用食用菌廢料秸稈和牧草發(fā)酵制備動物益生菌飼料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物發(fā)酵技術(shù)，尤其涉及一種用食用菌廢料、秸桿和牧草發(fā)酵制備動物益生菌飼料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，食用菌栽培量和產(chǎn)量居世界首位，2015年全國食用菌工廠化生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量近800家，每年將產(chǎn)生200多億公斤的食用菌栽培廢料，據(jù)我們的調(diào)查，90%以上的食用菌栽培廢料直接拋棄處理，從事食用菌栽培生產(chǎn)的人員忽視了其利用價值，缺乏食用菌栽培廢料的加工技術(shù)、轉(zhuǎn)化技術(shù)，沒有出現(xiàn)專門的加工利用食用菌栽培廢料的工廠或企業(yè)。每年產(chǎn)生巨大數(shù)量的食用菌栽培廢料，由于沒有找到高效率加工方法和應(yīng)用途徑而基本被浪費掉，對生態(tài)環(huán)境造成了巨大污染。我國的作物秸桿也存在上述利用率低、浪費嚴(yán)重的問題，為充分利用秸桿資源我國已經(jīng)制定了法規(guī)嚴(yán)禁露天焚燒秸桿，支持秸桿還田，提倡將秸桿進(jìn)行肥料化、飼料化處理。
[0003]在畜禽養(yǎng)殖業(yè)方面，國家提倡規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖畜禽以節(jié)約資源、提高效率、提高肉蛋乳產(chǎn)品的安全性，因此，近年來我國涌現(xiàn)了一大批大型牛、羊、豬等專業(yè)養(yǎng)殖基地，規(guī)?；酿B(yǎng)殖，同時也存在粗飼料短缺問題，特別是過冬用的粗飼料非常匱乏。傳統(tǒng)的過冬草料的制備方法有兩大類:一類是在夏秋季的搜集青草、農(nóng)作物秸桿，晴朗天氣時置于太陽下曝曬得到干燥的草料，這樣的草料雖然不易腐爛變質(zhì)，但難以被動物腸道消化利用、營養(yǎng)價值低，適口性差，動物不愿意采食；第二類是將收割的青草、牧草、農(nóng)作物秸桿立即青貯加工，要求收割后的植物立即粉碎，填入青儲池中，加適量水和輔料后壓實，最后密封發(fā)酵，經(jīng)過40~50天的密封發(fā)酵得到青儲飼料，該類方法制取的飼料在消化吸收性能方面、動物適口性上都大大提高，但是它的缺點是經(jīng)常出現(xiàn)致病性霉菌和細(xì)菌的滋長、腐爛變臭的現(xiàn)象，發(fā)酵后的飼料含有致病菌及大量真菌毒素、細(xì)菌內(nèi)毒素、細(xì)菌外毒素，動物采食后導(dǎo)致動物生病甚至死亡。
[0004]為充分利用數(shù)量巨大的食用菌廢料和秸桿資源、克服傳統(tǒng)植物草料制作動物粗飼料的多種缺陷，本發(fā)明用多個類群的益生菌作為發(fā)酵菌種，聯(lián)合液體發(fā)酵技術(shù)和固體發(fā)酵技術(shù)，將食用菌廢料、秸桿和牧草作為原料通過聯(lián)合發(fā)酵的方式轉(zhuǎn)化為富含益生菌的飼料，從而實現(xiàn)增加飼料種類、革新傳統(tǒng)青儲飼料制備方法的目的。本發(fā)明人的兩項中國發(fā)明專利(專利號分別為ZL201410180400.5、ZL201410180399.6)公開了利用益生菌發(fā)酵制作益生型保健飲料的方法，但是沒有涉及到利用益生菌發(fā)酵制備動物飼料的內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服目前上述食用菌廢料、秸桿和牧草等資源利用存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種用食用菌廢料、秸桿和牧草發(fā)酵制備動物益生菌飼料的方法。
