青貯飼料添加劑以及使用其的青貯飼料的制備方法

專利名稱：青貯飼料添加劑以及使用其的青貯飼料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使青貯飼料發(fā)酵中的乳酸菌繁殖、可長時間保存而無損青貯飼料原料的品質(zhì)、抑制二次發(fā)酵(需氧性腐敗)、改善消化性、同時具備使其含有氮成分的對家畜有效的青貯飼料添加劑，以及使用該添加劑的青貯飼料制備方法。
背景技術(shù)：
作為各種牧草等粗飼料和麥類、玉米類、黍類·飼料用稻等飼料作物，豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等食品制造的副產(chǎn)品以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘渣等的貯藏·保存方法的青貯飼料的制備，是阻斷空氣，形成缺氧狀態(tài)，通過乳酸發(fā)酵，使其pH急劇下降，在青貯飼料發(fā)酵初期階段抑制需氧菌的生長，抑制隨即發(fā)生的缺氧初期的丁酸發(fā)酵，由此保存飼料的營養(yǎng)性和適口性的方法。以往，反芻家畜·豬以及家禽的飼料原料的貯藏·保存以及品質(zhì)改善方法通常都是在畜產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行的。防止青貯飼料初期發(fā)酵產(chǎn)生問題的方案是通過添加甲酸、甲酸銨、檸檬酸等酸化劑來抑制不良發(fā)酵。青貯飼料在初期發(fā)酵后，緊接著進(jìn)行正式發(fā)酵——厭氧發(fā)酵，為了促進(jìn)該厭氧發(fā)酵，需要促進(jìn)附著于原料上的乳酸菌的增殖以及降低與其相伴的pH，為此添加各種乳酸菌制劑作為增殖引子(starter)，另外添加糖蜜、葡萄糖等作為糖源。乳酸菌發(fā)酵結(jié)束后，或者青貯飼料開封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)使得青貯飼料品質(zhì)變差，為防止該變差，需要添加丙酸等防腐劑。另一方面，青貯飼料乳酸發(fā)酵對植物原料中較多含有的纖維成分幾乎不具有分解能力，為改善原料的可消化性，還需單獨(dú)或混合添加酶制劑、尿素、氨等。
對于青貯飼料的品質(zhì)來講，最重要的工藝是乳酸發(fā)酵，即使不添加高價的乳酸菌制劑，通常天然原料中也附著有103程度的乳酸菌，因此本來可由其進(jìn)行發(fā)酵。但是，在青貯飼料的制備過程中，條件各異，乳酸菌叢以及乳酸菌叢與不良發(fā)酵菌叢的優(yōu)先關(guān)系也不盡相同，人們需求在任何制備條件下都可以強(qiáng)力促進(jìn)乳酸發(fā)酵的方法。
作為青貯飼料的制備對象的各種牧草等粗飼料和麥類、玉米類、黍類·飼料用稻等飼料作物，豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等食品制造的副產(chǎn)品以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘渣等都為纖維質(zhì)，大多可消化性不好，從營養(yǎng)性的角度來看，改善纖維成分的可消化性是極為重要的。因此市場有氨·尿素、高價的纖維分解酶等銷售，但前者的處理有危險操作步驟。人們要求開發(fā)具有改善青貯飼料品質(zhì)和可消化性的效果、成本低、容易操作且沒有危險性的添加物。
豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等水分高、富含糖分的食品制造副產(chǎn)品以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘渣在生產(chǎn)后數(shù)小時內(nèi)即發(fā)生腐敗，雖然含有豐富的家畜營養(yǎng)源，但是被作為工業(yè)廢棄物處理。人們需求將這些食品制造殘渣通過低成本、操作簡單的保存處理來作為飼料原料使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于改善青貯飼料品質(zhì)的添加劑，該添加劑用于制備使青貯飼料發(fā)酵中的乳酸菌增殖、富于保存性、高乳酸含量、不進(jìn)行二次發(fā)酵(需氧性腐敗)且高可消化性、氮成分含量也優(yōu)異的對家畜有效的青貯飼料。
