一种混合菌发酵玉米秸秆生产益生菌颗粒饲料的方法

摘要

本发明提供一种混合菌发酵玉米秸秆生产益生菌颗粒饲料的方法，该方法将新收割干燥的玉米秸秆粉碎至1mm-5mm，加入麸皮、玉米粉和水，使麸皮、玉米粉和水的质量分别占配制后饲料总质量的2%-5%、3%-6%和60%，混匀后进行高压灭菌制成发酵培养基，然后接种黑曲霉、酿酒酵母和纳豆芽孢杆菌三种菌进行混合菌发酵，发酵结束后加入玉米粉和水，玉米粉和水的加入量分别占配制后饲料总质量的18%-25%和20%-30%，充分搅拌混匀，设置冷制粒机的工作参数为：模孔直径4-6毫米，刀片与模板的距离20-30毫米，进行制粒。所制备出的颗粒饲料具有成本低、制备简单、益生菌含量高、营养价值丰富等特点，能有效的提高动物的免疫力，减少疾病发生，提高畜禽产品的质量。

说明书

技术领域

本发明涉及生产饲料的方法，具体的说是一种混合菌发酵玉米秸秆生产益生菌颗粒饲料的方法。

背景技术

玉米秸秆含有30％以上的碳水化合物、2％～5％的蛋白质和0.5％～1％的脂肪，是生产饲料的优质原料，然而目前玉米秸秆的利用率极低，大部分玉米秸秆被随意的丢弃甚至焚烧，不但造成环境污染而且造成资源的大量浪费。传统的利用玉米秸秆喂养动物的方法主要有：粉碎后加水搅拌直接喂养的方法和氨化处理的方法。针对粉碎加水搅拌直   接喂养的方法，动物对营养物质的吸收率极低，氨化处理的秸秆虽然提高了饲料的吸收率，但是由于其产品特性和制作方法的限定不适合大规模工业化生产。CN101720850A公布了一种生物秸秆饲料，该发酵方法虽然一定程度上提高了秸秆的营养价值，但是还是不能解决秸秆饲料的储藏和运输问题。CN102132762A公布了一种秸秆饲料及其制备方法，该方法通过两步好氧一步厌氧发酵，操作复杂且发酵时间长。

发明内容

本发明针对上述问题的不足，提供一种混合菌发酵玉米秸秆生产益生菌颗粒饲料的方法，本发明采用黑曲霉、酿酒酵母和纳豆芽孢杆菌三种菌对玉米秸秆进行混合菌发酵，通过冷制粒机将其制成颗粒饲料，所制备出的饲料具有较高的营养价值，能有效的提高动物的免疫力，减少疾病发生，提高畜禽产品的质量。

本发明所使用的菌种为由中国工业微生物菌种保藏中心购买的黑曲霉CICC 41254、酿酒酵母CICC 1252和纳豆芽孢杆菌CICC20132。 

一种混合菌发酵玉米秸秆生产益生菌颗粒饲料的方法，其具体制备步骤为：

步骤一、玉米秸秆的处理：取新收割干燥且无霉变的玉米秸秆粉碎至1mm-5mm；

步骤二、发酵菌种的制备

（1）菌种培养基的制备

黑曲霉和酿酒酵母的菌种培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基，其具体配制方法为，取马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，冷却后用纱布过滤除去马铃薯块，向滤液内加入葡萄糖20克搅拌至完全溶解，补水至1000毫升，121℃灭菌20分钟；纳豆芽孢杆菌的菌种培养基配制方法为：将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℃灭菌20分钟。

（2）菌种的制备

a. 黑曲霉菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2-3环黑曲霉菌丝体接种于装有100毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、200转/分钟恒温振荡培养48小时；

b. 酿酒酵母菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2-3环酿酒酵母接种于装有250毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、100转/分钟恒温振荡培养48小时；

c. 纳豆芽孢杆菌菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2-3环纳豆芽孢杆菌接种于装有250毫升纳豆芽孢杆菌的菌种培养基的500毫升三角瓶中，28℃、150转/分钟恒温振荡培养48小时。

步骤三、发酵培养基的制备

向容器中分别加入上述步骤一所粉碎的玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水，搅拌均匀，得到混合物，使其中玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水的质量分别混合物总质量的25%-40%、2%-5%、3%-6%和60%，21℃高压蒸汽灭菌30分钟，制备出发酵培养基，备用；

步骤四、接种并发酵

将步骤二所制备的黑曲霉菌种、酿酒酵母菌种、纳豆芽孢杆菌菌种分别接种于步骤三所制备的发酵培养基中，接种量均为发酵培养基质量的1%-5%， 然后在28℃培养3-8天，得到发酵后混合物。

