本發明屬于酶解發酵秸稈技術領域，尤其涉及一種生物飼料及其制備方法。

背景技術：

國內外關于酶解發酵秸稈生產豬用生物飼料技術的實驗很多，但是真正成功并推廣引用的還很少，尤其是針對木質化的黃秸稈，基本是束手無策。

在2010年以前，秸稈的發酵主要還是利用微生物的降解，但是效果有限。近年來，隨著酶制劑生產技術的快速發展，成品酶的生產成本越來越低，纖維素酶單位酶活的生產成本至少下降了60％以上，木聚糖酶的生產成本下降了70％以上，秸稈的發酵作用逐漸轉向追求酶解效果。

2012年以來，承德博亞農牧發展有限責任公司在這方面開始了研究，并在2013年初取得了一定的效果，秸稈的利用效率達到50％左右(以生長育肥豬為目標)，但是酶解發酵的生產成本較高，每噸秸稈的處理成本，僅酶解發酵部分就超過了600元。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種生物飼料及其制備方法，本發明采用秸稈酶解發酵制備生物飼料，成本較低，能夠降低糧食消耗量和生豬增重費用，且能夠增加豬肉蛋白、氨基酸和鈣含量，降低脂肪和膽固醇含量。

植物細胞壁主要由纖維素、半纖維素和木質素三大組分構成，纖維素、半纖維素和木質素在細胞壁中相互交織共同形成致密結構，任何一類成分的降解必然受到其它成分的制約，如木質素對纖維素酶和半纖維素酶降解天然纖維原料中的碳水化合物有空間阻礙作用，致使許多纖維素分解酶不能完全分解天然纖維原料。因此，提高秸稈消化率的關鍵是降解木質素。基于此，本申請的重點是：通過優化酶解組合，結合微生物組合厭氧發酵，酶解纖維素和半纖維素，使其基本具備飼料實際應用價值

本發明提供了一種生物飼料的制備方法，包括：

將秸稈粉碎后與麥麩混合，加入木聚糖酶和纖維素酶后補加占秸稈重量75％～85％的水，然后接種乳酸菌液和酵母菌液，酶解發酵后得到生物飼料。

本發明首先將秸稈粉碎，粉碎至長度不超過5毫米；然后將秸稈粉與麥麩混合，在一個實施例中，所述麥麩的重量為秸稈重量的3％～8％。

秸稈粉和麥麩混合后，加入木聚糖酶和纖維素酶。在一個實施例中，所述木聚糖酶的加入量占秸稈重量的0.01～0.05％；所述木聚糖酶的酶活為5萬國際單位/克；所述纖維素酶的加入量占秸稈總量的0.005～0.02％；所述纖維素酶的酶活為2萬國際單位/克。在一個實施例中，所述木聚糖酶的加入量占秸稈重量的0.02％，所述纖維素酶的加入量占秸稈總量的0.01％。

加入木聚糖酶和纖維素酶后補加占秸稈重量75％～85％的水，在一個實施例中，補加80％的水，混合均勻后接種乳酸菌液和酵母菌液，酶解發酵后得到生物飼料。

在一個實施例中，所述乳酸菌為屎腸球菌；所述酵母菌為釀酒酵母菌。

具體的，所述乳酸菌液按照以下方法制備：

將牛奶、紅糖和水混合后加熱滅菌，接種含量不低于100億cfu/g的屎腸球菌干菌粉，35℃～38℃厭氧發酵20～30h，得到乳酸菌液；

所述牛奶、紅糖、水和屎腸球菌干菌粉的質量比為10kg：600g：10kg：10g。

乳酸菌液的制備過程具體操作步驟如下：

準備不含抗生素的牛奶10kg，加入600g紅糖和10kg蒸餾水，攪拌溶解，同時加熱至95℃至100℃，保持5分鐘左右。然后冷卻至40℃以下，接種屎腸球菌干菌粉(含量不低于100億cfu/g，臺灣亞芯公司生產)10g。靜置30分鐘以后，分裝在無菌塑料桶中，封口密閉。在35℃至38℃環境中厭氧發酵1天即可成熟，用于接種后期的秸稈發酵。