本發(fā)明的另一目的在于提供青貯飼料的制備方法，所述方法使用該青貯飼料添加劑，可制備消化率提高、飼料價值高的青貯飼料。
本發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)上述目的進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)工業(yè)上價廉且可大量獲得的氨基酸發(fā)酵副生液符合本目的，可用作青貯飼料添加劑，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明第一方面涉及青貯飼料添加劑，其含有調(diào)節(jié)至pH3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液。
本發(fā)明第二方面涉及青貯飼料添加劑，其中氨基酸發(fā)酵副生液為L-谷氨酸、L-賴氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
本發(fā)明第三方面涉及青貯飼料的制備方法，其特征在于按照原料鮮重，向青貯飼料原料中添加1.0-10.0％調(diào)節(jié)至pH 3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液，使其厭氧性發(fā)酵。
本發(fā)明第四方面涉及青貯飼料的制備方法，其進(jìn)一步添加乳酸菌和糖類。
本發(fā)明第五方面涉及青貯飼料的制備方法，其中氨基酸發(fā)酵副生液為L-谷氨酸、L-賴氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
本發(fā)明中所使用的氨基酸發(fā)酵副生液是在以糖蜜、木薯·玉米等各種碳水化合物原料為糖源，含有氨、硫酸銨等各種氨態(tài)氮原料作為氮源的培養(yǎng)基上培養(yǎng)氨基酸生產(chǎn)菌，從所得氨基酸發(fā)酵液中分離除去氨基酸時產(chǎn)生的副生液。
具體來說，這里所述副生液是①對谷氨酸等酸性氨基酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸等中性氨基酸的各種氨基酸發(fā)酵液用硫酸、鹽酸等無機(jī)酸將pH調(diào)節(jié)至等電點(diǎn)，將析出的該氨基酸固液分離，此時所得的母液及其濃縮液，以及將其脫鹽濃縮時產(chǎn)生的液體。還有，母液除菌后的液體及其濃縮液，以及將其脫鹽濃縮時產(chǎn)生的液體。作為其中包含的物質(zhì)，有作為國際飼料注冊的谷氨酸副產(chǎn)物(濃縮液)、國際飼料編號(IFN)5-01-595。
②對賴氨酸等堿性氨基酸發(fā)酵液用硫酸、鹽酸等無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH后，使其通過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，吸附該氨基酸后的流出液及其濃縮液，以及將其脫鹽濃縮時產(chǎn)生的液體。還有，母液除菌后的液體及其濃縮液、以及將其脫鹽濃縮時產(chǎn)生的液體。
這些氨基酸發(fā)酵副生液的pH全部在3.0-6.0酸性一側(cè)。其成分除氨基酸之外，作為氮，還富含揮發(fā)性堿態(tài)氮、氨基酸有機(jī)態(tài)氮和來自發(fā)酵菌體的氮。另外，作為礦物質(zhì)，富含來自用于調(diào)節(jié)氨基酸發(fā)酵液pH的無機(jī)酸的硫、氯。另外，還含有上述以外的礦物質(zhì)、維生素、糖類、有機(jī)酸、發(fā)酵菌體等作為微量成分。以上的成分是青貯飼料發(fā)酵微生物和瘤胃微生物的營養(yǎng)成分。
