一種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法
【專利摘要】一種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，以高溫氨化秸稈作為飼料發酵底物，以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑，采用混合發酵菌使高溫氨化秸稈在高溫下發酵，混合發酵菌包括混合發酵菌I號和混合發酵菌II號，發酵步驟是：制備改性凹凸棒石粘土；將固氮劑加入秸稈中進行高溫氨化得到發酵底物；將改性凹凸棒石粘土加入發酵底物中；將混合發酵菌I號、II號分批次加入到發酵底物中進行發酵；最后將發酵物料經干燥或造粒，即可制得秸稈發酵飼料。本發明的優點是：將改性凹凸棒石粘土作為固氮劑應用于飼料發酵過程中，能夠獲得較好的保氮效果，從而對高溫氨化秸稈進行發酵產生最佳效果，可有效提高氨化秸稈發酵飼料的氮含量。
【專利說明】—種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及提高秸桿營養價值的方法，特別是一種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法。
【背景技術】
[0002]秸桿直接作為飼料營養價值較低，消化率僅有25-40%，且其適口性較差，采食量低，僅有優質牧草的50-60%，很難達到動物的維持需要。但秸桿仍是具有巨大潛力的飼料資源，一旦經過化學或生物方法處理后，其營養價值得到提高，就可作為反芻動物的主要粗飼料。長期以來，營養學家一直致力于研究如何改善低質粗飼料的質量問題，尋找能夠提高秸桿消化率和營養價值的處理方法，并為此做出了巨大的努力。
[0003]氨化秸桿是提高秸桿營養價值較成功的方法。氨呈弱堿性，但其膨脹纖維的能力卻與氫氧化鈉相當，更主要的是氨化能使秸桿的粗蛋白含量顯著提高，為低蛋白水平下瘤胃微生物提供更多的氮源。相關電鏡結果也表明，對粗飼料的氨化處理可使其組織結構發生變化，更易為瘤胃微生物附著和利用。但氨化秸桿發酵制備飼料容易出現氨揮發的問題，造成氮損失。而凹凸棒石粘土獨特的晶體結構賦予了它特殊的性能，如大的比表面積以及吸附性、陽離子可交換性等。過去的一些研究說明，在適宜的條件下凹凸棒石粘土對氨氮有一定的吸附作用，因此也被廣泛應用在食品工業，建筑業或凈化水體等方面，但尚未在微生物發酵領域上有所應用。
[0004]本專利結合凹凸棒石粘土的這些特性，提出將改性凹凸棒石粘土應用在飼料發酵領域，可有效提高氨化秸桿發酵飼料的氮含量。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是針對上述存在問題，提供一種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，采用該飼料發酵方法能夠獲得較好的保氮效果，從而對高溫氨化秸桿進行發酵產生最佳效果，可有效提高氨化秸桿發酵飼料的氮含量。
[0006]本發明的技術方案:
一種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，以高溫氨化秸桿作為飼料發酵底物，以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑，采用混合發酵菌使高溫氨化秸桿在高溫下發酵，混合發酵菌包括混合發酵菌I號和混合發酵菌II號,發酵步驟如下:
1)將凹凸棒石粘土粉碎后過100目篩，然后將粉碎好的凹凸棒石粘土加入硫酸溶液中，室溫下攪拌3h，用蒸餾水水洗至pH值為5.8-6.2，離心后將固相物于60°C下烘干或自然風干，制得改性凹凸棒石粘土備用；
2)將固氮劑加入秸桿中，在85-95°C溫度條件下進行氨化反應4-8h，制得高溫氨化秸桿，然后用濃度為lmol/L的HCl溶液將氨化秸桿pH調節為5.8-6.2，加入蒸餾水將含水率調節為65-75%，作為發酵底物備用；
