专利名称：一种节粮型生物秸秆饲料的制备方法我国是农业大国，农作物秸杆产量大、分布广、种类多，是一种重要的生物资源。据统计，2010年我国秸杆总产量约为7亿吨。但是，长期以来，这些秸杆资源却没有得到合理的开发利用。随着农业生产方式的转变和农村生活条件的改善，秸杆随意抛弃、焚烧现象严重，既浪费资源又污染环境。因此，加快推进秸杆综合利用，有利于缓解资源约束，减轻环境压力，对于解决秸杆违规焚烧问题，稳定农业生态平衡具有十分重要的意义。秸杆的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，主要集中于细胞壁中。纤维素、半·纤维素能被反刍动物的瘤胃微生物降解利用，但由于纤维素、半纤维素和木质素紧密地结合在一起，使秸杆的消化率受到影响。秸杆越成熟，木质化程度越高，秸杆的消化性就越差，如果未经处理，难以应用于猪和家禽饲料中。目前处理用于制备饲料的秸杆的方法主要有青贮、氨化和生物发酵三种。青贮法需在农作物成熟前取其茎干，以减少甚至牺牲粮食产量为代价，前期投资大，其饲料中维生素D含量极低，应用范围一般仅限于反刍动物；氨化法可提高饲料的粗蛋白含量，但由于该法技术要求较高(尤其是需用液氮)，而且由于氨化饲料中含有未被利用的氨，牲畜采食过多会引起氨中毒，因此本身存在潜在的毒性，在实际应用中有很大的局限性。近年来，应用现代生物工程和仿生学原理，利用微生物对秸杆进行发酵来制备节粮型生物秸杆饲料的生产工艺得到了很好的发展。但是，由于缺乏对秸杆结构和高效微生物选育的足够认识，目前利用该技术生产的秸杆饲料仅限于反刍动物而难以推广生产，其存在的主要问题如下 (I)秸杆在发酵前缺乏预处理或仅采用简单的物理处理如铡锻或粉碎，不能有效破除秸杆结构，纤维素和半纤维素的降解率低。专利CN03105080利用多菌种联合厌氧发酵生产秸杆蛋白饲料的方法，将秸杆铡锻成3 5cm或粉碎成20目，该粉碎粒度难以破除秸杆结构，不能使秸杆的营养成分得到较大提高。(2)发酵中采用微生物的数量或种类过多，导致生产工艺繁琐，发酵周期长，产品质量控制难度大，生产效率低。专利CN98110370公开了一种秸杆饲料发酵工艺，该工艺涉及乳酸菌、酵母、仿生菌群(黑曲霉、米曲霉、木霉和假丝酵母)等多种发酵微生物，于30 40°C发酵10 15天获得发酵饲料，工艺复杂。(3)发酵采用微生物不具备降解纤维素和半纤维素的能力，不能有效提高秸杆的代谢能，秸杆利用率低。专利CN200810016743将粉碎至2 3cm的秸杆浸泡至酵母培养液中发酵9h，但酵母不具备降解纤维素和半纤维素的酶系。(4)发酵采用微生物安全性不确定，可能为有害细菌或霉菌。专利CN200510066003和专利CN201010561969公开的饲料发酵剂中涉及到的里氏木霉不属于农业部饲料添加剂目录，不能确定其安全性。( 5 )所制秸杆饲料乳酸含量低，益生菌活菌数低，适口性差，饲喂效果不佳，节粮效果并不显著。
本申请人针对现有技术中秸杆饲料制备方法存在的上述缺陷，提供一种节粮型生物饲料的制备方法，该法工艺简单，发酵周期短，由该法制备的活化玉米秸杆可替代猪饲料中高比例的玉米组分，所制生物秸杆饲料具有明显的酸香味、适口性好、乳酸含量高、有益活菌数多、纤维素酶活力高、纤维素和半纤维素降解率高、安全性好。本发明的技术方案如下 一种节粮型生物秸杆饲料的制备方法，将以重量百分数计的玉米秸杆35% 45%、麸皮8% 13%、玉米8% 12%、次粉8% 10%、豆柏10% 12%和菜籽柏16% 18%组成干料，按·干料与水I :0. 5 I :1. 5的重量比将所述干料与水混合并搅拌均匀，于100 125°C进行高压灭菌，然后按灭菌后原料重量10 40%的接种量接种微生物，同时添加0. 