基酸并合成菌体蛋白供畜体利用。关于农作物的秸杆、皮、壳、渣作为饲料，国内已有很多报导，且有成熟的加工方法，如物理加工法、化学处理法和微生物发酵法。但目前对于木本饲料的开发还不多见。木本植物的特点是粗纤维素、半纤维素和木质素含量高，难消化。为了解决这一限制饲用和开发难题，我们研究和开发了用于木本植物的发酵、酶解联合制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种营养丰富，易消化吸收、饲用安全、成本低的木本饲料发酵与酶解联合制备方法，从而解决库布其沙漠地区羊圈养引起的饲料短缺的问题，同时保护当地植被、使植被快速恢复。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

将原料柠条粉碎，以柠条干重计，加入其重量20～25％的浓缩料、经活化的3％～4％的复合酶制剂和0.1％～0.2％的生态宝或EM菌剂，将其混匀，根据粗料干湿程度适当补充水分，使含水量达到50-60％，密封发酵，当发酵物pH为4.0-5.0时，发酵结束，即制得木本饲料；

所述浓缩料含有粗蛋白≥18.0％、钙＞1.0％、磷＞0.8％、食盐＞1.0％、粗纤维＜5.0％、水分≤12.0％；

所述活化是用5～15L、重量百分浓度为0.5～1.0％的糖水将复合酶制剂、生态宝或EM菌剂分别活化1～2小时；

所述糖水中的糖为食用糖，可以是白砂糖或者红糖。

所述柠条粉碎，是将其粉碎为细度1～2mm，长度1～2.5cm的絮状物；

所述密封发酵，是将混匀的物料装入塑料袋或其它容器中，密闭，于15～30℃，放置5～15天；

所述浓缩料为组合物，其组分和含量为玉米粉35～43％、麦麸12～22％、豆粕12～22％、菜籽粕11～23％、CaHPO₄2～6％、鱼粉2.5～6.5％、NaCl 1.0～2.5％；

所述生态宝为粉状制剂，其益生菌活细胞≥200亿个/克，北京天地大公司产品；

所述EM菌剂(即有效生物系制剂)，其生产厂家很多，如北京伊埃姆生物技术有限公司；

所述复合酶制剂是我们研制出的一种高活力的复合酶制剂，已申报专利，申请号为200310119061.1，其制备方法为：采用黑曲霉，通过双温度培养法进行固体产酶发酵，经斜面培养、摇瓶扩大培养及采用新型固体培养基产酶固体发酵阶段，制得高活力的复合酶制剂；其制备实例如下：

(1)斜面培养

在装有PDY培养基的试管中接入黑曲霉A2.26，28℃静置培养5天；

(2)孢子悬浮液制备

将斜面培养基上的黑曲霉孢子用无菌水洗下，制成孢子悬浮液；

(3)摇瓶培养

在装有PDY培养基100ml的500ml摇瓶中接入一个斜面黑曲霉孢子悬浮液，在28℃、130r/min条件下培养3天；

(4)固体培养基制备

固体培养基配方如下；

葡萄糖：8.5％；

麦麸：24.5％；

(NH₄)₂SO₄：5.7％；

水分：61.3％(克)

(5)产酶固体发酵

取上述固体培养基50g进行高压灭菌后，接种2ml摇瓶孢子悬浮液，而后采用双温度培养法，发酵102小时；前36小时恒温30℃，后66小时25℃，自然补给氧气，环境湿度控制在60-70％。

