一种高效安全的农作物秸秆饲料发酵菌剂、其固体添加剂及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高效安全的农作物秸杆饲料发酵菌剂，尤其涉及一种用秸杆生产的微生物添加剂，特别涉及该种高效安全的农作物秸杆饲料发酵菌剂、其固体添加剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]畜牧业发展的一个重要条件是饲料，是营养丰富的饲料，良好的饲料才能提高肉饲比例，科学的饲料配方和优化的饲料质量，是畜牧业发展的基础。所以，本发明技术核心就是将营养含量较少的农作秸杆通过微生物添加剂的处理，改变它适口性差和营养成分少的弱点，提高秸杆的利用价值。这个固体添加剂也是利用秸杆生产的。
[0003]农作物秸杆是收获作物主产品之后所剩余的副产品，如麦秸、玉米秸、大豆秸等是可利用的饲料资源。也是重要而可再生能源，是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。
[0004]由于秸杆是副产品，营养价值不高，一般含少量的碳水化合物，粗蛋白，粗脂肪等。含有细胞壁物质较多，在细胞壁中，纤维素被木质素和半纤维素包裹呢，而本质素有完整坚硬的外壳，不易被微生物降解，因此纤维素的分解受到了限制。为了提高秸杆的利用率，就需要对原料进行处理，达到降解木质素、提高秸杆利用率的目的。
[0005]由于农作物秸杆理化特性，用于饲料生产时有很多弱点，主要问题是营养缺陷，如消化率低，适口性差，营养不平衡等。造成畜禽食量低，无法满足产奶和产肉的需要。秸杆的细胞壁坚硬，提供营养有限，且缺乏必须的矿物质元素，使单胃动物一般不能利用秸杆，反刍动物对秸杆的消化率也只有20% -30%。如何提高秸杆资源的利用，是畜业生产中一个重要课题。
[0006]近年来，科学界对如何有效提高农作秸杆的利用率进行了大量的研究，常用的方法主要有物理方法，化学方法，生物方法和物理化学方法，对农作物秸杆进行加工、调制、发酵都有一定的作用。但要从安全高效标准衡量，唯独使微生物发酵的添加剂最为可靠和良好。
[0007]秸杆饲料的生物处理方法，实质上是利用微生物发酵和生物酶的作用，酶解纤维素、木质素，改变秸杆的理化性状，将难以消化吸收的大分子物质加工分解为易消化的单糖，双糖等小分子物质，从而提高了秸杆的营养价值和适口性。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种高效安全的农作物秸杆饲料发酵菌剂、其固体添加剂及制备方法，克服了现有技术的缺点。
[0009]本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
[0010]本发明基于以下原理:
[0011]针对含水量较低的农作物秸杆，这类秸杆中纤维素已经老化、粗硬、营养成分含量较低，动物适口性差，用这样失去呼吸的物料生产饲料，很难利用物料本身造成厌氧发酵的环境。由于秸杆上原有吸附的乳酸菌数量大大的减少，靠原生微生物促其饲料充分发酵的可能亦不存在，所以必须添加微生物发酵制剂，促进秸杆发酵分解转化为具有良好营养的饲料。利用添加微生物益生菌就成为唯一的最为安全、可靠的有效技术方法。将微生物菌剂在秸杆发酵前加入物料，能促进发黄干燥的秸杆纤维和木质素等有机物质在发酵过程中转化为糖类，最后发酵成为乳酸和挥发性脂肪酸，从而提高动物的营养吸收和秸杆利用率的提高。同时此微生物菌剂还具有预防疾病的作用，成为抗生素饲料的第一代替代品。
[0012]本发明提供了一种高效安全的农作物秸杆饲料发酵菌剂、其固体添加剂及制备方法，由选自真菌、放线菌和细菌三类共9个功能性较强的菌种培养发酵制备而成,选择九个菌种，或，任意二个菌类或者任意六个菌种培养发酵制备:
[0013]真菌:(I)Mycel1phthorathermophila(Apinis) van Oorschot 嗜热毁丝霉ACCC-30571 —中国农业科学院土肥所一美国典型物培养中心ATCC48102，纤维素降解菌；培养基:0014 ;培养温度45-60°C ；
[0014](2)Myrothecium roridum Tode ex Fries 露湿漆斑菌 ACCC_30481 —中国农业科学院土肥所一中国科学院微生物所AS3.3682，纤维素分解菌；培养基:0014 ;培养温度25-28 0C ；
[0015](3) Trichoderma sp.木霉ACCC-30791 —中国农业科学院土肥所一中国农业科学院饲料所；编号:avcF45 ;分离自稻杆,用于分解纤维素；培养基:0014 ;培养温度25_28°C ；
[0016]放线菌:
[0017](4) “Streptomyces albocyaneus”(krasiI' nikov et al.)Yan et al.白蓝链霉菌Accc-40132 —中国农业科学院土肥所一中国科学院微生物所=AS4.63 ;抑制芽孢杆菌、腐生，不利用蔗糖，淀粉水解，纤维素上生长好；培养基:0012 ;培养温度30°C ；
