一種含小麥秸稈和葦狀羊茅的青貯組合物及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含小麥秸稈和葦狀羊茅的青貯組合物及其應(yīng)用。一種小麥秸稈和葦狀羊茅青貯組合物，由以下組分組成：以鮮重計，小麥秸稈55～65重量份、葦狀羊茅35～45重量份，纖維素酶制劑以及乳酸菌復(fù)合添加劑，所述的乳酸菌復(fù)合添加劑由植物乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌以及葡萄糖組成。本發(fā)明針對小麥秸稈和葦狀羊茅的特性，從眾多發(fā)酵促進劑中選擇了特定的發(fā)酵促進劑組合，顯著提高了混合青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，成本低，安全，可靠，易于利用。
【專利說明】一種含小麥秸稈和葦狀羊茅的青貯組合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飼草料調(diào)制加工和生物添加劑應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含小麥秸桿和葦狀羊茅的青貯組合物及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]由于西藏特殊的地理位置和生態(tài)條件，畜牧業(yè)在全區(qū)占有非常重要的地位。但是目前西藏牧區(qū)草地超載率達80%，過度超載放牧造成50%以上的可利用草地發(fā)生不同程度退化，其中1/2以上重度退化，1/3左右沙化。草地退化致使草畜矛盾日益突出，嚴重制約了西藏畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在西藏農(nóng)區(qū)實施優(yōu)質(zhì)牧草種植，加工與貯藏，為牧區(qū)提供優(yōu)質(zhì)青貯飼料，對緩解藏北冬春季節(jié)草地超載過牧壓力，促進退化高寒草地恢復(fù)重建，實現(xiàn)藏北草地畜牧業(yè)減壓增效具有重要意義。
[0003]農(nóng)作物秸桿青貯可以改善其適口性，提高秸桿消化率，節(jié)約牧草資源，解決由于高寒地區(qū)牧草產(chǎn)量低、飼草供應(yīng)季節(jié)性不平衡等問題。但是，小麥秸桿由于其含糖量低單獨青C:難以成功,需要采取措施來改善發(fā)酵品質(zhì)。Yang等(2006)通過添加果糖改善了小麥稻桿青貯的發(fā)酵品質(zhì)。一般來說，禾本科牧草水溶性糖含量較高，將其與農(nóng)作物秸桿混合青貯，即有利于提高農(nóng)作物秸桿青貯發(fā)酵品質(zhì)，又可以提高其營養(yǎng)品質(zhì)。葦狀羊茅以適應(yīng)性強，生物產(chǎn)量較高，水溶性碳水化合物較高,適口性佳等優(yōu)點,逐漸成為西藏的主要栽培牧草。
[0004]隨著生物技術(shù)的發(fā)展，世界各地利用添加纖維素酶和乳酸菌來促進乳酸發(fā)酵，抑制丁酸發(fā)酵。但在西藏多年的研究表明，牧草和農(nóng)作物秸桿混合青貯自然發(fā)酵品質(zhì)未能達到優(yōu)質(zhì)水平，單獨添加酶制劑、糖蜜、乳酸菌等也未達到良好的效果。其原因主要在于青貯材料的纖維素分子結(jié)構(gòu)有差異，材料上附著的優(yōu)良乳酸菌較少。因此，需要適宜的酶和乳酸菌，或?qū)⒍呓M合添加達到提高青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對西藏青貯生產(chǎn)中的小麥秸桿利用率低的問題，提供了青貯組合物。
[0006]本發(fā)明提供了青貯組合物在混合青貯飼料調(diào)制方面的應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的:
[0008]一種小麥秸桿和葦狀羊茅青貯組合物，由以下原料組成:以鮮重計，小麥秸桿55?65重量份、葦狀羊茅35?45重量份，纖維素酶制劑以及乳酸菌復(fù)合添加劑，所述的乳酸菌復(fù)合添加劑由植物乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌以及葡萄糖組成。
[0009]所述的纖維素酶制劑優(yōu)選芬蘭飼料國際有限公司生產(chǎn)的cornzyme纖維素酶。
