專利名稱：一種混合菌發酵玉米秸稈生產益生菌顆粒飼料的方法
技術領域：
本發明涉及生產飼料的方法，具體的說是一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法。
背景技術：
玉米秸桿含有30%以上的碳水化合物、2% 5%的蛋白質和0. 5% 1%的脂肪，是生產飼料的優質原料，然而目前玉米秸桿的利用率極低，大部分玉米秸桿被隨意的丟棄甚至焚燒，不但造成環境污染而且造成資源的大量浪費。傳統的利用玉米秸桿喂養動物的方法主要有粉碎后加水攪拌直接喂養的方法和氨化處理的方法。針對粉碎加水攪拌直接喂養的方法，動物對營養物質的吸收率極低，氨化處理的秸桿雖然提高了飼料的吸收率，但是由于其產品特性和制作方法的限定不適合大規模工業化生產。CN101720850A公布了一 種生物秸桿飼料，該發酵方法雖然一定程度上提高了秸桿的營養價值，但是還是不能解決秸桿飼料的儲藏和運輸問題。CN102132762A公布了一種秸桿飼料及其制備方法，該方法通過兩步好氧一步厭氧發酵，操作復雜且發酵時間長。
發明內容
本發明針對上述問題的不足，提供一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，本發明采用黑曲霉、釀酒酵母和納豆芽孢桿菌三種菌對玉米秸桿進行混合菌發酵，通過冷制粒機將其制成顆粒飼料，所制備出的飼料具有較高的營養價值，能有效的提高動物的免疫力，減少疾病發生，提高畜禽產品的質量。本發明所使用的菌種為由中國工業微生物菌種保藏中心購買的黑曲霉CICC41254、釀酒酵母CICC 1252和納豆芽孢桿菌CICC20132。一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，其具體制備步驟為 步驟一、玉米稻桿的處理取新收割干燥且無霉變的玉米稻桿粉碎至；
步驟二、發酵菌種的制備
(I)菌種培養基的制備
黑曲霉和釀酒酵母的菌種培養基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基，其具體配制方法為，取馬鈴薯200克，切成小塊，加水1000毫升煮沸30分鐘，冷卻后用紗布過濾除去馬鈴薯塊，向濾液內加入葡萄糖20克攪拌至完全溶解，補水至1000毫升，121°C滅菌20分鐘；納豆芽孢桿菌的菌種培養基配制方法為將20克葡萄糖，5克蛋白胨和5克牛肉膏加入50-100毫升水，充分溶解后用水定容至1000毫升，121°C滅菌20分鐘。(2)菌種的制備
a.黑曲霉菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環黑曲霉菌絲體接種于裝有100毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、200轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時；
b.釀酒酵母菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環釀酒酵母接種于裝有250毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、100轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時；
c.納豆芽孢桿菌菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環納豆芽孢桿菌接種于裝有250毫升納豆芽孢桿菌的菌種培養基的500毫升三角瓶中，28°C、150轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時。步驟三、發酵培養基的制備
向容器中分別加入上述步驟一所粉碎的玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水，攪拌均勻，得到混合物，使其中玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水的質量分別混合物總質量的25%_40%、2%_5%、3%-6%和60%，21°C高壓蒸汽滅菌30分鐘，制備出發酵培養基，備用；
步驟四、接種并發酵
將步驟二所制備的黑曲霉菌種、釀酒酵母菌種、納豆芽孢桿菌菌種分別接種于步驟三 所制備的發酵培養基中，接種量均為發酵培養基質量的1%_5%，然后在28°C培養3-8天，得到發酵后混合物。步驟五、飼料的造粒成型
向步驟四中發酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成飼料，玉米粉和水加入量為配制后飼料總質量的18%-25%和20%-30%，充分攪拌混勻，設置冷制粒機的工作參數為模孔直徑4-6毫米，刀片與模板的距離20-30毫米，進行制粒。有益效果
