本發明涉及固態飼料發酵領域,具體為一種腐殖酸鈉加益生菌發酵制備反芻動物生物飼料的方法。
背景技術:
1、腐殖酸鈉是一種富含活性基團的天然有機質,在畜禽飼料領域應用潛力較高,但目前腐殖酸鈉多以直接飼喂的方式應用于牛羊養殖中,由于腐殖酸鈉中的營養成分難以被牛羊消化、吸收,造成嚴重浪費。
2、隨著畜牧業集約化發展,養殖戶為避免疾病的發生,向飼料中添加大量的抗生素以預防疾病和促生長,抗生素在肉、奶中殘留造成的危害日益受到人們的重視。而益生菌作為替抗產品之一,具有無藥殘、預防疾病、促進飼料消化、吸收等功效。
3、現有技術反芻動物飼料也會采用腐殖酸鈉與益生菌作為原料,如公開號cn108041290a一種提高牛肉品質的飼料及其制備方法,具有以下問題:
4、僅通過物理混合來復配原料,未利用發酵工藝。這導致腐殖酸鈉的大分子結構無法被益生菌分解,其活性基團難以釋放,無法被反芻動物高效吸收。
技術實現思路
1、本發明提供一種腐殖酸鈉加益生菌發酵制備反芻動物生物飼料的方法,用以解決上述背景技術提出的技術問題。
2、為解決上述技術問題,本發明公開了一種腐殖酸鈉加益生菌發酵制備反芻動物生物飼料的方法,包括:
3、步驟s1:將產朊假絲酵母粉、植物乳桿菌液、屎腸球菌液與甜菜糖蜜攪拌混合,得到糖蜜菌液;
4、步驟s2:將糖蜜菌液和處理后的腐殖酸鈉及糊化淀粉尿素按照配制比例混合并攪拌均勻;
5、步驟s3:裝入厭氧型密封發酵袋,放置于25~35℃溫室中自然發酵30~48小時。
6、優選的,糖蜜菌液、處理后的腐殖酸鈉、糊化淀粉尿素的質量配制比例為(48~50):(49~51):1;糊化淀粉尿素的含水量為10%~15%。
7、優選的,糖蜜菌液中,產朊假絲酵母粉、植物乳桿菌液、屎腸球菌液與甜菜糖蜜的質量百分比分別為0.02%~0.04%、0.05%~0.07%、0.04%~0.06%、99.84%~99.88%。
8、優選的,步驟s2的混合過程控制混合液的溫度在25~35℃。
9、優選的,腐殖酸鈉的處理過程包括:
10、步驟s11:腐殖酸鈉原料進行粉碎,粉碎后過80~120目篩;
11、步驟s12:將腐殖酸鈉加入35~45℃水中并進行攪拌混合,混合均勻后靜置活化30~60分鐘,得到活化腐殖酸鈉溶液;腐殖酸鈉與水的質量比為1:1.2~1.8;
12、步驟s13:調節活化腐殖酸鈉溶液的ph至7.0~8.0;
13、步驟s14:將步驟s13得到的腐殖酸鈉溶液在80~90℃下保溫滅菌20~30分鐘,然后冷卻至25~35℃。
14、優選的,當前糖蜜菌液批量制備之前進行:
15、步驟a1:對當前糖蜜菌液的制備原料中產朊假絲酵母粉、植物乳桿菌液、屎腸球菌液分別取樣后進行預混合得到預混合液,檢測所述預混合液的糖度;
16、步驟a2:根據糖蜜菌液的原料配比和單次測試用糖蜜菌液的原料總量,選取單次測試當前糖蜜菌液的所有制備原料;
17、步驟a3:包括步驟a31和步驟a32;
18、步驟a31:將步驟a1選取的全部產朊假絲酵母粉、植物乳桿菌液、屎腸球菌液與初始比例的甜菜糖蜜進行初始攪拌混合,混合時長一、及混合均勻后分別檢測混合液的實際ph,確定實際ph變化量;且混合均勻后檢測混合液的實際糖度,確定實際糖度變化量;初始攪拌混合過程中,控制混合液的溫度為當前糖蜜菌液工藝溫度;
19、步驟a32:當實際糖度變化量和實際ph變化量合格,繼續混合至混合均勻;
20、當實際糖度變化量和實際ph變化量中至少一項不合格,基于實際ph變化量、實際糖度變化量確定混合特性系數,基于混合特性系數確定初始補償量;加入初始補償量的甜菜糖蜜繼續混合至混合均勻;
21、混合均勻時,檢測混合液的實際ph和實際糖度;
22、步驟a4:基于a32檢測的混合液的實際ph和實際糖度,確定目標添加量,每次加入目標添加量的甜菜糖蜜并攪拌實現混合均勻,直至甜菜糖蜜添加完成。
23、優選的,基于a32檢測的混合液的實際ph和實際糖度,確定目標添加量,具體為:
24、基于a32檢測的實際糖度確定基礎糖度比值,基于a32檢測的實際ph確定步驟a32混合均勻時ph變化系數,基于基礎糖度比值、步驟a32混合均勻時ph變化系數確定實際等效糖度比值;