3)將固氮劑改性凹凸棒石粘土加入發酵底物中并混合均勻； 4)將混合發酵菌I號和混合發酵菌II號分批次加入到加有固氮劑的發酵底物中進行發酵，發酵溫度為25-30°C，發酵時間為5-7天，每天翻堆1-2次，然后在加有固氮劑的發酵底物中加入混合發酵菌I號發酵5-7天后，將混合發酵菌II號加入發酵料中繼續進行發酵，發酵溫度為28-32°C，發酵時間為4-6天，每天翻堆1-2次，所述混合發酵菌I號由康寧木霉、黑曲霉和香菇按質量比1:1:1混合組成，混合發酵菌II號由釀酒酵母和產朊假絲酵母按按質量比1:1混合組成，所用五株菌均購于中國普通微生物菌種保藏管理中心；
5)待發酵過程結束后，將發酵物料經干燥或造粒，即可制得秸桿發酵飼料。
[0007]所述步驟I)中硫酸溶液的濃度為2mol/L，凹凸棒石粘土與硫酸溶液的體積比為
I:10o
[0008]所述步驟2)中的固氮劑為氨水或尿素溶液，其中氨水的濃度為25wt%，氨水的加入量按氨質量計為稻桿干物質質量的2-4%,尿素溶液的濃度為15wt%,尿素溶液的加入量按尿素的質量計為秸桿干物質質量的3-5%。
[0009]所述步驟3)中改性凹凸棒石粘土的加入量為發酵底物干物質質量的1_3%。
[0010]所述步驟4)中混合發酵菌I號的加入量為發酵底物干物質質量的4-6%，混合發酵菌II號的加入量發酵底物干物質質量的5-8%。
[0011]本發明的優點是:將改性凹凸棒石粘土作為固氮劑應用于飼料發酵過程中，能夠獲得較好的保氮效果，從而對高溫氨化秸桿進行發酵產生最佳效果，可有效提高氨化秸桿發酵飼料的氮含量。
【具體實施方式】
[0012]實施例:
在該實施例中，混合發酵菌I號涉及的康寧木霉\_Trichoderma koningii,1579 (=G79)]、黑曲霉niger，kTCC 16888)、香燕et/oofes, LN050),
混合發酵菌II號涉及的釀酒酵母cerevisiae, A22)、產朊假絲酵母{Candida util is, Y34),均購于中國普通微生物菌種保藏管理中心。
[0013]一種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，以高溫氨化秸桿作為飼料發酵底物，以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑，采用混合發酵菌使高溫氨化秸桿在高溫下發酵，混合發酵菌包括混合發酵菌I號和混合發酵菌II號，發酵步驟如下:
1)將凹凸棒石粘土粉碎后過100目篩，然后將粉碎好的凹凸棒石粘土加入濃度為2mol/L的硫酸溶液中，凹凸棒石粘土與硫酸溶液的體積比為1:10，室溫下攪拌3h，用蒸餾水水洗至PH值為6，離心后將固相物于60°C下烘干，制得改性凹凸棒石粘土備用；
2)將濃度為25wt%的氨水加入秸桿中，在90°C溫度條件下進行氨化反應4h，制得高溫氨化秸桿，氨水的加入量按氨質量計為秸桿干物質質量的3%，然后用濃度為lmol/L的HCl溶液將氨化秸桿PH值調節為6，加入蒸餾水將含水率調節為65-75%，作為發酵底物備用；
3)將固氮劑改性凹凸棒石粘土加入發酵底物中并混合均勻，改性凹凸棒石粘土的加入質量為發酵底物干物質質量的2% ；
4)將混合發酵菌I號和混合發酵菌II號分批次加入到加有固氮劑的發酵底物中進行發酵，混合發酵菌I號的添加質量為發酵底物干物質質量的6%，發酵溫度為25-30°C，發酵時間為6天，每天翻堆1-2次，在加有固氮劑的發酵底物中加入混合發酵菌I號發酵6天后，將混合發酵菌II號加入發酵料中繼續進行發酵，混合發酵菌II號的添加質量為發酵底物干物質質量的7%，發酵溫度為28-32°C，發酵時間為5天，每天翻堆1-2次，所述混合發酵菌I 號由康寧木霉[η.choderma koningi1,1579 (=G79)]、黑曲霉(AspergiIlus niger, ATCC16888)和香燕(76?0'/7心ei/oofeALNOSO)按質量比1:1:1混合組成,混合發酵菌II號由釀酒酵母cerevisiae，k22)和產I元假絲酵母utilis,Τ?Λ)按按質量比1:1混合組成；
