一种秸秆生物饲料发酵剂、秸秆生物饲料及其生产方法

摘要

一种秸秆生物饲料发酵剂，其包括复合酶、益生菌及特种助剂，其特种助剂可以促进酶的活性、促进益生菌快速繁殖，较好地解决了秸秆降解过程中的糖反馈抑制，最大限度的将秸秆的营养转化为菌体活性蛋白和葡萄糖类高营养物质，在此基础上，提供一种发酵时间短、原料供应面宽、成本低廉的生物饲料及其生产方法。

说明书

技术领域

本发明涉及生物饲料技术领域，具体涉及一种秸秆生物发酵剂、秸秆生物饲料及其生产方法。

背景技术

我国人多地少，人均粮食不多，每年进口豆类、玉米等粮食达5000多万吨，随着社会发展，人们生活水平的提高，人们对食品的风味和安全也越来越重视，对肉蛋奶的需求越来越大。我国每年产粮约5亿吨，其中绝大部分成为饲料用粮，我国每年约产7亿吨农作物秸秆，除少量作为燃料及反刍动物粗饲料外，相当大一部分被烧掉，不但污染了环境，还白白浪费了资源。多年来，众多技术人员在利用秸秆代替粮食来饲养畜禽方面做了大量有效的工作，申报了千百例专利，使节粮工作成为现实，但大多生物工程专利技术主要为提高牛羊等反刍动物消化利用率而发明，将秸秆等粗饲料经生物发酵技术处理后用于猪、鸡等单胃动物饲养的发明创造还很少见，虽然有一些发明可利用废弃资源发酵后用于猪、鸡饲料，但因质量、添加量、成本、效果等因素的制约，造成推广范围不大。如90105689.8号专利公开了利用秸秆生产蛋白饲料的方法，其利用糖渣、淀粉渣等接种发酵，不足之处是接种量大，原料供应面窄，难于实现大面积推广；如90107802.6号专利公开了用植物秸秆生产蛋白饲料的方法，其利用食用菌菌种发酵，不足之处是制菌时间和发酵时间长，也难于规模化推广；如200310107070.9号专利技术，虽然该技术采用了复合酶，也使用了益生菌，表达效果不错，但发酵时间要长达10天，且仅能代替10-30%的混合饲料；又如01102202.7号专利，其生产的蛋白饲料质量很好，但发酵剂使用量要用10‰以上，发酵时间也要7天，且生产成本较高，占用发酵车间时间较长，难于大范围推广。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足而提供一种发酵时间短、原料供应面宽、成本低廉的生物饲料。该饲料根据不同动物、不同日龄、不同秸秆及低价原料，选用适当的发酵剂，经过72小时生物发酵，可代替全价饲料中的粮食10-50%以上，并达到与市售全价饲料相同的养殖效果，且成本比市售全价饲料低10-20%，这将会对我国农村养殖业的发展和为市场提供优质安全的食品产生巨大的推动力。

众所周知，植物秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，这些物质的组成是一些大分子单糖，只有将这些物质充分降解，并经有益微生物转化，逐步分解为小分子糖类，最终转化为葡萄糖类营养物质，才能为动物所吸收。某些技术使用复合酶来处理秸秆，可以降解部分纤维素、半纤维素和少量的木质素，其产物风味及营养成分均不理想，也不耐贮藏，对牛、羊等反刍动物的消化吸收会有帮助。有些技术大量使用了复合微生物，经较长的时间发酵，也可产生相应的酶降解秸秆，并将部分物质转化为葡萄糖、有机酸等营养物，可替代部分粮食饲喂猪、鸡动物，但微生物转化葡萄糖类物质的同时，也会对酵解反应产生反馈抑制，从而使纤维素类物质降解不彻底，造成营养欠缺，使秸秆使用率不高，饲料成本降不下来，影响了此类技术的推广。近年来，也有不少发明将复合酶与复合益生菌混合使用，这对秸秆分解利用有了较大帮助，尤其是各种糟渣类物质效果更好，但对猪鸡类高耗粮动物于秸秆在饲料中的添加量，一直在10-20%以内徘徊，且饲养效果较差，所以秸秆发酵饲料一直未能真正大面积推广。

