一种基于微生物的青贮饲料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种基于微生物的青贮饲料及其制备方法 (Silage based on microorganisms and preparation method thereof ) 是由 曹亚彬 安琦 原韬 牛彦波 董博 吴皓琼 殷博 于 2021-03-01 设计创作，主要内容包括：一种青储饲料及其制备方法,它涉及一种饲料及其制备方法。本发明解决了现有青贮饲料青贮条件苛刻、实际过程中无法避免饲料与氧气的接触,导致青贮饲料发霉变质的问题。本发明基于微生物的青储饲料主要由秸秆、乳酸菌、淀粉和产琥珀酸霉菌制成。上述基于微生物的青贮饲料按以下步骤制备：一、乳酸菌和产琥珀酸霉菌菌液的制备；二、乳酸菌淀粉液制备：向乳酸菌菌液中加入淀粉,制成含淀粉的乳酸菌液；三、秸秆的粉碎与装填：将秸秆粉碎后边搅拌边加入乳酸菌淀粉液与产琥珀酸霉菌菌液,搅拌均匀后打包密封；四、青贮发酵：青贮包在室温下自然发酵至pH4.5以下,即得到基于微生物的青储饲料。(A silage and a preparation method thereof, which relates to a feed and a preparation method thereof. The invention solves the problems that the existing silage is harsh in silage condition and cannot avoid contact of the silage and oxygen in the actual process, so that the silage becomes mildewed and goes bad. The microbial-based silage is mainly prepared from straws, lactic acid bacteria, starch and succinic acid-producing mold. The silage based on the microorganisms is prepared by the following steps: firstly, preparing a lactic acid bacteria and succinic acid producing mould bacterial liquid; secondly, preparing lactobacillus starch solution: adding starch into the lactobacillus liquid to prepare lactobacillus liquid containing starch; thirdly, crushing and filling the straws: crushing straws, adding lactobacillus starch solution and succinic acid-producing mould bacteria solution while stirring, uniformly stirring, packaging and sealing; fourthly, ensiling and fermenting: naturally fermenting the silage bags at room temperature to pH4.5 or below, and obtaining the silage based on the microorganisms.)
技术领域
本发明涉及一种饲料及其制备方法。
背景技术
随着经济向前发展，社会的进步，人们对生活品质的要求逐渐升高，奶制品的消费量逐年增加，然而奶牛(羊)的养殖数量以及产奶量却无法满足消费增长的需要，其中一个主要的制约因素就是高品质“饲料”的供给。为了涵养植被我国许多地区开始禁牧，同时为了减少畜牧业对粮食的依赖性，资源丰富的玉米秸秆成为最理想的来源。但玉米秸秆季节性比较强，为了让家畜一年四季都能有足够且富有营养的饲料，多采用青贮的方式处理。
青贮饲料指青绿饲料经控制发酵而制成的饲料，青贮饲料有“草罐头”美誉、多汁适口，气味酸香，消化率高，营养丰富，是饲喂牛羊等家畜的上等饲料。青贮可以最大限度地保持青绿饲料的营养物质，使绝大部分养分被保存起来，特别是在保存蛋白质和维生素(胡萝卜素)方面要远远优于其它饲料加工贮存方法。由于微生物发酵作用，产生大量乳酸和芳香物质，更增强了其适口性和消化率。此外，青贮饲料对提高家畜日粮及其它饲料的消化性也有良好作用，保证奶牛饲养业的青绿饲料和营养物质的全年均衡供应。
在现有的青贮饲料生产中，为了保证青贮饲料的品质，在青贮过程中应尽量减少饲料与氧气的接触，但实际过程中无法完全实现，因此常常导致部分青贮饲料发霉变质，严重影响着青贮饲料的产品质量与经济效益。
现有的青贮方法是：(1)、铡短：根据原料的差异应铡短在2～10厘米为宜(其中玉米秸秆应铡短为＜5cm，如果长度过长不利于空气的排除)；(2)、装填：装填速度要快，装料前，窖底应先铺适当厚的碎草，装填后也同样如此；(3)、压实：压实是保证青贮饲料质量的重要一环(主要是为了排除空气、进行乳酸发酵，抑制二次发酵)；(4)、封埋：装窖压实后，在碎草上面覆盖塑料布，再用土或重物填压。
