一種玉米秸稈的酶法黃貯方法
2023-09-17 04:06:10
一種玉米秸稈的酶法黃貯方法
【專利摘要】本發明提供了一種玉米秸稈的酶法黃貯方法，通過使用包含助劑的酶製劑組合物處理切成小段的玉米秸稈，將其揉碎後加入組合發酵菌劑堆積發酵，提高了黃貯飼料的可利用營養物質含量，改善了適口性。同時通過引入黃曲酶毒素B1分解酶和反硝化細菌，消除黃貯過程和黃貯飼料中的黃麴黴毒素和亞硝酸鹽等有害物質，提高了玉米秸稈黃貯飼料的安全性。
【專利說明】一種玉米秸稈的酶法黃貯方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及黃貯工藝，特別是涉及一種玉米秸杆的酶法黃貯方法。
【背景技術】
[0002]玉米是我國的主要糧食作物，平均每年種植面積約5972h m2，玉米秸杆作為玉米生產的副產品其產量約23010萬噸，由於收集困難、運費較高，出了少部分青貯、黃貯後作為牛羊飼料或作為造紙原料，大部分被直接還田或焚燒。
[0003]與此同時，由於封山育林等政策，牛羊等放養牲畜的食料來源收到很大影響，用農作物秸杆來作為其飼料是解決方法之一。傳統的青貯和黃貯季節性強，而且飼料中能量比較低，發酵過程還易產生黃麴黴毒素等有害物質，影響了這類技術的推廣。
【發明內容】
[0004]基於此，有必要提供一種安全可靠、提高飼餵質量的玉米秸杆的黃貯方法。
[0005]一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，其特徵包括下列步驟:
[0006](I)將組合發酵菌劑在15°C?40°C活化液中活化0.5h?3h，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母30%?45%、米麴黴15%?25%、黑麴黴10%?20%、枯草芽孢桿菌10%?20%、反硝化細菌5%?10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖5%?8%、尿素2%?5%、磷酸二氫鉀2%?5%、玉米粉1%?3%、水79%?89%，活化液的質量為發酵菌劑質量的20?25倍；
[0007](2)將酶製劑組合物用其質量10?15倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶40%?50%、木聚糖酶30%?45%、植酸酶10%?25%、黃麴黴毒素BI分解酶5%?15%、助劑3%?5%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:40%?55%的吐溫、30%?45%的脂肪醇聚氧乙烯醚、10%?25%的三乙醇胺；
[0008](3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段；
[0009](4)將步驟(3)切割的玉米秸杆小段浸入步驟(2)配製的酶製劑溶液中浸泡30s—90s,撈出浙幹；
[0010](5)將步驟(4)得到的浸泡過酶製劑溶液的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，稻杆絲的直徑為0.5mm?3mm ；
[0011](6)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在45 %?60 %，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的0.5%?5% ;及
[0012](7)發酵5d?30d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
[0013]製得的黃貯飼料既可以作為牛羊的主飼料，又可以作為誘食劑和填充劑向豬飼料中添加10%?30%。
[0014]在其中一個實施例中，步驟(6 )中，將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後噴灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，邊噴灑邊攪拌均勻，待秸杆絲含水率達到45%?60%時，堆積起來發酵。
[0015]在其中一個實施例中，步驟(6)中，將步驟(5)得到的秸杆絲平鋪成15cm?30cm厚的薄層，壓實後噴灑步驟(I)得到的發酵菌劑活化液，再平鋪15cm?30cm厚的秸杆絲，再噴灑發酵菌劑活化液，最後用打包機擠壓水分後打包貯存發酵。
[0016]有益效果:
[0017]上述玉米秸杆的酶法黃貯方法中，將玉米秸杆切成小段浸入酶製劑溶液和助劑的作用相結合，可在最短時間內促使酶製劑組合物分布均勻，同時加快了酶製劑向秸杆中的滲入，使酶製劑的效果起到倍增作用，解決了在玉米秸杆處理過程中酶製劑用量大、不易分布均勻、作用效果不穩定的問題，有助於提高黃貯效果、節省成本，有利於玉米秸杆黃貯技術的推廣。
[0018]黃麴黴毒素BI分解酶購自廣州科仁生物工程有限公司。
[0019]黃貯過程引入反硝化細菌和黃麴黴毒素BI分解酶，可分解黃貯過程和黃貯飼料中的亞硝酸鹽和黃麴黴毒素，避免黃貯飼料對飼餵動物的毒害，保障黃貯飼料的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為一實施方式玉米秸杆的酶法黃貯方法流程圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。
[0022]請參閱圖1，一實施方式玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0023](I)將組合發酵菌劑在15°C?40°C活化液中活化0.5h?3h，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母30%?45%、米麴黴15%?25%、黑麴黴10%?20%、枯草芽孢桿菌10%?20%、反硝化細菌5%?10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖5%?8%、尿素2%?5%、磷酸二氫鉀2%?5%、玉米粉1%?3%、水79%?89%，活化液的質量為發酵菌劑質量的20?25倍；
[0024]優選的，組合發酵菌劑的活化溫度為30°C?40°C。組合發酵菌劑是有生命的微生物，30°C?40°C是其最佳生活溫度區間，在此溫度區間，各種發酵菌劑能迅速打破休眠狀態、生長、繁殖，在最短的時間內繁殖大量活菌。
