專(zhuān)利名稱(chēng)：青貯飼料添加劑以及使用其的青貯飼料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使青貯飼料發(fā)酵中的乳酸菌繁殖、可長(zhǎng)時(shí)間保存而無(wú)損青貯飼料原料的品質(zhì)、抑制二次發(fā)酵(需氧性腐敗)、改善消化性、同時(shí)具備使其含有氮成分的對(duì)家畜有效的青貯飼料添加劑，以及使用該添加劑的青貯飼料制備方法。
背景技術(shù)：
作為各種牧草等粗飼料和麥類(lèi)、玉米類(lèi)、黍類(lèi)·飼料用稻等飼料作物，豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等食品制造的副產(chǎn)品以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘?jiān)鹊馁A藏·保存方法的青貯飼料的制備，是阻斷空氣，形成缺氧狀態(tài)，通過(guò)乳酸發(fā)酵，使其pH急劇下降，在青貯飼料發(fā)酵初期階段抑制需氧菌的生長(zhǎng)，抑制隨即發(fā)生的缺氧初期的丁酸發(fā)酵，由此保存飼料的營(yíng)養(yǎng)性和適口性的方法。以往，反芻家畜·豬以及家禽的飼料原料的貯藏·保存以及品質(zhì)改善方法通常都是在畜產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的。防止青貯飼料初期發(fā)酵產(chǎn)生問(wèn)題的方案是通過(guò)添加甲酸、甲酸銨、檸檬酸等酸化劑來(lái)抑制不良發(fā)酵。青貯飼料在初期發(fā)酵后，緊接著進(jìn)行正式發(fā)酵——厭氧發(fā)酵，為了促進(jìn)該厭氧發(fā)酵，需要促進(jìn)附著于原料上的乳酸菌的增殖以及降低與其相伴的pH，為此添加各種乳酸菌制劑作為增殖引子(starter)，另外添加糖蜜、葡萄糖等作為糖源。乳酸菌發(fā)酵結(jié)束后，或者青貯飼料開(kāi)封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)使得青貯飼料品質(zhì)變差，為防止該變差，需要添加丙酸等防腐劑。另一方面，青貯飼料乳酸發(fā)酵對(duì)植物原料中較多含有的纖維成分幾乎不具有分解能力，為改善原料的可消化性，還需單獨(dú)或混合添加酶制劑、尿素、氨等。
對(duì)于青貯飼料的品質(zhì)來(lái)講，最重要的工藝是乳酸發(fā)酵，即使不添加高價(jià)的乳酸菌制劑，通常天然原料中也附著有103程度的乳酸菌，因此本來(lái)可由其進(jìn)行發(fā)酵。但是，在青貯飼料的制備過(guò)程中，條件各異，乳酸菌叢以及乳酸菌叢與不良發(fā)酵菌叢的優(yōu)先關(guān)系也不盡相同，人們需求在任何制備條件下都可以強(qiáng)力促進(jìn)乳酸發(fā)酵的方法。
作為青貯飼料的制備對(duì)象的各種牧草等粗飼料和麥類(lèi)、玉米類(lèi)、黍類(lèi)·飼料用稻等飼料作物，豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等食品制造的副產(chǎn)品以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘?jiān)榷紴槔w維質(zhì)，大多可消化性不好，從營(yíng)養(yǎng)性的角度來(lái)看，改善纖維成分的可消化性是極為重要的。因此市場(chǎng)有氨·尿素、高價(jià)的纖維分解酶等銷(xiāo)售，但前者的處理有危險(xiǎn)操作步驟。人們要求開(kāi)發(fā)具有改善青貯飼料品質(zhì)和可消化性的效果、成本低、容易操作且沒(méi)有危險(xiǎn)性的添加物。
豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等水分高、富含糖分的食品制造副產(chǎn)品以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘?jiān)谏a(chǎn)后數(shù)小時(shí)內(nèi)即發(fā)生腐敗，雖然含有豐富的家畜營(yíng)養(yǎng)源，但是被作為工業(yè)廢棄物處理。人們需求將這些食品制造殘?jiān)ㄟ^(guò)低成本、操作簡(jiǎn)單的保存處理來(lái)作為飼料原料使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于改善青貯飼料品質(zhì)的添加劑，該添加劑用于制備使青貯飼料發(fā)酵中的乳酸菌增殖、富于保存性、高乳酸含量、不進(jìn)行二次發(fā)酵(需氧性腐敗)且高可消化性、氮成分含量也優(yōu)異的對(duì)家畜有效的青貯飼料。
