一种复合发酵剂以及玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的方法与流程

本发明涉及生物农业领域，尤其涉及一种复合发酵剂以及玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的方法。

背景技术：

在我国北方地区玉米作为主要农作物占有很大的种植比例，但是大多数玉米秸秆在收割后都被随意堆积或焚烧处理，玉米秸秆在燃烧后可向空中释放大量的固体颗粒物，不仅造成大气污染也对人们的健康造成危害。同时我国作为农业大国，但人多地少，使得草原严重退化，饲草不足日益凸显，制约畜牧业的发展。我国玉米秸秆资源丰富，开发玉米黄秸秆饲资源化利用，解决饲草短缺问题，缓解畜牧业冬季饲草压力意义重大。

玉米秸秆是反刍动物的主要饲料，但收获后的玉米黄秸秆营养较低，质地坚硬，粗纤维含量较高，适口性差，利用率低。目前研究主要是以乳酸菌为主改善饲草的适口性，对提高秸秆的利用率和营养价值较低。同时以粉成块状秸秆的形式接触面小，不能有效改善其营养价值。

在目前的饲料领域，还存在如下缺陷：1.不是每个农场都有地窖，发酵不易控制；2.部分发酵要是感染杂菌就会坏掉，一坏就全部坏了；3.酶解的时候接种不均匀，不易全方位进行均匀酶解；4.不易商品化生产；5.不易包装；6.不易称重。

技术实现要素：

发明的目的：为了提供一种效果更好的复合发酵剂以及玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

一种玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的方法用复合发酵剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：纤维素酶，20-30份；木质素酶，15-20份；蛋白酶，8-12份；脂肪酶，5-8份；果胶酶，5-8份；绿色木霉菌液，5-8份；乳酸菌液，8-12份；酵母菌液，8-12份；尿素，8-10份。

本发明进一步技术方案在于，所述纤维素酶、木质素酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶的比酶活均为10万u/g，蛋白酶的比酶活均为50万u/g。所述三种菌液的有效活菌数均为109cfu/ml以上。

一种玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的方法，其特征在于，主要原料为玉米黄秸秆，具体步骤包括：

步骤一备料：将玉米黄秸秆在揉丝机内揉丝,加工为玉米黄秸秆丝；

步骤二生物酶解和发酵：将复合发酵剂按照4%的添加量喷洒于玉米黄秸秆丝上，调节水分40-60%w/w，密封后发酵，在自然温度下开始30-60天发酵，即可得到玉米黄秸秆发酵饲草，可长期密封贮存；

复合发酵剂包括如下重量份的组分：纤维素酶，20-30份；木质素酶，15-20份；蛋白酶，8-12份；脂肪酶，5-8份；果胶酶，5-8份；绿色木霉菌液，5-8份；乳酸菌液，8-12份；酵母菌液，8-12份；尿素，8-10份。

本发明进一步技术方案在于，生物酶解和发酵中，所述复合发酵剂中纤维素酶、木质素酶、蛋白酶、脂肪酶及果胶酶的联合作用，可将细胞壁中的纤维素、木质素、蛋白质、脂肪、果胶物质等降解成小分子片段，使细胞壁的交联结构受到破坏，促进细胞壁分解，使细胞壁包裹的各种营养物质释放出来，提高了秸秆养分的利用率，减低纤维的硬度；

所述复合发酵剂中绿色木霉菌液对纤维类、半纤维素类进一步降解，提高糖类的含量，以便为微生物生长提供碳源；

所述复合发酵剂中乳酸菌液在低温下可利用糖类进行厌氧发酵产生乳酸，降低ph值，抑制杂菌的生长，保证秸秆不会发霉变质；

所述复合发酵剂中酵母菌液利用发酵物中的碳源、氮源进行发酵产生大量的菌体蛋白，增加了蛋白质含量，酵母蛋白，提高饲草中粗蛋白的含量，提高饲草的营养，改善了饲料的适口性；

