一种饲用油菜青贮剂及其制备方法

1.本发明属于青贮饲料技术领域，具体涉及饲用油菜青贮剂及其制备方法。


背景技术：

2.饲用油菜属于十字花科芸薹属牧草，具有生长快，生物产量大，蛋白含量高的特点，可以有效缓解我国春冬季饲料短缺问题。因规模化生产的需求，饲用油菜需要通过青贮来减少蛋白等营养成分的流失，保持其营养特性。但初花期后饲用油菜的可溶性碳水化合物含量较低，与玉米、禾本科牧草等相比，青贮发酵速度较慢，ph值的下降速度也较慢，所以常规发酵很难达到最佳发酵状态，属于比较难青贮的青绿饲料。
3.饲用油菜青贮注意事项：1.最佳刈割时间；2.切割长度；3.水分含量；4.压实；5.密封。然而，青贮管理过程中虽贯彻了以上几点，青贮品质仍可能较差，或者可能会失败，因为自然附生的乳酸菌种类和数量少，杂菌和腐败菌多，有针对性的乳酸菌含量比较低，无法快速发酵油菜青贮原料中的糖分，生成乳酸，快速降低ph值，以抑制其它杂菌的生长繁殖。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种饲用油菜青贮剂及其制备方法，能在良好的青贮管理措施的基础上，用于提升油菜青贮品质，减少青贮失败率。
5.为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案为：
6.一种饲用油菜青贮剂，其包括固体青贮剂和液体青贮剂，所述固体青贮剂包括干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌和纤维素酶；所述液体青贮剂包括植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和戊糖片球菌。
7.如上所述的饲用油菜青贮剂，优选地，所述固体青贮剂按重量份计，包括干酪乳杆菌4
‑
6份、植物乳杆菌3
‑
5份、嗜酸乳杆菌2
‑
4份、布氏乳杆菌2
‑
4份、纤维素酶0.5
‑
1.5份，所述液体青贮剂按体积份计，包括植物乳杆菌4
‑
5份、嗜酸乳杆菌3
‑
5份、戊糖片球菌3
‑
5份。
8.如上所述的饲用油菜青贮剂，优选地，所述固体青贮剂按重量份计，包括干酪乳杆菌5份、植物乳杆菌4份、嗜酸乳杆菌3份、布氏乳杆菌3份、纤维素酶1份，所述液体青贮剂按体积份计，包括植物乳杆菌4.5份、嗜酸乳杆菌4份、戊糖片球菌4份。
9.如上所述的饲用油菜青贮剂，优选地，干酪乳杆菌的菌种编号为cgmcc1.3206，植物乳杆菌的菌种编号为cgmcc 1.557，嗜酸乳杆菌的菌种编号为cgmcc1.12735，布氏乳杆菌的菌种编号为cgmcc1.3108，戊糖片球菌的菌种编号为cgmcc1.12961。
10.如上所述的饲用油菜青贮剂，优选地，所述干酪乳杆菌的有效活菌数为95
‑
105亿cfu/g，植物乳杆菌的有效活菌数为95
‑
105亿cfu/g，嗜酸乳杆菌的有效活菌数为95
‑
105亿cfu/g，布氏乳杆菌的有效活菌数为95
‑
105亿cfu/g，纤维素酶的酶活为4
‑
6万u/g；植物乳杆菌的有效活菌数为15
‑
20亿cfu/ml，嗜酸乳杆菌的有效活菌数为15
‑
20亿cfu/ml，戊糖片球菌的有效活菌数为15
‑
20亿cfu/ml。
11.一种饲用油菜青贮剂的制备方法，其包括以下步骤：
12.s1、将干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌和戊糖片球菌分别活化后，扩大培养，获得干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌和戊糖片球菌的菌液；
13.s2、将干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌的菌液分别离心获得菌泥；
14.s3、将步骤s2获得的各菌泥分别加入脱脂乳后，进行冷冻干燥获得干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌的菌粉；