经过上述步骤，可制得高活力的复合固体酶制剂，其滤纸酶、果胶酶活活力经实测分别达15mg葡萄糖/(gDM·h)，392mg半乳糖醛酸/(gDM·h)。

饲料在发酵的过程中因产生有机酸，使饲料呈酸性(pH4.0-5.0)，如果饲料过酸(pH＜4.5)在饲喂时可与常规粗饲料间混饲喂(隔顿或者隔日喂)。

本发明具有如下优点：

1.本发明采用以木本植物柠条为主原料，将柠条粉碎成絮状，这种形状可使微生物充分与原料各种组分接触，使酶解和转化成为可能；

2.易消化、吸收率高。本发明在使木本植物进行微生物发酵的同时，还伴有酶解作用。因此，只要满足微生物生长繁殖的适宜环境如温度、水分、厌氧等条件，就可以起到有效增加柠条柔软性和膨松度的作用，使难消化的粗纤维素、半纤维素和木质素转化、分解，使淀粉、蛋白质等复杂的大分子有机物在一定程度上降解为牛、羊容易消化吸收的单糖、双糖和氨基酸等小分子物质，从而提高饲料的消化吸收率。

3.营养丰富，适口性好。本发明在发酵和酶解前加入浓缩料，一方面为饲料提供营养，另一方面在发酵的过程为微生物提供大量营养，随着微生物的大量繁殖可产生营养丰富的微生物菌体及其有用的代谢产物，使饲料变软变酸，增加饲料的营养质量和适口性。

4.饲用安全，饲料口感好、营养丰富。生态宝被称为绿色多功能微生态制剂，益生菌活细胞≥200亿个/克；果胶复合酶也具有很高的酶活，果胶酶活392mg半乳糖醛酸/gDM.h，滤纸酶活15mg葡萄糖/gDM.h，对牲畜具有安全性和营养补充价值。

5.本发明贮存和使用方便，成本低。作为主原料的柠条和其他木本植物在当地容易获得，价格便宜，发酵过程简单，易于掌握，农户和工厂均可制备。

6.应用范围广。用本方法制得的饲料在低温厌氧条件下可长期保存，不仅适用于羊的喂养，也适用于牛的喂养，是一种有发展前途且受当地农牧民欢迎的木本饲料发酵方法。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本发明各种原料按照100kg柠条干物质计算，其中：柠条原料在10月份收割、3年生的柠条锦鸡儿，野外自然条件下凉干，不含叶；具体制备步骤如下：

(1)粉碎：先将柠条粉碎，粉碎细度为1～2mm，长度为1～2.5cm，呈絮状；

(2)用10L、30℃1％的糖水将生态宝500g和复合酶制剂3.0kg活化1h；

所述糖水是在10L水中加入100g白砂糖；

所述生态宝为粉状制剂，益生菌活细胞≥200亿个/克，北京天地大公司产品；

所述复合酶制剂为高活力果胶复合酶，专利(申请)号：200310119061.1。

(3)称取浓缩料25kg，同上述活化好的菌液和复合酶液一起与柠条粗料混合均匀，根据混合物料干湿程度适当补充水分，使含水量达到55％；将上述混匀的物料装入塑料袋中，压实封口，在室温20℃条件下，发酵6天，即制得木本饲料。

所述浓缩料由玉米面、小麦麸、豆粕、菜籽粕、鱼粉、磷酸氢钙、氯化钠组成，其组分含量和营养成分含量见表2。

       表2      实施例1浓缩料营养成分及其组分含量

名称     含量    粗蛋白％     钙％    磷％

玉米面   40      8.60         0.04    0.21

小麦麸   17      14.40        0.18    0.78

豆粕     15      43.00        0.30    0.50

菜籽粕   18      34.30        0.62    0.96

磷酸氢钙 4.0                  21.00   16.00

鱼粉     4.5     60.50        3.19    2.90

氯化钠   1.5

饲料在发酵的过程中产生有机酸，第6天测定饲料pH为4.5，与常规粗饲料间混饲喂，每天上午饲喂柠条发酵饲料，下午按照相同的比例饲喂加入了浓缩料的玉米秸杆饲料(其中：玉米秸杆∶浓缩料＝1∶0.25)。

