一種用玉米秸稈制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用玉米秸稈制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法，步驟為：1）將白腐菌、嗜熱側(cè)孢霉、黑曲霉、米曲霉和里氏木霉分別擴(kuò)繁后，等體積混合，得到混合菌液；2）取100重量份的玉米秸稈顆粒，混合5～8.5重量份的碳酰胺、150～250重量份的混合菌液，于初始溫度20～40℃下發(fā)酵10～14天，得到一步發(fā)酵秸稈；3）將步驟2）得到的一步發(fā)酵秸稈，與0.1～0.5重量份的活性干酵母混合，于初始溫度20～40℃下發(fā)酵1天后，干燥，即得玉米秸稈飼料。用本發(fā)明制備玉米秸稈飼料，發(fā)酵時間短，得到的飼料酥軟，黃粉蟲食用后生長良好，可作為黃粉蟲的部分或完全替代飼料，既降低黃粉蟲的養(yǎng)殖成本，又可實現(xiàn)玉米秸稈資源化處理。
【專利說明】—種用玉米秸稈制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種昆蟲飼料的制備方法，尤其涉及一種用玉米秸桿經(jīng)多菌種分步發(fā)酵制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]黃粉蟲幼蟲(以下簡稱黃粉蟲)是一種人工養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)昆蟲，是飼養(yǎng)家禽及特種養(yǎng)殖的極佳飼料，經(jīng)加工后也可用于食品、保健品、化妝品等行業(yè)。然而，目前用于養(yǎng)殖黃粉蟲的飼料成本約占整個養(yǎng)殖成本的70%?90%，嚴(yán)重制約了黃粉蟲養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。因此，開發(fā)出低成本的養(yǎng)殖黃粉蟲的飼料具有積極意義。
[0003]我國每年的玉米秸桿總產(chǎn)量約達(dá)2.2億噸，其中大部分被燒掉、自然腐爛或隨洪水等流失，這樣既造成資源浪費，又污染空氣、阻擋河道、阻礙交通。因此，合理處理大量的玉米秸桿已引起社會的廣泛關(guān)注。玉米秸桿約含6%粗蛋白、1.5%粗脂肪、24%粗纖維、10%粗灰分、53%無氮浸出物和其它物質(zhì)，故從資源利用的角度來說，玉米秸桿是一種天然資源。以玉米秸桿為主要原料，采用物理法、化學(xué)法或微生物法生產(chǎn)動物飼料是資源化利用玉米秸桿的有效途徑。但單純使用物理法不能改變玉米秸桿的微觀結(jié)構(gòu)，也不能提高玉米秸桿的營養(yǎng)價值；而化學(xué)方法易污染環(huán)境，殘留的化學(xué)物質(zhì)還可能對動物造成傷害。目前，以微生物法處理玉米秸桿生產(chǎn)動物飼料有較多的文獻(xiàn)報道。如中國發(fā)明專利ZL03100363.X報道了用多菌株配合厭氧發(fā)酵生產(chǎn)秸桿飼料，提高了飼料的消化吸收率；中國發(fā)明專利ZL200510066003.6采用植物乳桿菌、酵母菌、里氏木霉、枯草芽孢桿菌分別進(jìn)行三級培養(yǎng)后，再混合發(fā)酵制備秸桿飼料；胡鵬飛等以白色腐敗真菌與放射菌等組成的微生物菌群，發(fā)酵玉米秸桿用作羔羊的飼料，效果良好。然而，以上這些發(fā)酵方式生產(chǎn)的玉米秸桿飼料，主要是針對畜禽類動物，且有些文獻(xiàn)報道的用微生物處理玉米秸桿，只分析了纖維素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)在發(fā)酵前后含量的變化，沒有考慮到飼料的適口性，也沒有驗證飼喂動物后效果，還有些發(fā)酵菌種單一、發(fā)酵時間長、抗?fàn)I養(yǎng)因子消除率低。