步骤五、饲料的造粒成型

向步骤四中发酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成饲料，玉米粉和水加入量为配制后饲料总质量的18%-25%和20%-30%，充分搅拌混匀，设置冷制粒机的工作参数为：模孔直径4-6毫米，刀片与模板的距离20-30毫米，进行制粒。

有益效果

1、本发明在制作过程中所选用采用黑曲霉CICC 41254、纳豆芽孢杆菌和酿酒酵母三种混合菌对玉米秸秆发酵，这三种菌种是经大量实验菌种结合匹配后选定的，比单独用一种菌或者选用其他菌种发酵效果好；黑曲霉可以产生蛋白酶、植酸酶、果胶酶，这些酶能有效促进动物对饲料营养的吸收；实验结果表明与纳豆芽孢杆菌和酿酒酵母配合使用其效果理想，所制备出的饲料能高效促进动物成长。其中活菌计数实验表明通过本发明方法生产的发酵秸秆饲料含有大量的活性益生菌成分，增加了该饲料营养价值，能有效调整动物肠道内有益菌群的平衡，提高动物对饲料的吸收利用率，增强动物的免疫力，减少疾病发生，提高畜禽产品的质量；动物喂养实验表明经发明饲料喂养后的动物生长速度明显加快，说明本发明所制备的混合菌发酵玉米秸秆生产益生菌颗粒饲料能有效提高动物生长速度，有效的提高了玉米秸秆发酵饲料的消化能和粗蛋白含量。

2、本发明发酵玉米秸秆生产颗粒饲料所用的原料简单，制作成本低，仅有玉米秸秆粉、麸皮、玉米粉和水，来源广泛，操作简单，产品便于储藏和运输，能够进行规模化大量生产。本发明中所用的黑曲霉、酿酒酵母和纳豆芽孢杆菌均为2008年12月我国农业部1126号公告《饲料添加剂品种目录（2008）》中规定的可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂菌种，可以直接喂养动物，保证了饲料的安全性。

3、本发明是一种混合菌发酵玉米秸秆生产益生菌颗粒饲料的方法，在饲料制粒时采用冷制粒机，冷制粒机可以在常温下对发酵饲料进行造粒，避免了高温造粒过程中发酵饲料中的有益菌活力的下降。

具体实施方式

实施例1

步骤一、玉米秸秆的处理：取新收割干燥且无霉变的玉米秸秆粉碎至1mm；

步骤二、发酵菌种的制备

（1）菌种培养基的制备

黑曲霉和酿酒酵母的菌种培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基，其具体配制方法为，取马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，冷却后用纱布过滤除去马铃薯块，向滤液内加入葡萄糖20克搅拌至完全溶解，补水至1000毫升，121℃灭菌20分钟；纳豆芽孢杆菌的菌种培养基配制方法为：将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℃灭菌20分钟。

（2）菌种的制备

a. 黑曲霉菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2环黑曲霉菌丝体接种于装有100毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、200转/分钟恒温振荡培养48小时；

b. 酿酒酵母菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2环酿酒酵母接种于装有250毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、100转/分钟恒温振荡培养48小时；

c. 纳豆芽孢杆菌菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2环纳豆芽孢杆菌接种于装有250毫升纳豆芽孢杆菌的菌种培养基的500毫升三角瓶中，28℃、150转/分钟恒温振荡培养48小时。

步骤三、发酵培养基的制备

向容器中分别加入上述步骤一所粉碎的玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水，搅拌均匀，得到混合物，使其中玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水的质量分别混合物总质量的35%、2%、3%和60%，21℃高压蒸汽灭菌30分钟，制备出发酵培养基，备用；

步骤四、接种并发酵

将步骤二所制备的黑曲霉菌种、酿酒酵母菌种、纳豆芽孢杆菌菌种分别接种于步骤三所制备的发酵培养基中，接种量均为发酵培养基质量的1%， 然后以28℃培养3天，得到发酵后混合物。

步骤五、饲料的造粒成型

向步骤四中发酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成饲料，玉米粉和水加入量为配制后饲料总质量的18%和20%，充分搅拌混匀，设置冷制粒机的工作参数为：模孔直径4毫米，刀片与模板的距离20毫米，进行制粒。

实施例2

步骤一、玉米秸秆的处理：取新收割干燥且无霉变的玉米秸秆粉碎至5mm；

步骤二、发酵菌种的制备

（1）菌种培养基的制备

黑曲霉和酿酒酵母的菌种培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基，其具体配制方法为，取马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，冷却后用纱布过滤除去马铃薯块，向滤液内加入葡萄糖20克搅拌至完全溶解，补水至1000毫升，121℃灭菌20分钟；纳豆芽孢杆菌的菌种培养基配制方法为：将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℃灭菌20分钟。