[0018](5) Saccharomonospora glauca Greiner-Mai et al.1988 青色糖单抱菌ACCC-41055 — DSMZ — H.J.Kutzner, K62 (Saccharomonospora viridis) ； = DSM43769 =IF014831, JCM7444, NBRC14831 ;降解纤维素；分离源:composted garbage ;培养基:0455 ；士首养温度37 C ；
[0019]细菌:
[0020](6) Lactobacillus sp.乳杆菌ACCC-03877 —中国农业科学院饲料所；原始编号:B484 ;饲料用作添加剂，益生菌等；分离地点:北京市海淀区；培养基:0002 ;培养温度26 0C ；
[0021](7)Lactobacillus alimentarius(ex Reuter1970)Reuter1983 消化乳杆菌ACCC-10173—中国农业科学院土肥所一中国农业科学院畜牧所；原始编号:农RNL-1 ;微生态制剂；培养基:0006 ;培养温度37°C ；
[0022](8) Bacillus subtilis (Ehrenbergl835) Cohnl872 枯草芽抱杆菌 ACCC-01698 —中国农业科学院饲料所；原始编号:FRI2007004B241 ;饲料用植酸酶等的筛选；分离地点:浙江嘉兴鱼塘；培养基:0002 ;培养温度37°C ；
[0023](9) Bacillus subtilis (Ehrenbergl835) Cohn 1872 枯草芽抱杆菌 ACCC-11025 —中国农业科学院土肥所一山东聊城；原始编号:BHL-0201 ;专用于畜禽饲料添加剂；培养基:0002 ;培养温度30°C
[0024]本发明还提供了一种所述高效安全的农作物秸杆饲料发酵菌剂(液体添加剂)的制备方法，包括以下步骤:
[0025]取沙土管菌种；菌种激活斜面试管菌种；培养皿平面菌种提纯复壮菌株；扩大斜面菌种；液体单菌种摇床培养；单菌体20升培养；单菌种液体100升发酵培养；三类九个菌种500升混合发酵培养；农作物秸杆饲料生物液体添加剂母液的生产；二次生产菌剂配制；农作物秸杆固体添加剂槽型隧道式发酵器的生产工艺；秸杆物料的物理处理方法及标准；固体物接上菌剂的接种；混合搅拌；机械震压；表面覆膜；自动排液；物料发酵；温度调节；湿度调节；成品打捆包装，成品袋式包装；成品库。
[0026]具体步骤:
[0027](I)菌种的提纯复壮和纯种繁殖:首先从中国农业微生物保存中心购回已经选定的三类9个沙土管菌种，接种在试管培养基上，选择适宜生长的进行激活培养；再用培养皿平面培养，镜检菌种的纯度和活力，将附合要求的菌株进试管扩大培养；
[0028](2)液体菌种的单菌种液体培养:将所述9个菌种的试管斜面菌种，分别进行三角瓶摇床进行液体菌液培养；
[0029]优选，为了达到一定的制备数量，采用20升发酵装置或50升不锈钢小型发酵罐，进行液体菌种的单菌液发酵培养和扩大；
[0030](3)液体菌种的混合发酵培养:将九个菌种的菌液，同类各菌种按1:1的菌液比例混合，分别制成同类混合菌液真菌混合菌液、放线菌混合菌液、细菌混合菌液；再将所述真菌混合菌液、放线菌混合菌液、细菌混合菌液按3: 2: I重量份比例混合；该混合液放入500升或2000升发酵罐里的液体培养基中，进行发酵；所述混合菌液在所述液体培养基中的加入量为总重量的5% -10% ;
[0031](4)发酵产品的培养时间及最终标准控制:
[0032]所述发酵温度28°C -30°C，发酵36-48小时的，经过镜检，每毫升含菌量达到2亿时，停止加温；
[0033](5)产品后发酵及成品包装:待温度自然下降到常温时，放入贮罐，等静放15天-20天以后装瓶，装箱进入成品库，即得所述高效安全的农作物秸杆饲料发酵菌剂，也即农作物秸杆饲料生物浓缩母液成品；所述浓缩母液可入市销售。
[0034]由于液体在贮存，运输和使用中有很多不便，近年来在这种传统工艺方法上，增添了固体发酵工艺新技术过程，开拓了市场，减化了应用条件，促进了生产的发展。所述固体发酵也称固态发酵，是指用微生物液态发酵的浓缩液接种在固态的秸杆培养基上，进行的添加剂的固体发酵过程，来生产一种固态的秸杆饲料生物固体添加剂。
[0035]为此，本发明还提供了一种高效安全的农作物秸杆饲料固体添加剂，是由所述发酵菌剂制备而得。
[0036]本发明还提供了一种所述高效安全的农作物秸杆饲料固体添加剂的制备方法，包括以下步骤:
[0037]在所述隧道式发酵器的制备过程:
[0038]堆料:首先将没有污染霉变的农作物秸杆，粉碎成1-2公分的块状和粉状物，放入隧道槽内，厚度约1-1.3米；
[0039]接种:将经过二次激活制备的所述浓缩(浓缩母液菌剂)洒在秸杆物料上；再用走动式搅拌机将秸杆物料上下搅拌两次，使菌液与物料混合均匀，有利于发酵；再用移动式镇压机将物料震压两次，被震压的物料厚度约I米，这个厚度是根据秸杆原材料的质地和气温而灵活调整，太厚散热困难，太薄升温困难，发酵温度约25°c -55°C ；
[0040]覆膜:震压后的秸杆