專利名稱：用生物發(fā)酵秸稈替代部分玉米組成的畜禽節(jié)糧型飼料配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于畜禽飼糧技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用生物發(fā)酵秸稈替代部分玉米組成的畜禽節(jié)糧型飼料配方。
背景技術(shù)：
糧食資源的短缺是全球面臨的一個(gè)主要問(wèn)題，隨著人口的增長(zhǎng)和人們生活水平的日益提高，促進(jìn)了畜牧業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)一步加深了人畜爭(zhēng)糧的嚴(yán)重性。目前，我國(guó)糧食原糧的38%被用作動(dòng)物飼料，預(yù)計(jì)到2050年此數(shù)值將達(dá)到50%，飼料缺乏已成為限制我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年谷物類飼料缺口量達(dá)到3000萬(wàn)噸以上，如何來(lái)挖掘飼料資源已變得越來(lái)越重要。國(guó)內(nèi)外大量的研究證實(shí)，利用生物技術(shù)來(lái)充分地挖掘和利用農(nóng)作物秸桿的潛在價(jià)值，是緩解全球糧食資源短缺的最有效手段之一。木質(zhì)纖維素類生物資源是世界上最多的可再生資源，全世界每年的產(chǎn)量估計(jì)為100億噸，其中農(nóng)作物秸稈為70億噸左右。我國(guó)農(nóng)作物秸稈的年產(chǎn)量為8. 4億噸，而且以1.3%的速度遞增。目前國(guó)內(nèi)秸稈總量中，直接用作生活燃料的約占20%，用作飼料的約占15%，用作工業(yè)原料的約占2%，其余60%以上的秸稈用作低級(jí)肥料還田、被廢棄或直接焚燒掉，這造成了極大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們?cè)鴩L試用物理和化學(xué)的方法來(lái)提高秸稈的利用價(jià)值，但由于這兩種方法始終得不到滿意的效果。大量的研究和實(shí)踐證實(shí)，生物技術(shù)是提高秸稈利用價(jià)值最經(jīng)濟(jì)和最有效的手段。由于秸桿主要是由纖維素和木質(zhì)素交織在一起以糖苷鍵形成的難消化的晶體結(jié)構(gòu)，除了考慮降解纖維素外，還要考慮如何來(lái)降低秸桿中的木質(zhì)素。只有在纖維素和木質(zhì)素的降解達(dá)到同步時(shí)，秸桿才能被完全地降解。這一點(diǎn)是世界性難題，跨過(guò)了這道門檻，秸桿的利用就迎刃而解了。目前，雖然國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)秸稈資源經(jīng)濟(jì)有效的利用方法進(jìn)行了大量的研究，但行之有效的成熟技術(shù)還不多。目前尚未見(jiàn)到將生物發(fā)酵處理后的秸稈用于畜禽類動(dòng)物飼料的相關(guān)報(bào)道。本研究首先通過(guò)物理爆破的手段，打破纖維素和木質(zhì)素交織在一起所形成的難消化的晶體結(jié)構(gòu)，并降低木質(zhì)素的含量，為下一步微生物的利用提供條件；然后選用微生物發(fā)酵技術(shù)，通過(guò)培養(yǎng)基和發(fā)酵條件的優(yōu)化，使秸桿中大量的纖維素和半纖維素轉(zhuǎn)化為易被動(dòng)物消化和利用的碳水化合物，達(dá)到替代動(dòng)物飼糧中玉米等谷物類飼料的目的。據(jù)初步估計(jì)， 如果用10%的生物發(fā)酵秸桿來(lái)替代谷物類糧食用于豬禽業(yè)生產(chǎn)，全國(guó)每年就可節(jié)省糧食約 3000萬(wàn)噸，可完全解決我國(guó)每年3000萬(wàn)噸谷物類飼料糧食的缺口問(wèn)題，具有特別重要社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。該成果的研究與開(kāi)發(fā)，為世界上最豐富的秸桿資源利用，以及解決飼料和糧食資源的短缺，將具有特別重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種畜禽飼糧，其將生物發(fā)酵秸稈用于畜禽飼糧的配方中， 用秸桿來(lái)替代谷物類糧食，用于豬禽業(yè)生產(chǎn)可以節(jié)約大量糧食。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種用生物發(fā)酵秸稈替代部分玉米組成的畜禽節(jié)糧型飼料配方，其用生物發(fā)酵秸稈來(lái)替換常規(guī)畜禽飼糧中的部分玉米，生物發(fā)酵秸稈的添加量為常規(guī)畜禽飼糧總重量的5 20%。具體的，一種畜禽節(jié)糧型飼料配方可以由下述重量百分比原料組成玉米45 65%、豆粕20 ；35%、生物發(fā)酵結(jié)稈4 15%、魚粉1 3%、豆油3 8%、石粉0. 