发明内容
本发明是为了解决现有青贮饲料青贮条件苛刻、实际过程中无法避免饲料与氧气的接触，导致青贮饲料发霉变质的问题，而提供的一种微生物的青贮饲料及其制备方法。
本发明基于微生物的青储饲料主要由秸秆、乳酸菌、淀粉和产琥珀酸霉菌制成。
上述基于微生物的青贮饲料按以下步骤制备：
一、乳酸菌和产琥珀酸霉菌菌液的制备；
二、乳酸菌淀粉液制备：向乳酸菌菌液中加入淀粉，制成含淀粉的乳酸菌液；
三、秸秆的粉碎与装填：将秸秆粉碎后边搅拌边加入乳酸菌淀粉液与产琥珀酸霉菌菌液，搅拌均匀后打包密封；
四、青贮发酵：青贮包在室温下自然发酵至pH4.5以下，即得到基于微生物的青储饲料。
本发明在青贮秸秆饲料中接种乳酸菌与产琥珀酸霉菌，同时加入外源淀粉。乳酸菌的加入其目的是为青贮提供充足的初始活菌体，提高青贮过程中的乳酸发酵的启动速度。产琥珀酸霉菌与淀粉的加入其目的是通过产琥珀酸霉菌的生长，快速消耗青贮饲料中的氧气，快速形成厌氧环境，减少青贮饲料中好氧腐败细菌的生长与繁殖，避免或减轻青贮饲料的腐败变质，提高青贮饲料的有效回收率，最终达到提高经济效益的根本目的。同时，淀粉的加入为产琥珀酸霉菌提供基础营养，促进其生长，部分淀粉被产琥珀酸霉菌分泌的酶水解形成还原糖，这些还原糖被乳酸菌发酵产生乳酸，进一步降低青贮饲料中的pH值，增加了青贮饲料的贮存性，提高了饲料营养。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式青贮饲料由玉米秸秆、乳酸菌、淀粉和霉菌制成；其中乳酸菌为L.Plantarum Z4；霉菌为好氧产琥珀酸霉菌。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于：霉菌为霉菌MSCo-24或霉菌SH-24。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于：玉米秸秆铡短后长度为5.1～10cm。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式青贮饲料按以下步骤制备：
一、乳酸菌和产琥珀酸霉菌菌液的制备；
二、乳酸菌淀粉液制备：向乳酸菌菌液中加入淀粉，制成含淀粉的乳酸菌液；
三、秸秆的粉碎与装填：将秸秆粉碎后边搅拌边加入乳酸菌淀粉液与产琥珀酸霉菌菌液，搅拌均匀后打包密封；
四、青贮发酵：青贮包在室温下自然发酵至pH4.5以下，即得到基于微生物的青储饲料。
本实施方式中秸秆为玉米秸秆。
具体实施方式五：本实施方式与四的不同点在于：步骤一含淀粉的乳酸菌液中淀粉的浓度为2.0～5.0％。其它步骤及参数与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五的不同点在于：步骤一中乳酸菌在MRS培养基中经过二级活化增殖，菌液中乳酸菌有效活菌数达到1×108～1×109CFU/ml。其它步骤及参数与具体实施方式四或五相同。
本实施方式中乳酸菌为L.Plantarum Z4，培养条件为恒温30度、静止培养，培养18hr至24hr，有效活菌数即可达到1×108～109CFU/ml。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六之一的不同点在于：步骤一中产琥珀酸霉菌为霉菌MSCo-24或霉菌SH-24；霉菌菌液的制备：霉菌采用固体浅层发酵培养，经三角瓶、曲盘二次扩大培养，烘干、粉碎后制成含霉菌孢子1×1011CFU/g的种子以上，使用前加50～100倍的水稀释制成霉菌菌液。其它步骤及参数与具体实施方式四至六之一相同。
固体浅层发酵以麦麸、玉米为主要原料。本实施方式固体浅层发酵培养基经过配料、灭菌、冷却、接种种曲后，培养48至72小时形成孢子，培养结束；低温(55度以下)干燥后粉碎、筛分，80目的筛下物分装备用，制备好的霉菌种子的孢子数1×1011个/g以上，使用前用洁净的水稀释制成霉菌菌液。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四至七之一的不同点在于：步骤三中每吨秸秆加入淀粉乳酸菌液1～1.5L；每吨秸秆加入产琥珀酸霉菌菌液150ml～500ml。其它步骤及参数与具体实施方式四至七之一相同。
每吨秸秆加入产琥珀酸霉菌孢子粉约为3g～5g。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四至九之一的不同点在于：步骤二中铡短的玉米秸秆长度为5.1～10cm。其它步骤及参数与具体实施方式四至九之一相同。
实施例1
青贮饲料的制备：
一、乳酸菌淀粉液制备：将L.Plantarum Z4在MRS培养基中经过二级活化增殖后，菌液的有效活菌数达到5×108CFU/ml，加入淀粉调整浓度到5％，制成含淀粉乳酸菌液；
二、霉菌孢子粉制备：采用固体浅层发酵培养，以麦麸、玉米为主要原料，经过三角瓶、曲盘二次扩大培养，烘干粉碎后制成含霉菌孢子1×1011CFU/g的种子，使用时加50至100倍的水稀释后使用；每吨秸秆加入产琥珀酸霉菌孢子粉约5g；