作為青貯飼料原料，例如有各種牧草、稻草等粗飼料以及麥類、玉米類、黍類·飼料用稻等濃縮飼料，豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等食品制造副產(chǎn)物，以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘渣等。相對于原料鮮重添加1.0-10.0％氨基酸發(fā)酵副生液，并優(yōu)選將水分含有率調(diào)節(jié)至60-70重量％，根據(jù)情況可以使其進(jìn)一步含有糖類和乳酸菌。均勻混合攪拌后，裝入固定式或可移動式青貯窖或聚乙烯、聚丙烯等合成樹脂性青貯袋中密封，使其厭氧性發(fā)酵40天左右，經(jīng)過上述簡單的操作即可青貯化，能夠長時間貯藏。
開封后，置于有氧條件下，也幾乎不會發(fā)生酵母、霉菌等的二次腐敗，對于青貯飼料品質(zhì)的提高和穩(wěn)定有很大貢獻(xiàn)。
作為糖類，可以使用糖蜜、還原糖(例如麥芽糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、葡萄糖等)。糖類的添加量是以原料的糖含量為基礎(chǔ)，使糖含量為鮮重的2％或以上合適。
可以根據(jù)需要添加乳酸菌制劑作為引子?？捎米鬟m當(dāng)?shù)娜樗峋苿┑木N有植物乳桿菌(Lactobacillus Plantarum)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)等。添加量根據(jù)原料的糖含量而不同，優(yōu)選為原料鮮重的0.05-1.0％。
利用糖蜜作為糖類時，優(yōu)選預(yù)先與氨基酸發(fā)酵副生液按照10-80％的混合比例(重量比)進(jìn)行調(diào)整。


圖1是表示使用單獨(dú)的母液、單獨(dú)的糖蜜、母液-糖蜜混合液或單獨(dú)的葡萄糖作為制備青貯飼料用的添加劑，培養(yǎng)青貯飼料乳酸菌植物乳桿菌時吸光度隨培養(yǎng)時間的變化的圖。
圖2是表示使用母液添加量不同的母液-糖蜜混合液作為制備青貯飼料用的添加劑進(jìn)行大麥整株裝瓶(whole crop bottled)青貯試驗(yàn)時，所制備的青貯飼料中乳酸、乙酸、丁酸占總有機(jī)酸的比例的圖。
圖3是表示使用母液添加量不同的母液-糖蜜混合液作為制備青貯飼料用的添加劑進(jìn)行大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)時，根據(jù)母液添加比例不同，青貯飼料的粗蛋白含量變化的圖。
圖4是使用單獨(dú)的母液、單獨(dú)的糖蜜、母液-糖蜜混合液或單獨(dú)的葡萄糖作為制備青貯飼料用的添加劑，培養(yǎng)青貯飼料酵母時吸光度隨培養(yǎng)時間的變化的圖。
圖5是表示對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料剛開封后以及8天后的乙醇含量的圖。
圖6是表示對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的乙醇含量增加率(8天后/剛開封后)的圖。
圖7是表示對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料剛開封后以及8天后的有機(jī)酸含量的圖。
圖8是表示對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的有機(jī)酸含量增加率(8天后/剛開封后)的圖。
圖9是表示對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的各青貯飼料莖葉部分NDF含量的圖。
圖10是表示對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的瘤胃原位消化試驗(yàn)中，在牛的第一胃內(nèi)浸泡24小時后的干物消失率和NDF消化率的圖。
圖11是表示分別用三種氨基酸發(fā)酵副生液作為制備青貯飼料用的添加劑進(jìn)行意大利黑麥草裝瓶青貯試驗(yàn)時的pH的圖。
圖12是表示對照區(qū)和添加三種氨基酸發(fā)酵副生液試驗(yàn)區(qū)中總有機(jī)酸濃度的圖。
圖13是表示對照區(qū)和添加三種氨基酸發(fā)酵副生液試驗(yàn)區(qū)中乳酸、乙酸占總有機(jī)酸的比例的圖。