所述复合发酵剂中尿素为微生物生长提供氮源，保证微生物的正常生长；

所述复合发酵剂中酶制剂和三种菌具有协同作用，酶制剂和木霉菌的降解产物为菌的生长代谢提供碳源，菌利用其碳源和外源氮进行代谢产生乳酸和酵母蛋白，乳酸能够降低发酵物中的ph值，抑制杂菌的生长，保证发酵物安全，酵母蛋白改善发酵物的营养价值，使得玉米黄秸秆发酵的饲草品质得到改善、适口性增强，营养价值得以提高。在饲草中酶的作用，使饲料的消化吸收率显著提高。

本发明进一步技术方案在于，所述的密封后发酵是采用如下方法之一：a.装于密闭的塑料袋或贮藏于地窖并压实;b.采用玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的设备进行发酵，所述的设备包含运输皮带，运输皮带能够运输玉米黄秸秆丝；在运输皮带运输的端部下方为容器9，所述的容器9为框体，多个容器能够叠加布置；容器边侧包含边口13，边口13能够通过盖子盖住。

本发明进一步技术方案在于，方案b中，所述的框体位于自动重量调控系统上，所述的自动重量调控系统包含辊子基础结构，辊子基础结构上包含一个辊子6，底部承装软片绕过辊子6，底部承装软片边侧固定在左侧的机架25上；底部承装软片一侧连接着弹簧8，弹簧底部固定在底面上；运输皮带运输的物料进入容器，随后不断增重；

在左侧的机架25上布置有一个位置传感器4，该位置传感器4能够获知容器9朝下降落的位置；

该位置传感器通信连接着皮带动力电机2，当容器中的物料足够多到让位置传感器能够通信给皮带动力电机2停止时，自动计重完成；安放新的容器进入下一循环，此时弹簧收缩，将底部承装软片拉直。

本发明进一步技术方案在于，所述的容器包含多个且多个容器能够上下叠加，所述的容器下方包含底部对接凸，使得多个容器叠加稳固；多个容器叠加起来后进行密封发酵，最上方的容器上包含顶盖20。

本发明进一步技术方案在于，所述的多个容器的边口能够和竖直空心管18上的对接口22对接，所述的竖直空心管18上方连接着管道23，管道连接着真空泵或者空气泵24；所述的对接口和边口无缝隙对接，抽真空能够能够抽气，使得容器中进行无氧发酵，空气泵能够泵入温控空气，进行控温有氧发酵。

本发明进一步技术方案在于，所述的容器叠加起来后位于底板16上，所述的底板中部包含加热片17，底板下方包含轮子15，加热片连接着电线，能够通过加热片能够加热。

本发明进一步技术方案在于，所述的底部承装软片为布。

本发明进一步技术方案在于，还包含能够给容器中的物料施加复合发酵剂的喷口12，喷口连接着管路，管路连接着容器9。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：1.该工艺便捷，不需要灭菌直接利用秸秆，蛋白质含量得到提高、成本低廉、不污染环境的特点。

2.充分利用了秸秆中的养分，提高饲草的营养成分，蛋白质糖类含量高，有利于家畜的消化吸收，节约粮食，与未经过发酵处理的相比，其中粗蛋白含量提高到20%以上、可溶性碳水化合物降低50%左右；通过该饲草的施用减少精饲料的用量10%，节约精饲料和粮食的用量；实验表明：在牛饲养中使用本发明秸秆饲草，增重可提高6%，经济效益提高12%；

3.改善秸秆的适口性，由于酶和有益微生物的作用提高秸秆消化利用率。

4.通过对秸秆的饲草化利用，不仅解决畜禽养殖越冬的饲草问题，又有效地解决了黄秸秆丢弃、焚烧造成的环境污染问题。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1为发明结构示意图；

图2为综合发酵结构示意图；

图3为容器对接示意图；

其中：1.运输皮带；2.皮带动力电机；3.线路；4.位置传感器；5.底部承装软片；6.辊子；7.辊子基础结构；8.弹簧；9.容器；10.管路；11.拉线；12.喷口；13.边口；14.单体容器；15.轮子；16.底板；17.加热片；18.竖直空心管；19.底部对接凸；20.顶盖；21.电线；22.对接口；23.管道；24.泵；25.左侧的机架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。

