奶牛用低精料型发酵全混合日粮及其制备方法

摘要

本发明公开了奶牛用低精料型发酵TMR及其制备方法。本发明提供的TMR是采用如下步骤制备的：(1)将15-20质量份秸秆、4-8质量份饲草、6-12质量份蛋白饲料、25-30质量份能量饲料、3-6质量份矿物质和糖蜜、40-45质量份食品加工副产品和0.5-1质量份微量元素及维生素预混料混合，得到混合物：(2)将步骤(1)的混合物的水分含量调至40-50％；(3)将步骤(2)的混合物密封发酵14天以上，得到奶牛用日粮。本发明的TMR有如下优点：成本低；营养全面，成分均质，能避免动物挑食，明显改善动物的生产性能；良好的有氧稳定性。本发明开辟了秸秆和食品加工副产品资源高效利用的新技术和有效途径，具有重要的实用性和应用推广价值。

说明书

技术领域

本发明属于畜牧饲料加工领域，具体涉及一种奶牛用低精料型发酵全混合日粮(TMR，Total Mixed Rations)及其制备方法。

背景技术

据统计，我国年产农作物秸秆约7亿吨，约占全世界秸秆年产总量的30％，是发展草食家畜巨大的潜在饲料资源。但是，农作物秸秆质地粗硬，其营养价值不高，若直接用作反刍动物的饲料进行饲喂消化率低、适口性差、难以有效利用。目前，我国秸秆的利用率仅为33％，经过技术处理部分利用率不足3％。

食品加工副产品一般含水率高、不耐存放(尤其是夏季)、易酸败。而且，由于食品加工副产品是提取了原料中的碳水化合物等成分后的残渣物质，或营养不均衡、或适口性差，因此，其作为饲料利用时需经必要的加工后才能被有效利用。

目前，国内外相关研究是将一种或多种精饲料、粗饲料加工成TMR。80年代始，我国在大型牛场引进TMR饲喂技术，并取得了良好的效果。然而，TMR一般现配现用，不易久存。研究发现，TMR一般在配制后24小时内就开始变败，不仅降低适口性，造成饲料的严重浪费，而且，会降低饲料的干物采食量，影响家畜生产性能。现阶段TMR的配送尚不能实现日配送，因此，要实现TMR的商品化及易贮运需对其进行一定的包装和贮存处理。以资源丰富的作物秸秆和食品加工副产品为主要粗饲料原料，研究开发营养全面、消化率高、适口性好、好氧稳定性好的低精料型发酵TMR新技术具有重要的现实意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种奶牛用低精料型发酵TMR及其制备方法。

本发明提供的制备奶牛用日粮的方法，包括如下步骤：

(1)将如下质量份的各个原料混合，得到混合物：

秸秆                        15-20质量份；

饲草                        4-8质量份；

蛋白饲料                    6-12质量份；

能量饲料                    25-30质量份；

食品加工副产品              40-45质量份；

微量元素及维生素预混料      0.5-1质量份；

矿物质和糖蜜                3-6质量份；

(2)将步骤(1)的混合物的水分含量调至40-50％(质量百分含量)；

(3)将步骤(2)的混合物密封发酵14天以上，得到奶牛用日粮。

所述秸秆可为玉米秸秆、麦秸、稻秸和谷草中的至少一种；所述饲草可为羊草、苜蓿、鸭茅、猫尾草、黑麦草和披碱草中的至少一种；所述蛋白饲料可为豆粕、棉粕、菜粕和花生粕中的至少一种；所述能量饲料可为玉米籽粒、大麦籽粒、小麦籽粒、高粱籽粒和麸皮中的至少一种；所述食品加工副产品可为啤酒糟、果渣、酱油渣、茶饮料渣和豆腐渣中的至少一种；所述矿物质为磷酸氢钙、石粉、食盐、小苏打和氧化镁。

其中秸秆质量是以干秸秆计的。蛋白饲料是指饲料干物质中粗蛋白含量在20％以上，且粗纤维含量在18％以下的饲料，其可分为植物性蛋白饲料和动物性蛋白饲料两大类。能量饲料主要为一些淀粉含量较高的谷物饲料。

