CN105707434A - 一种多菌种混合发酵制备发酵生物饲料的方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多菌种混合发酵制备发酵生物饲料的方法和应用，通过筛选出4种菌株，利用两次有氧发酵和一次厌氧发酵获得产酸量较高，富含有机酸、酶、益生菌的发酵生物饲料；所得到的多菌种混合发酵生物饲料还富含多种不饱和脂肪酸和芳香酸，可刺激动物食欲，有较好的诱食性，有效减少营养性和细菌性所致的畜禽腹泻、下痢等肠道问题，减少养殖环境的氨臭、净化饲养环境、提高动物机体免疫力，保障动物健康，它可以完全或部分替代诱食剂、酸化剂、酶制剂、微生态制剂及防霉剂、抗生素，猪饲料中添加所述多菌种混合发酵生物饲料后，日增重可提高6%以上，能显著提高动物的采食量和饲料转化率，料肉比可降低4%以上。
Description
技术领域
本发明涉及发酵生物饲料技术领域，更具体地，涉及一种多菌种混合发酵制备发酵生物饲料的方法和应用。
背景技术
微生物发酵饲料广义上是指运用微生物分解饲料、原料或矿物质中不易被动物吸收利用的成分，使饲料原料或者饲料制品更易被动物消化利用。近年来，随着世界上许多国家限制和禁止使用抗生素，以及饲料资源日趋紧张，寻找高效、生态健康型饲料成为当务之急，这为微生物发酵饲料提供了广阔的发展空间。
木薯渣就是木薯提取淀粉后的下脚料，主要组分是木薯的外皮和内部的薄壁组织，全国每年的木薯渣产量可达数百万吨。目前国内外对木薯渣的研究主要集中在用于生产单细胞蛋白、酒精和栽培菌菇等，但工业上的用量很小，大量的木薯渣被丢弃，一方面造成极大的浪费，另一方面废弃的木薯渣也污染破坏环境。随着木薯产量的逐步增加，木薯渣的再利用更显得意义重大。
本发明利用多菌种混合发酵技术，将木薯渣中残留的淀粉、纤维素等碳水化合物转化生成有机酸，制备富含有机酸、消化酶和益生菌的发酵生物饲料。不仅解决木薯渣导致的环境污染，还可以提高木薯渣的适口性，提高动物的采食量和饲料转化率；所得到的多菌种混合发酵生物饲料还富含多种不饱和脂肪酸和芳香酸，可刺激动物食欲，有较好的诱食性，有效减少营养性和细菌性所致的畜禽腹泻、下痢等肠道问题，减少养殖环境的氨臭、净化饲养环境、提高动物机体免疫力，保障动物健康，它可以完全或部分替代诱食剂、酸化剂、酶制剂、微生态制剂及防霉剂、抗生素，减少抗生素带来的环境污染。
发明内容
本发明所提供一种多菌种混合发酵，转化生产木薯渣发酵生物饲料的制备方法。
本发明的第二个目的是提供上述方法获得的木薯渣发酵生物饲料。
本发明的第三个目的是提供上述发酵生物饲料的应用。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：
一种多菌种混合发酵制备发酵生物饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.第一次有氧发酵：将木薯渣、麸皮、豆粕、黑曲霉和酵母混合后得混合料，28～30℃发酵4～5d；
S2.第二次有氧发酵：添加乳酸菌继续发酵1d；
S3.厌氧发酵：添加麸皮、统糠，并加入枯草芽孢杆菌和乳酸菌，将混合均匀的料醅分装入袋中，室温下敞开袋口放置一段时间后，抽真空并密封袋口，室温下继续堆积发酵2～3周；
所述黑曲霉的来源为ACCC30162，酵母的来源为BNCC336054，枯草芽孢杆菌的来源为ACCC10746，乳酸菌的来源为CICC20680。
本发明主要通过筛选出这4种菌株，并通过这4种菌株的相互作用，利用两次有氧发酵和一次厌氧发酵获得产酸量较高的发酵料，在保证产酸量的前提下，还能获得大量的益生菌，并产生足量的酶，最后获得的发酵料生物饲料的菌、酶和酸的含量都很高，能显著提高动物的采食量和饲料转化率。
优选地，所述混合料中，木薯渣的质量分数为40～60%，麸皮为1～2%，豆粕为1～4.5%，黑曲霉0.04～0.08%，酵母添加量为105～106个/g混合料，余量为水。
接种量对于发酵最终的效果影响显著，优选地，S2中所述乳酸菌的接种量为106～107个/g混合料；S3所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种量分别是106～107个/g混合料和106个/g混合料。