总的来说：一种玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的方法用复合发酵剂，包括如下重量份的组分：

纤维素酶20-30份

木质素酶15-20份

蛋白酶8-12份

脂肪酶5-8份

果胶酶5-8份

绿色木霉菌液5-8份

乳酸菌液8-12份

酵母菌液8-12份

尿素8-10份

本发明中所述纤维素酶、木质素酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶的比酶活均为10万u/g，蛋白酶的比酶活均为50万u/g。所述三种菌液的有效活菌数均为109cfu/ml以上。

所述复合发酵剂中纤维素酶、木质素酶、蛋白酶、脂肪酶及果胶酶的联合作用，可将细胞壁中的纤维素、木质素、蛋白质、脂肪、果胶物质等降解成小分子片段，使细胞壁的交联结构受到破坏，促进细胞壁分解，使细胞壁包裹的各种营养物质释放出来，提高了秸秆养分的利用率，减低纤维的硬度。

所述复合发酵剂中绿色木霉菌液对纤维类、半纤维素类进一步降解，提高糖类的含量，以便为微生物生长提供碳源。

所述复合发酵剂中乳酸菌液在低温下可利用糖类进行厌氧发酵产生乳酸，降低ph值，抑制杂菌的生长，保证秸秆不会发霉变质。

所述复合发酵剂中酵母菌液利用发酵物中的碳源、氮源进行发酵产生大量的菌体蛋白，增加了蛋白质含量，酵母蛋白，提高饲草中粗蛋白的含量，提高饲草的营养，改善了饲料的适口性。

所述复合发酵剂中尿素为微生物生长提供氮源，保证微生物的正常生长。

所述复合发酵剂中酶制剂和三种菌具有协同作用，酶制剂和木霉菌的降解产物为菌的生长代谢提供碳源，菌利用其碳源和外源氮进行代谢产生乳酸和酵母蛋白，乳酸能够降低发酵物中的ph值，抑制杂菌的生长，保证发酵物安全，酵母蛋白改善发酵物的营养价值，使得玉米黄秸秆发酵的饲草品质得到改善、适口性增强，营养价值得以提高。在饲草中酶的作用，使饲料的消化吸收率显著提高。

所述复合发酵剂中酶制剂和菌种均可购买取得。

所述一种玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的方法，主要原料为玉米黄秸秆，具体步骤包括：

步骤一备料：将玉米黄秸秆在揉丝机内揉丝,加工为玉米黄秸秆丝；

步骤二生物酶解和发酵：将复合发酵剂按照4%的添加量喷洒于玉米黄秸秆丝上，调节水分40-60%w/w，装于密闭的塑料袋或贮藏于地窖并压实，在自然温度下开始30-60天发酵，即可得到玉米黄秸秆发酵饲草，可长期密封贮存。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.该工艺便捷，不需要灭菌直接利用秸秆，蛋白质含量得到提高、成本低廉、不污染环境的特点。

2.充分利用了秸秆中的养分，提高饲草的营养成分，蛋白质糖类含量高，有利于家畜的消化吸收，节约粮食，与未经过发酵处理的相比，其中粗蛋白含量提高到20%以上、可溶性碳水化合物降低50%左右；通过该饲草的施用减少精饲料的用量10%，节约精饲料和粮食的用量；实验表明：在牛饲养中使用本发明秸秆饲草，增重可提高6%，经济效益提高12%。

3.改善秸秆的适口性，由于酶和有益微生物的作用提高秸秆消化利用率。

4.通过对黄秸秆的饲草化利用，不仅解决畜禽养殖越冬的饲草问题，又有效地解决了黄秸秆丢弃、焚烧造成的环境污染问题。

实例中所用原料来源：木质素酶(10万u/g固体)、纤维素酶(10万u/g固体)、蛋白酶(50万u/g固体)、脂肪酶(10万u/g固体)均为宁夏和氏璧生物技术有限公司生产；果胶酶10万u/g固体)为天津利华酶制剂技术有限公司生产。菌种来源及编号：绿色木霉菌液trichodermaasperelloides，cicc13030、酿酒酵母saccharomycescerevisiae,cicc31015和植物乳杆菌lactobacillusplantarum,cicc20765均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心