每千克所述微量元素及维生素预混料中，可含有如下维生素和微量元素：

维生素A                ≥300000IU；

维生素D₃                ≥500000IU；

维生素E                ≥1500IU；

Zn                     ≥5g；

Mn                     ≥5g；

Cu                     ≥1g；

Fe                     ≥8g；

I                      ≥0.08g；

Se                     ≥0.02g；

Co                     ≥0.03g。

所述步骤(1)中，具体可将如下质量份的各个原料混合，得到混合物：

玉米秸秆                    10质量份；

谷草                        5质量份；

羊草                        6质量份；

豆粕                        5质量份；

棉粕                        2.5质量份；

玉米                        20质量份；

小麦麸皮                    5质量份；

啤酒糟                      41质量份；

碳酸氢钙                    1质量份；

石粉                        0.4质量份；

食盐                        0.2质量份；

小苏打                      0.3质量份；

氧化镁                      0.1质量份；

糖蜜                        3质量份；

微量元素及维生素预混料      0.5质量份；

每千克所述微量元素及维生素预混料中具体含维生素A 320000IU、维生素D₃500000IU、维生素E1500IU，含Zn 5.5g、Mn 6g、Cu 1.2g、Fe 8.5g、I 0.09g、Se 0.03g、Co 0.05g。

预混料包括维生素、微量元素和载体，可以根据所述维生素和微量元素的种类和用量自行加入载体配制，也可以商购。所述微量元素及维生素预混料具体可通过如下方法制备：将所述维生素、所述微量元素和载体混合得到的。常规用于饲料预混料的载体均可采用，如玉米蛋白粉。

所述玉米秸秆具体可为干玉米秸秆。所述豆粕具体可为市售大豆饼粕，其蛋白含量为48％左右。所述棉粕具体可为市售棉籽饼粕，其粗蛋白含量为35％以上。所述玉米具体可为市售玉米，综合净能含量为7.2MJ/kg以上。所述麸皮具体可为市售小麦麸皮，其粗蛋白含量为15％左右，综合净能含量约为5.7MJ/kg。预混料的制备方法具体如下：将市售的维生素和微量元素与载体(市售玉米蛋白粉)混合；微量元素的铜来自硫酸铜、铁来自硫酸亚铁、锰来自硫酸锰、锌来自硫酸锌、钴来自氯化钴(硫酸钴也可)、硒来自亚硒酸钠，碘来自碘化钾(碘酸钾也可)。

步骤(3)中，所述发酵的温度可为0-35℃，优选为5-25℃，最优选为20-25℃。

步骤(3)中，所述发酵的时间具体可为14-21天。

以上任一所述方法制备得到的奶牛用日粮也属于本发明的保护范围。

所述奶牛用日粮可用于饲喂奶牛。如饲喂荷斯坦奶牛。

本发明的TMR有以下优点：

(1)成本低

秸秆只需切短，无需进行氨化或其它的前处理；以农作物秸秆和食品加工副产品为主要粗饲料原料；

(2)添加鲜啤酒糟、玉米面、豆粕、棉粕、维生素和微量元素等成分，可提高营养物质的含量，使混和后的饲料达到各种营养元素的平衡；不仅能保证混合饲料中营养的全面和各组成成分的均质性，避免动物挑食现象的发生；且通过发酵显著地改善了饲料的品质，能有效提高奶牛的采食量，改善饲料的适口性和消化率，可增进家畜的健康状况，明显改善动物的生产性能；

(3)良好的有氧稳定性

可以在开封后至少1周之内不会发生变败；通过青贮裹包机械裹包的发酵TMR便于运输、贮藏、流通和利用，有利于奶牛的现代化集约饲养；通过配送可以使不具有TMR搅拌机械的中小规模的牛场及散养农户也可以利用TMR，提高奶的产量和质量。

本发明以作物秸秆和食品加工副产品为主要粗饲料原料，通过和精饲料、维生素、微量元素等营养成分混合，通过调整适宜的水分含量，然后密封发酵而成奶牛用低精料型全价饲料产品，开辟了秸秆和食品加工副产品资源高效利用的新技术和有效途径，具有重要的实用性和应用推广价值。