I、本發明在制作過程中所選用采用黑曲霉CICC 41254、納豆芽孢桿菌和釀酒酵母三種混合菌對玉米秸桿發酵，這三種菌種是經大量實驗菌種結合匹配后選定的，比單獨用一種菌或者選用其他菌種發酵效果好；黑曲霉可以產生蛋白酶、植酸酶、果膠酶，這些酶能有效促進動物對飼料營養的吸收；實驗結果表明與納豆芽孢桿菌和釀酒酵母配合使用其效果理想，所制備出的飼料能高效促進動物成長。其中活菌計數實驗表明通過本發明方法生產的發酵秸桿飼料含有大量的活性益生菌成分，增加了該飼料營養價值，能有效調整動物腸道內有益菌群的平衡，提高動物對飼料的吸收利用率，增強動物的免疫力，減少疾病發生，提高畜禽產品的質量；動物喂養實驗表明經發明飼料喂養后的動物生長速度明顯加快，說明本發明所制備的混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料能有效提高動物生長速度，有效的提高了玉米秸桿發酵飼料的消化能和粗蛋白含量。2、本發明發酵玉米秸桿生產顆粒飼料所用的原料簡單，制作成本低，僅有玉米秸桿粉、麩皮、玉米粉和水，來源廣泛，操作簡單，產品便于儲藏和運輸，能夠進行規模化大量生產。本發明中所用的黑曲霉、釀酒酵母和納豆芽孢桿菌均為2008年12月我國農業部1126號公告《飼料添加劑品種目錄(2008)》中規定的可以直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑菌種，可以直接喂養動物，保證了飼料的安全性。3、本發明是一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，在飼料制粒時采用冷制粒機，冷制粒機可以在常溫下對發酵飼料進行造粒，避免了高溫造粒過程中發酵飼料中的有益菌活力的下降。
具體實施例方式實施例I步驟一、玉米秸桿的處理取新收割干燥且無霉變的玉米秸桿粉碎至Imm ；
步驟二、發酵菌種的制備 (I)菌種培養基的制備
黑曲霉和釀酒酵母的菌種培養基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基，其具體配制方法為，取馬鈴薯200克，切成小塊，加水1000毫升煮沸30分鐘，冷卻后用紗布過濾除去馬鈴薯塊，向濾液內加入葡萄糖20克攪拌至完全溶解，補水至1000毫升，121°C滅菌20分鐘；納豆芽孢桿菌的菌種培養基配制方法為將20克葡萄糖，5克蛋白胨和5克牛肉膏加入50毫升水，充分溶解后用水定容至1000毫升，121°C滅菌20分鐘。(2)菌種的制備
a.黑曲霉菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2環黑曲霉菌絲體接種于裝有100毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、200轉/分鐘恒溫振 蕩培養48小時；
b.釀酒酵母菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2環釀酒酵母接種于裝有250毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、100轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時；
c.納豆芽孢桿菌菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2環納豆芽孢桿菌接種于裝有250毫升納豆芽孢桿菌的菌種培養基的500毫升三角瓶中，28°C、150轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時。步驟三、發酵培養基的制備
向容器中分別加入上述步驟一所粉碎的玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水，攪拌均勻，得到混合物，使其中玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水的質量分別混合物總質量的35%、2%、3%和60%，21°C高壓蒸汽滅菌30分鐘，制備出發酵培養基，備用；
步驟四、接種并發酵
將步驟二所制備的黑曲霉菌種、釀酒酵母菌種、納豆芽孢桿菌菌種分別接種于步驟三所制備的發酵培養基中，接種量均為發酵培養基質量的1%，然后以28°C培養3天，得到發酵后混合物。步驟五、飼料的造粒成型
向步驟四中發酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成飼料，玉米粉和水加入量為配制后飼料總質量的18%和20%，充分攪拌混勻，設置冷制粒機的工作參數為模孔直徑4毫米，刀片與模板的距離20毫米，進行制粒。實施例2
步驟一、玉米秸桿的處理取新收割干燥且無霉變的玉米秸桿粉碎至5mm ；
步驟二、發酵菌種的制備 (I)菌種培養基的制備
黑曲霉和釀酒酵母的菌種培養基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基，其具體配制方法為，取馬鈴薯200克，切成小塊，加水1000毫升煮沸30分鐘，冷卻后用紗布過濾除去馬鈴薯塊，向濾液內加入葡萄糖20克攪拌至完全溶解，補水至1000毫升，121°C滅菌20分鐘；納豆芽孢桿菌的菌種培養基配制方法為將20克葡萄糖，5克蛋白胨和5克牛肉膏加入100毫升水，充分溶解后加水定容至1000毫升，121°C滅菌20分鐘。
(2)菌種的制備
a.黑曲霉菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取3環黑曲霉菌絲體接種于裝有100毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、200轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時；
b.釀酒酵母菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取3環釀酒酵母接種于裝有250毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、100轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時；