[0025]優選的，組合發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母40%、米麴黴15%、黑麴黴20%、枯草芽孢桿菌15%、反硝化細菌10%。
[0026]活化液的各種成分，可以為組合發酵菌劑提供足夠的碳、氮、磷、鉀等營養物質，使其快速活化。
[0027]組合發酵菌劑活化後可以大量繁殖，很快成為優勢菌種，抑制其他雜菌的生長，解決了雜菌汙染問題，同時在黃貯飼料中可提供大量優質飼料蛋白；黑麴黴、米麴黴、枯草芽孢桿菌在生長繁殖中可以分泌大量的纖維素酶、半纖維素酶、澱粉酶、蛋白酶等酶系，與酶製劑組合物協同作用，加速玉米秸杆的分解，增強黃貯飼料的口感，提供更多的可消化物質；反硝化細菌可以將黃貯飼料中的硝酸鹽、亞硝酸鹽轉化為無害的氮氣放出，減少黃貯飼料中亞硝酸鹽對牲畜的毒害；酒精酵母和米麴黴在黃貯發酵過程中可以協同產生多種香味物質，對牲畜起到誘食作用。
[0028](2)將酶製劑組合物用其質量10?15倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶40%?50%、木聚糖酶30%?45%、植酸酶10%?25%、黃麴黴毒素BI分解酶5%?15%、助劑3%?5%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:40%?55%的吐溫、30%?45%的脂肪醇聚氧乙烯醚、10%?25%的三乙醇胺。
[0029]優選的，酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶45%、木聚糖酶30%、植酸酶15%、黃麴黴毒素BI分解酶6%、助劑4%。
[0030]酶製劑組合物中的纖維素酶和木聚糖酶可以破壞秸杆的木質纖維結構，分解纖維素、半纖維素生成各種還原糖和短聚糖，為組合發酵菌劑和飼餵動物提供更多的可利用營養；植酸酶可以打破植酸對各種營養的束縛，提供黃貯飼料的營養利用率；黃曲酶毒素BI分解酶可以分解黃麴黴毒素，減少黃貯飼料對飼餵動物的安全隱患。
[0031]優選的，助劑由以下百分比的各組分組成:50%的吐溫、35%的脂肪醇聚氧乙烯醚、15%的三乙醇胺。使用助劑可以達到以下效果:(1)作為乳化劑，促進酶製劑組合物均勻分散，增強作用效果；(2)作為滲透劑，協助酶製劑更快接觸玉米秸杆的內部結構，加快作用速度；(3)添加助劑可大大減少酶製劑的用量,在酶活力一定的情況下,可以減少三分之一的酶製劑用量，大幅降低成本。
[0032](3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段。
[0033](4)將步驟(3)切割的玉米秸杆小段浸入步驟(2)配製的酶製劑溶液中浸泡30s—90s,撈出浙幹。
[0034]將玉米秸杆切成小段後，用酶製劑溶液快速浸泡，既能使酶製劑組合物均勻分散到玉米秸杆上，又能防止加入酶製劑時引入過多水分，影響黃貯效果。
[0035](5)將步驟(4)得到的浸泡過酶製劑溶液的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，稻杆絲的直徑為0.5mm?3mm。
[0036]玉米秸杆小段揉碎過程，通過物理方法增大了酶製劑組合物和組合發酵菌劑的附著和作用位點，減輕處理難度，同時使酶製劑組合物更均勻地接觸玉米秸杆絲，增強作用效果O
[0037](6)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在45 %?60 %，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的0.5%?5%。
[0038]秸杆絲含水率保持在45%?60%時，既能保證酶製劑組合物和組合發酵菌劑有適合作用的水環境，又不會因水分過多而引起雜菌汙染造成黃貯失敗。
[0039](7)發酵5d?30d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
[0040]上述玉米秸杆的酶法黃貯方法，將酶製劑組合物和組合發酵菌劑結合輔助玉米秸杆黃貯發酵，能有效提高能量的轉化，提高營養價值和適口性，降低對飼餵動物的危害，具有良好的應用前景。所用酶製劑、菌劑、助劑均為常用的商品，純度高、價格低，該法生產工藝簡單，生產成本低，易於實現工業化生產。
[0041]上述玉米秸杆的酶法黃貯方法生產的黃貯飼料，既可以直接飼喂，又可以作為填充劑和誘食劑和其他原料制粒生產飼料。
[0042]下面結合具體實施例，對本發明作進一步的闡述。
[0043]實施例1
[0044]一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0045](I)將組合發酵菌劑在35°C活化液中活化lh，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母40%、米麴黴15%、黑麴黴20%、枯草芽孢桿菌15%、反硝化細菌10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖7%、尿素3%、磷酸二氫鉀4%、玉米粉3%、水83%，活化液的質量為發酵菌劑質量的20倍；
[0046](2)將酶製劑組合物用其質量12倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶45%、木聚糖酶30%、植酸酶15%、黃麴黴毒素BI分解酶6%、助劑4%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:50%的吐溫、35%的脂肪醇聚氧乙烯醚、15%的三乙醇胺；
[0047](3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段；
[0048](4)將步驟(3)切割的玉米秸杆小段浸入步驟(2)配製的酶製劑溶液中浸泡45s，撈出浙幹；
[0049](5)將步驟(4)得到的浸泡過酶製劑溶液的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，稻杆絲的直徑為0.5mm?3mm ；
[0050](6)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在55%，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的3 % ;及
[0051](7)發酵IOd有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