附图说明

图1为奶牛用低精料型发酵TMR制备的工艺流程图

图2为实施例1中第一组样本和第二组样本的pH、乳酸含量比较。

图3为实施例1中第一组样本和第二组样本的乳酸菌的动态变化情况

图4为实施例2中发酵TMR的好氧稳定性检测结果。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。下述实施例中的％，如无特殊说明，均为质量百分含量。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

实施例中：玉米秸秆为干玉米秸秆；豆粕为市售大豆饼粕，其蛋白含量为48％左右；棉粕为市售棉籽饼粕，其粗蛋白含量为35％以上；玉米为市售玉米，综合净能含量为7.2MJ/kg以上。麸皮为市售小麦麸皮，其粗蛋白含量为15％左右，综合净能含量约为5.7MJ/kg。预混料的制备方法：将市售的维生素和微量元素与载体(市售玉米蛋白粉)混合；微量元素的铜来自硫酸铜、铁来自硫酸亚铁、锰来自硫酸锰、锌来自硫酸锌、钴来自氯化钴(硫酸钴也可)、硒来自亚硒酸钠，碘来自碘化钾(碘酸钾也可)。

实施例1、TMR的制备和发酵性能测定

一、原料组成

原料组成见表1。

表1原料组成及营养成分含量

每千克预混料中含维生素A 320000IU、维生素D₃500000IU、维生素E 1500IU，含Zn 5.5g、Mn 6g、Cu 1.2g、Fe 8.5g、I 0.09g、Se 0.03g、Co 0.05g。

二、TMR的制备和发酵性能测定

1、原料的前处理

秸秆、饲草用饲草切碎机切断，长度控制在10-30mm左右，或使用揉切机进行揉切处理。能量饲料使用前进行粉碎处理。

2、按表1的比例称取各个原料，按比重由小到大的顺序依次投放到TMR搅拌机中进行混合均匀，调水分含量为40％。

3、将步骤2得到的混合物置于青贮袋中密封(每袋500g)，室温(20-25℃)贮藏。

4、分别于贮藏的第0、7、14、21、28、35、42、49、56和63天开封取样，每次分别从3个不同青贮袋中取样，作为三个重复样本。

5、检测各个样品的pH、有机酸含量、氨态氮含量、乳酸菌含量和酵母含量随时间的变化(取三个重复样本的平均值)。

第0-3天pH从6.0迅速下降到3.92，第3-64天，pH基本维持在3.77-3.86之间。第0-3天有机酸生成也很迅速：乳酸从0.01％增长到2.12％，第3-14天增长的速度变慢，第28-64天呈现出稳定的状态；贮藏过程中没有检测出丙酸和丁酸。氨态氮含量自始至终都很低，占总氮的比例不足1％；V-score评分为100。乳酸菌从第0天的3.2×10³cfu/g到第3天6.6×10⁵cfu/g，第7天的6.2×10⁷cfu/g，迅速增长，第14天为3.2×10⁷cfu/g，之后呈现稳定的状态，第28-64天为5.5-6.5×10⁵cfu/g。酵母只在第0天检测出3.3×10²cfu/g，从第3-64天没有检测出酵母。以上结果表明：低精料型发酵TMR的发酵品质良好。pH和乳酸含量随时间的变化见图2。乳酸菌含量随时间的变化见图3。