实施例一、复合发酵剂的制备：纤维素酶20份、木质素酶15份、蛋白酶8份、脂肪酶5份、果胶酶5份、绿色木霉菌液5份、乳酸菌液8份、酵母菌液8份、尿素8份。

备料：将玉米黄秸秆在揉丝机内揉丝,加工为玉米黄秸秆丝；

生物酶解和发酵：将复合制剂按照4%的添加量喷洒于玉米黄秸秆丝上，调节水分40%w/w，装于密闭的塑料袋或贮藏于地窖并压实，在自然温度下开始30天发酵，即可得到玉米黄秸秆发酵饲草，可长期密封贮存。

所得饲草中可溶性碳水化合物降低48%，粗蛋白含量20%，酸度降到4.6。

实施例二、复合发酵剂的制备：纤维素酶15份、木质素酶18份、蛋白酶10份、脂肪酶6份、果胶酶6份、绿色木霉菌液6份、乳酸菌液10份、酵母菌液10份、尿素9份。

备料：将玉米黄秸秆在揉丝机内揉丝,加工为玉米黄秸秆丝；

生物酶解和发酵：将复合制剂按照4%的添加量喷洒于玉米黄秸秆丝上，调节水分50%w/w，装于密闭的塑料袋或贮藏于地窖并压实，在自然温度下开始45天发酵，即可得到玉米黄秸秆发酵饲草，可长期密封贮存。

所得饲草中可溶性碳水化合物降低50%，粗蛋白含量22%，酸度降到4.1。

实施例三、复合发酵剂的制备：纤维素酶30份、木质素酶20份、蛋白酶12份、脂肪酶8份、果胶酶8份、绿色木霉菌液8份、乳酸菌液12份、酵母菌液12份、尿素10份。

备料：将玉米黄秸秆在揉丝机内揉丝,加工为玉米黄秸秆丝；

生物酶解和发酵：将复合制剂按照4%的添加量喷洒于玉米黄秸秆丝上，调节水分60%w/w，装于密闭的塑料袋或贮藏于地窖并压实，在自然温度下开始60天发酵，即可得到玉米黄秸秆发酵饲草，可长期密封贮存。

所得饲草中可溶性碳水化合物降低52%，粗蛋白含量25%，酸度降到3.9。

实施例四、作为进一步的改进或可行的并列方案；所述的密封后发酵是采用如下方法：采用玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的设备进行发酵，所述的设备包含运输皮带，运输皮带能够运输玉米黄秸秆丝；在运输皮带运输的端部下方为容器9，所述的容器9为框体，多个容器能够叠加布置；容器边侧包含边口13，边口13能够通过盖子盖住；所述的框体位于自动重量调控系统上，所述的自动重量调控系统包含辊子基础结构，辊子基础结构上包含一个辊子6，底部承装软片绕过辊子6，底部承装软片边侧固定在左侧的机架25上；底部承装软片一侧连接着弹簧8，弹簧底部固定在底面上；运输皮带运输的物料进入容器，随后不断增重；

在左侧的机架25上布置有一个位置传感器4，该位置传感器4能够获知容器9朝下降落的位置；

该位置传感器通信连接着皮带动力电机2，当容器中的物料足够多到让位置传感器能够通信给皮带动力电机2停止时，自动计重完成；安放新的容器进入下一循环，此时弹簧收缩，将底部承装软片拉直。

优点之一：不用人去专门称重了，大大减少人力操作，重量到达后，自然会通过为止传感器进行启动停止皮带输送机送料，此为本专利突出的优点之一；

优点之二：各个容器中的饲草多少一致，实现精细化生产，原来的饲草都是统一发酵，但是无法统一分装，采用本结构让饲草成为商业化单元，进一步刺激畜牧业饲草的精细化发展和进步；此为本专利突出的优点之二；