圖14是表示進(jìn)行甘薯淀粉渣袋裝青貯試驗(yàn)時得到的對照區(qū)和添加母液處理區(qū)青貯飼料的各pH的圖。
圖15是表示進(jìn)行甘薯淀粉渣袋裝青貯飼料試驗(yàn)時在對照區(qū)和添加母液處理區(qū)制備的青貯飼料中各有機(jī)酸占總有機(jī)酸的比例的圖。
具體實(shí)施例方式
以下通過實(shí)施例1-9具體說明本發(fā)明。另外，實(shí)施例1-7和9中所采用的氨基酸發(fā)酵副生液是作為液體副產(chǎn)氮肥(PAL)登記(登記編號生第74220號)、pH 4.5、總氮量5.0重量％(其中氨性氮3.5重量％)的苯丙氨酸發(fā)酵副生液(以下簡稱為“母液”)。
實(shí)施例1使用代表性的青貯飼料乳酸菌進(jìn)行的分離菌培養(yǎng)試驗(yàn)作為糖源，按照100∶0-0∶100的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，將該混合液添加到804液體培養(yǎng)基(5g酵母提取物、5g蛋白胨、0.1g MgSO4·7H2O、1000ml蒸餾水、pH 7.0)中，使還原糖濃度為相當(dāng)于0.5重量％的量，將乳酸菌植物乳桿菌(LactobacillusPlantarum)在30℃下進(jìn)行液體靜置培養(yǎng)。這里所用的糖蜜是糖廠的副產(chǎn)品，水分為25-30重量％，糖含量約為50重量％。
作為對照區(qū)，設(shè)定葡萄糖濃度為0.5重量％的804液體培養(yǎng)基?；旌媳群秃喎Q的具體內(nèi)容如表1所示。
表1母液與糖密的混合液的混合比和簡稱

培養(yǎng)方法是將乳酸菌植物乳桿菌(Lactobacillus Plantarum)在804液體培養(yǎng)基(10ml)中培養(yǎng)24小時，制成種菌(pH 4.87)。
接著作為正式培養(yǎng)，將各200μl預(yù)培養(yǎng)的菌植物乳桿菌(Lactobacillus Plantarum)分別接種于804基本液體培養(yǎng)基(10ml)中(使用16φ試管)，在30℃恒溫水槽中進(jìn)行液體靜置培養(yǎng)。
每隔3小時從該培養(yǎng)基中取樣200μl，直至48小時，在15,000rpm、5分鐘的條件下進(jìn)行離心分離。然后，傾去上清，加入200μl滅菌蒸餾水進(jìn)行洗滌，再次離心分離。最后再次傾去上清，用滅菌蒸餾水稀釋至可用600nm波長進(jìn)行測定，在600nm波長下測定吸光度(OD)。圖1表示吸光度隨培養(yǎng)時間的變化。另外，吸光度的增加表示植物乳桿菌增殖。
由圖1所示的結(jié)果可知通過添加母液，青貯飼料乳酸菌急劇增殖，特別是青貯飼料發(fā)酵初期可見的乳酸菌的增殖在5小時-9小時之間進(jìn)行。
確認(rèn)在同時進(jìn)行的丁酸梭菌(Clostridium butylicum)等使青貯飼料發(fā)酵變差的不良發(fā)酵菌的分離菌培養(yǎng)時，母液也同樣有增殖效果。但是，增殖開始是在12小時-16小時，比乳酸菌的增殖開始晚。與乳酸菌的增殖促進(jìn)作用的差異是明顯的，實(shí)際情況下，即使添加母液，這些不良發(fā)酵菌也難以表達(dá)，這可通過以下所示的大麥整株試驗(yàn)證實(shí)。
實(shí)施例2大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)進(jìn)行青貯試驗(yàn)。
制備未添加母液的青貯飼料作為對照區(qū)?；旌媳群秃喎Q的具體內(nèi)容如表2所示。
表2母液與糖蜜的混合液的混合比和簡稱

制備青貯飼料后第40天開封，取樣，加入10倍量的蒸餾水，用混合器粉碎，用紗布過濾。將濾液在15,000rpm、5分鐘、5℃的條件下離心分離。在上清中添加2倍量的6％高氯酸并攪拌，再以同樣的條件進(jìn)行離心分離。將上清用0.45μm濾器過濾，通過液相色譜法測定乳酸和揮發(fā)性脂肪酸(以下將這些酸總稱為“有機(jī)酸”)。
表3表示有機(jī)酸生成量與干物損失率的結(jié)果，圖2表示乳酸、乙酸、丁酸占總有機(jī)酸的比例。
表3有機(jī)酸生成量與干物損失率的結(jié)果