本發(fā)明的另一目的在于提供青貯飼料的制備方法，所述方法使用該青貯飼料添加劑，可制備消化率提高、飼料價(jià)值高的青貯飼料。
本發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)上述目的進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)工業(yè)上價(jià)廉且可大量獲得的氨基酸發(fā)酵副生液符合本目的，可用作青貯飼料添加劑，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明第一方面涉及青貯飼料添加劑，其含有調(diào)節(jié)至pH3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液。
本發(fā)明第二方面涉及青貯飼料添加劑，其中氨基酸發(fā)酵副生液為L(zhǎng)-谷氨酸、L-賴(lài)氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
本發(fā)明第三方面涉及青貯飼料的制備方法，其特征在于按照原料鮮重，向青貯飼料原料中添加1.0-10.0％調(diào)節(jié)至pH 3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液，使其厭氧性發(fā)酵。
本發(fā)明第四方面涉及青貯飼料的制備方法，其進(jìn)一步添加乳酸菌和糖類(lèi)。
本發(fā)明第五方面涉及青貯飼料的制備方法，其中氨基酸發(fā)酵副生液為L(zhǎng)-谷氨酸、L-賴(lài)氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
本發(fā)明中所使用的氨基酸發(fā)酵副生液是在以糖蜜、木薯·玉米等各種碳水化合物原料為糖源，含有氨、硫酸銨等各種氨態(tài)氮原料作為氮源的培養(yǎng)基上培養(yǎng)氨基酸生產(chǎn)菌，從所得氨基酸發(fā)酵液中分離除去氨基酸時(shí)產(chǎn)生的副生液。
具體來(lái)說(shuō)，這里所述副生液是①對(duì)谷氨酸等酸性氨基酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸等中性氨基酸的各種氨基酸發(fā)酵液用硫酸、鹽酸等無(wú)機(jī)酸將pH調(diào)節(jié)至等電點(diǎn)，將析出的該氨基酸固液分離，此時(shí)所得的母液及其濃縮液，以及將其脫鹽濃縮時(shí)產(chǎn)生的液體。還有，母液除菌后的液體及其濃縮液，以及將其脫鹽濃縮時(shí)產(chǎn)生的液體。作為其中包含的物質(zhì)，有作為國(guó)際飼料注冊(cè)的谷氨酸副產(chǎn)物(濃縮液)、國(guó)際飼料編號(hào)(IFN)5-01-595。
②對(duì)賴(lài)氨酸等堿性氨基酸發(fā)酵液用硫酸、鹽酸等無(wú)機(jī)酸調(diào)節(jié)pH后，使其通過(guò)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，吸附該氨基酸后的流出液及其濃縮液，以及將其脫鹽濃縮時(shí)產(chǎn)生的液體。還有，母液除菌后的液體及其濃縮液、以及將其脫鹽濃縮時(shí)產(chǎn)生的液體。
這些氨基酸發(fā)酵副生液的pH全部在3.0-6.0酸性一側(cè)。其成分除氨基酸之外，作為氮，還富含揮發(fā)性堿態(tài)氮、氨基酸有機(jī)態(tài)氮和來(lái)自發(fā)酵菌體的氮。另外，作為礦物質(zhì)，富含來(lái)自用于調(diào)節(jié)氨基酸發(fā)酵液pH的無(wú)機(jī)酸的硫、氯。另外，還含有上述以外的礦物質(zhì)、維生素、糖類(lèi)、有機(jī)酸、發(fā)酵菌體等作為微量成分。以上的成分是青貯飼料發(fā)酵微生物和瘤胃微生物的營(yíng)養(yǎng)成分。
作為青貯飼料原料，例如有各種牧草、稻草等粗飼料以及麥類(lèi)、玉米類(lèi)、黍類(lèi)·飼料用稻等濃縮飼料，豆腐渣、甘薯或馬鈴薯淀粉渣、酒糟等食品制造副產(chǎn)物，以及由餐飲產(chǎn)業(yè)或食品流通業(yè)產(chǎn)生的殘?jiān)?。相?duì)于原料鮮重添加1.0-10.0％氨基酸發(fā)酵副生液，并優(yōu)選將水分含有率調(diào)節(jié)至60-70重量％，根據(jù)情況可以使其進(jìn)一步含有糖類(lèi)和乳酸菌。均勻混合攪拌后，裝入固定式或可移動(dòng)式青貯窖或聚乙烯、聚丙烯等合成樹(shù)脂性青貯袋中密封，使其厭氧性發(fā)酵40天左右，經(jīng)過(guò)上述簡(jiǎn)單的操作即可青貯化，能夠長(zhǎng)時(shí)間貯藏。