用上述方法制备的木本饲料作如下饲喂试验

饲喂试验供试羊为1岁多的阿尔巴斯山羊，4只山羊平均体重为32.13kg，饲喂量为每只羊1.25kg/天，每日分2次饲喂。40天后早上喂前称重，试验结果见表3。此季节(4-5月份)羊不是快速生长时间，常规养法属于维持饲养期。表观观察结果：羊食欲正常，粪便正常，羊毛和羊绒长势和色泽也正常。比照例是只加入复合酶(黑曲酶)进行酶解，不加入生态宝，不进行微生物发酵过程，CK为当地养羊专业户的常规饲养方法。

      表3     实施例1阿尔巴斯绒山羊饲喂实验结果

处理	试验前体重kg	试验后体重kg	增重kg	增重率％	增重g/日.只
						实施例比照例CK	32.1333.6727.62	34.5035.3328.25	2.371.660.63	107.28104.86102.37	59.2541.5015.75

实施例2  与实施例1不同之处在于：

用15L、35℃1％的糖水将生态宝200g和复合酶制剂4.0kg活化2h，所述糖水为15L水中加入白砂糖80g；

称取浓缩料30kg，同上述活化好的菌液和复合酶液一起与柠条粗料混合均匀，根据粗料干湿程度适当补充水分，使含水量达到60％，将上述混匀的物料装入塑料袋中，压实封口，在温度25℃条件下，发酵8天，即制得木本饲料。

饲料在发酵的过程中产生有机酸，第8天测定饲料pH为4.3，与常规粗饲料间混饲喂，每天上午饲喂柠条发酵饲料，下午按照相同的比例饲喂加入了浓缩料的玉米秸杆饲料(玉米秸杆∶浓缩料＝1∶0.25)。

用上述方法制备的木本饲料作如下饲喂试验

饲喂试验供试羊为1岁多的阿尔巴斯绒山羊，4只山羊平均体重为39.50kg，饲喂量为每只羊1.25kg/天，每日分2次饲喂。40天后早上喂前称重，试验结果见表4。此季节(4-5月份)羊不是快速生长时间，常规养法属于维持饲养期。表观观察结果羊食欲正常，粪便正常，羊毛和羊绒长势和色泽也正常。比照例是只加入生态宝进行微生物发酵，不加入复合酶，不进行酶解过程，CK为当地养羊专业户的常规饲养方法。

      表4   实施例2阿尔巴斯绒山羊饲喂实验结果

处理	试验前体重kg	试验后体重kg	增重kg	增重率％	增重g/日.只
						实施例2比照例2CK	39.5033.1327.62	43.2534.6328.25	3.751.500.63	109.49104.63102.37	93.7537.5015.75

Claims (7)

1.一种木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：将原料柠条粉碎，以柠条干重计，加入其重量20～25％的浓缩料、经活化的3％～4％的复合酶制剂和0.1％～0.2％生态宝或EM菌剂，物料混匀后，密封发酵，当发酵物pH为4.0-5.0时，发酵结束，即制得木本饲料；

所述浓缩料含有粗蛋白≥18.0％、钙＞1.0％、磷＞0.8％、食盐＞1.0％、粗纤维＜5.0％、水分≤12.0％。

2.根据权利要求1所述木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：所述活化是用5～15L、重量浓度为0.5～1.0％的糖水将复合酶制剂、生态宝或EM菌剂分别活化1～2小时。

3.根据权利要求2所述木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：所述糖水中的糖为食用糖。

4.根据权利要求1所述木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：所述柠条粉碎，是将其粉碎为细度1～2mm，长度1～2.5cm的絮状物。

5.根据权利要求1所述木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：所述密封发酵，其温度为15～30℃，时间为5～15天。

6.根据权利要求1所述木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：所述混匀物料，其含水量为50～60％。

7.根据权利要求1所述木本饲料的发酵与酶解联合制备方法，其特征在于：所述浓缩料为组合物，其组分和含量为玉米粉35～43％、麦麸12～22％、豆粕12～22％、菜籽粕11～23％、CaHPO₄ 2～6％、鱼粉2.5～6.5％、NaCl 1.5～2.5％。