微生物發(fā)酵稻草的研究表明具有原料廣泛、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟效益高
摘要：研究了發(fā)酵稻草生產(chǎn)飼料蛋白的培養(yǎng)條件。在實驗室條件下，培養(yǎng)基的基本組成為稻草80g,麩皮20g,(NH)2SO42g，葡萄糖2g，KH2P041g。 原料:水為1 3, pH515~610,接種量10%，培養(yǎng)溫度28 °C~30 °C, 培養(yǎng)周期10d。產(chǎn)物分析結果表明，粗蛋白含量達到2215 %，粗纖維量為2518 %。
關鍵詞: 糙皮側耳，康氏木霉，飼料蛋白，稻草，培養(yǎng)條件
木質(zhì)纖維素是植物秸稈的主要成分，是地球上數(shù)量最大的可再生性能源物質(zhì)。利用微生物可把木質(zhì)纖維材料轉化為飼料、化工原料等，具廣闊的應用前景。但秸稈中,由于木質(zhì)素和纖維素成分緊密結合，木質(zhì)素將纖維素緊緊包裹在里面，從而給纖維性成分的利用造成困難。因此，目前對秸稈轉化的研究重點集中在如何消除木質(zhì)素對秸稈消化的抑制上中。一般來說，按常規(guī)的秸稈預處理的方法(高壓蒸汽處理、膨化、酸堿處理、氨化法等等)可以去掉50%左右的木質(zhì)素并使纖維素成為非結晶態(tài)而易于被利用[2]。但這些方法用于工業(yè)化生產(chǎn)時成本太高，且容易造成再次污染。對木質(zhì)素進行最有效降解的微生物是白腐真菌，屬于擔子菌屬3]。在這類微生物中存在一種木質(zhì)素過氧化物酶(Ligninperoxidase)，正是這種酶對木質(zhì)素的降解起了關鍵的作用。另據(jù)研究表明,用白腐真菌處理秸稈時，秸稈不需進行理化預處理4]。據(jù)此，我們以菌種，以二步固態(tài)發(fā)酵的形式，對發(fā)酵稻草生產(chǎn)飼料蛋白培養(yǎng)條件進行了研究,現(xiàn)報道如下。
1、材料與方法
111菌種
112培養(yǎng)基
11212液體培養(yǎng)基:平菇液體菌種培養(yǎng)基(g)一玉米粉 510, 葡萄糖015,蔗糖110,KH2PO4 0105。自然pH。1 X10'Pa 滅菌30min;麥芽汁培養(yǎng)基一8°BX 麥芽汁，自然pH。1 X10'Pa滅菌30min。
11213發(fā)酵培養(yǎng)基(g) 稻草粉8010，麩皮2010，(NH4)2SO4 210,葡萄糖210, pH515~
113培養(yǎng)方法
11311斜面菌種培養(yǎng):挑取孢子接種到斜面，28 °C恒溫培養(yǎng)72h。
11312液體菌種培養(yǎng):平菇液體菌種一用無菌吸管吸取5mL菌絲體懸浮液接入搖瓶，28 °C, 150r/ min振蕩培養(yǎng)3~5d。木霉液體菌種一斜面菌種 -活化→接種- -環(huán)至裝有.5mL麥芽汁的大試管中，28 °C、150r/ min搖床培養(yǎng)20~24h。
114發(fā)酵工藝
采用固體淺層二步發(fā)酵的方式。取250mL三角瓶，每瓶裝入發(fā)酵培養(yǎng)基10g ,1 X105 Pa滅菌20min,冷卻后以5 %接種量接入側耳液體菌種，28 °C恒溫靜止培養(yǎng)3~5c后，再以10 %接種量接入霉菌菌種，28 C繼續(xù)培養(yǎng)。發(fā)酵結束后，用烘箱對發(fā)酵產(chǎn)物進行干燥，溫度控制在60 °C左右，2~3h。當水分下降至12 %以下時，即可出料。
115 測定方法
水分的測定,粗蛋白的測定，粗纖維的測定和粗脂肪的測定均見文獻6。
2、結果與分析.