開(kāi)封后，置于有氧條件下，也幾乎不會(huì)發(fā)生酵母、霉菌等的二次腐敗，對(duì)于青貯飼料品質(zhì)的提高和穩(wěn)定有很大貢獻(xiàn)。
作為糖類(lèi)，可以使用糖蜜、還原糖(例如麥芽糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、葡萄糖等)。糖類(lèi)的添加量是以原料的糖含量為基礎(chǔ)，使糖含量為鮮重的2％或以上合適。
可以根據(jù)需要添加乳酸菌制劑作為引子?？捎米鬟m當(dāng)?shù)娜樗峋苿┑木N有植物乳桿菌(Lactobacillus Plantarum)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)等。添加量根據(jù)原料的糖含量而不同，優(yōu)選為原料鮮重的0.05-1.0％。
利用糖蜜作為糖類(lèi)時(shí)，優(yōu)選預(yù)先與氨基酸發(fā)酵副生液按照10-80％的混合比例(重量比)進(jìn)行調(diào)整。


圖1是表示使用單獨(dú)的母液、單獨(dú)的糖蜜、母液-糖蜜混合液或單獨(dú)的葡萄糖作為制備青貯飼料用的添加劑，培養(yǎng)青貯飼料乳酸菌植物乳桿菌時(shí)吸光度隨培養(yǎng)時(shí)間的變化的圖。
圖2是表示使用母液添加量不同的母液-糖蜜混合液作為制備青貯飼料用的添加劑進(jìn)行大麥整株裝瓶(whole crop bottled)青貯試驗(yàn)時(shí)，所制備的青貯飼料中乳酸、乙酸、丁酸占總有機(jī)酸的比例的圖。
圖3是表示使用母液添加量不同的母液-糖蜜混合液作為制備青貯飼料用的添加劑進(jìn)行大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)母液添加比例不同，青貯飼料的粗蛋白含量變化的圖。
圖4是使用單獨(dú)的母液、單獨(dú)的糖蜜、母液-糖蜜混合液或單獨(dú)的葡萄糖作為制備青貯飼料用的添加劑，培養(yǎng)青貯飼料酵母時(shí)吸光度隨培養(yǎng)時(shí)間的變化的圖。
圖5是表示對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料剛開(kāi)封后以及8天后的乙醇含量的圖。
圖6是表示對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的乙醇含量增加率(8天后/剛開(kāi)封后)的圖。
圖7是表示對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料剛開(kāi)封后以及8天后的有機(jī)酸含量的圖。
圖8是表示對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的有機(jī)酸含量增加率(8天后/剛開(kāi)封后)的圖。
圖9是表示對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的各青貯飼料莖葉部分NDF含量的圖。
圖10是表示對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的瘤胃原位消化試驗(yàn)中，在牛的第一胃內(nèi)浸泡24小時(shí)后的干物消失率和NDF消化率的圖。
圖11是表示分別用三種氨基酸發(fā)酵副生液作為制備青貯飼料用的添加劑進(jìn)行意大利黑麥草裝瓶青貯試驗(yàn)時(shí)的pH的圖。
圖12是表示對(duì)照區(qū)和添加三種氨基酸發(fā)酵副生液試驗(yàn)區(qū)中總有機(jī)酸濃度的圖。
圖13是表示對(duì)照區(qū)和添加三種氨基酸發(fā)酵副生液試驗(yàn)區(qū)中乳酸、乙酸占總有機(jī)酸的比例的圖。
圖14是表示進(jìn)行甘薯淀粉渣袋裝青貯試驗(yàn)時(shí)得到的對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)青貯飼料的各pH的圖。
圖15是表示進(jìn)行甘薯淀粉渣袋裝青貯飼料試驗(yàn)時(shí)在對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)制備的青貯飼料中各有機(jī)酸占總有機(jī)酸的比例的圖。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)實(shí)施例1-9具體說(shuō)明本發(fā)明。另外，實(shí)施例1-7和9中所采用的氨基酸發(fā)酵副生液是作為液體副產(chǎn)氮肥(PAL)登記(登記編號(hào)生第74220號(hào))、pH 4.5、總氮量5.0重量％(其中氨性氮3.5重量％)的苯丙氨酸發(fā)酵副生液(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“母液”)。