5 2%、磷酸氫鈣1 2%、蛋氨酸0. 05 0. 2%、食鹽0. 3 0. 4%、預(yù)混料1%，此配方特別適用于肉雞的飼養(yǎng)。另外，畜禽節(jié)糧型飼料配方還可以由下述重量百分比原料組成玉米50 65%、生物發(fā)酵結(jié)稈5 20%、豆粕18 22%、麩皮8 12%、豆油0. 1 0. 2%、磷酸氫鈣1 2%、石粉0. 5 2%、賴氨酸0. 2 0. 3%、蛋氨酸0. 01 0. 03%、食鹽0. 3 0. 4%、預(yù)混料1% ；此配方比較適合于豬的飼養(yǎng)。預(yù)混料在配方中的添加量為1%，其可以自行配制，或者直接使用市售雞用或豬用 1%預(yù)混料。將各原料直接混合均勻即可制得本發(fā)明所述畜禽飼糧，用于畜禽飼養(yǎng)時(shí)，自由采食即可。其中，上述配方中的生物發(fā)酵秸稈優(yōu)選按下述方法制備
①秸稈蒸汽爆破預(yù)處理將粉碎過(guò)10 20目篩、含水率<15wt%的秸稈進(jìn)行蒸汽爆破處理，然后將其自然晾干得爆破秸稈；
②制備米曲霉/康氏木霉種子液將米曲霉或康氏木霉接種到由PDA培養(yǎng)基制成的培養(yǎng)皿中，觀 32°C靜止培養(yǎng)3 5d，孢子成熟后用滅菌生理鹽水沖洗培養(yǎng)皿，將培養(yǎng)皿中的孢子轉(zhuǎn)移至滅菌三角瓶中，配制濃度1 X IO6 IO8個(gè)/mL的孢子懸液，即為孢子種子液；所述的PDA培養(yǎng)基預(yù)先于121°C、0. 15MI^壓力下滅菌處理15min，然后在無(wú)菌條件下制成含 15 20 mL PDA培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿；
③微生物發(fā)酵取18g爆破秸稈與2g麩皮、30mL礦物元素營(yíng)養(yǎng)液混合均勻，用Ca(OH)2 調(diào)至PH為7. 0，然后在121°C、0. 15MPa壓力下滅菌15min得固體發(fā)酵培養(yǎng)基；按2 4%(體積/質(zhì)量百分比)的接種量將孢子種子液接種于固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，28 32°C培養(yǎng)5 7d。所述秸稈可以為麥秸或玉米秸稈等。實(shí)驗(yàn)所用的米曲霉和康氏木霉購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，并由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室保藏。試驗(yàn)設(shè)備秸稈蒸汽爆破機(jī)QB-200 由河南省鶴壁市正道重機(jī)廠生產(chǎn)，最高蒸汽壓力可達(dá)6 MPa，加熱功率為 8 kW，有效爆腔容積為0.405 L0該汽爆臺(tái)采用氣彈技術(shù)，可以在0.00875 S內(nèi)完成壓力釋放，不同于過(guò)去所謂的汽爆方式(膨化和熱噴)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的爆破。步驟①中蒸汽爆破處理為在蒸汽壓力1. 8 2. 5MPa的條件下，保壓200 MOs 后釋放壓力。步驟②中PDA培養(yǎng)基的組分為可溶性淀粉6 g、蛋白胨5 g、酵母2 g、葡萄糖20 g^KH2PO4 2 g,MgSO4 ·7Η20 0.3 g、瓊脂粉20 g、蒸餾水1000 mL。步驟③中礦物元素營(yíng)養(yǎng)液的組分為(NH4)2SO4 1.4 g,KH2PO4 2.0 g,MgSO4 0.3 g、CaCl2 0.3 g、NaCl 0.5 g、 FeSO4 5.0 mg、MnSO4 1.6 mg、ZnCl2 1.7 mg、CoCl2 2.0 mg、蒸溜水 1000 mL。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明通過(guò)對(duì)玉米秸桿爆破和微生物發(fā)酵處理相結(jié)合，提高了玉米秸桿的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用率，用于禽畜(如肉雞、蛋雞和豬等)飼料中替代部分玉米，能夠提高禽畜的日增重量，具有較好的飼養(yǎng)效果。本發(fā)明使農(nóng)作物秸桿變廢為寶成為可能，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)以及節(jié)糧型畜牧業(yè)發(fā)展具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
具體實(shí)施例方式以下以米曲霉發(fā)酵玉米秸稈制得的生物發(fā)酵秸稈為例，對(duì)本發(fā)明所述畜禽飼料及其應(yīng)用試驗(yàn)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。下述各實(shí)施例中的生物發(fā)酵秸稈按下述方法制備①秸稈蒸汽爆破預(yù)處理將粉碎過(guò)20目篩、含水率10wt%的玉米秸稈在蒸汽壓力2. 5 Mpa條件下，保壓200 S后在 0. 00875 s內(nèi)突然釋放壓力，進(jìn)行蒸汽爆破處理，處理后的秸稈自然晾曬至含水率< 10wt% 得爆破秸稈，備用；