厌氧发酵是产酸的主要阶段，优化后，S3所述混合均匀的料醅的水分含量为45%；S3是在室温下敞开袋口放置7～8h，使袋内料醅含水量降至25%。
本发明还提供上述方法得到的多菌种混合发酵生物饲料。
利用本发明所述多菌种混合发酵生物饲料，与生猪日食饲料混合，对小猪，中猪、大猪和哺乳的母猪都有显著的有益效果。
对小猪，中猪和大猪，发酵生物饲料中含有大量有益菌，进入小猪体内与病原菌争夺营养剂附着部位；发酵生物饲料中的有机酸可以有效抑制小猪体内有害微生物的生长，粪便中有害微生物、氨气、硫化氢和粪臭素的含量明显降低；所有这些均有利于构建小猪良好的胃肠微生态环境和猪舍环境，减少胃肠和呼吸道疾病的发生。
对于哺乳母猪，该发酵生物饲料可提高哺乳母猪采食量，增加泌乳量，改善奶水质量。炎热夏天，在哺乳母猪采食量普遍下降的情况下，此效果意义重大；还可提高哺乳母猪健康水平，减少乳房炎、子宫炎的发生；断奶后发情、配种正常。
因此，本发明还提供所述多菌种混合发酵生物饲料在促进猪生长发育方面的应用。
本发明还提供所述多菌种混合发酵生物饲料在促进哺乳母猪泌乳量、改善奶水质量方面的应用。
上述应用中是将所述多菌种混合发酵生物饲料和生猪日食饲料混合即时饲用；若是养殖场自配，可以在每吨粉料中添加所述多菌种混合发酵生物饲料20～40kg；若是饲料厂制粒，可在每吨颗粒料中添加多菌种混合发酵生物饲料40kg。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种多菌种混合发酵生物饲料的制备方法，主要通过筛选出4种菌株，并通过这4种菌株的相互作用，利用两次有氧发酵和一次厌氧发酵获得产酸量较高的发酵料，在保证产酸量的前提下，还能获得大量的菌，并产生足量的酶，最后获得的发酵饲料的菌、酶和酸的含量都很高，能显著提高动物的采食量和饲料转化率；所得到的多菌种混合发酵饲料富含多种不饱和脂肪酸和芳香酸，可刺激动物食欲，有较好的诱食性，有效减少营养性和细菌性所致的畜禽腹泻、下痢等肠道问题，减少氨臭、净化饲养环境、提高动物机体免疫力，保障动物健康，它可以完全替代诱食剂、酸化剂、酶制剂、微生态制剂及防霉剂、部分抗生素，猪饲料中添加所述多菌种混合发酵生物饲料后，日增重可提高6%以上，料肉比可降低4%以上。
附图说明
图1为实施例1所述方法的工艺流程图；所述发酵剂I为黑曲霉和酵母，所述发酵剂II为乳酸菌。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的简单修改或替换，均属于本发明的范围；若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
本发明所述具体实施方式中，所述黑曲霉的来源为ACCC30162，酵母的来源为BNCC336054，枯草芽孢杆菌的来源为ACCC10746，乳酸菌的来源为CICC20680。
实施例1多菌种混合发酵生物饲料的制备
多菌种混合发酵生物饲料的制备方法，包括以下步骤：
（一）第一次有氧发酵：
（1）黑曲霉和酵母菌活化：按每吨原料添加万分之四的黑曲霉和酵母菌50～100g（按酵母菌含量200亿/g）计，定量称取黑曲霉和酵母菌菌粉，加入到5L的1%的糖蜜水中（所用水量将计入总加水量之中），25℃～28℃条件下，活化1～2小时。
（2）原料混合：根据预期投料量，将木薯渣、麸皮、豆粕定量称取后，在搅拌混合机中预混合（用量如表1），然后加入黑曲霉和酵母菌活化液充分混合；搅拌均匀，将混合发酵料转移到发酵床（池）内培菌发酵。
将混合发酵料入发酵床或发酵池，料醅堆积厚度以25cm～30cm为宜，料醅中的微生物开始生长繁殖。在第2天～第4天培菌过程中，料醅中微生物生长迅速，产热量大，应随时观察料醅温度变化，注意及时翻料、通风降温。当温度超过32℃，但低于35℃时，开动翻料机翻料降温；当温度超过35℃时，应立即翻料并加大通风量，促进料醅降温。当料醅中可见明显菌丝（用手托起成块），但温度不超过32℃时，需要进行翻料打断菌丝，促进菌丝生长；第一次有氧发酵共持续4天～5天。
（二）第二次有氧发酵