211 營養(yǎng)性因子對發(fā)酵產(chǎn)物粗蛋白含量的影響
21111主要基質(zhì)的影響:設稻草粉麩皮分別為100 :0、90 :10、80 20、70 30、6040五種不同配比，分別秤入250mL三角瓶中，加入無機營養(yǎng)液，使固液比1 3,滅菌冷卻后接種。測產(chǎn)物的含水量和粗蛋白量。實驗表明，隨麩皮用量增加，發(fā)酵產(chǎn)物的粗蛋白含量逐漸遞增。從培養(yǎng)生長情況看，發(fā)現(xiàn)隨麩皮用量增加，菌株生長繁殖速度加快。因此，增加麩皮用量不僅可以縮短培養(yǎng)時間，而且能增加粗蛋白含量。但麩皮用量超過20%以后，粗蛋白的增加幅度減小，考慮到成本及實際應用，確定固體發(fā)酵培養(yǎng)基中稻草:麩皮為82進行以下的研究。.
21112無機氮源的影響:以麩皮與稻草粉為2 :8, 加入不同的無機氮源，分別是(NH4)2SO4、NH4C1、(NH)2HPO4、 NH4C0NH4、NaNO;、KNO3。使無機氮含量為210 % ,研究了不同無機氮源對發(fā)酵產(chǎn)物粗蛋白含量的影響，對照為不加無機氮。結果表明,以(NH)2SO4 作無機氮源，產(chǎn)物的粗蛋白含量比其他5種氮源都高，NH4C和(NH) 2HPO4其次，以尿素或NaNO3、KNO3作氮源時粗蛋白含量低，菌株生長差。這可能是由于菌株利用這些無機氮時,使培養(yǎng)物終pH中性偏堿之故。
212正交實驗優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基在稻草:麩皮為8 2,培養(yǎng)基固液比為1 3的條件下,利用L9 (3)正交表設計實驗(表1所示),考察了(NH)2SO4、 KH2PO4、 葡萄糖、通氣量對粗蛋白產(chǎn)量的影響。其中通氣量以紗布層數(shù)控制。
結果表明，(NH4)2SO4 的極差最大，其次是葡萄糖和KHPO4,通氣量的極差最小，說明(NH4)2SO4 對粗蛋白產(chǎn)量的影響最大。為直觀地反映各因子對指標的影響，作出因子和實驗指標的關系如圖1。從圖1可看出，(NH4)2SO4極差最大，其圖形波動也最大;通氣量極差最小，其圖形波動最小。
各因素的主次順序為:主一→次A CB D。為進一步考察各因素對指標的影響，進行了方差分析,見表2。從方差分析看，(NH)2SO4 在99 %的置信度下對指標的影響高度顯著;葡萄糖在95 %的置信度下對指標的影響顯著。此結果與極差值的直觀分析一致，因此最佳組合的培養(yǎng)基為: (NH4)2SO4 2%~3%、葡萄糖2%、KH2PO4 1 %。
213培養(yǎng)基含水量的影響
固體發(fā)酵時，底物的含水量應控制在一個理想的水平。底物中最佳固液比取決于底物的性質(zhì)、顆粒大小及底物的持水能力。我們試驗了固液比分別為110 :015、110 :110、110 :115、 110 210、110 310、110 410時對發(fā)酵蛋白產(chǎn)量的影響。
從結果看,木霉的生長需較高的含水量。固液比為1 3 (含水量約為76%)時，粗蛋白含量最高，但此后呈下降趨勢。因為底物水分過多時，使內(nèi)部產(chǎn)生厭氧環(huán)境，不利于真菌的活動。
214培養(yǎng)基起始pH的影響
培養(yǎng)基的起始pH用1NHAI和10%NaOH調(diào)節(jié)，測試6種培養(yǎng)基酸堿度(pH510、515、610、 615、710、715)對粗蛋白產(chǎn)量的影響。