5)待發酵過程結束后，將發酵物料干燥后，即可制得秸桿發酵飼料。
[0014]以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵實驗:檢測改性凹凸棒石粘土在秸桿發酵底物中不同的添加質量百分比對發酵飼料中粗蛋白百分含量的影響，實驗結果如下表所示:
【權利要求】
1.一種以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，其特征在于:以高溫氨化秸桿作為飼料發酵底物，以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑，采用混合發酵菌使高溫氨化秸桿在高溫下發酵，混合發酵菌包括混合發酵菌I號和混合發酵菌II號，發酵步驟如下: 1)將凹凸棒石粘土粉碎后過100目篩，然后將粉碎好的凹凸棒石粘土加入硫酸溶液中，室溫下攪拌3h，用蒸餾水水洗至pH值為5.8-6.2，離心后將固相物于60°C下烘干或自然風干，制得改性凹凸棒石粘土備用； 2)將固氮劑加入秸桿中，在85-95°C溫度條件下進行氨化反應4-8h，制得高溫氨化秸桿，然后用濃度為lmol/L的HCl溶液將氨化秸桿pH調節為5.8-6.2，加入蒸餾水將含水率調節為75%，作為發酵底物備用； 3)將固氮劑改性凹凸棒石粘土加入發酵底物中并混合均勻； 4)將混合發酵菌I號和混合發酵菌II號分批次加入到加有固氮劑的發酵底物中進行發酵，發酵溫度為25-30°C，發酵時間為5-7天，每天翻堆1-2次，然后在加有固氮劑的發酵底物中加入混合發酵菌I號發酵5-7天后，將混合發酵菌II號加入發酵料中繼續進行發酵，發酵溫度為28-32°C，發酵時間為4-6天，每天翻堆1-2次，所述混合發酵菌I號由康寧木霉、黑曲霉和香菇按質量比1:1:1混合組成，混合發酵菌II號由釀酒酵母和產朊假絲酵母按按質量比1:1混合組成，所用五株菌均購于中國普通微生物菌種保藏管理中心； 5)待發酵過程結束后，將發酵物料經干燥或造粒，即可制得秸桿發酵飼料。
2.根據權利要求1所述以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，其特征在于:所述步驟I)中硫酸溶液的濃度為2mol/L，凹凸棒石粘土與硫酸溶液的體積比為1:10。
3.根據權利要求1所述以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，其特征在于:所述步驟2)中的固氮劑為氨水或尿素溶液，其中氨水的濃度為25wt%，氨水的加入量按氨質量計為稻桿干物質質量的2-4%,尿素溶液的濃度為15wt%,尿素溶液的加入量按尿素的質量計為稻桿干物質質量的3_5%。
4.根據權利要求1所述以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，其特征在于:所述步驟3)中改性凹凸棒石粘土的加入量為發酵底物干物質質量的1_3%。
5.根據權利要求1所述以改性凹凸棒石粘土作為固氮劑的飼料發酵方法，其特征在于:所述步驟4)中混合發酵菌I號的加入量為發酵底物干物質質量的4-6%，混合發酵菌II號的加入量發酵底物干物質質量的5-8%。
【文檔編號】A23K1/00GK103504122SQ201310447583
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】劉金鵬, 于航, 姚歡, 郜計欣, 王京鈺, 郝乙龍, 鞠美庭 申請人:南開大學