第一次有氧发酵后，按乳酸菌量106～107个/g的添加量往料醅中加入乳酸菌。操作方法：定量称取乳酸菌菌粉（每吨添加量为500g～1kg（乳酸菌含量1000亿/g）），用1%的糖蜜水（糖蜜水用量按0.5kg/吨）常温下（25℃～30℃）活化1h后，结合翻料均匀喷雾至料醅中，继续培养发酵1天。
（三）厌氧发酵
（1）发酵剂的活化：按10～50g/吨的添加量（第二次有氧发酵料醅总量），称取枯草芽孢杆菌菌粉（枯草芽孢杆菌含量大于1011个/g），按10～50g/吨的添加量称取乳酸菌菌粉（乳酸菌含量1000亿/g），将枯草芽孢杆菌菌粉和乳酸菌菌粉置于5L的1%糖蜜水中活化1h（参照上述酵母菌活化）。
（2）添加新原料：将第二次有氧发酵完成后的料醅拢堆装入混合机。再按料醅总量的15%和20%分别加入麸皮和统糠，预混合。将活化后的枯草芽孢杆菌和乳酸菌混合液溶解于的水中（水量为有氧阶段的料醅总量的1%计），搅拌均匀后，与预混后的发酵料醅充分混合；混合后的料醅含水量控制在45%。
（3）将混合后且含水量在45%的料醅分装到塑料袋中，置于室温（25℃～30℃）下敞口培菌7～8小时，待水分含量降至25%左右，培菌结束。然后用真空泵将包装袋内的空气抽出，并立即封闭装料袋内袋袋口，室温下继续堆积发酵2～3周。
厌氧发酵结束后，得到发酵生物饲料，进行表观检查和抽样检测（表2）。
对比例1
实验方法同实施例1，唯一不同的是选用的黑曲霉CICC2108，其含菌量0.04%，乳酸菌来源CICC23609，含菌量为108个/g，枯草芽孢杆菌来源是CICC10732，含菌量是108，酵母来源是CICC1063，含菌量是107个/g。对最终获得的发酵生物饲料检测，其含酸量为120g/kg。
对比例2
实验方法同实施例1，唯一不同的是厌氧发酵中控制（2）混合后的料醅含水量为70%。对最终获得的发酵生物饲料检测，其含酸量为150g/kg。
实施例2小猪阶段使用效果
通过在饲料中添加一定量实施例1制备得到的发酵生物饲料，观察对小猪生长的影响和生产效果。
杜长大瘦肉型健康肉小猪90头，胎次、日龄、性别、体重相近，随机分成6栏，每栏15头，两个栏为一组，共三组：对照组、实验一组和实验二组。
对照组：本场自配小猪粉料
实验一组：对照组配方+2%发酵生物饲料，粉料
实验二组：对照组配方+4%发酵生物饲料，粉料
饲喂方式：自由采食，以次日早上略有剩料为宜，保证充足干净饮水。
观察内容：精神状态、粪尿情况、皮毛状况等。
数据记录：试验头数、猪每日耗料量、平均日增重、料肉比等。
通过对精神状态、粪尿情况、皮毛状况等进行对比：实验组各方面均优于对照组，其中添加4%的发酵生物饲料（实验二组）表现优于添加2%的发酵生物饲料，精神行为更加活泼好动，粪便中未消化玉米粒更加少，基本无臭味。实验二组有皮红，毛亮的效果，表3为采食，增重对比数据。
实施例1制备得到的发酵生物饲料中富含多种有机酸，使饲料有一种特别的发酵芳香酸味，可明显刺激动物的食欲，提高小猪采食量。实验一组比对照组提高1.24%，实验二组最好，比实验一组高3.73%；
另外，发酵生物饲料中含有大量未知促生长因子，可提高小猪生长速度。实验一组比对照组增重提高5.74%；实验二组更好，比对照组高8.61%；
发酵生物饲料中含有丰富的消化酶，可显著提高小猪对饲料的消化率、利用率，降低料肉比；实验一组比对照组降低4.33%，实验二组比对照组降低4.76%；
实施例3中大猪阶段使用效果
通过在饲料中添加一定量实施例1制备得到的发酵生物饲料，观察对中、大猪生长的影响和生产效果。
中猪试验：挑选胎次、日龄、性别、体重相近的杜长大瘦肉型健康肉中猪80头，随机分成4栏，每栏20头，两个栏为一组，分对照组和试验组，对照组：用本场采购中猪颗粒料；试验组：对照组配方+4%发酵生物饲料制成的颗粒料。。
大猪试验：同中猪试验一样方法挑选试验大猪和分组，对照组：用本场采购大猪颗粒料；试验组：对照组配方+4%发酵生物饲料制成的颗粒料。
饲喂方式：自由采食，以次日早上略有剩料为宜，保证充足干净饮水，日常管理、防疫措施各栏各组均一致。
观察内容：精神状况；粪尿情况；皮毛状况；
数据记录：试验头数、每日耗料量、日均增重，料肉比等。