实施例2、TMR的制备和有氧稳定性检测

1、原料的前处理

秸秆、饲草用饲草切碎机切断，长度控制在10-30mm左右，或使用揉切机进行揉切处理。能量饲料使用前进行粉碎处理。

2、按表1的比例称取各个原料，按比重由小到大的顺序依次投放到TMR搅拌机中进行混合均匀，调水分含量为40％。

3、将步骤2得到的混合物置于青贮袋中密封(每袋装500g)，得到6个密封袋，随机分成两组，一组冷冻保存、另一组室温(20-25℃)发酵。

4、第21天开封，第一组事先在室温下解冻；分别将各组的样本混合均匀并放置于隔热无菌开放式容器中，从第1天至第19天进行有氧稳定性分析。

第一组的样本在第24小时就显示出发热变败的现象(高出室温2℃以上)而且温度升高较快，饲料表面出现发霉的现象，至第5天达到43℃并维持到第6天，之后呈下降的趋势，到第10天和第11天出现第2次温度高峰，第18天开始恢复到室温(见图4)；第二组的样本自始至终没有发热和发霉的现象。第一组的样本的pH从6.0上升到8.7，而第二组的样本从3.77到3.78(基本上没有变化)。第二组的样本的乳酸菌从开封的6.5×10⁵cfu/g到5.5×10⁵cfu/g，没有检测出酵母；第一组的样本的乳酸菌从最初的3.2×10³cfu/g到最终的未检测出，酵母则由3.3×10²cfu/g上升至3.3×10⁵cfu/g。综合分析表明，发酵TMR较未发酵TMR具有良好的有氧稳定性。

实施例3、TMR的制备和饲喂效果分析

一、TMR的制备

1、原料的前处理

秸秆、饲草用饲草切碎机切断，长度控制在10-30mm左右，或使用揉切机进行揉切处理。能量饲料使用前进行粉碎处理。

2、按表1的比例称取各个原料，按比重由小到大的顺序依次投放到TMR搅拌机中进行混合均匀，调水分含量为40％。

3、将步骤2得到的混合物用青贮裹包机(日本，Takakita)裹包密封，置于室外(最低温度5℃，最高温度25℃)发酵。

4、发酵21天得到发酵TMR。

二、观察TMR外在形态

发酵21天得到TMR的颜色基本呈黄色，其中部分略带褐色，具有酸香气味，玉米秸秆的质地柔软，饲料物料清晰，不黏结，无霉变现象，整体保存良好。

三、TMR的发酵品质

发酵21天得到TMR发酵品质见表2。

表2 TMR的发酵品质(NS：未检出)

    项目    数值    pH    3.84    乳酸    3.68％    乙酸    0.67％    丙酸    0    丁酸    0    氨态氮(％总氮)    0.80    乳酸菌    6.7×10⁵cfu/g    酵母菌    NS    霉菌    NS

四、饲喂效果分析

按照产奶量(20.48±7.32)kg/d、胎次(2-3胎)、泌乳日龄(114±13)d相近的原则，选择20头泌乳中期荷斯坦奶牛，采用完全随机试验设计分为2组(n＝10)。

为了让发酵TMR组奶牛适应TMR饲喂方式，两组奶牛先进行2周的预饲养，使其逐渐过渡到TMR饲喂状态；预饲期结束后，进入为期3周的试验期。

试验期两组采用不同的饲料饲喂，具体如下：

第一组(对照组)：将表1中的原料进行前处理后(方法同步骤一的1)，置于食槽饲喂奶牛。

第二组(试验组)：将步骤一制备得到发酵21天得到TMR置于食槽，饲喂奶牛。

试验牛采用散栏式饲养，日喂3次(03:00、09:00和15:00)，外设运动场和饮水槽，自由饮水。采用真空式管道挤奶机每日挤奶2次(07:00和19:00)。试验期每周采集一次奶样，立即进行乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、非脂固形物和体细胞数的测定分析，结果取三周的平均值，见表3。

表3试验期两组处理奶牛的采食量和生产性能

    项  目    对照组    试验组  干物质采食量(kg/d)    18.25    19.38    产奶量(kg/d)    20.28    21.34  乳体细胞数(万/ml)    33.25    32.12  4％标准乳量(kg/d)    18.73    19.67    乳脂率(％)    3.49    3.48    乳蛋白率(％)    3.52    3.54    乳糖率(％)    4.58    4.59    非脂固形物(％)    8.91    8.99

与对照组相比，实验组的奶牛的干物质采食量(6.2％)和产奶量(约1kg)显著提高，乳体细胞数量降低，乳脂率、乳蛋白率和非脂固形物没有明显的差别。