15.s4、将干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌的菌粉按照干酪乳杆菌4
‑
6份、植物乳杆菌3
‑
5份、嗜酸乳杆菌2
‑
4份、布氏乳杆菌2
‑
4份，再加入0.5
‑
1.5份纤维素酶混匀后获得固体青贮剂；
16.将步骤s1获得的植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌的菌液，按照植物乳杆菌4
‑
5份、嗜酸乳杆菌3
‑
5份、戊糖片球菌3
‑
5份混匀后，无菌装袋获得液体青贮剂。
17.如上所述的制备方法，优选地，在步骤s1中，所述活化和扩大培养所用的培养基包括酪蛋白胨4.5份、牛肉膏4份、酵母粉2份、葡萄糖1份、乙酸钠1份、轻质碳酸钙2份、柠檬酸二铵0.4份、吐温
‑
80 0.2份、氯化钾0.1份、硫酸镁0.1份、硫酸锰0.1份、蒸馏水100份。
18.如上所述的制备方法，优选地，在步骤s1中，所述干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌和戊糖片球菌的菌液的od600＝1或者菌落达108cfu/ml。
19.如上所述的制备方法，优选地，在步骤s3中，所述脱脂乳按菌泥重量的10～13％加入。
20.如上所述的制备方法，优选地，在步骤s3中，冷冻干燥的条件为先在
‑
30℃冷冻40～60分钟，之后在
‑
80℃冷冻50～60分钟，最后冷冻真空干燥机上冷冻干燥15小时。
21.本发明的有益效果在于：
22.本发明通过筛选高性能乳酸菌，针对油菜营养成分特性，进行科学配伍，成功研制出一种饲用油菜青贮剂，能在正常的青贮管理生产条件下，实现快速降低油菜青贮原料的ph值，抑制酵母菌、肠杆菌、梭菌、芽胞杆菌、霉菌等杂菌，生产出高价值的优质油菜青贮饲料。本采用本发明提供的饲用油菜青贮剂，能使油菜快速达到青贮稳定期、营养损耗低、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量低，干物质有效增加，粗蛋白和碳水化合物都有所增加，增加了油菜的适口性。
23.利用本发明的饲用油菜青贮剂制备的油菜饲料，青贮后油菜更易被动物利用，提高了饲料的利用效率；用于饲养奶牛，可有效提高奶牛的产奶质量。
附图说明
24.图1为青贮不同时期各组ph值变化规律；
25.图2为青贮不同时期各组水分含量变化规律；
26.图3为青贮30天后的照片；
27.图4为青贮60天后的照片；
28.图5为青贮90天后的照片。
具体实施方式
29.以下实施例用于进一步说明本发明，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的前提下，对本发明所作的修饰或者替换，均属于本发明的范畴。
30.若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
31.实施例1
32.本发明中所用的菌种包括植物乳杆菌lactobacillus plantarum(菌种编号：cgmcc1.557)、嗜酸乳杆菌lactobacillus acidophilus(菌种编号：cgmcc1.12735)、干酪乳杆菌lactobacillus casei(菌种编号：cgmcc1.3206)、布氏乳杆菌lactobacillus brucei(菌株保藏编号：cgmcc1.3108)、戊糖片球菌pediococcus pentosaceus(菌种编号：cgmcc1.12961)，各菌株来源为植物乳杆菌来自中国科学院微生物研究所，嗜酸乳杆菌来自江苏紫石微康生物科技有限公司，布氏乳杆菌来自中国科学院微生物研究所，干酪乳杆菌来自中国科学院微生物研究所，戊糖片球菌来自中国科学院微生物研究所。
33.饲用油菜青贮剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，培养基制作：
34.培养基a的制作：首先，将酪蛋白胨4.5份、牛肉膏4份、酵母粉2份、葡萄糖1份、乙酸钠1份、轻质碳酸钙2份、柠檬酸二铵0.4份、吐温