c.納豆芽孢桿菌菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取3環納豆芽孢桿菌接種于裝有250毫升納豆芽孢桿菌的菌種培養基的500毫升三角瓶中，28°C、150轉/分
鐘恒溫振蕩培養48小時。步驟三、發酵培養基的制備
向容器中分別加入上述步驟一所粉碎的玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水，攪拌均勻，得到混合物，使其中玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水的質量分別混合物總質量的29%、5%、6%和60%，21°C高壓蒸汽滅菌30分鐘，制備出發酵培養基，備用；
步驟四、接種并發酵
將步驟二所制備的黑曲霉菌種、釀酒酵母菌種、納豆芽孢桿菌菌種分別接種于步驟三所制備的發酵培養基中，接種量均為發酵培養基質量的5%，然后以28°C培養3-8天，得到發酵后混合物。步驟五、飼料的造粒成型
向步驟四中發酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成飼料，玉米粉和水加入量為配制后飼料總質量的25%和30%，充分攪拌混勻，設置冷制粒機的工作參數為模孔直徑6毫米，刀片與模板的距離30毫米，進行制粒。實施例3
步驟一、玉米秸桿的處理取新收割干燥且無霉變的玉米秸桿粉碎至3mm ；
步驟二、發酵菌種的制備 (I)菌種培養基的制備
黑曲霉和釀酒酵母的菌種培養基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基，其具體配制方法為，取馬鈴薯200克，切成小塊，加水1000毫升煮沸30分鐘，冷卻后用紗布過濾除去馬鈴薯塊，向濾液內加入葡萄糖20克攪拌至完全溶解，補水至1000毫升，121°C滅菌20分鐘；納豆芽孢桿菌的菌種培養基配制方法為將20克葡萄糖，5克蛋白胨和5克牛肉膏加入80毫升水，充分溶解后用水定容至1000毫升，121°C滅菌20分鐘。(2)菌種的制備
a.黑曲霉菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環黑曲霉菌絲體接種于裝有100毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、200轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時；
b.釀酒酵母菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環釀酒酵母接種于裝有250毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、100轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時；
c.納豆芽孢桿菌菌種的制備從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環納豆芽孢桿菌接種于裝有250毫升納豆芽孢桿菌的菌種培養基的500毫升三角瓶中，28°C、150轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時。步驟三、發酵培養基的制備
向容器中分別加入上述步驟一所粉碎的玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水，攪拌均勻，得到混合物，使其中玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水的質量分別混合物總質量的30%、4%、5%和60%，21°C高壓蒸汽滅菌30分鐘，制備出發酵培養基，備用；
步驟四、接種并發酵
將步驟二所制備的黑曲霉菌種、釀酒酵母菌種、納豆芽孢桿菌菌種分別接種于步驟三所制備的發酵培養基中，接種量均為發酵培養基質量的3%，然后以28°C培養5天，得到發酵后混合物。
步驟五、飼料的造粒成型
向步驟四中發酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成飼料，玉米粉和水加入量為配制后飼料總質量的20%和25%，充分攪拌混勻，設置冷制粒機的工作參數為模孔直徑5毫米，刀片與模板的距離25毫米，進行制粒。活菌計數實驗
對所制備的益生菌顆粒飼料中的釀酒酵母和納豆芽孢桿菌的活菌數進行計數分析，以評定該顆粒飼料的效果。釀酒酵母和納豆芽孢桿菌活菌計數方法均采用平板計數法，其中釀酒酵母采用的平板培養基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基，納豆芽孢桿菌采用的培養基為蛋白胨5克，牛肉膏3克，氯化鈉，5克，，瓊脂15克，蒸餾水1000毫升調PH至7. O。通過平板計數，實施例2中顆粒飼料的活菌數結果見下表。顆粒飼料活菌計數結果表 …' ..................................■—.;..............................................................■——.;........................................'......................................................................:....................................................