*1鮮重由表3和圖2可知對于乳酸占總有機(jī)酸的比例，添加母液區(qū)比對照區(qū)高。這顯示乳酸菌的厭氧發(fā)酵比不良發(fā)酵菌優(yōu)先進(jìn)行。結(jié)果，也顯示出降低干物損失率的效果。
另外，對于乙酸占總有機(jī)酸的比例，添加母液區(qū)比對照區(qū)低。這顯示將糖只分解為乳酸的同型乳酸菌優(yōu)先于將糖分解為乳酸、乙酸、碳酸和水的異型乳酸菌進(jìn)行增殖。該結(jié)果也導(dǎo)致降低干物損失率的效果。
并且，對于丁酸占總有機(jī)酸的比例，母液比例為50重量％或以上的添加母液處理區(qū)比對照區(qū)低。該結(jié)果導(dǎo)致抑制不良發(fā)酵、降低干物損失率的效果。
通過添加母液使其具有氮成分，青貯飼料的粗蛋白含量隨著母液添加比例的增加而增加。該結(jié)果如圖3所示。
實(shí)施例3由青貯飼料分離出的酵母的培養(yǎng)試驗(yàn)按照100∶0-0∶100的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，將該混合液添加到PYG液體培養(yǎng)基(10g蛋白胨、5g酵母提取物、1000ml蒸餾水、pH 6.7-6.8)中，使還原糖濃度為相當(dāng)于0.5重量％的量，將青貯飼料酵母在30℃下進(jìn)行液體靜置培養(yǎng)。
作為對照區(qū)，設(shè)定葡萄糖濃度為0.5重量％的PYG液體培養(yǎng)基。混合比和簡稱的具體內(nèi)容如表4所示。
表4母液與糖蜜的混合液的混合比和簡稱

培養(yǎng)方法是首先，作為預(yù)培養(yǎng)，將青貯飼料酵母在PYG液體培養(yǎng)基(10ml)中培養(yǎng)24小時，制成種菌(pH 6.7-6.8)。
接著，作為正式培養(yǎng)，將各200μl預(yù)培養(yǎng)的青貯飼料酵母菌分別接種于PYG液體培養(yǎng)基(10ml)中(使用16φ試管)，在30℃(培養(yǎng)箱)振蕩培養(yǎng)(200往復(fù)/分鐘)。
每隔4小時從該培養(yǎng)基中取樣100μl，直至16小時，在15,000rpm、5分鐘的條件下進(jìn)行離心分離。然后傾去上清，加入100μl滅菌蒸餾水進(jìn)行洗滌，再次離心分離。最后再次傾去上清，用滅菌蒸餾水稀釋至可用600nm波長進(jìn)行測定，在600nm波長下測定吸光度(OD)。圖4表示吸光度隨培養(yǎng)時間的變化。另外，吸光度的增加表示青貯飼料酵母菌增殖。
圖4所示的結(jié)果表明通過分離培養(yǎng)，隨著母液添加比率的上升，在青貯飼料初期發(fā)酵中引發(fā)問題的酵母生長受到顯著抑制。
另外，本試驗(yàn)是酵母的正常培養(yǎng)試驗(yàn)，其狀況與青貯飼料開封后的有氧、適度的濕度、溫度、養(yǎng)分(乳酸、殘余糖等)大致類似。因此，該結(jié)果是青貯飼料開封后第一個開始活動的酵母的活動受到抑制的實(shí)證數(shù)據(jù)之一。
實(shí)施例4通過開封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)進(jìn)行的青貯飼料品質(zhì)評價試驗(yàn)(乙醇含量的測定)在大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)中，制備青貯飼料，制備后第40天開封，測定剛開封后以及8天后的乙醇含量。按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)，制備大麥整株青貯飼料。
制備未添加母液的青貯飼料作為對照區(qū)。混合比和簡稱的具體內(nèi)容如表5所示。
表5母液與糖蜜的混合液的混合比和簡稱

將制備后第40天的青貯飼料每天攪拌1小時左右，實(shí)施與空氣混合的處理。剛開封后以及8天后取樣，測定乙醇含量。對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料在剛開封后以及8天后的乙醇含量的測定結(jié)果如圖5所示。另外，對照區(qū)和處理區(qū)的乙醇含量增加率(8天后/剛開封后)如圖6所示。