[0010]所述的青貯組合物中，以小麥秸桿和葦狀羊茅原料總鮮重為基準，所述的纖維素酶制劑在組合物中的含量優(yōu)選2.0?4.0mL Iig-1FW,進一步優(yōu)選2.5mL kg—Vff。
[0011]所述的乳酸菌復(fù)合添加劑中按重量計由60%植物乳桿菌凍干粉、20%枯花芽孢桿菌凍干粉和20%葡萄糖組成。
[0012]所述的青貯組合物中，以小麥秸桿和葦狀羊茅原料總鮮重為基準，所述的乳酸菌復(fù)合添加劑在組合物中的含量優(yōu)選1.5~3.5g kg^FW，進一步優(yōu)選2.0g kglff。
[0013]所述的青貯組合物，優(yōu)選由以下組份組成:以鮮重計，小麥秸桿60重量份、葦狀羊茅40重量份，以及2.5mL kg^Fff纖維素酶制劑以及2.0g kg^Fff乳酸菌復(fù)合添加劑。
[0014]本發(fā)明所述的青貯組合物在青貯飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用。
[0015]一種利用所述的青貯組合物生產(chǎn)混合青貯飼料的方法，①將小麥秸桿和葦狀羊茅兩種發(fā)酵原料切斷，優(yōu)選切短至l-2cm，并按比例混合均勻加入所述的纖維素酶制劑和乳酸菌復(fù)合添加劑；③添加纖維素酶和乳酸菌復(fù)合添加劑后在10_25°C密封貯藏24~60天。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]I)本發(fā)明針對小麥秸桿和葦狀羊茅的特性，從眾多發(fā)酵促進劑中選擇了特定的發(fā)酵促進劑組合，顯著提高了混合青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)，成本低，安全，可靠，易于利用。
[0018]2)纖維素酶制劑和乳酸菌復(fù)合添加劑作為小麥秸桿和葦狀羊茅的青貯發(fā)酵促進劑，所獲得的青貯飼料的品質(zhì)明顯優(yōu)越于不添加發(fā)酵促進劑、單一添加酶制劑和乳酸菌復(fù)合添加劑所獲得的青貯飼料的品質(zhì)。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020]1.材料方法`
[0021]1.1試驗材料
[0022]試驗材料種植于西藏自治區(qū)日喀則市草原站試驗地內(nèi)，劉割于2010年9月7日。小麥(Triticum aestivum Linn.)為桿實收獲后的莖桿，華狀羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)刈割時為抽穗期。刈割后迅速送回日喀則草原站實驗室調(diào)制青貯飼料。按重量比進行混合:60%小麥秸桿+40%葦狀羊茅為材料。青貯窖采用1000mL塑料容器的實驗室用青貯窖。
[0023]纖維素酶制劑主要成分包括纖維素酶、半纖維素酶和葡萄糖氧化酶，添加量參照使用說明。乳酸菌復(fù)合添加劑按重量計，由60%植物乳桿菌凍干粉、20%枯草芽孢桿菌凍干粉和20%葡萄糖組成，植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌購于上海撫生生物技術(shù)有限公司。
[0024]乳酸菌復(fù)合添加劑的制作方法如下:
[0025]DMRS培養(yǎng)基為:蛋白胨10.0g ;牛肉膏10.0g ;酵母提取物5.0g ;葡萄糖20.0g ；吐溫ImL ;檸檬酸銨2.0g ;醋酸鈉5.0g ;硫酸鎂0.1g ;硫酸錳0.05g ;磷酸氫二鉀2.0g ;蒸餾水1000mL。固體培養(yǎng)基再加15g/L瓊脂，121°C，滅菌20min。肉湯營養(yǎng)培養(yǎng)基為:牛肉膏3g，酵母提取物2g;蛋白胨10.0g;蒸餾水1000mL。固體培養(yǎng)基再加15g/L瓊脂，121°C，滅菌 20min。
[0026]2)植物乳桿菌在IL的MRS培養(yǎng)基35°C下培養(yǎng)16小時、枯草芽孢桿菌在IL的肉湯營養(yǎng)培養(yǎng)基30°C下培養(yǎng)16小時后,3500轉(zhuǎn)/分離心收集菌體。
[0027]3)兩菌體分別加入0.5L冷凍保護液(按重量計100g冷凍保護液含IOg脫脂奶粉、5g甘油、Ig谷氨酸鈉、Ig蔗糖、83g水)充分混勻，分裝于直徑為9厘米的塑料培養(yǎng)皿中，并使液體深度為2/3培養(yǎng)皿高。
[0028]4)在_80°C冰箱中冷凍I小時使之完全冰凍，然后放入冷凍干燥機中_40°C真空凍干48小時；凍干后將每個培養(yǎng)皿的凍干粉刮出并混合均勻。