實(shí)施例1使用代表性的青貯飼料乳酸菌進(jìn)行的分離菌培養(yǎng)試驗(yàn)作為糖源，按照100∶0-0∶100的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，將該混合液添加到804液體培養(yǎng)基(5g酵母提取物、5g蛋白胨、0.1g MgSO4·7H2O、1000ml蒸餾水、pH 7.0)中，使還原糖濃度為相當(dāng)于0.5重量％的量，將乳酸菌植物乳桿菌(LactobacillusPlantarum)在30℃下進(jìn)行液體靜置培養(yǎng)。這里所用的糖蜜是糖廠(chǎng)的副產(chǎn)品，水分為25-30重量％，糖含量約為50重量％。
作為對(duì)照區(qū)，設(shè)定葡萄糖濃度為0.5重量％的804液體培養(yǎng)基?；旌媳群秃?jiǎn)稱(chēng)的具體內(nèi)容如表1所示。
表1母液與糖密的混合液的混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)

培養(yǎng)方法是將乳酸菌植物乳桿菌(Lactobacillus Plantarum)在804液體培養(yǎng)基(10ml)中培養(yǎng)24小時(shí)，制成種菌(pH 4.87)。
接著作為正式培養(yǎng)，將各200μl預(yù)培養(yǎng)的菌植物乳桿菌(Lactobacillus Plantarum)分別接種于804基本液體培養(yǎng)基(10ml)中(使用16φ試管)，在30℃恒溫水槽中進(jìn)行液體靜置培養(yǎng)。
每隔3小時(shí)從該培養(yǎng)基中取樣200μl，直至48小時(shí)，在15,000rpm、5分鐘的條件下進(jìn)行離心分離。然后，傾去上清，加入200μl滅菌蒸餾水進(jìn)行洗滌，再次離心分離。最后再次傾去上清，用滅菌蒸餾水稀釋至可用600nm波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定，在600nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度(OD)。圖1表示吸光度隨培養(yǎng)時(shí)間的變化。另外，吸光度的增加表示植物乳桿菌增殖。
由圖1所示的結(jié)果可知通過(guò)添加母液，青貯飼料乳酸菌急劇增殖，特別是青貯飼料發(fā)酵初期可見(jiàn)的乳酸菌的增殖在5小時(shí)-9小時(shí)之間進(jìn)行。
確認(rèn)在同時(shí)進(jìn)行的丁酸梭菌(Clostridium butylicum)等使青貯飼料發(fā)酵變差的不良發(fā)酵菌的分離菌培養(yǎng)時(shí)，母液也同樣有增殖效果。但是，增殖開(kāi)始是在12小時(shí)-16小時(shí)，比乳酸菌的增殖開(kāi)始晚。與乳酸菌的增殖促進(jìn)作用的差異是明顯的，實(shí)際情況下，即使添加母液，這些不良發(fā)酵菌也難以表達(dá)，這可通過(guò)以下所示的大麥整株試驗(yàn)證實(shí)。
實(shí)施例2大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對(duì)于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)進(jìn)行青貯試驗(yàn)。
制備未添加母液的青貯飼料作為對(duì)照區(qū)?；旌媳群秃?jiǎn)稱(chēng)的具體內(nèi)容如表2所示。
表2母液與糖蜜的混合液的混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)

制備青貯飼料后第40天開(kāi)封，取樣，加入10倍量的蒸餾水，用混合器粉碎，用紗布過(guò)濾。將濾液在15,000rpm、5分鐘、5℃的條件下離心分離。在上清中添加2倍量的6％高氯酸并攪拌，再以同樣的條件進(jìn)行離心分離。將上清用0.45μm濾器過(guò)濾，通過(guò)液相色譜法測(cè)定乳酸和揮發(fā)性脂肪酸(以下將這些酸總稱(chēng)為“有機(jī)酸”)。
表3表示有機(jī)酸生成量與干物損失率的結(jié)果，圖2表示乳酸、乙酸、丁酸占總有機(jī)酸的比例。
表3有機(jī)酸生成量與干物損失率的結(jié)果

*1鮮重由表3和圖2可知對(duì)于乳酸占總有機(jī)酸的比例，添加母液區(qū)比對(duì)照區(qū)高。這顯示乳酸菌的厭氧發(fā)酵比不良發(fā)酵菌優(yōu)先進(jìn)行。結(jié)果，也顯示出降低干物損失率的效果。