由圖5和6可知在母液比例高的添加母液處理區(qū)，青貯飼料開封后的乙醇含量低。
乙醇在青貯飼料中原本是由酵母或異型乳酸菌生成的。兩者均為兼性厭氧菌。開封后雖然為有氧狀態(tài)，但如本試驗(yàn)?zāi)菢?，將糖容易殘留的材?有時谷粒部分作為糖分殘留)制成青貯飼料時，上述微生物的活動可以持續(xù)一段時間。由本試驗(yàn)的結(jié)果可見隨著母液添加比率的提高，這些微生物的活動受到抑制。
實(shí)施例5通過開封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)進(jìn)行的青貯飼料品質(zhì)評價試驗(yàn)(有機(jī)酸含量的測定)通過實(shí)施例2進(jìn)行的大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)制備青貯飼料，制備后第40天開封，測定剛開封后以及8天后的有機(jī)酸含量。
制備未添加母液的青貯飼料作為對照區(qū)?；旌媳群秃喎Q的具體內(nèi)容如表6所示。
表6母液與糖蜜的混合液的混合比和簡稱

將制備后第40天的青貯飼料每天攪拌1小時左右，實(shí)施與空氣混合的處理。剛開封后以及8天后取樣，測定有機(jī)酸含量。對照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料在剛開封后以及8天后的有機(jī)酸含量的測定結(jié)果如圖7所示。另外，對照區(qū)和處理區(qū)的有機(jī)酸含量增加率(8天后/剛開封后)如圖8所示。
由圖7和8可知在母液比例高的添加母液處理區(qū)，青貯飼料開封后的乳酸和乙酸含量增加率減小。
如本試驗(yàn)所述，將可溶性糖多的材料(有時青貯飼料開封后谷粒部分作為糖分殘留)制成青貯飼料時，以乳酸菌為首的兼性厭氧性微生物的活動在青貯飼料開封后仍可以持續(xù)一段時間。乳酸由同型和異型乳酸菌生成，乙酸由異型乳酸菌和需氧性微生物生成。另外，青貯飼料開封后，酵母的活動受到誘導(dǎo)，需氧性微生物開始活動。其中也可以由酵母生成乙酸。
即，由本試驗(yàn)的結(jié)果可見隨著母液添加比率提高，以乳酸菌為首的兼性厭氧性菌、酵母以及需氧性微生物的活動受到抑制。
對于丁酸菌，在需氧狀態(tài)下，在所有試驗(yàn)區(qū)均受到抑制。
實(shí)施例6通過青貯飼料開封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)進(jìn)行的青貯飼料品質(zhì)評價試驗(yàn)(二次發(fā)酵過程中霉菌菌落的消長)按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)，進(jìn)行大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)。
制備未添加母液的青貯飼料作為對照區(qū)?；旌媳群秃喎Q的具體內(nèi)容如表7所示。
表7母液與糖蜜的混合液的混合比和簡稱

為了評價大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)中所得的青貯飼料微生物的生長狀況，向20g剛開封后、2天后和6天后取樣的青貯飼料樣品中加入200ml蒸餾水，用混合器攪拌1分鐘，然后用2片紗布過濾，使用所得濾液，在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(5g蛋白胨、3g肉膏、15g瓊脂、1000ml蒸餾水、pH 6.8)中進(jìn)行培養(yǎng)。每天計數(shù)霉菌菌落數(shù)，以平衡后的數(shù)目作為霉菌菌落測定數(shù)。結(jié)果如表8所示。
由表8所示結(jié)果可知母液混合比例為50％或以上時，開封6天之內(nèi)未檢測出霉菌菌落。
表8青貯飼料開封后的霉菌菌落數(shù)的結(jié)果單位c.f.u.g.-1FW

*1未檢出這顯示通過添加母液，與二次發(fā)酵有關(guān)的霉菌的生長受到抑制。
實(shí)施例7大麥整株青貯飼料的瘤胃原位消化率的改善效果試驗(yàn)按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)，制備大麥整株裝瓶青貯飼料。