②制備米曲霉種子液將米曲霉接種到由PDA培養(yǎng)基制成的培養(yǎng)皿中，30°C靜止培養(yǎng) 4d，孢子成熟后用滅菌生理鹽水沖洗培養(yǎng)皿，將培養(yǎng)皿中的孢子轉(zhuǎn)移至滅菌三角瓶中，配制濃度1 X108f/mL的孢子懸液，即為孢子種子液；所述PDA培養(yǎng)基預(yù)先于121°C、0. 15MPa 壓力下滅菌處理15min，然后在無(wú)菌條件下制成含18mL PDA培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿；所述PDA培養(yǎng)基組分為可溶性淀粉6 g、蛋白胨5 g、酵母2 g、葡萄糖20 g、KH2P042 g、MgSO4 · 7H20 0. 3 g、瓊脂粉20 g、蒸餾水1000 mL ；
③米曲霉發(fā)酵在500mL的三角瓶中加入18g爆破秸稈、2 g麩皮和30 mL礦物元素營(yíng)養(yǎng)液(組分為(NH4)2SO4 1. 4 g、KH2PO4 2. 0 g、MgSO4 0. 3 g、CaCl2 0. 3 g、NaCl 0. 5 g、 FeSO4 5. 0 mg、MnSO4 1. 6 mg、ZnCl2 1. 7 mg、CoCl2 2. 0 mg、蒸溜水 1000 mL)，混合均勻后， 用Ca (OH) 2調(diào)至pH為7. 0，然后于121°C、0. 15MPa壓力下滅菌15min得固體發(fā)酵培養(yǎng)基；按 3% (體積/質(zhì)量百分比)的接種量將孢子種子液接種于固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，在30°C的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7d即得生物發(fā)酵秸稈，然后將其用于畜禽飼料的配制中。實(shí)施例1一3
一種節(jié)糧型豬飼料配方，其含有的各重量百分比原料組成詳見(jiàn)表1-1，其對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1-2。表1-1實(shí)施例1 - 3豬ti!料配方含有的各重量百分比原料組成
權(quán)利要求
1.一種用生物發(fā)酵秸稈替代部分玉米組成的畜禽節(jié)糧型飼料配方，其特征在于，用生物發(fā)酵秸稈替換常規(guī)畜禽飼糧中的部分玉米，生物發(fā)酵秸稈的添加量為常規(guī)畜禽飼糧總重量的5 20%。
2.如權(quán)利要求1所述的畜禽節(jié)糧型飼料配方，其特征在于，畜禽飼糧由下述重量百分比原料組成玉米45 65%、豆粕20 ；35%、生物發(fā)酵秸稈4 15%、魚粉1 3%、豆油3 8%、石粉0. 5 2%、磷酸氫鈣1 2%、蛋氨酸0. 05 0. 2%、食鹽0. 3 0. 4%、預(yù)混料1%。
3.如權(quán)利要求1所述的畜禽節(jié)糧型飼料配方，其特征在于，畜禽飼糧由下述重量百分比原料組成玉米50 65%、生物發(fā)酵秸稈5 20%、豆粕18 22%、麩皮8 12%、豆油 0. 1 0. 2%、磷酸氫鈣1 2%、石粉0. 5 2%、賴氨酸0. 2 0. 3%、蛋氨酸0. 01 0. 03%、 食鹽0. 3 0. 4%、預(yù)混料1%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用生物發(fā)酵秸稈替代部分玉米組成的畜禽節(jié)糧型飼料配方，其用生物發(fā)酵秸稈替換常規(guī)畜禽飼糧中的部分玉米，生物發(fā)酵秸稈的添加量為常規(guī)畜禽飼糧總重量的5～20%。具體的，畜禽飼糧由下述重量百分比原料組成玉米45～65%、豆粕20～35%、生物發(fā)酵秸稈4～15%、魚粉1～3%、豆油3～8%、石粉0.5～2%、磷酸氫鈣1～2%、蛋氨酸0.05～0.2%、食鹽0.3～0.4%、預(yù)混料1%。本發(fā)明通過(guò)對(duì)玉米秸稈爆破和微生物發(fā)酵處理相結(jié)合，提高了玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用率，使農(nóng)作物秸稈變廢為寶成為可能，用于豬雞飼料中替代部分玉米，能夠提高畜禽的日增重量，具有較好的飼養(yǎng)效果，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)A23K1/14GK102204630SQ20111013608
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者劉俊熙, 尹清強(qiáng), 左瑞雨, 常娟, 王瀟, 鄭秋紅 申請(qǐng)人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué), 河南普愛(ài)飼料股份有限公司