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益生菌转化农产品加工下脚料为牛饲料的工艺研究

2012年第9期(总第166期)
刘键1,陈书勤2,孟宪福1(1.广西东园生态农业科技有限公司,广西北海 536100;2.广西海洋生物深加工工程技术研究中心,广西北海 536000)
 
 
【摘 要】 采用益生菌发酵的方法将生物质下脚料转化为牛饲料。以生物质下脚料发酵前后牲畜适口性做对比,进行发酵效果研究。结果表明:经过益生菌发酵的生物质下脚料营养成分没有降低,且适口性大大提高。该方法可应用于将生物质下脚料发酵转化为牛饲料。
【关键词】 益生菌;生物质下脚料;转化;牛饲料  TS254
 
 
饲料成本在养牛的综合成本中占有非常大的比重,如何降低饲料成本又保障牛的生长发育是养牛业急需解决的关键问题之一。按常规饲料配方来制作奶水牛饲料,一是饲料成本过高,没有效益;二是饲料资源有限,难以形成规模。通常,饲料的成本占牛的养殖成本的50%-80%,以全价饲料配合牧草或青贮饲料为主时,每天的牛饲料成本通常在10-18元之间,另一方面周边又是堆积如山的农业废弃物——农产品加工厂产生的大量下脚料,如菠萝皮、芒果皮核、西番莲皮、甘蔗渣、木薯渣、花生壳等,由于农产品加工季节性强,短期内下脚料产量高,而且内含糖、淀粉、蛋白质等营养成分高,易腐败、霉变、滋生蚊蝇,因此不易长久保存,传统上都是做为下脚料扔掉,既浪费了资源,又污染环境。
发酵工艺对生物质下脚料有很好的生物降解及生物防腐作用;发酵后的饲料蛋白质含量不仅不下降还有升高作用;发酵后的饲料适口性强,易吸收;牛饲喂后肠胃病的发生率下降明显;且饲喂这种发酵饲料后牛粪便的臭味明显降低,几乎没有异味;处理过的饲料其黄曲霉素等指标检测均在正常范围内,饲料在常温下自然堆放最长12个月也无腐败变质现象;每头牛的饲料成本下降到3元/天,经济效益非常明显。
 
1  材料
菌种:成团泛菌Pantoea agglomerans 、发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum、伊萨酵母Issatchenkia orientalis、双歧杆菌Bifidobacterium 。
发酵物料:菠萝皮、芒果皮核、西番莲皮、甘蔗渣、木薯渣、花生壳等(周边果品加工企业下脚料)。
2  方法与结果
2.1 菌种活化
  取规格是5ml菌种冻存管冻存的成团泛菌、乳酸菌、酵母菌和双歧杆菌,在室温下解冻后分别接种于10毫升的常规培养基中进行菌种活化,活化时间24小时,得到活化菌液。
2.2 菌种扩增
  分别取上述活化菌液于100毫升的常规培养基中以1:10的比例进行3次的逐次菌种数量扩增,在28-36℃环境下培养为工作种子菌种液。
2.3 菌种配方
  以1:6:6:5的数量比将上述工作种子菌种液配制成混合工作种子菌种液,使混合工作种子菌种液中有益菌的数量达到150亿个/毫升。
2.4 试验设计
 根据影响发酵程度的因素和水平,考虑到大规模发酵时对温度控制的成本,确定为常温,选湿度、发酵时间和菌液量3个因素试验,见表1。
表1  因素水平表
水平
因素
菌液量(‰)A
湿度(%)B
发酵时间(天)C
1
0.5
40
2
2
1.0
60
3
3
2.0
80
4
 
2.5 试验方法
2.5.1 喷洒菌种
将配制好的工作种子菌种液按每千克饲料比例用量用喷雾器喷洒到待处理的生物质下脚料表面,并根据情况进行翻堆,使菌种和下脚料均匀混合。
2.5.2 发酵
物料堆层高度不超过50厘米,控制湿度和时间在一定水平,这时的发酵主要是以好氧发酵为主。
2.5.3 翻堆
发酵结束时将堆层翻堆并将堆高增加到1~3米,不用压实,防雨、自然堆放即可。
2.6 试验结果与分析
按2.4设计的试验条件,照2.5规定的试验方法,每次试验取相同的1吨下脚料平行试验,结果见表2。
表2  试验结果
试验号
A
B
C
D
适口性描述
1
1
1
1
1
较差
2
1
2
2
2
稍好
3
1
3
3
3
稍好
4
2
1
2
3
稍好
5
2
2
3
1
较好
6
2
3
1
2
较差
7
3
1
3
2
稍好
8
3
2
1
3
稍差
9
3
3
2
1
较好,但比5略差
 
表2显示,试验5和试验9效果较好,相比较,发酵时间对发酵效果影响较大,时间延长效果较好,但是3天已经可以达到效果。因此,最佳试验条件确定在A2B2C2的水平,即菌液量为1‰,湿度在60%,发酵时间为3天。
2.7 中试试验
取10吨混合的生物质下脚料,水分为65%,用喷雾器喷洒10kg配制好的菌种,混合均匀、摊开,防晒防雨,常温(当时27℃)发酵3天。发酵后翻堆混合,堆置成2米高的一堆,防晒防雨,自然堆放。
发酵后的下脚料适口性较好,经检测,符合GB 13078-2001《饲料卫生标准》,见表3。
表3  检验结果
项目
单位
标准限量
检测结果
Mg/kg
≤2.0
未检出(<0.01)
Mg/kg
≤0.1
0.024
Mg/kg
≤5
未检出(<0.005)
霉菌
个/g
≤4.5×104
4.2×103
亚硝酸盐
Mg/kg
≤15
未检出(<0.64)
沙门氏菌
个/g
不得检出
未检出
黄曲霉素B1
Mg/kg
≤20
8
六六六
Mg/kg
≤0.3
未检出(<0.006)
滴滴涕
Mg/kg
≤0.2
未检出(<0.017)
 
3  结论
生物质下脚料转化为牛饲料的最佳试验条件确定为A2B2C2的水平,菌液量为1‰,湿度在60%,发酵时间为3天。中试结果表明,此工艺用于发酵生物质下脚料做为牛饲料是可行的,明显改变了下脚料对牲畜的适口性,可大幅度降低养牛的饲料成本。根据试验结果和实际工作需要,湿度可适度调节,控制在40%到80%为好,气温降低时,可适度延长发酵时间即可。
 
参考文献
[1] 李义海,谢宏.活菌剂在反刍家畜饲养中的应用[J].饲料工业,1998,(1).
[2] 张百赟,刘芳.杨金.奶牛微生态青贮饲料研究进展及添加剂和营养搭配[J].广东饲料,2009,(6).
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[4] 戚薇.唐翔宇.王建玲等. 益生菌发酵豆粕制备生物活性饲料的研究[J].饲料工业,2008,(5).
[5] 王伟.生态农业的希望[M].北京:化学工业出版社,2000.
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