5 2 FPU/g纤维素酶，搅拌均匀后，于28 45°C进行固态发酵，发酵时间36 72h，制得秸杆饲料成品；所述玉米秸杆经多级旋风磨粉碎至粒度200 300目，所述微生物为能产纤维素酶和半纤维素酶、能利用五碳糖、能产乳酸并且属于农业部《饲料添加剂品种目录》批准使用的饲用微生物。其进一步的技术方案为 优选地，所述微生物为枯草芽孢杆菌、黑霉菌、米曲霉和戊糖片球菌中的一种或几种的混合物。最优选地，所述微生物为枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌的混合物。所述微生物的接种量为灭菌后原料重量的10% 30%。本发明的有益技术效果在于 本发明利用多级旋风磨对玉米秸杆进行超微粉碎活化预处理，使其粒度达到200 300目，并添加适量纤维素酶(0.5 2 FPU/g)以及多种安全有益的微生物(最优选为枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌等)通过在特定发酵工艺条件下对经活化预处理的玉米秸杆机进行联合发酵来制备生物秸杆饲料，其中，微生物发酵可分解玉米秸杆中的纤维素和半纤维素并同时产生乳酸，纤维素酶的添加可有效催化该分解反应；经本发明处理的活化玉米秸杆能替代猪饲料中高比例的玉米组分(35% 45%)，可大幅减少猪饲料中的玉米用量，从而降低饲料成本；由本发明所制生物秸杆饲料具有明显的酸香味，适口性好，乳酸含量高(最优可达2. 2%)，有益活菌数多(最优可达4X IO9 CFU/g)，纤维素酶活力高(最优可达2. 2 FPU/g)，纤维素和半纤维素降解率高(最优可达28%)，安全性好；本发明可进一步提高玉米秸杆的利用率，生产工艺简单，发酵时间短，实现了玉米秸杆的高效饲粮化，同时减少秸杆燃弃对环境的污染，符合节粮型养殖业的要求。
将MRS保藏斜面上保存的戊糖片球菌接种至新鲜的MRS培养基斜面，于37°C培养2d，转接至MRS培养基于35°C培养48h。MRS培养基成分按克/升计为蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏5g，柠檬酸氢二铵·2. Og,葡萄糖20g,磷酸氢二钾2g,硫酸铵I. 63 g，乙酸钠5g,硫酸镁0. 58 g,硫酸猛0.25 g,吐温80 ImL,琼脂15g,蒸懼水IOOOmL,调节pH至6. 4,于121°C高压灭菌20min。以下实施例中所用黑霉菌和米曲霉活化种子液采用如下方法培养
将PDA保藏斜面上保存的黑霉菌/米曲霉接种至新鲜的PDA培养基斜面，于30°C培养6d，转接至PDA培养基，于30°C在转速为150r/min的摇床上培养36h。实施例I
称取玉米稻杆45kg、麸皮11kg、玉米8kg、次粉8kg、豆柏12kg和菜籽柏16kg组成干料，其中，上述玉米秸杆经多级旋风磨粉碎至粒度300目；按照干料与水I :0. 5的重量比将上述干料与水充分混合并搅拌均匀，于10(TC进行高压灭菌，时间IOmin ;接种入灭菌后原料重量15%的活化戊糖片球菌和5%的活化黑霉菌，同时添加0. 5 FPU/g纤维素酶，搅拌均匀后，将其置入带有单向排气阀的微生物呼吸袋，于28°C进行固态发酵，发酵时间72h;发酵完毕，得到秸杆饲料成品。该饲料具有明显的酸香味，采用饲料领域常规测定方法测得该饲料乳酸含量达到饲料总重量的I. 3%，有益活菌数为109CFU/g，纤维素酶活力为I. 0 FPU/g，纤维素和半纤维素的降解率为12%。实施例2