[0004]動物的生長受飼料種類的影響比較大。黃粉蟲為咀嚼式口器，過硬的飼料不適合飼喂，故要求飼料要松軟一些。黃粉蟲消化道短而平直，故要求飼料的營養(yǎng)成分要高一些。顯然，黃粉蟲與畜禽類動物在消化系統(tǒng)、生理特點和采食習(xí)慣方面均有很大差別，故投喂黃粉蟲的玉米秸桿飼料的加工方法也應(yīng)不同。目前，以玉米秸桿為主要原料加工成黃粉蟲專用飼料的研究較少，且針對性不強(qiáng)、使用效果不理想。吉志新等以未經(jīng)處理的玉米秸桿添加到黃粉蟲的日糧中，結(jié)果表明黃粉蟲生長緩慢。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院呂樹臣等以酵母和芽孢桿菌發(fā)酵的玉米稻桿與麥麩(麥麩是傳統(tǒng)養(yǎng)殖黃粉蟲的主要飼料)混合作為飼料，投喂黃粉蟲，發(fā)現(xiàn)其生長指標(biāo)卻遠(yuǎn)不如對照組(麥麩)。因此，現(xiàn)有的將玉米秸桿加工為黃粉蟲飼料的技術(shù)，還有較大的缺陷，尚不能滿足黃粉蟲養(yǎng)殖的需要，故需對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于解決上述玉米秸桿轉(zhuǎn)化為黃粉蟲飼料過程中存在的針對性不強(qiáng)、效果不佳的問題，提供一種采用多菌種分步發(fā)酵玉米秸桿技術(shù)，制備得到的玉米秸桿飼料適合黃粉蟲食用，且使用效果比文獻(xiàn)的報道有較大改進(jìn)，可與用麥麩的效果相當(dāng)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用玉米秸桿制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法，所述方法包括以下步驟:
1)將白腐菌、嗜熱側(cè)孢霉、黑曲霉、米曲霉和里氏木霉分別擴(kuò)繁后，等體積混合，得到混合菌液；
2)將玉米秸桿顆粒100重量份、步驟I)得到的混合菌液150?250重量份、5?8.5重量份的碳酰胺相混合，蓋上塑料布，于初始溫度20°C?40°C下發(fā)酵10天?14天，得到一步發(fā)酵玉米秸桿；
3)將步驟2)得到的一步發(fā)酵玉米秸桿，與0.1?0.5重量份的活性干酵母相混合，蓋上塑料布，于初始溫度20°C?40°C下發(fā)酵I天，得到二步發(fā)酵玉米秸桿；
4)將步驟3)得到的二步發(fā)酵玉米秸桿干燥，使含水量低于12%，即得到用于養(yǎng)殖黃粉蟲幼蟲的玉米秸桿飼料。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，所述擴(kuò)繁的條件為培養(yǎng)溫度為25°C?32°C，培養(yǎng)時間為48小時?72小時。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，塑料布上也可以扎有小孔，以便于適當(dāng)透氣。塑料布上小孔的直徑不受具體限制。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述玉米秸桿顆粒為粒徑2mm?4mm的無霉變、無雜質(zhì)的干黃玉米秸桿顆粒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的用玉米秸桿制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法的工藝流程圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例1制備的玉米秸桿飼料的SEM照片；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例2制備的玉米秸桿飼料的SEM照片；
圖4為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的比較例制備的玉米秸桿顆粒的SEM照片。
【具體實施方式】
[0011]動物的生長受飼料種類的影響比較大。黃粉蟲與畜禽類動物在消化系統(tǒng)、生理特點和采食習(xí)慣方面均有很大差別，故投喂黃粉蟲的玉米秸桿飼料的加工方法也應(yīng)不同。目前，以玉米秸桿為主要原料加工成黃粉蟲專用飼料的研究較少，且針對性不強(qiáng)、使用效果不理想。本發(fā)明提供了一種用玉米秸桿經(jīng)多菌種分步發(fā)酵制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法。