‑
80 0.2份、氯化钾0.1份、硫酸镁0.1份、硫酸锰0.1份、蒸馏水100份，加热至70℃，搅拌使各原料溶解；再以121℃灭菌15分钟后，将温度降至37℃，获得灭菌的a培养基；
35.步骤2，菌种的活化及扩大培养：
36.将冷藏的植物乳杆菌接种于100ml上述灭菌的a培养基进行一次活化，温度为37℃，24小时后检测，检测达标后将100ml菌液全部接入500ml上述灭菌的a培养基进行二次活化，温度为37℃，24小时后检测达标即od600＝1或者菌落108cfu/ml后，接入上述灭菌的a培养基进行扩大培养48小时；
37.嗜酸乳杆菌的活化及扩大培养同上述植物乳杆菌；
38.干酪乳杆菌的活化及扩大培养同上述植物乳杆菌；
39.布氏乳杆菌的活化及扩大培养同上述植物乳杆菌；
40.戊糖片球菌的活化及扩大培养同上述植物乳杆菌；
41.步骤3，菌泥的收集：
42.用离心机对发酵后的植物乳杆菌液进行离心(6000r/min,10min)，并收集菌泥；
43.嗜酸乳杆菌的菌泥收集方法同上述植物乳杆菌；
44.干酪乳杆菌的菌泥收集方法同上述植物乳杆菌；
45.布氏乳杆菌的菌泥收集方法同上述植物乳杆菌；
46.戊糖片球菌的菌泥收集方法同上述植物乳杆菌；
47.步骤4，菌泥的干燥：
48.以包被菌粉处理工艺将步骤3所收集的植物乳杆菌泥进行冷冻干燥制备，具体步骤为：a.菌泥加入按重量比为11％比例的脱脂乳，混匀；b.盛入冷冻平皿在
‑
30℃冷冻50分钟；c.在
‑
80℃冷冻60分钟；d.在冷冻真空干燥机上冷冻干燥15小时；e.制得的菌粉密闭保存4℃冰箱中，制得的菌粉中有效菌含量为100亿cfu/g；
49.嗜酸乳杆菌的菌泥冷冻干燥方法同上述植物乳杆菌，制得的菌粉中有效菌含量为100亿cfu/g；
50.干酪乳杆菌的菌泥冷冻干燥方法同上述植物乳杆菌，制得的菌粉中有效菌含量为100亿cfu/g；
51.布氏乳杆菌的菌泥冷冻干燥方法同上述植物乳杆菌，制得的菌粉中有效菌含量为100亿cfu/g；
52.步骤5，成品制备：
53.取步骤4中制备的粉状菌剂，其中植物乳杆菌4份、嗜酸乳杆菌3份、干酪乳杆菌5份、布氏乳杆菌3份、另取纤维素酶1份(酶活为5万u/g)，在无菌状态下混匀装袋，获得固体青贮剂。
54.取步骤2中制备的液体菌剂，其中植物乳杆菌4.5份(菌含量为15
‑
20亿cfu/ml)，嗜酸乳杆菌4份(菌含量为15
‑
20亿cfu/ml)，戊糖片球菌4份(菌含量为15
‑
20亿cfu/ml)，在无菌条件下装桶混匀，密封，获得液体青贮剂。
55.本发明中所用的菌种是经过大量实验对油菜进行发酵后选择的，本发明的作用原理为：在油菜原料青贮初期，液体青贮剂接触青贮油菜原料后，兼性厌氧菌(植物乳杆菌和戊糖片球菌)能在氧气被消耗前配合嗜酸乳杆菌利用打碎油菜原料溶出物中的蛋白和少量糖优先进行发酵产生乳酸，降低ph值，快速抑制病原菌和霉菌，防止发霉发热，为固体青贮剂中的乳杆菌发酵打下基础。在氧气耗尽后，ph已被液体青贮剂降至6.5以下，呈偏酸性。此时，固体青贮剂中的乳杆菌已复苏，干酪乳杆菌可以产生丰富的蛋白酶，将油菜原料中的蛋白质分解为小肽和氨基酸、为植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、布氏乳杆菌提供充足氮源，利于乳杆菌快速生长、繁殖和代谢，产生大量乳酸和乙酸，进一步降低油菜原料的ph值。当ph值降至4.5以下，油菜原料已进入安全期，霉菌已无法存活，干酪乳杆菌、植物乳杆菌、布氏乳杆菌和戊糖片球菌的繁殖也受到低ph值的限制而进入稳定期，唯独嗜酸乳杆菌仍能继续发酵产酸，直到ph降至4.0
‑
4.2以下，进一步确保油菜原料的安全，延长保存期限，油菜青贮发酵完成。
56.实施例2
57.实验材料
58.1)试验地点：湖北省荆门市沙洋县劲牛养殖场，湖北劲牛牧业有限公司。
59.2)青贮材料：油菜，终花期刈割，晾晒至水分含量60％～70％左右。
60.3)青贮剂：本发明实施例制备的饲用油菜青贮剂。
