公布日：2023.10.20

申請日：2022.04.18

分類號：A23K10/12(2016.01)I;A23K10/14(2016.01)I;A23K10/18(2016.01)I;A23K10/30(2016.01)I;A23K10/33(2016.01)I;A23K10/37(2016.01)I;A23K20/189(2016.01)I

摘要

本發明涉及一種麥草秸稈預處理廢水在制備發酵飼料中的應用，屬于生物發酵飼料技術領域。本發明所采用的麥草秸稈預處理廢水提供了一種菌酶協同發酵體系，菌酶協同發酵體系中的微生物通過產生相應酶來酶解大分子物質，降低抗營養因子的抗原性；通過產生有機酸和抑菌物質以發揮抑菌活性；菌酶協同發酵飼料相較單一飼料相比營養更均衡，適口性更好，可以維持動物腸道穩態，與全價配合飼料的營養組成更接近。本發明將麥草秸稈預處理廢水用于制備發酵飼料，實現了廢水的進一步利用。

權利要求書

1.麥草秸稈預處理廢水在制備發酵飼料中的應用，所述麥草秸稈預處理廢水含有菌酶協同發酵體系，該菌酶發酵體系主要包括地衣芽孢桿菌、糞產堿桿菌、賴氨酸芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌，以及果膠酶、蛋白酶、木聚糖酶和纖維素酶。

2.如權利要求1所述的應用，其特征在于，所述麥草秸稈預處理廢水取自中國專利文獻CN113151098A耐堿復合微生物預處理菌劑預處理麥草秸稈后過濾所得濾液。

3.如權利要求1所述的應用，其特征在于，所述發酵飼料中粗蛋白含量高于15.5％，進一步優選為15.5～20.2％，小肽含量高于6.2％，進一步優選為6.2～7.9％，有機酸含量高于3.1％，進一步優選為3.1～4.6％，總可消化養分高于85.2％，進一步優選為85.2～87.8％。

4.一種利用麥草秸稈預處理廢水制備發酵飼料的方法，包括如下步驟：S1、廢水預處理：將麥草秸稈預處理廢水除雜后補充微生物菌群，得發酵用水；S2、原料預處理：以玉米、豆粕、麥麩和甘蔗糖蜜為發酵飼料原料，將玉米、豆粕、麥麩粉碎后混合，加入甘蔗糖蜜混合均勻，得預混料；預混料中玉米、豆粕、麥麩和甘蔗糖蜜的重量份配比為：玉米8～12份，豆粕6～9份，麥麩2～5份，甘蔗糖蜜1～2份；S3、預混料濕潤：按照步驟S2預混料質量的4～7％取步驟S1的發酵用水，噴灑于預混料中，攪拌均勻，35～38℃靜置保溫3～12h；S4、飼料發酵：按照步驟S2預混料質量的30～35％取步驟S1的發酵用水，與步驟S3保溫后的預混料混合，33～35℃厭氧發酵3～5天，得發酵飼料。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S1中所述麥草秸稈預處理廢水取自中國專利文獻CN113151098A耐堿復合微生物預處理菌劑預處理麥草秸稈后過濾所得濾液。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S1中所述發酵用水中的活菌數為1.0×109cfu/mL～1.0×1010cfu/mL；優選的，步驟S1中所述發酵用水中果膠酶酶活為35～40U/mL，蛋白酶酶活為35～42U/mL，木聚糖酶酶活為11～15U/mL，纖維素酶酶活為5～7U/mL。

7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S1中所述微生物菌群為乳酸菌與酵母菌；進一步優選的，所述微生物菌群中乳酸菌和酵母菌的比例為1：1；進一步優選的，所述乳酸菌為布氏乳桿菌、乳酸片球菌、副干酪乳桿菌中的一種或多種，所述酵母菌為產朊假絲酵母、白假絲酵母、紅酵母、釀酒酵母中的一種或多種。