[0006]解決上述問題的總體思路是:上述的動物益生菌是一些能夠進(jìn)入動物消化系統(tǒng)后排擠、抑制動物致病菌生長繁殖的微生物，這些動物益生菌由于不產(chǎn)生任何內(nèi)毒素、外毒素、侵襲酶，不寄生于動物細(xì)胞內(nèi)，生長過程中分泌有助于消化的酶類或抑制致病菌的化合物，能夠定植在動物腸道內(nèi)并獲得一定的生長繁殖競爭優(yōu)勢，維持腸道的菌群平衡，從而發(fā)揮維護(hù)動物健康的作用；上述益生菌包括好氧益生性細(xì)菌、厭氧益生性細(xì)菌、好氧益生性真菌；上述動物致病菌是一些能夠侵入到動物組織器官內(nèi)增殖或生長繁殖過程中產(chǎn)生內(nèi)毒素或外毒素的微生物；上述動物致病菌包括致病性細(xì)菌、致病性真菌；本發(fā)明聯(lián)合采用富集培養(yǎng)技術(shù)、液體發(fā)酵技術(shù)和固體發(fā)酵技術(shù)獲取高純度、高濃度的動物益生菌群，將動物益生菌群作為發(fā)酵菌種對食用菌廢料、秸桿和牧草進(jìn)行發(fā)酵處理，發(fā)酵過程中抑制并殺滅致病菌并提高物料的營養(yǎng)性能、適口性，最終獲得含有高濃度動物益生菌群的飼料。
[0007]一種用食用菌廢料、秸桿和牧草發(fā)酵制備動物益生菌飼料的方法，所述的食用菌廢料包括食用菌栽培過程產(chǎn)生的培養(yǎng)基、菌糠廢料和食用菌類食品加工過程產(chǎn)生的食用菌殘次品、碎裂品及菇體碎渣廢料；所述的秸桿是指不含毒性成分、莖葉無硬質(zhì)銳利芒刺、無毒性農(nóng)藥殘留的植物莖葉部分，可選用玉米、高粱、水稻、小麥等糧食作物的地上部分，或選用大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、豇豆等豆科作物的地上部分，或選用黃秋葵、蘿卜、胡蘿卜、萵苣、蘆筍、芋頭、辣椒、紫蘇等蔬菜作物的地上部分，或選用馬鈴薯、紅薯、花生、黃瓜、南瓜、西瓜、絲瓜、蛇瓜、西葫蘆、西紅柿、山藥、葡萄、楓藤等藤蔓植物的地上部分，上述種類的植物秸桿可選其中一種或多種；所述的牧草是指用做畜禽動物草料的即時收割新鮮狀態(tài)的植物體，可選用紫花苜蓿、沙打旺、蘇丹草、墨西哥玉米草、黑麥草、氨基酸草、稗谷、籽粒莧、菊苣、聚合草、莧菜、三葉草等植物其中一種或多種，其具體實現(xiàn)步驟如下:
步驟1、深層液體發(fā)酵法制備高濃度好氧益生性真菌液:(I)富集培養(yǎng)好氧益生性真菌菌絲體種子液，具體步驟包括:配制真菌培養(yǎng)液，裝入三角瓶中并用棉塞、雙層紙、線繩封口包扎，培養(yǎng)液裝量為三角瓶容積的三分之一左右，采用高壓蒸汽滅菌；待培養(yǎng)液冷卻到26°C左右接入好氧益生性真菌孢子，培養(yǎng)溫度為23~28°C，振蕩速度為120~200r/min，培養(yǎng)72~96h停止發(fā)酵，得到益生性真菌菌絲體種子液；(2)深層液體發(fā)酵獲取高濃度好氧益生性真菌菌絲體液，具體步驟包括:向發(fā)酵罐內(nèi)裝入真菌培養(yǎng)液，加入適量消泡劑，滅菌；將上述培養(yǎng)完畢的好氧益生性真菌菌絲體種子液按發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)液體積的3°/『6%接種到發(fā)酵罐，接種后采用通氣式發(fā)酵，整個發(fā)酵過程持續(xù)通入無菌空氣，通氣比為1.5-2.5，發(fā)酵溫度為25~30°C，攪拌速度為180~240r/min，發(fā)酵培養(yǎng)96~120h停止發(fā)酵，冷卻至室溫，待用；所述的好氧益生性真菌是蜜環(huán)菌、黑曲霉、紅曲霉、粗糙脈孢菌、好食脈孢菌、康氏木霉、綠色木霉、魯氏毛霉、總狀毛霉、根霉的其中一種或多種；所述的真菌培養(yǎng)液適宜選用加富綜合馬鈴薯培養(yǎng)液或查氏培養(yǎng)液或馬鈴薯麩皮汁培養(yǎng)液；