另外，對(duì)于乙酸占總有機(jī)酸的比例，添加母液區(qū)比對(duì)照區(qū)低。這顯示將糖只分解為乳酸的同型乳酸菌優(yōu)先于將糖分解為乳酸、乙酸、碳酸和水的異型乳酸菌進(jìn)行增殖。該結(jié)果也導(dǎo)致降低干物損失率的效果。
并且，對(duì)于丁酸占總有機(jī)酸的比例，母液比例為50重量％或以上的添加母液處理區(qū)比對(duì)照區(qū)低。該結(jié)果導(dǎo)致抑制不良發(fā)酵、降低干物損失率的效果。
通過(guò)添加母液使其具有氮成分，青貯飼料的粗蛋白含量隨著母液添加比例的增加而增加。該結(jié)果如圖3所示。
實(shí)施例3由青貯飼料分離出的酵母的培養(yǎng)試驗(yàn)按照100∶0-0∶100的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，將該混合液添加到PYG液體培養(yǎng)基(10g蛋白胨、5g酵母提取物、1000ml蒸餾水、pH 6.7-6.8)中，使還原糖濃度為相當(dāng)于0.5重量％的量，將青貯飼料酵母在30℃下進(jìn)行液體靜置培養(yǎng)。
作為對(duì)照區(qū)，設(shè)定葡萄糖濃度為0.5重量％的PYG液體培養(yǎng)基。混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)的具體內(nèi)容如表4所示。
表4母液與糖蜜的混合液的混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)

培養(yǎng)方法是首先，作為預(yù)培養(yǎng)，將青貯飼料酵母在PYG液體培養(yǎng)基(10ml)中培養(yǎng)24小時(shí)，制成種菌(pH 6.7-6.8)。
接著，作為正式培養(yǎng)，將各200μl預(yù)培養(yǎng)的青貯飼料酵母菌分別接種于PYG液體培養(yǎng)基(10ml)中(使用16φ試管)，在30℃(培養(yǎng)箱)振蕩培養(yǎng)(200往復(fù)/分鐘)。
每隔4小時(shí)從該培養(yǎng)基中取樣100μl，直至16小時(shí)，在15,000rpm、5分鐘的條件下進(jìn)行離心分離。然后傾去上清，加入100μl滅菌蒸餾水進(jìn)行洗滌，再次離心分離。最后再次傾去上清，用滅菌蒸餾水稀釋至可用600nm波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定，在600nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度(OD)。圖4表示吸光度隨培養(yǎng)時(shí)間的變化。另外，吸光度的增加表示青貯飼料酵母菌增殖。
圖4所示的結(jié)果表明通過(guò)分離培養(yǎng)，隨著母液添加比率的上升，在青貯飼料初期發(fā)酵中引發(fā)問(wèn)題的酵母生長(zhǎng)受到顯著抑制。
另外，本試驗(yàn)是酵母的正常培養(yǎng)試驗(yàn)，其狀況與青貯飼料開(kāi)封后的有氧、適度的濕度、溫度、養(yǎng)分(乳酸、殘余糖等)大致類(lèi)似。因此，該結(jié)果是青貯飼料開(kāi)封后第一個(gè)開(kāi)始活動(dòng)的酵母的活動(dòng)受到抑制的實(shí)證數(shù)據(jù)之一。
實(shí)施例4通過(guò)開(kāi)封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)進(jìn)行的青貯飼料品質(zhì)評(píng)價(jià)試驗(yàn)(乙醇含量的測(cè)定)在大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)中，制備青貯飼料，制備后第40天開(kāi)封，測(cè)定剛開(kāi)封后以及8天后的乙醇含量。按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對(duì)于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)，制備大麥整株青貯飼料。
制備未添加母液的青貯飼料作為對(duì)照區(qū)?；旌媳群秃?jiǎn)稱(chēng)的具體內(nèi)容如表5所示。
表5母液與糖蜜的混合液的混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)

將制備后第40天的青貯飼料每天攪拌1小時(shí)左右，實(shí)施與空氣混合的處理。剛開(kāi)封后以及8天后取樣，測(cè)定乙醇含量。對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料在剛開(kāi)封后以及8天后的乙醇含量的測(cè)定結(jié)果如圖5所示。另外，對(duì)照區(qū)和處理區(qū)的乙醇含量增加率(8天后/剛開(kāi)封后)如圖6所示。