8.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S1廢水預處理的具體步驟為：s1、調節pH：取麥草秸稈預處理廢水，將pH值調節至7.3～7.8；s2、攪拌：將pH7.3～7.8的麥草秸稈預處理廢水進行攪拌，攪拌時間為20～40min；s3、靜置：將攪拌后的麥草秸稈預處理廢水在20～30℃下靜置2～3h，取上層清液；s4、補充微生物：在上層清液中補充加入上層清液質量1.2～1.8％微生物菌群后，得到發酵用水；優選的，步驟S2原料預處理的具體步驟為：a、將玉米、豆粕、麥麩干燥粉碎，粉碎粒度為1.0～2.5mm；b、將粉碎后的玉米、豆粕、麥麩在50～70℃下攪拌均勻；c、再加入甘蔗糖蜜，混合均勻得預混料，預混料中玉米、豆粕、麥麩和甘蔗糖蜜的重量份配比為：玉米8～12份，豆粕6～9份，麥麩2～5份，甘蔗糖蜜1～2份。

9.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S2所述預混料中還包括微量元素、甘氨酸、辛癸酸甘油酯、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、大豆異黃酮中的一種或多種；進一步優選的，所述微量元素為鐵、錳、鋅。

10.如權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S4所述發酵飼料中粗蛋白含量高于15.5％，進一步優選為15.5～20.2％，小肽含量高于6.2％，進一步優選為6.2～7.9％，有機酸含量高于3.1％，進一步優選為3.1～4.6％，總可消化養分高于85.2％，進一步優選為85.2～87.8％。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了麥草秸稈預處理廢水在制備發酵飼料中的應用。

本發明的技術方案如下：

麥草秸稈預處理廢水在制備發酵飼料中的應用，所述麥草秸稈預處理廢水含有菌酶協同發酵體系，該菌酶發酵體系主要包括地衣芽孢桿菌、糞產堿桿菌、賴氨酸芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌，以及果膠酶、蛋白酶、木聚糖酶和纖維素酶。

根據本發明優選的，所述麥草秸稈預處理廢水取自中國專利文獻CN113151098A耐堿復合微生物預處理菌劑預處理麥草秸稈后過濾所得濾液。

根據本發明優選的，所述發酵飼料中粗蛋白含量高于15.5％，進一步優選為15.5～20.2％，小肽含量高于6.2％，進一步優選為6.2～7.9％，有機酸含量高于3.1％，進一步優選為3.1～4.6％，總可消化養分高于85.2％，進一步優選為85.2～87.8％。

一種利用麥草秸稈預處理廢水制備發酵飼料的方法，包括如下步驟：

S1、廢水預處理：將麥草秸稈預處理廢水除雜后補充微生物菌群，得發酵用水；

S2、原料預處理：以玉米、豆粕、麥麩和甘蔗糖蜜為發酵飼料原料，將玉米、豆粕、麥麩粉碎后混合，加入甘蔗糖蜜混合均勻，得預混料；預混料中玉米、豆粕、麥麩和甘蔗糖蜜的重量份配比為：玉米8～12份，豆粕6～9份，麥麩2～5份，甘蔗糖蜜1～2份；

S3、預混料濕潤：按照步驟S2預混料質量的4～7％取步驟S1的發酵用水，噴灑于預混料中，攪拌均勻，35～38℃靜置保溫3～12h；

S4、飼料發酵：按照步驟S2預混料質量的30～35％取步驟S1的發酵用水，與步驟S3保溫后的預混料混合，33～35℃厭氧發酵3～5天，得發酵飼料。

根據本發明優選的，步驟S1中所述麥草秸稈預處理廢水取自中國專利文獻CN113151098A耐堿復合微生物預處理菌劑預處理麥草秸稈后過濾所得濾液。

根據本發明優選的，步驟S1中所述發酵用水中的活菌數為1.0×109cfu/mL～1.0×1010cfu/mL。

根據本發明優選的，步驟S1中所述發酵用水中果膠酶酶活為35～40U/mL，蛋白酶酶活為35～42U/mL，木聚糖酶酶活為11～15U/mL，纖維素酶酶活為5～7U/mL。