結果表明，培養(yǎng)基的起始pH515較適宜，此時產(chǎn)物粗蛋白含量達2315%;超過pH610將對菌種的生長產(chǎn)生較大的影響,例如pH715時，產(chǎn)物粗蛋白含量只有19 %。
215培養(yǎng)時間的影響
側耳菌絲長滿1/2培養(yǎng)基時，接種木霉菌種，在28 °C恒溫靜止培養(yǎng)時，培養(yǎng)時間實驗說明:培養(yǎng)物在24h前基本沒有生長，在24~72h生長迅速。在72h后生長又趨緩。實驗還表明，培養(yǎng)6d時產(chǎn)物的粗蛋白含量最高，達25101 %。繼續(xù)培養(yǎng)到7d以后，即使延長培養(yǎng)時間,粗蛋白產(chǎn)物量也不再增加。因此，培養(yǎng)時間應控制在3~6d之內(nèi)。
216優(yōu)化條件下菌株發(fā)酵稻草試驗及產(chǎn)物分析以二步固態(tài)發(fā)酵的方法試驗了糙皮側耳和康氏木霉混杏菌料乘莊:最忱邳養(yǎng)條件下發(fā)酵稻草產(chǎn)粗蛋白的情況，并進行了原料和產(chǎn)物豆丁
結論
通過發(fā)酵條件試驗，特別是發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化試驗，初步確定了菌株混合固體發(fā)酵稻草生產(chǎn)飼料蛋白的培養(yǎng)條件:培養(yǎng)基組分為稻草粉80g、麩皮20g、(NH4)2SO42g、 葡萄糖2g、KH2PO41g;原料冰=1 3, pH515~6l0,接種量10%，培養(yǎng)溫度28 °C~30 °C,培養(yǎng)周期10d。
本研究結果表明，選用優(yōu)良微生物菌種在優(yōu)化條件下混合固體發(fā)酵稻草生產(chǎn)飼料蛋白，具有原料廣泛、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟效益高和生產(chǎn)工藝簡單等特點，既能有效利用資源，又能治理環(huán)境污染,變廢為寶,因而有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。
加強型EM菌青貯飼料專用發(fā)酵劑，真正的專業(yè)菌種更好的青貯飼料發(fā)酵劑，發(fā)酵成功率高速度快，香醇可口，牛羊喜吃，連豬雞都搶吃
本品是一種以高濃度乳酸菌（300億/g）為主要原料加強型的專業(yè)青貯飼料發(fā)酵劑產(chǎn)品，適用于所有規(guī)模反芻動物養(yǎng)殖場使用，培養(yǎng)后可進行噴霧添加到青貯、微貯飼料固料中。與自然發(fā)酵或市場上一般EM菌比較，是為數(shù)不多的添加青貯飼料專業(yè)菌種：產(chǎn)丙酸丙酸桿菌、布氏乳桿菌、副干酪乳桿菌等的產(chǎn)品，具有：
1.發(fā)酵速度快，青貯發(fā)酵不易失敗。
2.增加分解秸稈纖維能力，縮短發(fā)酵時間，提高消化吸收率；
3.增加特殊酶和增香甜菌種，能夠提高青貯料香甜度和營養(yǎng)；
4.具有抑制青貯料持續(xù)產(chǎn)酸生態(tài)菌群設計，適口性佳；
5.使用成本低廉，1包發(fā)酵2-3噸青貯秸稈飼料；
6.使用本產(chǎn)品制作的青貯飼料和微貯飼料飼喂動物后，養(yǎng)殖場臭味、氨氣味等大幅度降低；