具體的，所述酵母菌液按照以下方法制備：

將水、紅糖和大豆蛋白胨混合后加入含量不低于50億cfu/g的活性釀酒酵母干粉，得到酵母菌液；

所述水、紅糖、大豆蛋白胨和活性釀酒酵母干粉的質量比為10kg：500g:100g:100g。

酵母菌液的制備過程具體操作步驟如下：

準備清水10kg，加入500g紅糖和100g大豆蛋白胨，逐步加熱溶解。然后冷卻至35℃以下，加入100g活性釀酒酵母干粉(含量不低于50億cfu/g，湖北安琪酵母股份有限公司生產)。攪拌3分鐘，然后靜置30分鐘至60分鐘即可用于后期的秸稈發酵。

在一個實施例中，所述乳酸菌液的用量占秸稈重量的1～3％；所述酵母菌液的用量占秸稈重量的0.3～0.7％。在一個實施例中，所述乳酸菌液的用量占秸稈重量的2％；所述酵母菌液的用量占秸稈重量的0.5％。

接種乳酸菌液和酵母菌液后，將物料分裝在附加呼吸平衡閥的包裝袋中，密閉封口，堆放在環境溫度為20℃至35℃庫房中，5天以后發酵成熟。

本發明制備的生物飼料可代替育肥豬配合飼料使用，其添加量為5～25％，優選為10～20％。將發酵成熟的物料添加到育肥豬配合飼料中，現拌現喂。在冬天可以延長至2天。

參見圖1，圖1為本發明提供的生物飼料的制備工藝流程圖，首先將秸稈粉碎后與麩皮混合，加入木聚糖酶、纖維素酶和清水，然后接種乳酸菌液和額酵母菌液，將物料分裝在附加呼吸平衡閥的包裝袋中，密閉封口，堆放在環境溫度為20℃至35℃庫房中發酵成熟，將得到的發酵物料按20％左右的重量比添加到育肥豬配合飼料中，現拌現喂。

本申請通過優化酶解組合，結合微生物組合厭氧發酵，并適度降低水分，使每噸秸稈的處理成本下降了300元左右，基本具備了實際應用價值。

本申請制備的生物飼料以高達10～20％的重量比替代全價配合飼料，生豬的生長速度、料肉比等差異不明顯，但糧食消耗量和生豬增重費用明顯降低。

采用本申請制備的生物飼料飼喂的豬能夠獲得優質豬肉，具有三個特點：一是保障了豬肉食品安全，經黑龍江國家農業標準化監測與研究中心和普尼測試等權威檢測部門多次抽檢，均為合格；經北京市食品質量監督檢驗三站檢驗，未檢驗出抗生素。二是提高了營養水平。通過中國肉類食品綜合研究中心檢驗實驗室檢測，與普通肉相比，出現了“三高兩低”。“三高”是：高蛋白，蛋白含量達到15.8％，比普通肉的7.7％高出8.1個百分點；高氨基酸，在蛋白質中氨基酸總量達到16.44％，比普通肉的8.94％提高了7.5個百分點；高鈣，百克豬肉中鈣含量達到5.88毫克，比普通豬肉的5毫克提高了0.88毫克?！皟傻汀笔牵旱椭荆竞繛?0.3％，比普通豬肉的35％降低了4.7個百分點；低膽固醇，百克豬肉中膽固醇含量達到76.8毫克，比普通豬肉降低了21.2毫克。三是改善了口感，色、香、味明顯改善。

附圖說明

圖1為本發明提供的生物飼料的制備工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1

第一步：粉碎秸稈，長度不超過5毫米。

第二步：在秸稈粉中，加入占秸稈重量5％左右的麥麩。

第三步：在秸稈與麥麩混合物中，加入占秸稈重量0.02％的木聚糖酶(5萬國際單位/克)和占秸稈重量0.01％的纖維素酶(2萬國際單位/克)。

第四步：在已經加酶的混合物中補加清水，按秸稈重量的80％在混合物中注入清水，充分混勻。

第五步：在已經注入清水的混合物中接種乳酸菌液和酵母菌液。乳酸菌液的接種比例占秸稈重量2％左右；酵母菌液的接種比例占秸稈重量0.5％左右。

第六步：把混合接種以后的物料分裝在附加呼吸平衡閥的包裝袋中，密閉封口，堆放在環境溫度為20℃至35℃庫房中，5天以后發酵成熟。

第七步：把發酵成熟的秸稈混合物按20％左右的重量比添加到育肥豬配合飼料中，現拌現喂。在冬天可以延長至2天。

其中，乳酸菌液的制備：準備不含抗生素的牛奶10kg，加入600g紅糖和10kg蒸餾水，攪拌溶解，同時加熱至95℃至100℃，保持5分鐘左右。然后冷卻至40℃以下，接種屎腸球菌干菌粉(含量不低于100億cfu/g，臺灣亞芯公司生產)10g。靜置30分鐘以后，分裝在無菌塑料桶中，封口密閉。在35℃至38℃環境中厭氧發酵1天即可成熟，用于接種后期的秸稈發酵。