[0029]5)將Ig植物乳桿菌凍干粉稀釋IO8倍并在MRS瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)、檢測，保證每克凍干粉中含有IO11個植物乳桿菌；將Ig枯草芽孢桿菌凍干粉稀釋IO8倍并在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)、檢測，保證每克凍干粉中含有IO9個枯草芽孢桿菌。
[0030]6)按重量計，將60%植物乳桿菌凍干粉、20%枯草芽孢桿菌凍干粉和20%葡萄糖混合均勻后按5g/袋進行封裝制成乳酸菌復(fù)合添加劑。
[0031]1.2試驗設(shè)計
[0032]設(shè)置對照組(Control):添加相應(yīng)水平的蒸餾水；加纖維素酶組(WTE):添加
2.SmLkg-1FW的纖維素酶；乳酸發(fā)酵組(WTF):添加2.0g kg^Fff乳酸菌復(fù)合添加劑；混合添加組(WTEF):2.5mL kg—VW纖維素酶+2.0g kg—tW乳酸菌復(fù)合添加劑。添加水平均以青貯飼料原料鮮重為基 準。每個處理設(shè)三個重復(fù)。分別在青貯的第7、24、45和60天開窖隨機取樣，測定青貯飼料相應(yīng)的指標(biāo)。
[0033]1.3試驗方法
[0034]1.3.1青貯飼料的調(diào)制
[0035]于2010年9月7日刈割后在田間用鍘刀切成2cm，莖葉充分混勻后，按試驗設(shè)計所需不同比例稱取，立即裝入實驗室青貯窖中，壓實后蓋上內(nèi)蓋，并用膠帶密封，帶回實驗室室溫貯藏。
[0036]1.3.2樣品預(yù)處理
[0037]在青貯第7、24、45、60天分別打開青貯窖，取出全部青貯飼料將其混合均勻，四分法取樣35g放入IOOmL的廣口三角瓶，加入70g的去離子水，4°C浸提24h，然后通過2層紗布和定性濾紙過濾，所得液體為青貯飼料浸提液，將浸提液置于-20°C冷凍冰箱保存待測。濾液用來測定pH、乳酸、氨態(tài)氮和揮發(fā)性脂肪酸。將剩余部分青貯飼料收集烘干，測定干物質(zhì)、總氮以及水溶性碳水化合物。
[0038]1.3.3測定項目及分析方法
[0039]干物質(zhì)含量測定(dry matter, DM)在65°C烘箱中干燥60h ;pH用HANNA pH211型pH計測定；乳酸(lactic acid,LA)用對-羥基聯(lián)苯比色法測定；水溶性碳水化合物(watersoluble carbohydrate, WSC)采用蒽酮-硫酸比色法測定；氨態(tài)氮(ammonia nitrogen,AN)采用苯酹-次氯酸鈉比色法測定，以占總氮的百分比計算；總氮(1:(^31 nitrogen, TN)采用凱氏定氮法測定；揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acids, VFAs)采用高效氣相色譜儀(日本島津 GC214B)測定,包括乙酸(acetic acid, AA)、丙酸(propionic acid, PA)與丁酸(butyric acid, BA)，測定條件:柱溫140°C，汽化室溫度180°C，氫氣檢測器溫度220°C。
[0040]1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計
[0041]采用SAS (8.2)軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因子方差分析(AN0VA)，并用鄧肯氏(Duncan)方法對處理間及青貯天數(shù)間平均數(shù)進行多重比較(P〈0.05)。
[0042]2.結(jié)果
[0043]如表1，在青貯過程中，各組的乳酸含量呈上升趨勢，在青貯第60天，所有添加劑組的乳酸含量顯著高于Control (P〈0.05)，WTEF組的乳酸含量顯著高于(P〈0.05) WTE和WTF0相對應(yīng)地，在青貯過程中，各組pH值隨青貯時間延長而逐漸下降。與青貯第7天相比，青貯第24天時各組pH值顯著(P〈0.05)下降至4.0以下，青貯第60天以后，WTEF組的pH值顯著低于(P〈0.05)其它組。在青貯第24天時各組的乳酸/乙酸值顯著升高(P〈0.05)。青貯60天后，WTEF的乳酸/乙酸顯著高于(P〈0.05) WTE組和Control。丙酸在整個青貯發(fā)酵過程中的含量均較少，差異不顯著(P>0.05)。在青貯過程中各組的丁酸含量呈上升趨勢。在青貯第60天，WTEF的丁酸含量顯著低于WTE、WTF和Control (P〈0.05)。在整個青貯發(fā)酵過程中，總揮發(fā)性脂肪酸含量變化趨勢和乙酸基本一致。