（2）菌种的制备

a. 黑曲霉菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取3环黑曲霉菌丝体接种于装有100毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、200转/分钟恒温振荡培养48小时；

b. 酿酒酵母菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取3环酿酒酵母接种于装有250毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、100转/分钟恒温振荡培养48小时；

c. 纳豆芽孢杆菌菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取3环纳豆芽孢杆菌接种于装有250毫升纳豆芽孢杆菌的菌种培养基的500毫升三角瓶中，28℃、150转/分钟恒温振荡培养48小时。

步骤三、发酵培养基的制备

向容器中分别加入上述步骤一所粉碎的玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水，搅拌均匀，得到混合物，使其中玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水的质量分别混合物总质量的29%、5%、6%和60%，21℃高压蒸汽灭菌30分钟，制备出发酵培养基，备用；

步骤四、接种并发酵

将步骤二所制备的黑曲霉菌种、酿酒酵母菌种、纳豆芽孢杆菌菌种分别接种于步骤三所制备的发酵培养基中，接种量均为发酵培养基质量的5%， 然后以28℃培养3-8天，得到发酵后混合物。

步骤五、饲料的造粒成型

向步骤四中发酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成饲料，玉米粉和水加入量为配制后饲料总质量的25%和30%，充分搅拌混匀，设置冷制粒机的工作参数为：模孔直径6毫米，刀片与模板的距离30毫米，进行制粒。

实施例3

步骤一、玉米秸秆的处理：取新收割干燥且无霉变的玉米秸秆粉碎至3mm；

步骤二、发酵菌种的制备

（1）菌种培养基的制备

黑曲霉和酿酒酵母的菌种培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基，其具体配制方法为，取马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，冷却后用纱布过滤除去马铃薯块，向滤液内加入葡萄糖20克搅拌至完全溶解，补水至1000毫升，121℃灭菌20分钟；纳豆芽孢杆菌的菌种培养基配制方法为：将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℃灭菌20分钟。

（2）菌种的制备

a. 黑曲霉菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2-3环黑曲霉菌丝体接种于装有100毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、200转/分钟恒温振荡培养48小时；

b. 酿酒酵母菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2-3环酿酒酵母接种于装有250毫升马铃薯葡萄糖琼脂培养基的500毫升三角瓶中，28℃、100转/分钟恒温振荡培养48小时；

c. 纳豆芽孢杆菌菌种的制备：从保藏的斜面的菌种中，用接种环刮取2-3环纳豆芽孢杆菌接种于装有250毫升纳豆芽孢杆菌的菌种培养基的500毫升三角瓶中，28℃、150转/分钟恒温振荡培养48小时。

步骤三、发酵培养基的制备

向容器中分别加入上述步骤一所粉碎的玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水，搅拌均匀，得到混合物，使其中玉米秸秆、麸皮、玉米粉和水的质量分别混合物总质量的30%、4%、5%和60%，21℃高压蒸汽灭菌30分钟，制备出发酵培养基，备用；

步骤四、接种并发酵

将步骤二所制备的黑曲霉菌种、酿酒酵母菌种、纳豆芽孢杆菌菌种分别接种于步骤三所制备的发酵培养基中，接种量均为发酵培养基质量的3%， 然后以28℃培养5天，得到发酵后混合物。

步骤五、饲料的造粒成型

向步骤四中发酵后的混合物中加入玉米粉和水配制成饲料，玉米粉和水加入量为配制后饲料总质量的20%和25%，充分搅拌混匀，设置冷制粒机的工作参数为：模孔直径5毫米，刀片与模板的距离25毫米，进行制粒。

活菌计数实验：

对所制备的益生菌颗粒饲料中的酿酒酵母和纳豆芽孢杆菌的活菌数进行计数分析，以评定该颗粒饲料的效果。

酿酒酵母和纳豆芽孢杆菌活菌计数方法均采用平板计数法，其中酿酒酵母采用的平板培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基，纳豆芽孢杆菌采用的培养基为：蛋白胨 5克，牛肉膏3克，氯化钠,5克，,琼脂 15克，蒸馏水 1000毫升 调PH至7.0。通过平板计数，实施例2中颗粒饲料的活菌数结果见下表。

颗粒饲料活菌计数结果表：

动物喂养实验：

对所制备的益生菌颗粒饲料进行动物喂养实验。

选取条件基本相同的45日龄的仔猪10头，随机分成2组，分别投喂上述两种不同饲料，经30天实验后，各组的增重结果见下表。

喂养不同饲料仔猪的增重结果表：