[0012]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的用玉米秸桿經(jīng)多菌種分步發(fā)酵制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法。
[0013]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用玉米秸桿制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法的工藝流程圖。
[0014]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的用玉米秸桿制備黃粉蟲飼料的方法包括以下步驟:
1、菌種的擴(kuò)繁 從斜面培養(yǎng)基上伊取少許白腐菌(P.chrysosporium)、嗜熱側(cè)孢霉(Sporotrichumthermophile)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和里氏木霉(Trichodermareesei)菌苔，分別接至滅菌后的液體培養(yǎng)基溶液中進(jìn)行48小時?72小時的培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為25°C?32°C。培養(yǎng)完成后，各菌液有效活菌數(shù)不低于10億/mL。將上述各菌液等體積混合，得到混合菌液。這里，根據(jù)本發(fā)明的方法中所使用的菌種均為已知菌種，市場上或保藏中心均可得到。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，培養(yǎng)基溶液可由以下配比的物質(zhì)組成:20%馬鈴薯汁1L,葡萄糖15 g?20g,磷酸二氫鉀2 g?3g,七水硫酸鎂I g?1.5g,硫胺素0.05g?0.15g,控制培養(yǎng)基溶液的pH =6?7。然而,本發(fā)明不限于此,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的教導(dǎo)下選用適合的培養(yǎng)基溶液。
[0016]2、玉米秸桿的粉碎
將無霉變、無雜質(zhì)的干黃玉米稻桿，粉碎為粒徑2_?4_的顆粒。
[0017]3、一步發(fā)酵
取步驟2得到的玉米秸桿顆粒100重量份、步驟I得到的混合菌液150?250重量份、碳酰胺5?8.5重量份，混勻，蓋上塑料布，初始溫度控制在20°C?40°C，發(fā)酵10天?14天，得到一步發(fā)酵玉米秸桿。根據(jù)本發(fā)明，塑料布上可以扎有小孔，以便于適當(dāng)透氣，塑料布上小孔的直徑不受具體限制。
[0018]4、二步發(fā)酵
將步驟3所得到的一步發(fā)酵玉米秸桿，加入0.1?0.5重量份的活性干酵母，混勻，蓋上塑料布，于初始溫度20°C?40°C下發(fā)酵I天，得到二步發(fā)酵玉米秸桿。根據(jù)本發(fā)明，塑料布上可以扎有小孔，以便于適當(dāng)透氣，塑料布上小孔的直徑不受具體限制。
[0019]5、干燥和儲存
將步驟4得到的二步發(fā)酵玉米秸桿干燥，使含水量低于12%，從而得到根據(jù)本發(fā)明制備的用于養(yǎng)殖黃粉蟲的玉米秸桿飼料，密封，于干燥的條件下儲存?zhèn)溆谩?br> [0020]本發(fā)明在配方和實施時，充分考慮了干黃玉米秸桿的組成、物性以及黃粉蟲對飼料的需求。白腐菌能有效地破壞玉米秸桿表面的蠟質(zhì)層，進(jìn)而分解纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等難降解組分；黑曲霉能裂解秸桿中的大分子有機(jī)物和部分難溶性無機(jī)物；嗜熱側(cè)孢霉能分解秸桿中的纖維素；里氏木霉具有很好的合成蛋白和分泌蛋白的能力，加快玉米秸桿中纖維素、半纖維素的分解；米曲霉具有產(chǎn)復(fù)合酶的能力，可使玉米秸桿中的大分子蛋白質(zhì)、粗纖維等難吸收的物質(zhì)降解，提聞營養(yǎng)價值；酵母可進(jìn)一步提聞詞料中易吸收蛋白質(zhì)的含量，進(jìn)而滿足黃粉蟲對營養(yǎng)的需求。