[0044]從表2可見，隨著青貯的進行各組的氨態(tài)氮/總氮值呈上升趨勢。在青貯第60天，WTEF的氨態(tài)氮/總氮值顯著低于(P〈0.05) WTE、WTF和Control。隨著青貯發(fā)酵的進行，各組的水溶性碳水化合物含量呈下降趨勢。在青貯第7天，Control和WTEF的水溶性碳水化合物含量顯著高于(P〈0.05)WTE和WTF。在青貯第60天，WTEF的水溶性碳水化合物含量顯著高于(P〈0.05) WTE、WTF 和 Control ο
[0045]綜上所述，單獨添加纖維素酶制劑或乳酸菌復(fù)合添加劑的小麥秸桿與葦狀羊茅混合青貯飼料乳酸含量較高，丁酸含量較低，一定程度上提高了發(fā)酵品質(zhì)，但組合添加纖維素酶制劑和乳酸菌復(fù)合添加劑的小麥秸桿與葦狀羊茅混合青貯飼料乳酸含量最高，丁酸含量最低，改善發(fā)酵品質(zhì)的效果顯著好于單獨添加纖維素酶制劑或乳酸菌復(fù)合添加劑。
[0046]表1添加酶和乳酸菌復(fù)合添加劑對小麥秸桿與葦狀羊茅混合青貯過程中pH、干物質(zhì)、乳酸、揮發(fā)性脂肪酸含量和乳酸/乙酸的影響
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種含小麥秸桿和葦狀羊茅的青貯組合物，其特征在于由以下組分組成:以鮮重計，小麥秸桿55~65重量份、葦狀羊茅35~45重量份，纖維素酶制劑以及乳酸菌復(fù)合添加劑，所述的乳酸菌復(fù)合添加劑由植物乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌以及葡萄糖組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青貯組合物，其特征在于所述的纖維素酶制劑為芬蘭飼料國際有限公司生產(chǎn)的cornzyme纖維素酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的青貯組合物，其特征在于以小麥秸桿和葦狀羊茅原料總鮮重為基準，所述的纖維素酶制劑在組合物中的含量為2.0~4.0mL kg^Fff,優(yōu)選2.5mL kglff。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的青貯組合物，其特征在于所述的乳酸菌復(fù)合添加劑按重量計，由60%植物乳桿菌凍干粉、20%枯花芽孢桿菌凍干粉和20%葡萄糖組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的青貯組合物，其特征在于以小麥秸桿和葦狀羊茅原料總鮮重為基準，所述的乳酸菌復(fù)合添加劑在組合物中的含量為1.5~3.5g kg^FW，優(yōu)選2.0gkg-1FW。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的青貯組合物，其特征在于由以下組份組成:以鮮重計，小麥秸 桿60重量份、葦狀羊茅40重量份，以及2.5mL kg^Fff纖維素酶制劑以及2.0g 1cg-1FW乳酸菌復(fù)合添加劑。
7.權(quán)利要求1所述的青貯組合物在青貯飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用。
8.一種利用權(quán)利要求1~5中任一項所述的青貯組合物制備混合青貯飼料的方法，其特征在于①將小麥秸桿和葦狀羊茅兩種發(fā)酵原料切斷，并按比例混合均勻；②加入所述的纖維素酶制劑和乳酸菌復(fù)合添加劑；③在10~25°C密封貯藏。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于小麥秸桿和葦狀羊茅切短至I~2cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的密封貯藏時間為24~60天。
【文檔編號】A23K1/16GK103749958SQ201310751184
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】余成群, 原現(xiàn)軍, 劉秦華, 郭剛, 邵濤, 沈振西 申請人:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所