步驟2、深層液體發(fā)酵制備高濃度好氧益生性細(xì)菌液:(I)富集培養(yǎng)好氧益生性細(xì)菌種子液，具體步驟包括:配制好氧益生性細(xì)菌培養(yǎng)液，裝入三角瓶中并用棉塞、雙層紙、線繩封口包扎，培養(yǎng)液裝量為三角瓶容積的三分之一左右，采用高壓蒸汽滅菌；滅菌后待培養(yǎng)液冷卻到40°C左右接入好氧益生性細(xì)菌，培養(yǎng)溫度為35~45°C，振蕩速度為100~160r/min，培養(yǎng)16~24h，檢測三角瓶中菌體濃度為5X107~2X108cfu/mL時即可結(jié)束發(fā)酵，得到好氧益生性細(xì)菌種子液；(2)深層液體發(fā)酵獲取好氧益生性細(xì)菌培養(yǎng)液，具體步驟包括:向發(fā)酵罐內(nèi)裝入好氧益生性細(xì)菌培養(yǎng)液，加入適量消泡劑，滅菌；滅菌后將上述培養(yǎng)完畢的三角瓶好氧益生性細(xì)菌種子液按發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)液體積的1°/『3%接種到發(fā)酵罐，接種后采用通氣式發(fā)酵，整個發(fā)酵過程持續(xù)通入無菌空氣，通氣比為1~1.5，發(fā)酵溫度為35~45°C，攪拌速度為150~220r/min，培養(yǎng)24~48h，檢測發(fā)酵罐中菌體濃度為2X108~4X108cfu/mL時即可停止發(fā)酵，冷卻至室溫，待用；所述的好氧益生性細(xì)菌是枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、嗜熱鏈球菌中的枯草芽孢桿菌一種或枯草芽孢桿菌與其它任意多種的組合；所述的好氧益生性細(xì)菌培養(yǎng)液適宜選用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)液、馬鈴薯麩皮汁培養(yǎng)液或加富綜合馬鈴薯培養(yǎng)液；
步驟3、深層液體發(fā)酵制備高濃度厭氧益生性細(xì)菌液:(1)富集培養(yǎng)厭氧益生性細(xì)菌種子液，具體步驟包括:配制厭氧益生性細(xì)菌培養(yǎng)液，裝入平底燒瓶或三角瓶中并用硅膠塞、塑料膜、線繩封口包扎，培養(yǎng)液裝量為平底燒瓶或三角瓶容積的90%~100%，采用高壓蒸汽滅菌；滅菌后待培養(yǎng)液冷卻到37°C左右，接入?yún)捬跻嫔约?xì)菌，培養(yǎng)溫度為32~40°C，振蕩速度為40~80r/min，培養(yǎng)24~48h，檢測瓶中菌體濃度為5 X 107~2 X 108cfu/mL時即可結(jié)束發(fā)酵，得到厭氧益生性細(xì)菌種子液；(2)深層液體發(fā)酵獲取厭氧益生性細(xì)菌液，具體步驟包括:向發(fā)酵罐內(nèi)裝入?yún)捬跻嫔约?xì)菌培養(yǎng)液，加入適量消泡劑，滅菌；滅菌后將上述培養(yǎng)完畢的厭氧益生性細(xì)菌種子液按發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)液體積的1°/『3%接種到發(fā)酵罐，接種后關(guān)閉所有管道閥門采用厭氧發(fā)酵，開啟攪拌器并設(shè)置攪拌速度為80~120r/min，發(fā)酵溫度為32-40 0C，培養(yǎng)36~48h，檢測發(fā)酵罐中菌體濃度為2 X 108~4 X 108cfu/mL時即可停止發(fā)酵，冷卻至室溫，待用；所述的厭氧益生性細(xì)菌是植物乳桿菌、酪酸梭狀芽孢桿菌、糞腸球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌其中一種或多種；所述的厭氧益生性細(xì)菌培養(yǎng)液適宜