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動物喂養實驗
對所制備的益生菌顆粒飼料進行動物喂養實驗。選取條件基本相同的45日齡的仔豬10頭，隨機分成2組，分別投喂上述兩種不同飼料，經30天實驗后，各組的增重結果見下表。喂養不同飼料仔豬的增重結果表
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權利要求
1.一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，其特征在于其具體制備步驟為 步驟一、玉米稻桿的處理取新收割干燥且無霉變的玉米稻桿粉碎至； 步驟二、步驟一粉碎的玉米秸桿與麩皮、玉米粉和水混合，攪拌均勻，得到混合物，其中玉米秸桿、麩皮、玉米粉和水的質量分別占混合物總質量的25%-40%、2%-5%、3%-6%和60%，21°C高壓蒸汽滅菌30分鐘，制備出發酵培養基，備用； 步驟三、將經過擴大培養的黑曲霉菌種、釀酒酵母菌種和納豆芽孢桿菌菌種分別接種于步驟二所制備的發酵培養基中，接種量均為發酵培養基質量的1%_5%，然后在28°C培養3-8天，得到發酵后混合物； 步驟四、向步驟三中發酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成飼料，玉米粉和水加入量為配制后飼料總質量的18%-25%和20%-30%，充分攪拌混勻，設置冷制粒機的工作參數為模孔直徑4-6毫米，刀片與模板的距離20-30毫米，進行制粒。
2.如權利要求I所述的一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，其特征在于所述的黑曲霉菌種的擴大培養方法為從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環黑曲霉菌絲體接種于裝有100毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、200轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時。
3.如權利要求I所述的一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，其特征在于所述的釀酒酵母菌種的擴大培養方法為從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環釀酒酵母接種于裝有250毫升馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的500毫升三角瓶中，28°C、100轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時。
4.如權利要求2或3所述的一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，其特征在于所述的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基的制備方法為取馬鈴薯200克，切成小塊，力口水1000毫升煮沸30分鐘，冷卻后用紗布過濾除去馬鈴薯塊，向濾液內加入葡萄糖20克攪拌至完全溶解，補水至1000毫升，121°C滅菌20分鐘。
5.如權利要求I所述的一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，其特征在于所述的納豆芽孢桿菌菌種的擴大培養方法為從保藏的斜面的菌種中，用接種環刮取2-3環納豆芽孢桿菌接種于裝有250毫升納豆芽孢桿菌的菌種培養基的500毫升三角瓶中，28°C、150轉/分鐘恒溫振蕩培養48小時。
6.如權利要求5所述的一種混合菌發酵玉米秸桿生產益生菌顆粒飼料的方法，其特征在于所述的培養納豆芽孢桿菌的菌種培養基的制備方法為將20克葡萄糖，5克蛋白胨和5克牛肉膏加入50-100毫升水，充分溶解后加水定容至1000毫升，121°C滅菌20分鐘。
全文摘要
本發明提供一種混合菌發酵玉米秸稈生產益生菌顆粒飼料的方法，該方法將新收割干燥的玉米秸稈粉碎至1mm-5mm，加入麩皮、玉米粉和水，使麩皮、玉米粉和水的質量分別占配制后飼料總質量的2%-5%、3%-6%和60%，混勻后進行高壓滅菌制成發酵培養基，然后接種黑曲霉、釀酒酵母和納豆芽孢桿菌三種菌進行混合菌發酵，發酵結束后加入玉米粉和水，玉米粉和水的加入量分別占配制后飼料總質量的18%-25%和20%-30%，充分攪拌混勻，設置冷制粒機的工作參數為模孔直徑4-6毫米，刀片與模板的距離20-30毫米，進行制粒。所制備出的顆粒飼料具有成本低、制備簡單、益生菌含量高、營養價值豐富等特點，能有效的提高動物的免疫力，減少疾病發生，提高畜禽產品的質量。
文檔編號A23K1/14GK102696865SQ201210155158
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者任廣躍, 張仲欣, 時秋月, 杜曉彥, 王雪雅, 賈朋君 申請人:河南科技大學