7.動物排泄糞便中會殘留大量益生菌，糞便能夠自然加快發(fā)酵速度，形成良好益生環(huán)境。
【產(chǎn)品簡介】
大家都知道EM菌建議進行青貯飼料，比自然發(fā)酵的飼料速度快，但水劑EM菌產(chǎn)品因無法長時間保證復合酶制劑和乳酸菌等的活性而無法添加在產(chǎn)品中，因此發(fā)酵青貯、微貯飼料存在分解秸稈的纖維慢、存在持續(xù)產(chǎn)酸后期影響適口性等問題。
本產(chǎn)品創(chuàng)新地采用固體EM菌設計，更方便運輸。未使用前菌種處于休眠狀態(tài)，在水中激活后快速對數(shù)繁殖（30℃環(huán)境下24小時后每毫升含活菌總數(shù)≥100億cfu）產(chǎn)生發(fā)酵功能，因為具有快速分解秸稈的纖維能力發(fā)酵速度極快，發(fā)酵出來的青貯飼料不僅更香醇、營養(yǎng)更豐富，且在密封狀態(tài)下可以保存1年以上不變質(zhì)。
牛羊等草食動物對發(fā)酵出來的青貯飼料非常喜吃，由于發(fā)酵的料非常香醇，還可以直接飼喂母豬、雞、鴨、鵝等，實踐證明都非常愛吃和很好的飼養(yǎng)效果，節(jié)約很多的飼料。動物食用后由于糞便中還存在大量的益生菌等，養(yǎng)殖場的臭味和氨氣等大大降低，糞便能夠自然快速發(fā)酵，形成生態(tài)養(yǎng)殖。
【用法用量】
將本產(chǎn)品1包（200克）與200克以上紅糖（數(shù)量越多效果越好，白糖、葡萄糖）溶于10-50公斤的水中（根據(jù)秸稈的含水量適當增減，低溫季節(jié)建議用35℃左右的溫水），24小時以上再用水稀釋或者直接噴入2-3噸秸稈青貯料中（可以一邊填料一邊噴入），將秸稈填入發(fā)酵池或容器中，一定要壓實并采用至少雙層膜密封頂部和采料的側面，保證密封性。
一般24小時后就會明顯升溫，3天左右產(chǎn)生高溫，并有香醇的發(fā)酵味溢出，一般發(fā)酵20天以上才開封使用 ，如果用于喂豬、雞、鴨、鵝等建議發(fā)酵30天以上才使用。每次取用青貯料后，都要再次密封。
由于本品中加入了特別的復合酶制劑，也可以對秸稈不需要鍘切，整條進行青貯發(fā)酵，只要壓實密封即可。發(fā)酵時間適當延長，達到株桿糜爛成微微泥狀即可使用。
運用加強型EM菌青貯飼料發(fā)酵劑不鍘草青貯飼料現(xiàn)場
用于喂豬、雞、鴨、鵝等的青貯飼料，開啟后要透氣一小時以上，以不超過30%的比例與其它飼料混合后飼喂 。
【包裝規(guī)格】200g /包，80包/箱，市場售價約15-20元/包。
【貯 存】陰涼、干燥保存，由于高含量微生物制劑需要豐富的培養(yǎng)輔料，本產(chǎn)品中附帶了高級微生物激活后開口培養(yǎng)輔料，有可能會造成對產(chǎn)品的板結，但不會影響使用效果，只要將本產(chǎn)品溶于水中后即可使用。
青貯飼料幾點核心操作提示：
1.堆的高度和寬度太小，發(fā)酵和保存都比較難，不易長時間保存，建議每次發(fā)酵不低于3立方。
2.一定要壓實，一邊噴入菌液一邊壓實，底部溢出的水不要管它，讓其流走即可。
3.要至少采用2層薄膜覆蓋進行密封，最底部邊緣要將薄膜往墊料底部插入，最大限度地保證起密封。
4.開封使用后，每次取料后要將開口處再次密封起來，確保不變質(zhì)。
【保 質(zhì) 期】12個月（于通風、陰涼、干燥處存放）
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