通过对精神、粪尿、皮毛进行对比，可以看到无论是中猪试验组，还是大猪试验组，试验组的饲养效果相对较好，试验组的猪精神活泼；粪便中未消化完全的饲料和玉米粒较少，粪便臭味较轻；皮毛更顺、更红亮，采食，增重数据见表4。
实施例4哺乳母猪使用效果
通过在饲料中添加4%的实施例1制备得到的发酵生物饲料，观察其对哺乳母猪的生长及生产性能的影响。
选择大长二元健康重胎母猪80头，胎次、产龄（产前3天）相近。
对照组：本场自配哺乳母猪粉料
试验组：本场自配哺乳母猪粉料+4%发酵生物饲料
饲喂方式：按照本场现方法，保证充足干净饮水。
观察内容：精神状况、粪尿状态、皮毛情况、母猪泌乳量、乳猪均匀度等。
数据记录：哺乳母猪采食量、母猪患病头数、母猪断奶后发情配种率及天数、乳猪日均增重、乳猪腹泻次数、乳猪成活率。
哺乳母猪精神、粪尿状况、皮毛情况、母猪泌乳量、乳猪均匀度对比情况来看，试验组的状况均优于对照组；尤其粪便、皮毛改善较为明显，试验组粪便中未消化的玉米粒明显减少，皮毛也更加顺；仔猪的大小和生长更加均匀，哺乳母猪采食量、乳猪增重数据见表5。
从表5的数据可以看出，实施例1制备得到的发酵生物饲料可明显刺激动物的食欲，提高哺乳母猪采食量，增加泌乳量，乳猪生长旺盛，母猪乳房炎减少；可显著提高哺乳母猪对饲料的消化率，利用率，改善母猪奶水质量（尤其在炎热的夏天，哺乳母猪采食量普遍下降的情况下，此效果意义重大），有利于乳猪健康生长，减少腹泻，提高成活率。试验组乳猪比对照组腹泻次数降低52%，断奶成活率提高2.33%。
同时，发酵生物饲料中含有大量有益活菌，可有效调整猪消化道微生态平衡；发酵生物饲料中的有机酸可以有效抑制母猪体内有害微生物的生长；粪中有害微生物、氨气、硫化氢和粪臭素的含量明显降低；所有这些均有利于构建母猪良好的肠胃微生态环境和猪舍环境，减少肠胃、呼吸道和子宫疾病的发生，提高猪健康水平。
Claims (10)
1.一种多菌种混合发酵制备发酵生物饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.第一次有氧发酵：将木薯渣、麸皮、豆粕、黑曲霉和酵母混合后得混合料，28～30℃发酵4～5d；
S2.第二次有氧发酵：添加乳酸菌继续发酵1d；
S3.厌氧发酵：添加麸皮、统糠，并加入枯草芽孢杆菌和乳酸菌，将混合均匀的料醅分装入袋中，室温下敞开袋口放置一段时间后，抽真空并密封袋口，室温下继续堆积发酵2～3周；
所述黑曲霉的来源为ACCC30162，酵母的来源为BNCC336054，枯草芽孢杆菌的来源为ACCC10746，乳酸菌的来源为CICC20680。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合料中，木薯渣的质量分数为40～60%，麸皮为0～2%，豆粕为0～4.5%，黑曲霉0.04～0.08%，酵母添加量为105～106个/g混合料，余量为水。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中所述乳酸菌的接种量为106～107个/g混合料。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3所述枯草芽孢杆菌和乳酸菌的接种量分别是106～107个/g混合料和106个/g混合料。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3所述混合均匀的料醅的水分含量为45%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3是在室温下敞开袋口放置7～8h，使袋内料醅含水量降至25%。
7.权利要求1至6任一项所述方法得到的多菌种混合发酵生物饲料。
8.权利要求7所述多菌种混合发酵生物饲料在促进猪生长发育方面的应用。
9.根据权利要求8所述多菌种混合发酵生物饲料在促进哺乳母猪泌乳量、改善奶水质量方面的应用。
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，将所述多菌种混合发酵生物饲料和生猪日食饲料混合即时饲用。
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