由圖5和6可知在母液比例高的添加母液處理區(qū)，青貯飼料開(kāi)封后的乙醇含量低。
乙醇在青貯飼料中原本是由酵母或異型乳酸菌生成的。兩者均為兼性厭氧菌。開(kāi)封后雖然為有氧狀態(tài)，但如本試驗(yàn)?zāi)菢?，將糖容易殘留的材?有時(shí)谷粒部分作為糖分殘留)制成青貯飼料時(shí)，上述微生物的活動(dòng)可以持續(xù)一段時(shí)間。由本試驗(yàn)的結(jié)果可見(jiàn)隨著母液添加比率的提高，這些微生物的活動(dòng)受到抑制。
實(shí)施例5通過(guò)開(kāi)封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)進(jìn)行的青貯飼料品質(zhì)評(píng)價(jià)試驗(yàn)(有機(jī)酸含量的測(cè)定)通過(guò)實(shí)施例2進(jìn)行的大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)制備青貯飼料，制備后第40天開(kāi)封，測(cè)定剛開(kāi)封后以及8天后的有機(jī)酸含量。
制備未添加母液的青貯飼料作為對(duì)照區(qū)?；旌媳群秃?jiǎn)稱(chēng)的具體內(nèi)容如表6所示。
表6母液與糖蜜的混合液的混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)

將制備后第40天的青貯飼料每天攪拌1小時(shí)左右，實(shí)施與空氣混合的處理。剛開(kāi)封后以及8天后取樣，測(cè)定有機(jī)酸含量。對(duì)照區(qū)和添加母液處理區(qū)的青貯飼料在剛開(kāi)封后以及8天后的有機(jī)酸含量的測(cè)定結(jié)果如圖7所示。另外，對(duì)照區(qū)和處理區(qū)的有機(jī)酸含量增加率(8天后/剛開(kāi)封后)如圖8所示。
由圖7和8可知在母液比例高的添加母液處理區(qū)，青貯飼料開(kāi)封后的乳酸和乙酸含量增加率減小。
如本試驗(yàn)所述，將可溶性糖多的材料(有時(shí)青貯飼料開(kāi)封后谷粒部分作為糖分殘留)制成青貯飼料時(shí)，以乳酸菌為首的兼性厭氧性微生物的活動(dòng)在青貯飼料開(kāi)封后仍可以持續(xù)一段時(shí)間。乳酸由同型和異型乳酸菌生成，乙酸由異型乳酸菌和需氧性微生物生成。另外，青貯飼料開(kāi)封后，酵母的活動(dòng)受到誘導(dǎo)，需氧性微生物開(kāi)始活動(dòng)。其中也可以由酵母生成乙酸。
即，由本試驗(yàn)的結(jié)果可見(jiàn)隨著母液添加比率提高，以乳酸菌為首的兼性厭氧性菌、酵母以及需氧性微生物的活動(dòng)受到抑制。
對(duì)于丁酸菌，在需氧狀態(tài)下，在所有試驗(yàn)區(qū)均受到抑制。
實(shí)施例6通過(guò)青貯飼料開(kāi)封后的二次發(fā)酵(需氧性腐敗)進(jìn)行的青貯飼料品質(zhì)評(píng)價(jià)試驗(yàn)(二次發(fā)酵過(guò)程中霉菌菌落的消長(zhǎng))按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對(duì)于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)，進(jìn)行大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)。
制備未添加母液的青貯飼料作為對(duì)照區(qū)?；旌媳群秃?jiǎn)稱(chēng)的具體內(nèi)容如表7所示。
表7母液與糖蜜的混合液的混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)

為了評(píng)價(jià)大麥整株裝瓶青貯試驗(yàn)中所得的青貯飼料微生物的生長(zhǎng)狀況，向20g剛開(kāi)封后、2天后和6天后取樣的青貯飼料樣品中加入200ml蒸餾水，用混合器攪拌1分鐘，然后用2片紗布過(guò)濾，使用所得濾液，在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(5g蛋白胨、3g肉膏、15g瓊脂、1000ml蒸餾水、pH 6.8)中進(jìn)行培養(yǎng)。每天計(jì)數(shù)霉菌菌落數(shù)，以平衡后的數(shù)目作為霉菌菌落測(cè)定數(shù)。結(jié)果如表8所示。
由表8所示結(jié)果可知母液混合比例為50％或以上時(shí)，開(kāi)封6天之內(nèi)未檢測(cè)出霉菌菌落。