制備未添加母液的青貯飼料作為對照區(qū)?；旌媳群秃喎Q的具體內(nèi)容如表9所示。
表9母液與糖蜜的混合液的混合比和簡稱

首先，對于各添加母液處理區(qū)所制備的青貯飼料，在各大麥整株整體中除去消化率好的谷粒部分，對難消化性(纖維成分多)的莖葉部分的中性洗滌纖維(NDF*1)含量進(jìn)行調(diào)查。對于瘤胃原位消化率*2，在裝有瘤胃瘺管的牛的第一胃內(nèi)浸泡24小時，調(diào)查干物消失率和NDF消化率。結(jié)果如圖9和10所示。
*1是從中性洗滌纖維、中性洗滌處理殘余物中除去灰分所得的纖維成分，主要含有構(gòu)成細(xì)胞壁的纖維素、半纖維素、木素。
*2使用實(shí)際的動物測定消化率的實(shí)驗(yàn)方法之一。
首先，添加母液處理區(qū)與對照區(qū)相比，確認(rèn)在青貯飼料貯藏中大麥整株莖葉部分的纖維成分含量顯著降低。這從圖9中即可明確中性洗滌纖維(NDF)隨著母液的添加而減少。
還可確認(rèn)干物消化率和NDF消化率的改善效果(參照圖10)。
粗飼料原料的纖維素、半纖維素與木素結(jié)合，形成難消化性矩陣結(jié)構(gòu)，難以被反芻胃內(nèi)微生物利用。即，這些纖維尚未被用作反芻家畜的能量源即被排泄掉。但是，通過在1-10重量％的范圍內(nèi)向粗飼料中添加母液，可在電子顯微鏡下觀察到引起纖維結(jié)構(gòu)明顯崩解。這對消化率的顯著改善極有貢獻(xiàn)。
實(shí)施例8意大利黑麥草裝瓶青貯試驗(yàn)本實(shí)施例中所使用的氨基酸發(fā)酵副生液是①用硫酸將谷氨酸發(fā)酵液的pH調(diào)節(jié)至等電點(diǎn)，將析出的該氨基酸進(jìn)行固液分離，將此時所得母液用氨調(diào)節(jié)至pH為5左右，在進(jìn)行脫鹽濃縮時產(chǎn)生的pH 4.7、總氮量為6.2重量％(其中氨性氮為4.3重量％)的谷氨酸發(fā)酵副生液(以下簡稱為“Glu母液”)；②用硫酸將賴氨酸發(fā)酵液調(diào)節(jié)至pH為3左右，然后使該氨基酸吸附于強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，流出液通過離心分離分成菌體和上清兩組分。將上清用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH為5左右，將脫鹽濃縮時產(chǎn)生的液體與上述菌體混合得到的pH 4.2、總氮量為5.9重量％(其中氨性氮為4.7重量％)的賴氨酸發(fā)酵副生液(以下簡稱為“Lys母液”)；以及③實(shí)施例1-7中使用的苯丙氨酸發(fā)酵副生液(以下簡稱為“Phe母液”)。
分別添加這些Glu母液、Lys母液和Phe母液，使之相對于材料意大利黑麥草鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度760g FW/L)，實(shí)施青貯試驗(yàn)。制備未添加母液的青貯飼料作為對照區(qū)。
制備青貯飼料后第40天開封，取樣，加入10倍量的蒸餾水，用混合器粉碎，用紗布過濾。將濾液在15,000rpm、5分鐘、5℃的條件下離心分離。在上清中添加2倍量的6％高氯酸并攪拌，再以同樣的條件進(jìn)行離心分離。將上清用0.45μm濾器過濾，測定pH，并通過液相色譜法測定揮發(fā)性脂肪酸。
圖11分別表示對照區(qū)和添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)青貯飼料的pH。
圖12分別表示對照區(qū)和添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)的總有機(jī)酸濃度。
圖13分別表示對照區(qū)和添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)中乳酸、乙酸占總有機(jī)酸的比例。