本发明经多年试验，在复合酶和复合益生菌的基础上，增加了多种能促进酶的活性、促进益生菌快速繁殖的助剂，较好地解决了秸秆降解过程中的糖反馈抑制，即纤维素、半纤维素和木质素的降解速度与益生菌的增殖和转化相适应，最大限度的将秸秆的营养转化为菌体活性蛋白和葡萄糖类高营养物质，直接吸收或进入动物体内再消化间接吸收。此种复合助剂构成了本发明的创新点。

由此可见，本发明为解决上述问题采用如下技术方案：

一种秸秆生物饲料发酵剂，其包括三部分成分：

（1）复合酶：含有纤维素酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、果胶酶、蛋白酶、淀粉酶、木质素酶、植酸酶；

（2）益生菌：酵母菌类、乳酸菌类、芽孢杆菌类、光合菌类；

（3）助剂：氨基酸螯合微量元素，多种维生素、木聚糖类、生化黄腐酸、中草药生物转化剂，有益微生物的代谢物。

其中，所述生化黄腐酸是指一种含有多种官能团的无定形的大分子有机弱酸，它是一种分子大小和结构高度不均匀的聚电解质的复杂混合物，它含有碳、氢、氧、氮等元素和其他未知活性因子，因其化学组成极其复杂，所以，目前国内外对其化学结构尚没有详尽和准确的描述。本申请中所采用的生化黄腐酸采购自河北保定市万国生化济世有限公司。生化黄腐酸是用生物技术由植物中提取的腐植酸类产品，它可溶于水，分子量较低，功能团更聚集，有较强的生理、药理活性，它无毒无害，它参与动物的新陈代谢，在止血、消炎、抗过敏、促分泌方面，有较好的作用，经多次试验，其特殊的未知促生长因子在发酵秸秆饲料中，对外加酶的活性和微生物体内酶的生成有促进作用。

所述中草药生物转化剂例如：党参：性甘、平、入脾、肺经，主要成分有党参皂甙、生物碱、黄苓素等，对动物有提高免疫功能，抗应激的功效；何首乌：性甘、苦、涩，入肝、肾、心经，主要成分有大黄酚、大黄素、大黄酸等，对动物有补肝肾，益精血之功效；丹参：性苦、微温，入心、心包、肝经，主要成分有丹参醌、丹参新酮、丹参酸等，对动物有化血化瘀、养心安神之功效；枸杞子：性甘平，入肝肾经，主要成分有枸杞多糖，甜菜碱、天仙子胺等，对动物有养阴补血、益精明目之功效；淫羊藿：性辛、温，入肾、肝经。主要成分有淫羊藿甙、植物甾醇等，对动物有温肾壮阳，法风除湿之功效；黄芪：性甘、微温，入脾、肺经，主要成分有异黄酮、胆碱、甜菜碱等，对动物有补中益气、固表止汗、利水消肿之功效；茯苓：性甘、淡、平，入心、肺、肾、脾、胃经，主要成分有茯苓聚糖、茯苓酸等，对动物有健脾补中，宁心安神之功效；白术：性甘、苦、温，入脾、胃经。主要成分有白术内酯、桉叶醇、茅术醇等。对动物有补脾益气，燥湿利水，固表止汗之功效。经试验，适量的搭配某些中草药，对发酵秸秆生物饲料有明显的促进作用。

所述有益微生物的代谢物主要指破壁酵母和含有多种代谢产物的培养基精粉，主要成分有十八种氨基酸、维生素、生物酶、促生长因子等，可提高微生物的活性，促进多种微生物之间的代谢产物的转化和吸收，促进发酵速度和提高发酵质量。