表8青貯飼料開(kāi)封后的霉菌菌落數(shù)的結(jié)果單位c.f.u.g.-1FW

*1未檢出這顯示通過(guò)添加母液，與二次發(fā)酵有關(guān)的霉菌的生長(zhǎng)受到抑制。
實(shí)施例7大麥整株青貯飼料的瘤胃原位消化率的改善效果試驗(yàn)按照80∶20-20∶80的混合比例(重量比)制備母液與糖蜜的混合液，進(jìn)行添加，使之相對(duì)于材料大麥整株的鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度500g FW/L)，制備大麥整株裝瓶青貯飼料。
制備未添加母液的青貯飼料作為對(duì)照區(qū)?；旌媳群秃?jiǎn)稱(chēng)的具體內(nèi)容如表9所示。
表9母液與糖蜜的混合液的混合比和簡(jiǎn)稱(chēng)

首先，對(duì)于各添加母液處理區(qū)所制備的青貯飼料，在各大麥整株整體中除去消化率好的谷粒部分，對(duì)難消化性(纖維成分多)的莖葉部分的中性洗滌纖維(NDF*1)含量進(jìn)行調(diào)查。對(duì)于瘤胃原位消化率*2，在裝有瘤胃瘺管的牛的第一胃內(nèi)浸泡24小時(shí)，調(diào)查干物消失率和NDF消化率。結(jié)果如圖9和10所示。
*1是從中性洗滌纖維、中性洗滌處理殘余物中除去灰分所得的纖維成分，主要含有構(gòu)成細(xì)胞壁的纖維素、半纖維素、木素。
*2使用實(shí)際的動(dòng)物測(cè)定消化率的實(shí)驗(yàn)方法之一。
首先，添加母液處理區(qū)與對(duì)照區(qū)相比，確認(rèn)在青貯飼料貯藏中大麥整株莖葉部分的纖維成分含量顯著降低。這從圖9中即可明確中性洗滌纖維(NDF)隨著母液的添加而減少。
還可確認(rèn)干物消化率和NDF消化率的改善效果(參照?qǐng)D10)。
粗飼料原料的纖維素、半纖維素與木素結(jié)合，形成難消化性矩陣結(jié)構(gòu)，難以被反芻胃內(nèi)微生物利用。即，這些纖維尚未被用作反芻家畜的能量源即被排泄掉。但是，通過(guò)在1-10重量％的范圍內(nèi)向粗飼料中添加母液，可在電子顯微鏡下觀察到引起纖維結(jié)構(gòu)明顯崩解。這對(duì)消化率的顯著改善極有貢獻(xiàn)。
實(shí)施例8意大利黑麥草裝瓶青貯試驗(yàn)本實(shí)施例中所使用的氨基酸發(fā)酵副生液是①用硫酸將谷氨酸發(fā)酵液的pH調(diào)節(jié)至等電點(diǎn)，將析出的該氨基酸進(jìn)行固液分離，將此時(shí)所得母液用氨調(diào)節(jié)至pH為5左右，在進(jìn)行脫鹽濃縮時(shí)產(chǎn)生的pH 4.7、總氮量為6.2重量％(其中氨性氮為4.3重量％)的谷氨酸發(fā)酵副生液(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“Glu母液”)；②用硫酸將賴(lài)氨酸發(fā)酵液調(diào)節(jié)至pH為3左右，然后使該氨基酸吸附于強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，流出液通過(guò)離心分離分成菌體和上清兩組分。將上清用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH為5左右，將脫鹽濃縮時(shí)產(chǎn)生的液體與上述菌體混合得到的pH 4.2、總氮量為5.9重量％(其中氨性氮為4.7重量％)的賴(lài)氨酸發(fā)酵副生液(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“Lys母液”)；以及③實(shí)施例1-7中使用的苯丙氨酸發(fā)酵副生液(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“Phe母液”)。
分別添加這些Glu母液、Lys母液和Phe母液，使之相對(duì)于材料意大利黑麥草鮮重為3％，將其裝入1L瓶中(裝瓶密度760g FW/L)，實(shí)施青貯試驗(yàn)。制備未添加母液的青貯飼料作為對(duì)照區(qū)。
制備青貯飼料后第40天開(kāi)封，取樣，加入10倍量的蒸餾水，用混合器粉碎，用紗布過(guò)濾。將濾液在15,000rpm、5分鐘、5℃的條件下離心分離。在上清中添加2倍量的6％高氯酸并攪拌，再以同樣的條件進(jìn)行離心分離。將上清用0.45μm濾器過(guò)濾，測(cè)定pH，并通過(guò)液相色譜法測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸。
圖11分別表示對(duì)照區(qū)和添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)青貯飼料的pH。