25、在等效糖度比值區間-梯度加料時對應的糖蜜添加量放大系數映射關系,確定實際等效糖度比值對應的梯度加料時對應的糖蜜添加量放大系數;
26、基于所述對應的糖蜜添加量放大系數確定目標添加量。
27、優選的,當前糖蜜菌液批量制備時,首先將全部產朊假絲酵母粉、植物乳桿菌液、屎腸球菌液與目標比例的甜菜糖蜜進行初始攪拌混合;目標比例為步驟a31總共加入的甜菜糖蜜的質量與步驟a1選取的全部甜菜糖蜜的質量的比值;
28、初始攪拌混合均勻后,每次加入目標添加量的甜菜糖蜜并攪拌實現混合均勻,直至甜菜糖蜜添加完成。
29、優選的,糖蜜菌液和處理后的腐殖酸鈉及糊化淀粉尿素批量制備之前進行:
30、步驟b1:根據糖蜜菌液、處理后的腐殖酸鈉及糊化淀粉尿素的制備配比和單次測試用糖蜜菌液、處理后的腐殖酸鈉及糊化淀粉尿素總量,選取糖蜜菌液、處理后的腐殖酸鈉及糊化淀粉尿素;
31、步驟b2:將步驟b1選取的糖蜜菌液和處理后的腐殖酸鈉全部加入混合裝置混合,并攪拌至混合均勻,并檢測混合液的實際黏度和zeta電位;
32、步驟b3:基于步驟b2檢測的混合液的實際黏度和zeta電位確定實際投加耦合限制因子,并基于實際投加耦合限制因子確定初始尿素添加速度;
33、步驟b4:以初始尿素添加速度加入糊化淀粉尿素至步驟b2得到的混合液并以額定攪拌轉速攪拌,并多次同步檢測混合液的不同位置的尿素濃度以及多次檢測混合液的溫度,確定每次同步檢測對應的尿素濃度分布特性系數并構建檢測時間-尿素濃度分布特性系數趨勢模型,以及構建檢測時間-混合液的溫度趨勢模型;
34、步驟b5:基于步驟b4的檢測結果確定目標尿素添加速度,以目標尿素添加速度繼續添加糊化淀粉尿素至所有尿素添加完成;
35、糖蜜菌液和處理后的腐殖酸鈉及糊化淀粉尿素批量制備時以目標尿素添加速度添加糊化淀粉尿素。
36、優選的,基于步驟b4的檢測結果確定目標尿素添加速度包括:
37、從檢測時間-尿素濃度分布特性系數趨勢模型中,篩選尿素濃度分布特性系數斜率絕對值小于預設絕對值的檢測時段為穩定時段;
38、從檢測時間-尿素濃度分布特性系數趨勢模型中,篩選出尿素濃度分布特性系數的斜率為負且絕對值大于預設閾值的檢測時段為收斂時段;
39、從檢測時間-尿素濃度分布特性系數趨勢模型中篩選穩定時段和關鍵收斂時段,確定穩定時段的實際平均尿素濃度分布特性系數,確定關鍵收斂時段的實際尿素濃度分布特性系數變化速率和實際混合液溫度變化速率;
40、基于穩定時段的實際平均尿素濃度分布特性系數,關鍵收斂時段的實際尿素濃度分布特性系數變化速率和實際混合液溫度變化速率確定目標尿素添加速度。
41、下面通過附圖和實施例,對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
42、與現有技術對比,本發明具備以下有益效果:
43、經過粉碎、活化、滅菌的腐殖酸鈉,其大分子腐殖酸結構初步降解為小分子片段。預處理中去除了霉菌及孢子,不僅避免了霉菌毒素對動物的危害,也消除了霉菌對益生菌的抑制作用,保障了后續發酵的穩定性,同時完整保留了腐殖酸鈉抗氧化、抑菌及免疫調節等生理活性,使其在調節腸道菌群、增強免疫力方面的作用得以充分發揮。后續發酵過程中,利用產朊假絲酵母、植物乳桿菌等分泌的酶系,進一步將腐殖酸鈉的大分子結構降解為小分子片段,使其中的活性基團(如羧基、酚羥基)充分暴露。使得反芻動物對腐殖酸鈉的消化吸收率提升,減少了營養物質的浪費。
44、甜菜糖蜜為益生菌提供了充足的碳源,在25~35℃的恒溫條件下活化,使益生菌提前進入增殖期,活菌數較直接混合工藝顯著提升。厭氧型密封發酵袋創造了嚴格的厭氧環境,配合腐殖酸鈉的益生元作用,使益生菌在發酵及儲存過程中維持較高存活率。
45、糊化淀粉尿素作為緩釋氮源,與糖蜜中的碳源協同作用,可將瘤胃氨氮濃度穩定在適宜微生物增殖的范圍,促進瘤胃微生物蛋白的高效合成,從而顯著提升飼料轉化效率。發酵產生的乳酸、乙酸等有機酸可優化瘤胃內環境,維持瘤胃穩態。