[0052]實施例2
[0053]一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0054](I)將組合發酵菌劑在20°C活化液中活化3h，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母30%、米麴黴25%、黑麴黴15%、枯草芽孢桿菌20%、反硝化細菌10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖8%、尿素3%、磷酸二氫鉀5%、玉米粉2%、水82%，活化液的質量為發酵菌劑質量的25倍；
[0055](2)將酶製劑組合物用其質量15倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶40%、木聚糖酶40%、植酸酶10%、黃麴黴毒素BI分解酶5%、助劑5%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:55%的吐溫、30%的脂肪醇聚氧乙烯醚、15%的三乙醇胺；
[0056](3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段；
[0057](4)將步驟(3)切割的玉米秸杆小段浸入步驟(2)配製的酶製劑溶液中浸泡60s，撈出浙幹；
[0058](5)將步驟(4)得到的浸泡過酶製劑溶液的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，稻杆絲的直徑為0.5mm?3mm ；
[0059](6)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在50%，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的4% ;及[0060](7)發酵12d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
[0061]實施例3
[0062]一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0063](I)將組合發酵菌劑在28°C活化液中活化2h，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母35%、米麴黴20%、黑麴黴20%、枯草芽孢桿菌15%、反硝化細菌10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖6%、尿素4%、磷酸二氫鉀3%、玉米粉2、水85%，活化液的質量為發酵菌劑質量的24倍；
[0064](2)將酶製劑組合物用其質量12倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶45%、木聚糖酶35%、植酸酶10%、黃麴黴毒素BI分解酶5%、助劑3%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:40%的吐溫、40%的脂肪醇聚氧乙烯醚、20%的三乙醇胺；
[0065](3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段；
[0066](4)將步驟(3)切割的玉米秸杆小段浸入步驟(2)配製的酶製劑溶液中浸泡30s—90s,撈出浙幹；
[0067](5)將步驟(4)得到的浸泡過酶製劑溶液的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，稻杆絲的直徑為0.5mm?3mm ；
[0068](6)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在50%，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的2% ;及
[0069](7)發酵25d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
[0070]空白對照組:
[0071]一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0072](I)將玉米稻杆切碎到2cm?2.5cm ；
[0073](2)堆積貯料，向貯料中逐層添加1%玉米粉；
[0074](3)待貯料堆積到50cm厚後，開始逐漸加水，使貯料總水分達到65%?75% ；
[0075](4)將貯料壓實、密封，發酵30天，結束髮酵，成為黃貯飼料。
[0076]對比例I
[0077]—種玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0078](I)將組合發酵菌劑在40°C活化液中活化lh，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母45%、米麴黴25%、黑麴黴10%、枯草芽孢桿菌10%、反硝化細菌10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖5%、尿素5%、磷酸二氫鉀5%、玉米粉3%、水82%，活化液的質量為發酵菌劑質量的20倍；
[0079](2)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段；
[0080](3)將步驟(2)得到的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，秸杆絲的直徑為
0.5mm ?3mm ；
[0081](4)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(3)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在56%，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的3% ;及
[0082](5)發酵25d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。[0083]對比例2
[0084]一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0085](I)將乳酸菌在其質量25倍的40°C水中活化3h ；