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:該發(fā)明制備玉米秸桿黃粉蟲飼料，使用了多菌種混合發(fā)酵，通過不同代謝能力的組合，階梯式推動發(fā)酵，完成單一菌種難以完成的復(fù)雜代謝作用，避免單一菌種發(fā)酵時間長、作用效果有限、抗?fàn)I養(yǎng)因子消除率低的缺點，具有發(fā)酵時間短、溫度適應(yīng)性寬、能較好地去除玉米秸桿中的抗?fàn)I養(yǎng)因子、飼料酥軟等特點。本發(fā)明還采用了分步發(fā)酵工藝:一步發(fā)酵，主要是為了部分降解玉米秸桿中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等不能被黃粉蟲消化利用的部分；二步發(fā)酵，主要是將一步發(fā)酵玉米秸桿中產(chǎn)生的部分底物，作為二步發(fā)酵的養(yǎng)分，且將一步發(fā)酵玉米秸桿中剩余氮素進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為菌體蛋白，并產(chǎn)生少量的醇香味，從而增加玉米秸桿飼料的蛋白質(zhì)含量和適口性。若過早進(jìn)行二步發(fā)酵，可使玉米秸桿飼料中的可用性碳源消耗過多，反而降低了玉米秸桿飼料的營養(yǎng)。根據(jù)本發(fā)明的方法制得的玉米秸桿飼料養(yǎng)殖黃粉蟲，與用麥麩、僅經(jīng)過物理粉碎的玉米秸桿顆粒養(yǎng)殖黃粉蟲進(jìn)行比較，其累計死亡率和累計增重指標(biāo)均較好，故用本發(fā)明的方法制作的玉米秸桿飼料可作為養(yǎng)殖黃粉蟲的部分或完全替代飼料。根據(jù)本發(fā)明的方法將玉米秸桿的處理與黃粉蟲的養(yǎng)殖有機(jī)結(jié)合起來，不僅能降低黃粉蟲的養(yǎng)殖成本，而且可以變廢為寶，實現(xiàn)玉米秸桿減量化、無害化、資源化處理。
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0023]實施例1
本實施例的玉米秸桿飼料的制備方法，包括以下步驟:
O菌種的擴(kuò)繁
從斜面培養(yǎng)基上鏟取少許白腐菌、嗜熱側(cè)孢霉、黑曲霉、米曲霉和里氏木霉菌苔，分別接至滅菌后的液體培養(yǎng)基溶液中進(jìn)行72小時的培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為28°C。培養(yǎng)基溶液的配比為:20%馬鈴薯汁1L，葡萄糖15g，磷酸二氫鉀3g，七水硫酸鎂1.58，硫胺素0.058，控制pH=6。培養(yǎng)完成后，將上述各菌液等體積混合，得到混合菌液。
[0024]2)玉米秸桿的粉碎
將無霉變、無雜質(zhì)的干黃玉米秸桿，粉碎為粒徑2_的顆粒。
[0025]3) —步發(fā)酵
取步驟2)得到的玉米秸桿顆粒100重量份、步驟I)得到的混合菌液250重量份、碳酰胺8重量份，混勻，蓋上塑料布，初始溫度控制在40°C，發(fā)酵14天，得到一步發(fā)酵玉米秸桿。
[0026]4) 二步發(fā)酵
將步驟3)所得到的一步發(fā)酵玉米秸桿，加入0.5重量份的活性干酵母，混勻，蓋上塑料布，初始溫度控制在20°C，發(fā)酵I天，得到二步發(fā)酵玉米秸桿。
[0027]5)干燥和儲存
將步驟4)得到的二步發(fā)酵玉米秸桿干燥，使含水量低于12%，從而得到根據(jù)該實施例的玉米秸桿飼料，密封，于干燥的條件下儲存?zhèn)溆谩?br> [0028]本實施例制備的玉米秸桿飼料有醇香味，且飼料較為酥軟。圖2為根據(jù)實施例1制備的玉米秸桿飼料的SEM照片(放大2000倍)。由圖2可以看出，飼料表面附有大量不同形態(tài)的菌體，這些菌既分解了秸桿中的某些不易被黃粉蟲消化吸收的組分，又能提供一定
的營養(yǎng)。
[0029]實施例2
本實施例的玉米秸桿飼料的制備方法，包括以下步驟:
O菌種的擴(kuò)繁
從斜面培養(yǎng)基上鏟取少許白腐菌、嗜熱側(cè)孢霉、黑曲霉、米曲霉和里氏木霉菌苔，分別接至滅菌后的液體培養(yǎng)基溶液中進(jìn)行48小時的培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為28°C。培養(yǎng)基溶液的配比為:20%馬鈴薯汁1L，葡萄糖15g，磷酸二氫鉀3g，七水硫酸鎂1.5g，硫胺素0.05g，控制pH=6。培養(yǎng)完成后，將上述各菌液等體積混合，得到混合菌液。