三、玉米秸秆的粉碎与装填：将玉米秸秆进行粉碎到7～9cm，在混合机组中边搅拌边加入乳酸菌淀粉液与霉菌孢子液，搅拌15min后，以塑料膜打包密封；每包青贮料500kg左右，单批次生产规模7吨。
四、青贮发酵：打包后的青贮包，在室温下自然发酵至pH4.5以下，即可开包检查与使用。
其中，步骤三中每吨秸秆加入淀粉乳酸菌液1.2L；每吨秸秆加入产琥珀酸霉菌菌液400ml；霉菌为霉菌MSCo-24。
实施例2
本实施例与实施例1的不同点在于乳酸菌淀粉液中淀粉浓度2.5％。其它青贮工艺和条件以及使用过程与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1的不同点在于乳酸菌淀粉液中淀粉浓度0.0％，其它青贮工艺和条件以及使用过程与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施例1的不同点在于玉米秸秆进行粉碎到2～5cm，其它青贮工艺和条件以及使用过程与实施例1相同。
实施例5
将发酵制的100g植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum CGMCC.No.1.2158)、100g干酪乳杆菌(Lactobacillus casei CGMCC.No.1.62)、100g产朊假丝酵母(Candidautilis CGMCC.No.2.120)、100g酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiaeNo.2.1554)混合组成。用上述混合菌发酵剂以如下方法制备青贮饲料：
1)原料准备：分别精选1吨无腐烂的玉米秆，铡至2～5cm长。
2)菌种活化：将以上配置好的混合微生物菌剂400g倒入100升2°Brix麦芽汁中，充分搅拌混合均匀，25℃下经3小时即活化好。
3)接种装料：原料分层堆积，堆积30cm厚时，喷洒一遍菌液。堆积总高不应超过2米。
4)好氧培养：春天空气中放置30天。
5)厌氧培养：用塑料薄膜打包密封，春天90天后可以供牲畜食用与检查。
实施例6
将发酵制的100g植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum CGMCC.No.1.2158)、200g干酪乳杆菌(Lactobacillus casei CGMCC.No.1.62)、200g产朊假丝酵母(Candidautilis CGMCC.No.2.120)、200g酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiaeNo.2.1554)混合组成。用上述混合菌发酵剂以如下方法制备青贮饲料：
1)原料准备：分别精选1吨无腐烂的稻草，铡至2～5cm长。
2)菌种活化：将以上配置好的混合微生物菌剂700g倒入100升2°Brix麦芽汁中，充分搅拌混合均匀，25℃下经3小时即活化好。
3)接种装料：原料分层堆积，堆积30cm厚时，喷洒一遍菌液。堆积总高不应超过2米。
4)好氧培养：夏天空气中放置5天。
5)厌氧培养：用塑料薄膜打包密封，夏天20天后可以供牲畜食用与检查。
实施例1～6制备的青贮饲料进行检测，检测结果如表1、表2所示：
表1
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
实施例6
含水量％
46.54±0.42
46.25±0.39
47.85±0.52
47.65±0.46
47.02±0.47
47.54±0.43
pH
4.13±0.04
4.20+0.02
4.52±0.02
4.51±0.01
4.74±0.06
4.72±0.10
乳酸％
1.20±0.14
1.18±0.22
1.01±0.13
0.97±0.20
1.07±0.07
1.10±0.10
乙酸％
0.54±0.07
0.56±0.08
0.64±0.06
0.62±0.05
0.70±0.04
0.72±0.03
丙酸％
0.37±0.04
0.40±0.04
0.50±0.03
0.64±0.08
0.62±0.21
0.64±0.12
丁酸％
-
-
-
-
-
-
中性洗涤纤维
58.47±0.87
57.71±1.00
62.14±0.41
60.74±0.27
60.49±0.42
61.47±0.43
酸性洗涤纤维
41.78±0.65
30.77±0.52
34.57±0.45
37.46±0.42
36.71±0.76
37.56±0.32
霉菌总数
<1cfu/g
<1cfu/g
<35cfu/g
<20cfu/g
<35cfu/g
<35cfu/g
酵母菌总数
<20cfu/g
<20cfu/g
>50cfu/g
>50cfu/g
>50cfu/g
>50cfu/g
本发明能够更好地抑制酵母菌生长，降低二次发酵造成的霉变和损失，而且玉米秸秆长度更长，可以避免瘤胃酸中毒现象的发生。
实施例1～6制备的青贮饲料进行喂养肉牛幼犊试验，干物质采食量及瘤胃降解参数如表2所示：
表2
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