根據本發明優選的，步驟S1中所述微生物菌群為乳酸菌與酵母菌。

進一步優選的，所述微生物菌群中乳酸菌和酵母菌的比例為1：1。

進一步優選的，所述乳酸菌為布氏乳桿菌、乳酸片球菌、副干酪乳桿菌中的一種或多種，所述酵母菌為產朊假絲酵母、白假絲酵母、紅酵母、釀酒酵母中的一種或多種。

根據本發明優選的，步驟S1廢水預處理的具體步驟為：

s1、調節pH：取麥草秸稈預處理廢水，將pH值調節至7.3～7.8；

s2、攪拌：將pH7.3～7.8的麥草秸稈預處理廢水進行攪拌，攪拌時間為20～40min；

s3、靜置：將攪拌后的麥草秸稈預處理廢水在20～30℃下靜置2～3h，取上層清液；

s4、補充微生物：在上層清液中補充加入上層清液質量1.2～1.8％微生物菌群后，得到發酵用水。

根據本發明優選的，步驟S2原料預處理的具體步驟為：

a、將玉米、豆粕、麥麩干燥粉碎，粉碎粒度為1.0～2.5mm；

b、將粉碎后的玉米、豆粕、麥麩在50～70℃下攪拌均勻；

c、再加入甘蔗糖蜜，混合均勻得預混料，預混料中玉米、豆粕、麥麩和甘蔗糖蜜的重量份配比為：玉米8～12份，豆粕6～9份，麥麩2～5份，甘蔗糖蜜1～2份。

根據本發明優選的，步驟S2所述預混料中還包括微量元素、甘氨酸、辛癸酸甘油酯、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、大豆異黃酮中的一種或多種。

進一步優選的，所述微量元素為鐵、錳、鋅。

根據本發明優選的，步驟S4所述發酵飼料中粗蛋白含量高于15.5％，進一步優選為15.5～20.2％，小肽含量高于6.2％，進一步優選為6.2～7.9％，有機酸含量高于3.1％，進一步優選為3.1～4.6％，總可消化養分高于85.2％，進一步優選為85.2～87.8％。

本發明在33～35℃厭氧發酵3～5天得發酵飼料，該發酵溫度及時間可以更好的保證飼料的發酵效果。

本發明在麥草秸稈預處理廢水中補充加入的乳酸菌與酵母菌可以起到產酸的作用，酵母菌發酵時產生的乳酸、乙酸、丙酸等可以降低飼料pH值，抑制病原菌的生長，乳酸菌代謝產生的乳酸等可抑制吲哚等有害物質積累，降低飼料pH值。二者還可以賦予發酵飼料動物喜食的香味，改善飼料色澤和質地，提高飼料營養價值與飼料適口性。

本發明提供了雞、豬兩種常見動物的發酵飼料制備方法，并針對動物的不同階段對本發明的配方進行補充，以達到更好的飼喂效果。

本發明根據不同的需求在發酵飼料的預混料中另外添加微量元素、甘氨酸、辛癸酸甘油酯、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀和/或大豆異黃酮，其中，添加適量微量元素可以提高雛雞的存活率，鐵參與形成血紅蛋白，錳促進鈣、磷的吸收，骨骼的形成，鋅具有促進生長、預防皮膚病的作用；甘氨酸是幼禽的必需氨基酸，可以參與合成機體蛋白質，有抗炎與提高免疫的作用，同時與上述添加的微量元素配合、可以有效促進微量元素的吸收；辛癸酸甘油酯、碳酸氫鈉可以減小飼料粘性，在腸胃中的酸性條件下，促進飼料的分解與吸收，可以提高產蛋率；檸檬酸鈉、檸檬酸鉀，可以降低胃內pH，促進仔豬消化本方法制得的發酵仔豬飼料，提高對于攝入營養成分的吸收；大豆異黃酮可以提高母豬的免疫能力與母乳中蛋白量，可以降低仔豬對患常見疾病的幾率，同時可降低仔豬的腹瀉率。