本发明的产品特点：由于本技术将酶制剂、益生菌、特种助剂等有机结合在一起使用，使秸秆类原料发酵降解的产物抑制效应大为降低，使纤维素类物质发酵降解率达到40-50%左右，使其动物体内降解另一部分及转化为糖类物质变得较为容易。另外，特种助剂不仅促进了酶的活性，也同时为有益微生物的快速增殖和适应底物及产生代谢物提供了帮助，另外多种中草药提取物等也为微生物的对数增值、对提高动物免疫能力，增强动物营养提供了重要帮助。

本发明的实验证明，按干物质计，在单胃动物的全价饲料中，根据不同动物品种、不同日龄、不同的秸秆原料，可代替10-50%的玉米和部分豆粕、鱼粉等高价原料。以猪为例，秸秆生物饲料每吨成本要比纯粮全价饲料低400-500元，生长速度与饲喂全价饲料基本相同，饲养一头猪要多赚200元以上。本饲料多次经国家饲料质量监督检验中心检测其主要营养指标均高于玉米等粮食原料，用此饲料产出的猪肉多次经国家肉类食品质量监督检验中心检验证明，本生物饲料产出的猪肉是高蛋白、低脂肪、高有机钙、低胆固醇的绿色食品。

本发明的推广可为国家每年节约1亿吨饲料粮，减少因大量焚烧秸秆带来的大气污染，每亩地的秸秆可给农民增加几百元的实际收入，另外，由于生物饲料可大大提高动物免疫力，因此饲料中可不用抗生素类药物，从而保证动物的健康生长，使肉蛋奶的质量大为提高，解决人们的食品安全问题。

具体实施方式

本发明还在创新秸秆发酵剂的基础上，更新了秸秆生物饲料的生产技术，并在下面的实施例中列出：

实施例1：

本发明的秸秆生物饲料发酵剂及其制备方法：

（1）复合酶：（占发酵剂总量的40%±5） 

纤维素酶1-10%、甘露聚糖酶1-8%、木聚糖酶1-6%、果胶酶1-5%、蛋白酶1-5%、淀粉酶1-7%、木质素酶1-12%、植酸酶1-7%；

（2）益生菌：（占发酵剂总量的30%±5） 

高活性酵母1-30%、、乳酸菌1-30%、、枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、双歧杆菌各1/4）1-40%、、光合菌1-20%；

（3）特种助剂: （占发酵剂总量的30%±5）

氨基酸螯合微量元素1-20%，多种维生素1-5%、木聚糖1-20%、生化黄腐酸1-20%、中草药生物转化剂（党参、黄芪、丹参、知母、牛蒡、刺五加、绞股蓝、地龙、水仙子、首乌、淫羊藿、茯苓、白术、陈皮、肉桂、枸杞子、加复合糖微生物发酵后提取物，根据配方需要选用。）10-20%，有益微生物的代谢物10-20%。

（4）制备工艺：酶制剂与益生菌制剂也应用常规的生物技术，由液体及固体方式发酵生产，也可购入制成品单品，按上述三部分根据原料组成及动物营养需求复配而成。每吨以秸秆加部分粮食为配方的生物饲料，需上述发酵剂1-1.5公斤。

本发明的秸秆生物饲料及其制备方法：

（1）干物质1000公斤：发酵剂1-1.5公斤，各种秸秆100-500公斤，玉米豆粕、麦麸、米糠400-800公斤，糖、盐、磷酸氢钙、石粉、赖氨酸、多种微量元素、多种维生素40-60公斤，水适量。

（2）生产工艺：先将菌种和易溶于水的物质溶于水中，再与其他原料充分混合，装于容器内密封发酵72小时即可饲喂动物。发酵好的生物饲料PH值应在4-5之间，在饲喂时应由少到多逐步更换。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。