优点之三：本专利开创采用单元化结构作为发酵单元的同时还作为包装单元，因此还能够边输送边完成发酵后熟，此为本专利突出的优点之三；

优点之四：部分发酵要是感染杂菌就会坏掉，一坏就全部坏了；本专利将多个发酵单元分开，即便个别容器发酵出了问题，也不会一坏坏一片，保证不会彼此污染，大大降低了全部损坏的可能性，此为本专利突出的优点之四；

优点之五：酶解的时候接种不均匀，不易全方位进行均匀酶解；采用本专利，每个容器都会单独接种酶制剂或者是菌种，因此均匀，避免了饲草的翻动环节，且能保证均匀此为本专利突出的优点之五；

优点之六：不是每个农场都有地窖，发酵不易控制；采用本专利，不用单独的地窖，可以实现地面发酵，任何空间都可以是发酵空间。

需要说明的是，本段的方案至少是一种快速自动分重的结构，其是能够独立出售的个体，下方的各段方案都是并列方案或者改进方案。其表述如下：玉米黄秸秆生物黄贮制备饲草的设备进行发酵，所述的设备包含运输皮带，运输皮带能够运输玉米黄秸秆丝；在运输皮带运输的端部下方为容器9，所述的容器9为框体，多个容器能够叠加布置；容器边侧包含边口13，边口13能够通过盖子盖住；所述的框体位于自动重量调控系统上，所述的自动重量调控系统包含辊子基础结构，辊子基础结构上包含一个辊子6，底部承装软片绕过辊子6，底部承装软片边侧固定在左侧的机架25上；底部承装软片一侧连接着弹簧8，弹簧底部固定在底面上；运输皮带运输的物料进入容器，随后不断增重；

在左侧的机架25上布置有一个位置传感器4，该位置传感器4能够获知容器9朝下降落的位置；

该位置传感器通信连接着皮带动力电机2，当容器中的物料足够多到让位置传感器能够通信给皮带动力电机2停止时，自动计重完成；安放新的容器进入下一循环，此时弹簧收缩，将底部承装软片拉直。

实施例五：作为进一步的改进或可行的并列方案，所述的容器包含多个且多个容器能够上下叠加，所述的容器下方包含底部对接凸，使得多个容器叠加稳固；多个容器叠加起来后进行密封发酵，最上方的容器上包含顶盖20。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：多个物件联合叠加，不占用空间进行发酵。

实施例六：作为实施例五进一步的改进或可行的并列方案，所述的多个容器的边口能够和竖直空心管18上的对接口22对接，所述的竖直空心管18上方连接着管道23，管道连接着真空泵或者空气泵24；所述的对接口和边口无缝隙对接，抽真空能够能够抽气，使得容器中进行无氧发酵，空气泵能够泵入温控空气，进行控温有氧发酵。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：无论是有氧发酵还是无氧发酵，本专利提供的装置都能够完成，因此实现分体式或者整体组合的发酵综合体，能适用于多种场合。

实施例七：作为实施例六进一步的改进或可行的并列方案，所述的容器叠加起来后位于底板16上，所述的底板中部包含加热片17，底板下方包含轮子15，加热片连接着电线，能够通过加热片能够加热。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：加热片能够整体加热进行温控。使得发酵可控性更高。

作为本实施例的进一步改进，底板16下方包含轮子，因此能够推动整体进行移动。

实施例八：作为实施例六进一步的改进或可行的并列方案，所述的底部承装软片为布。也可以是弹性新材料。

实施例九：作为实施例六进一步的改进或可行的并列方案，还包含能够给容器中的物料施加复合发酵剂的喷口12，喷口连接着管路，管路连接着容器9。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：能够在下料的时候，持续喷符合发酵剂，使得其均布在饲料上，方便均匀布料。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还可以是一种新型饲料结构。图中未示出部分细节。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。