釀酒酵母菌液的制備：準備清水10kg，加入500g紅糖和100g大豆蛋白胨，逐步加熱溶解。然后冷卻至35℃以下，加入100g活性釀酒酵母干粉(含量不低于50億cfu/g，湖北安琪酵母股份有限公司生產)。攪拌3分鐘，然后靜置30分鐘至60分鐘即可用于后期的秸稈發酵。

實施例2

選擇40kg左右的二元雜交豬(長×大)，按隨機區組設計分成2個處理，每個處理6個重復(欄)，每個重復6頭。試驗共計使用12個豬欄。試驗分為2個階段：40～60kg和60～90kg體重階段飼養。試驗組飼喂含有酶解發酵秸稈的配合日糧，對照組飼喂含抗生素的常規日糧。試驗結果表明，試驗組與對照組間第一階段的平均日增重、日采食量和飼料/增重比都沒有表現出顯著差異(p>0.05)，但飼喂酶解發酵秸稈組的平均日增重提高了3.1％；試驗組與對照組間第二階段的平均日增重、日采食量和飼料/增重比也都沒有表現出顯著差異(p>0.05)，但飼喂酶解發酵秸稈組的平均日增重提高了4.4％。經濟效益分析表明，使用酶解發酵秸稈組比使用普通配合飼料組平均每頭豬增加收入35.8元。

試驗于2015.4.23～2015.7.15在承德博亞農牧發展有限責任公司的試驗豬場進行。

1.材料與方法

1.1試驗動物

選擇40kg的二元雜交豬(長×大)左右，按隨機區組設計分成2個處理，每個處理6個重復(欄)，每個重復6頭。試驗共計使用12個豬欄。試驗分為2個階段：40～60kg(中豬組)和60～90kg(大豬組)體重階段飼養。

1.2試驗日糧

參見表1、表2玉米-大豆型基礎日糧。對照組1為抗生素日糧組(含金霉素75mg/kg)；試驗組為酶解發酵秸稈添加組。酶解發酵秸稈為實施例1制備的酶解發酵秸稈，4％預混料1(中豬用)和4％預混料2(大豬用)為北京德寶群興科貿有限公司配制。

1.3飼養管理

試驗豬自由采食和飲水，飼料為粉料，按照養殖場常規管理進行。試驗期約3個月。除了必要的外部治療，試驗組日糧添加酶解發酵秸稈。

豬群在40kg開始稱重，分別在60kg左右體重、出攔結束時稱重，同時記錄每欄豬飼料采食量。觀察豬群采食情況、糞便形狀和健康狀況。

1.4分析方法

1)試驗主原料及日糧配比；

2)生產性能：日增重、日采食量，飼料轉化率

表1中豬組日糧配比

表2大豬組組日糧配比(60～90kg)

1.5統計分析

數據采用spss分析，進行獨立樣本的t檢驗。

2.結果與討論

統計分析結果見表3和表4。試驗組與對照組間第一階段的平均日增重、日采食量和飼料/增重比都沒有表現出顯著差異(p>0.05)，但飼喂酶解發酵秸稈組的平均日增重提高了3.1％；試驗組與對照組間第二階段的平均日增重、日采食量和飼料/增重比也都沒有表現出顯著差異(p>0.05)，但飼喂發酶解發酵秸稈組的平均日增重提高了4.4％，添加酶解發酵秸稈的試驗組死淘率也較對照組高(2.7％與5.5％)。第二階段對照組和試驗組的增重均偏低，可能是此時氣溫較高的原因。

經濟效益分析表明(見表4)，使用酶解發酵秸稈組比使用普通配合飼料組平均每頭豬增加收入35.8元，還未計算投入到對照組中使用的藥物費用。使用酶解發酵秸稈不僅有效地降低飼料成本，而且可以做到不添加使用抗生素，這樣上市的豬肉也是放心肉。

表3發酵飼料對生長肥育豬生產性能的影響

表4經濟效益分析

3.小結

本試驗表明，在生長肥育豬飼養過程中使用酶解發酵秸稈可以替代部分常規飼料，而且可以達到較好的生產性能，取得可觀的經濟效益。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。