圖12分別表示對(duì)照區(qū)和添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)的總有機(jī)酸濃度。
圖13分別表示對(duì)照區(qū)和添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)中乳酸、乙酸占總有機(jī)酸的比例。
由圖11、12、13可知總有機(jī)酸生成量和乳酸占總有機(jī)酸的比例在添加Glu母液、Lys母液和Phe母液處理區(qū)都比對(duì)照區(qū)高。這顯示這些母液有促進(jìn)青貯飼料乳酸發(fā)酵，顯著改善青貯飼料品質(zhì)的效果。
實(shí)施例9甘薯淀粉渣裝袋青貯試驗(yàn)使用以日本鹿兒島宮崎縣為中心生產(chǎn)的糖化原料甘薯淀粉的副產(chǎn)品——甘薯淀粉渣制備青貯飼料。
本實(shí)施例中使用的甘薯淀粉渣的一般特征如表10所示。
表10甘薯淀粉渣的一般特征

*1干物重添加麥糠，使其為材料淀粉渣鮮重的10％，調(diào)節(jié)水分。向其中添加Phe母液，使其為5％。裝入聚乙烯青貯袋中20kg，抽真空，密封，實(shí)施青貯試驗(yàn)。另外，設(shè)置處理區(qū)和未添加母液的對(duì)照區(qū)，制備青貯飼料，其中所述處理區(qū)是將乳酸菌添加到已調(diào)節(jié)水分的材料中，使之為105c.f.u/gFW。
各試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)如表11所示。
表11

制備青貯飼料后約第40天開(kāi)封，取樣，加入10倍量的蒸餾水，用混合器粉碎，用紗布過(guò)濾。將濾液在15,000rpm、5分鐘、5℃的條件下進(jìn)行離心分離。在上清中添加2倍量的6％高氯酸并攪拌，再以同樣的條件進(jìn)行離心分離。將上清用0.45μm濾器過(guò)濾，測(cè)定pH，并通過(guò)液相色譜法測(cè)定有機(jī)酸。其結(jié)果如圖14和15所示。
由圖14可知，在所有的區(qū)中，pH低至4或以下，是良好的青貯飼料。但是由圖15可知，處理區(qū)1和處理區(qū)2之間，乳酸占總有機(jī)酸的比例大致相等，按照對(duì)照區(qū)1、對(duì)照區(qū)2、處理區(qū)2和處理區(qū)1的順序依次增高。這顯示，不僅添加的乳酸菌有效果，而且添加的母液具有促進(jìn)青貯飼料乳酸發(fā)酵，顯著改善青貯飼料品質(zhì)的效果。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明通過(guò)在青貯飼料原料中添加氨基酸發(fā)酵副生液，可達(dá)到促進(jìn)青貯飼料發(fā)酵中乳酸菌發(fā)酵的效果以及促進(jìn)原料中頑固纖維結(jié)構(gòu)崩解，即，促進(jìn)飼料原料中來(lái)自木素的纖維素和半纖維素分離，由此可制備具有長(zhǎng)期保存性，高乳酸含量且高可消化性、氮成分量也優(yōu)異的青貯飼料。另外，本發(fā)明可有效利用氨基酸發(fā)酵副生液中的氮源。
權(quán)利要求
1.青貯飼料添加劑，其含有調(diào)節(jié)至pH3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液。
2.權(quán)利要求1的青貯飼料添加劑，其中氨基酸發(fā)酵副生液是L-谷氨酸、L-賴(lài)氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
3.青貯飼料的制備方法，其特征在于按照原料鮮重，向青貯飼料原料中添加1.0-10.0％調(diào)節(jié)至pH3.0-6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液，使其厭氧性發(fā)酵。
4.權(quán)利要求3的青貯飼料的制備方法，進(jìn)一步添加乳酸菌和糖類(lèi)。
5.權(quán)利要求3或4的青貯飼料的制備方法，其中氨基酸發(fā)酵副生液為L(zhǎng)-谷氨酸、L-賴(lài)氨酸或L-苯丙氨酸發(fā)酵副生液。
全文摘要
本發(fā)明提供改善青貯飼料發(fā)酵，同時(shí)補(bǔ)充家畜營(yíng)養(yǎng)、成本低廉的青貯飼料添加劑。本發(fā)明涉及含有調(diào)節(jié)至pH3.0－6.0酸性區(qū)的氨基酸發(fā)酵副生液的青貯飼料添加劑。
文檔編號(hào)A23K3/03GK1738541SQ20048000222
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者竹田元治, 若林真, 后藤正和, 塚原明, 湯村孝治 申請(qǐng)人:味之素株式會(huì)社