[0030]2)玉米秸桿的粉碎
將無霉變、無雜質(zhì)的干黃玉米秸桿，粉碎為粒徑3_的顆粒。[0031]3) —步發(fā)酵
取步驟2)得到的玉米秸桿顆粒100重量份、步驟I)得到的混合菌液250重量份、碳酰胺5重量份，混勻，蓋上塑料布，初始溫度控制在35°C，發(fā)酵11天，得到一步發(fā)酵玉米秸桿。
[0032]4) 二步發(fā)酵
將步驟3)所得到的一步發(fā)酵秸桿，加入0.1重量份的活性干酵母，混勻，蓋上塑料布，初始溫度控制在20°C，發(fā)酵I天，得到二步發(fā)酵玉米秸桿。
[0033]5)干燥和儲存 將步驟4)得到的二步發(fā)酵秸桿干燥，使含水量低于12%，得到根據(jù)該實施例的玉米秸桿飼料，密封，于干燥的條件下儲存?zhèn)溆谩?br> [0034]本實施例制備的玉米秸桿飼料有醇香味，且飼料較為酥軟。圖3為根據(jù)實施例2制備的玉米秸桿飼料的SEM照片(放大2000倍)。由圖3可以看出，飼料表面附有不同形態(tài)的菌體。
[0035]比較例
比較例的玉米秸桿飼料的制備方法如下:將無霉變、無雜質(zhì)的干黃玉米秸桿，粉碎為粒徑3mm的顆粒。
[0036]比較例制備的玉米秸桿飼料的SEM照片(放大2000倍)，如圖4所示。由圖4可以看出，飼料表面有許多小孔(為玉米秸桿的自然特征)，內(nèi)表面光滑，未發(fā)現(xiàn)有菌體。
[0037]選取實施例1、實施例2制得的玉米稻桿飼料、麥麩(傳統(tǒng)飼料,為黃粉蟲的一種日糧)、比較例制得的玉米秸桿飼料，分別用于養(yǎng)殖黃粉蟲。飼養(yǎng)條件為:每組選取1.5cm左右健康的黃粉蟲200條(約10g)，在室溫下，以不同的飼料投喂，投料比為:飼料10g，青菜2g。每隔5天換一次飼料，清理蟲糞，并記錄黃粉蟲死亡和增重情況。重復(fù)三組，計算平均累計死亡率(累計死亡條數(shù)/初始條數(shù)X 100%)和平均累計增重(累計增重質(zhì)量/初始質(zhì)量X 100%)情況，其效果詳見下面的表1。
[0038]表1用不同飼料養(yǎng)殖黃粉蟲的效果
【權(quán)利要求】
1.一種用玉米秸桿制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 1)將白腐菌、嗜熱側(cè)孢霉、黑曲霉、米曲霉和里氏木霉分別擴(kuò)繁后，等體積混合，得到混合菌液； 2)將玉米秸桿顆粒100重量份、步驟I)得到的混合菌液150?250重量份、5?8.5重量份的碳酰胺相混合，蓋上塑料布，于初始溫度20°C?40°C下發(fā)酵10天?14天，得到一步發(fā)酵玉米秸桿； 3)將步驟2)得到的一步發(fā)酵玉米秸桿，與0.1?0.5重量份的活性干酵母相混合，蓋上塑料布，于初始溫度20°C?40°C下發(fā)酵I天，得到二步發(fā)酵玉米秸桿； 4)將步驟3)得到的二步發(fā)酵玉米秸桿干燥，使含水量低于12%，即得到用于養(yǎng)殖黃粉蟲幼蟲的玉米秸桿飼料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用玉米秸桿制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法，其特征在于:所述擴(kuò)繁的條件為培養(yǎng)溫度為25°C?32°C，培養(yǎng)時間為48小時?72小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用玉米秸桿制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法，其特征在于:所述玉米稻桿顆粒為粒徑2mm?4mm的無霉變、無雜質(zhì)的干黃玉米稻桿顆粒。
【文檔編號】A23K1/00GK103719633SQ201410015839
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】李寧, 李濤, 邵承斌, 林兵, 蘇香, 毛飛 申請人:重慶工商大學(xué)