[0086](2)將酶製劑組合物用其質量10?15倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶40%、木聚糖酶30%、植酸酶15%、黃麴黴毒素BI分解酶10%、助劑5%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:55%的吐溫、35%的脂肪醇聚氧乙烯醚、10%的三乙醇胺；
[0087](3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段；
[0088](4)將步驟(3)切割的玉米秸杆小段浸入步驟(2)配製的酶製劑溶液中浸泡70s，撈出浙幹；
[0089](5)將步驟(4)得到的浸泡過酶製劑溶液的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，稻杆絲的直徑為0.5mm?3mm ；
[0090](6)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在60%，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的3 % ;及
[0091](7)發酵20d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
[0092]對比例3
[0093]一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，包括以下步驟:
[0094](I)將組合發酵菌劑在20°C活化液中活化2h，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母30%、米麴黴20%、黑麴黴20%、枯草芽孢桿菌20%、反硝化細菌10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖8%、尿素5%、磷酸二氫鉀5%、玉米粉2%、水80%，活化液的質量為發酵菌劑質量的25倍；
[0095](2)將酶製劑組合物用其質量15倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶40%、木聚糖酶40%、植酸酶10%、黃麴黴毒素BI分解酶6%、助劑4%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:45%的吐溫、45%的脂肪醇聚氧乙烯醚、10%的三乙醇胺；
[0096](3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段；
[0097](4)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液和步驟(2)得到的酶製劑溶液混合、用水稀釋後灑到步驟(3)得到的秸杆小段上，使秸杆小段含水率保持在55%，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的4% ;及
[0098](7)發酵15d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
[0099]試驗結果
[0100]空白對照組為目前普遍使用的玉米黃貯方法之一，將實施例1一3製得的黃貯飼料和對比例I一3的黃貯飼料進行比較，經檢測得出如下數據。
[0101]表I
[0102]
【權利要求】
1.一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)將組合發酵菌劑在15°c?40°C活化液中活化0.5h?3h，所述發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母30%?45%、米麴黴15%?25%、黑麴黴10%?20%、枯草芽孢桿菌10%?20%、反硝化細菌5%?10%，所述活化液由以下質量百分比的各組分組成:蔗糖5%?8%、尿素2%?5%、磷酸二氫鉀2%?5%、玉米粉I %?3%、水79%?89%，活化液的質量為發酵菌劑質量的20?25倍； (2)將酶製劑組合物用其質量10?15倍的水稀釋，製成酶製劑溶液，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶40%?50%、木聚糖酶30%?45%、植酸酶10%?25%、黃麴黴毒素BI分解酶5%?15%、助劑3%?5%，所述助劑由以下百分比的各組分組成:40%?55%的吐溫、30%?45%的脂肪醇聚氧乙烯醚、10%?25%的三乙醇胺； (3)將玉米稻杆切割成1.5cm?5cm長的小段； (4)將步驟(3)切割的玉米秸杆小段浸入步驟(2)配製的酶製劑溶液中浸泡30s— 90s，撈出浙幹； (5)將步驟(4)得到的浸泡過酶製劑溶液的玉米秸杆小段用揉碎機揉碎成秸杆絲，秸杆絲的直徑為0.5mm?3_ ； (6)將步驟(I)得到的發酵菌劑活化液用水稀釋後灑到步驟(5)得到的秸杆絲上，使秸杆絲含水率保持在45 %?60 %，混合均勻，進行堆積發酵，其中發酵菌劑活化液佔秸杆質量的0.5%?5% ； (7 )發酵5d?30d有明顯酒香味時，發酵結束，得到黃貯飼料。
2.如權利要求1所述的一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，其特徵在於，步驟(I)中，所述組合發酵菌劑由以下質量百分比的各組分組成:釀酒酵母40%、米麴黴15%、黑麴黴20%、枯草芽孢桿菌15 %、反硝化細菌10%。
3.如權利要求1所述的一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述酶製劑組合物由以下質量百分比的各組分組成:纖維素酶45%、木聚糖酶30%、植酸酶15%、黃麴黴毒素BI分解酶6%、助劑4%。
4.如權利要求1所述的一種玉米秸杆的酶法黃貯方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述助劑由以下百分比的各組分組成:50%的吐溫、35%的脂肪醇聚氧乙烯醚、15%的三乙醇胺。
【文檔編號】A23K3/00GK103947909SQ201410125495
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】陳龍, 王雙平, 吳鵬 申請人:寧夏乙徵生物工程有限公司