本發明的技術特點：

針對麥草秸稈預處理廢水的再利用，本發明提供了一種麥草秸稈預處理廢水在制備發酵飼料中的應用，所述麥草秸稈預處理廢水可提供一種豐富的復合菌酶體系，其含有的菌種主要包括地衣芽孢桿菌、糞產堿桿菌、賴氨酸芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌，由麥草秸稈預處理廢水預處理后得到的發酵用水中，活菌數為1.0×109cfu/mL～1.0×1010cfu/mL，各菌株的具體產酶作用如下：

地衣芽孢桿菌：可以產堿性纖維素酶、堿性半纖維素酶、堿性蛋白酶和堿性果膠酶，并產生抗菌活性物質抑制致病菌的生長；

糞產堿桿菌：可以產堿性纖維素酶和半纖維素酶；

賴氨酸芽孢桿菌：可以產堿性半纖維素酶；

枯草芽孢桿菌：可以產淀粉酶和蛋白酶，可抑制其它致病菌的生長；

蠟樣芽孢桿菌：可以產堿性纖維素酶；

本發明中的所利用的麥草秸稈預處理廢水為飼料發酵提供了豐富的復合菌酶體系，其他次級代謝產物可以有效抑制致病菌的生長，防止雜菌污染。

本發明的麥草秸稈預處理廢水還含有豐富的生物酶，包括果膠酶酶活為35～40U/mL，蛋白酶酶活為35～42U/mL，木聚糖酶酶活為11～15U/mL，纖維素酶酶活為5～7U/mL。

本發明的有益效果：

1、本發明將麥草秸稈預處理廢水用于制備發酵飼料，實現了廢水的進一步利用，并提供了一種利用麥草秸稈預處理廢水制備發酵飼料的方法。飼料發酵過程中，蛋白酶可以分解蛋白質基質中的大分子蛋白質，提高其消化率與特定功能肽的含量；纖維素酶可降解飼料原料，將飼料中難降解組分轉化為容易被吸收的小分子物質，從而提高飼料的吸收利用率；纖維素酶與木聚糖酶可酶解木質纖維素，提高酶解率與木聚糖產量；枯草芽孢桿菌具有清除植物飼料中抗營養因子的重要作用；地衣芽孢桿菌可去除木質素，使纖維組織松散，利于發酵。

2、本發明所采用的麥草秸稈預處理廢水提供了一種菌酶協同發酵體系，菌酶協同發酵體系中的微生物通過產生相應酶來酶解大分子物質，降低抗營養因子的抗原性；通過產生有機酸和抑菌物質以發揮抑菌活性；菌酶協同發酵飼料相較單一飼料相比營養更均衡，適口性更好，可以維持動物腸道穩態，與全價配合飼料的營養組成更接近。

3、本發明生產的發酵飼料具有良好的性能。地衣芽孢桿菌的加入可以改善飼養動物的生長性能與營養物質表觀消化率，降低消化道pH值。地衣芽孢桿菌與低聚木糖合用可有效提高動物免疫器官指數，提高血液中超氧化物歧化酶含量。

4、麥草秸稈預處理廢水的殘糖分析檢測中，檢出含有L-古羅糖醛酸、D-甘露糖醛酸，將其用于發酵飼料的制備，可有效提高飼料轉化率，提高發酵飼料的性能，其他低聚木糖的加入可改善腸道健康，提高生長性能。此外，葡萄糖等發酵基礎糖類，可為微生物發酵補充營養源，有利于提高發酵效率。

（發明人：王騰飛;黃迪;吳東振;齊圣;劉洪玲;袁海波;蔣藝;武玉康）