由圖11、12、13可知總有機(jī)酸生成量和乳酸占總有機(jī)酸的比例在添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)都比對照區(qū)高。這顯示這些母液有促進(jìn)青貯飼料乳酸發(fā)酵，顯著改善青貯飼料品質(zhì)的效果。
實(shí)施例9甘薯淀粉渣裝袋青貯試驗(yàn)使用以日本鹿兒島宮崎縣為中心生產(chǎn)的糖化原料甘薯淀粉的副產(chǎn)品——甘薯淀粉渣制備青貯飼料。
本實(shí)施例中使用的甘薯淀粉渣的一般特征如表10所示。
表10甘薯淀粉渣的一般特征

*1干物重添加麥糠，使其為材料淀粉渣鮮重的10％，調(diào)節(jié)水分。向其中添加Phe母液，使其為5％。裝入聚乙烯青貯袋中20kg，抽真空，密封，實(shí)施青貯試驗(yàn)。另外，設(shè)置處理區(qū)和未添加母液的對照區(qū)，制備青貯飼料，其中所述處理區(qū)是將乳酸菌添加到已調(diào)節(jié)水分的材料中，使之為105c.f.u/gFW。
各試驗(yàn)區(qū)和對照區(qū)如表11所示。
表11

制備青貯飼料后約第40天開封，取樣，加入10倍量的蒸餾水，用混合器粉碎，用紗布過濾。將濾液在15,000rpm、5分鐘、5℃的條件下進(jìn)行離心分離。在上清中添加2倍量的6％高氯酸并攪拌，再以同樣的條件進(jìn)行離心分離。將上清用0.45μm濾器過濾，測定pH，并通過液相色譜法測定有機(jī)酸。其結(jié)果如圖14和15所示。
由圖14可知，在所有的區(qū)中，pH低至4或以下，是良好的青貯飼料。但是由圖15可知，處理區(qū)1和處理區(qū)2之間，乳酸占總有機(jī)酸的比例大致相等，按照對照區(qū)1、對照區(qū)2、處理區(qū)2和處理區(qū)1的順序依次增高。這顯示，不僅添加的乳酸菌有效果，而且添加的母液具有促進(jìn)青貯飼料乳酸發(fā)酵，顯著改善青貯飼料品質(zhì)的效果。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明通過在青貯飼料原料中添加氨基酸發(fā)酵副生液，可達(dá)到促進(jìn)青貯飼料發(fā)酵中乳酸菌發(fā)酵的效果以及促進(jìn)原料中頑固纖維結(jié)構(gòu)崩解，即，促進(jìn)飼料原料中來自木素的纖維素和半纖維素分離，由此可制備具有長期保存性，高乳酸含量且高可消化性、氮成分量也優(yōu)異的青貯飼料。另外，本發(fā)明可有效利用氨基酸發(fā)酵副生液中的氮源。
權(quán)利要求
1.青貯飼料添加劑，其含有調(diào)節(jié)至pH3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液。
2.權(quán)利要求1的青貯飼料添加劑，其中氨基酸發(fā)酵副生液是L-谷氨酸、L-賴氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
3.青貯飼料的制備方法，其特征在于按照原料鮮重，向青貯飼料原料中添加1.0-10.0％調(diào)節(jié)至pH3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液，使其厭氧性發(fā)酵。
4.權(quán)利要求3的青貯飼料的制備方法，進(jìn)一步添加乳酸菌和糖類。
5.權(quán)利要求3或4的青貯飼料的制備方法，其中氨基酸發(fā)酵副生液為L-谷氨酸、L-賴氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
全文摘要
本發(fā)明提供改善青貯飼料發(fā)酵，同時補(bǔ)充家畜營養(yǎng)、成本低廉的青貯飼料添加劑。本發(fā)明涉及含有調(diào)節(jié)至pH3.0－6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液的青貯飼料添加劑。
文檔編號A23K3/03GK1738541SQ20048000222
公開日2006年2月22日 申請日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者竹田元治, 若林真, 后藤正和, 塚原明, 湯村孝治 申請人:味之素株式會社