称取玉米秸杆40kg、麸皮10kg、玉米12kg、次粉10kg、豆柏IOkg和菜籽柏18kg组成干料，其中，上述玉米秸杆经多级旋风磨粉碎至粒度300目；按照干料与水I :0. 5的重量比将上述干料与水充分混合并搅拌均匀，于112°C进行高压灭菌，时间IOmin ;接种入灭菌后原料重量30%的活化戊糖片球菌和10%的活化枯草芽孢杆菌，同时添加2FPU/g纤维素酶，搅拌均匀后，将其置入带有单向排气阀的微生物呼吸袋，于35°C进行固态发酵，发酵时间48h ;发酵完毕，得到秸杆饲料成品。该饲料具有明显的酸香味，采用饲料领域常规测定方法测得该饲料乳酸含量达到饲料总重量的2. 2%，有益活菌数为4X 109CFU/g，纤维素酶活力为2. 2FPU/g，纤维素和半纤维素的降解率为28%。实施例3
称取玉米秸杆35kg、麸皮13kg、玉米12kg、次粉10kg、豆柏12kg和菜籽柏18kg组成干料，其中，上述玉米秸杆经多级旋风磨粉碎至粒度200目；按照干料与水I :1的重量比将上述干料与水充分混合并搅拌均匀，于112°C进行高压灭菌，时间IOmin ;接种入灭菌后原料重量20%的活化戊糖片球菌和5%的活化米曲霉，同时添加I. 5 FPU/g纤维素酶，搅拌均匀后，将其置入带有单向排气阀的微生物呼吸袋，于40°C进行固态发酵，发酵时间48h;发酵完毕，得到秸杆饲料成品。该饲料具有明显的酸香味，采用饲料领域常规测定方法测得该饲料乳酸含量达到饲料总重量的2. 1%，有益活菌数为3X 109CFU/g，纤维素酶活力为2. OFPU/g，纤维素和半纤维素的降解率为25%。实施例4
称取玉米秸杆45kg、麸皮8kg、玉米10kg、次粉9kg、豆柏IOkg和菜籽柏18kg组成干料，其中，上述玉米秸杆经多级旋风磨粉碎至粒度200目；按照干料与水I :1. 5的重量比将上述干料与水充分混合并搅拌均匀，于125°C进行高压灭菌，时间IOmin ;接种入灭菌后原料重量5%的活化戊糖片球菌和5%的活化枯草芽孢杆菌，同时添加I FPU/g纤维素酶，搅拌均匀后，将其置入带有单向排气阀的微生物呼吸袋，于45°C进行固态发酵，发酵时间36h;发酵完毕，得到秸杆饲料成品。该饲料具有明显的酸香味，采用饲料领域常规测定方法测得该饲料乳酸含量达到饲料总重量的2.0%，有益活菌数为2X109CFU/g，纤维素酶活力为2. OFPU/g,纤维素和半纤维素的降解率为25%。
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实施例I 实施例4所述试验方法如无特殊说明均为本领域常规方法，所述多级旋风磨和带有单向排气阀的微生物呼吸袋均采用市售产品。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。


本发明公开一种节粮型生物秸秆饲料的制备方法，将以重量百分数计的玉米秸秆35%～45%、麸皮8%～13%、玉米8%～12%、次粉8%～10%、豆粕10%～12%和菜籽粕16%～18%组成干料，与水混合并搅拌均匀，高压灭菌后按原料重量10～40%的接种量接种微生物，同时添加0.5～2FPU/g纤维素酶，于28～45℃进行固态发酵，发酵时间36～72h，制得秸秆饲料成品，其中，所述玉米秸秆经多级旋风磨粉碎至粒度200～300目，所述微生物最优选为枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌的混合物。本发明工艺简单，发酵周期短，由该法制备的活化玉米秸秆可替代猪饲料中高比例的玉米组分，所制饲料具有明显的酸香味、适口性好、乳酸含量高、有益活菌数多、纤维素酶活力高、纤维素和半纤维素降解率高、安全性好。