61.4)添加量：1吨油菜青贮原料添加本发明固体青贮剂25克，液体青贮剂250ml。
62.表1油菜青贮试验设计表
[0063][0064]
注：各处理组混合均匀后，按青贮袋每袋青贮油菜30kg，每组6个重复。
[0065]
试验测定指标与方法
[0066]
1、实验方法油菜青贮原料切割，切割长度为3～5cm，按比例均匀混入本发明油菜青贮剂，排出青贮料中的空气，压实。
[0067]
2、青贮油菜的感官评定方法
[0068]
青贮饲料感官评定是青贮一段时间后，开窖或打开青贮袋当场进行品质评定，通过人的视觉、嗅觉、触觉等感官系统对青贮饲料的色泽、气味、质地等指标进行观察评级。评定标准采用德国农业协会青贮饲料感官评价标准如下表2。
[0069]
表2德国农业协会青贮饲料感官评价标准
[0070]
[0071][0072]
3、青贮油菜发酵品质与化学成分评定方法
[0073]
取各处理青贮样品10g，加90ml去离子水，封口放置于4℃冰箱浸提30min，处理后的浸提液用4层400目尼龙滤布过滤，用ph计测定青贮料浸出液ph值；用蒽酮
‑
硫酸比色法测定水溶性碳水化合物的含量；剩余的青贮样混匀后置于65℃鼓风干燥箱中烘干至恒重，测定其干物质含量，随后烘干样品用微型植物样粉碎机粉碎后过40目筛用于粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的测定，干物质(dm)含量：采用65℃干燥法测定，粗蛋白(cp)含量：采用gb6432
‑
86测定，纤维素(中性洗涤纤维ndf、酸性洗绦纤维adf和酸性洗涤木质素adl)含量：采用范氏纤维测定法测定。
[0074]
4、感官评定结果
[0075]
分别在青贮30、45、60、75、90天采样，进行感官评定分析，各个处理组均处于一级优等的水平，分值在17.7
‑
19.4之间，评分最高的为slc组，即添加了固体青贮剂、液体青贮剂以及玉米粉的青贮油菜处理组，结果见表3。
[0076]
表3不同青贮时间油菜青贮综合感官评分
[0077][0078]
5、青贮菌剂对油菜不同青贮时期ph值、水分的影响
[0079]
从青贮30天开始，各组ph值均呈上升趋势，维持在3.9
‑
4.2之间，其中slb组、slc组上升趋势更加平缓，波动更小；将各组ph值综合比较发现，slb、slc两个组与对照组(d)和s、l、sl、c处理组差异显著(p<0.05)(图1)图中a
‑
g：分别代表青贮油菜各组ph值变化情况，包括对照组(a)，及各处理组，如固体青贮剂(b)，液体青贮剂(c)，固体+液体(d)，固体+液体+糖(e)，固体+液体+玉米粉(f)，玉米粉(g)；各组ph值变化相互比较情况(h)；i：对照组和各处理组青贮30
‑
90天内ph均值比较；d代表对照组，s代表固体青贮剂组，l代表液体青贮剂组，sl代表固体+液体组，slb组代表固体+液体+糖组，slc组代表固体+液体+玉米粉组，c代表玉米粉组；x,y,z分别代表处于不同的显著水平，具有相同字母组间差异不显著，不同字母组间差异显著(p<0.05)。
[0080]
检测各处理组不同青贮时期水分含量变化规律，结果表明，从青贮30天起，对照组和各处理组水分基本维持在65％
‑
70％之间，slb、slc两组水分波动最小；比较不同青贮组间的平均水分，结果表明，slc、c两组水分含量明显低于其他各组(p<0.05)，说明玉米粉具
有较好的吸水作用；除slc、c组外，其他各组水分差异不显著(p>0.05)，说明各组营养损失差异不大，结果见图2，图中a
‑
g:分别代表青贮油菜各组水分含量变化情况，包括对照组(a)，及各处理组，如固体青贮剂(b)，液体青贮剂(c)，固体+液体(d)，固体+液体+糖(e)，固体+液体+玉米粉(f)，玉米粉(g)；各组水分含量变化相互比较情况(h)；i：对照组和各处理组青贮30
‑
90天内水分均值比较；d代表对照组，s代表固体青贮剂组，l代表液体青贮剂组，sl代表固体+液体组，slb组代表固体+液体+糖组，slc组代表固体+液体+玉米粉组，c代表玉米粉组；固体+液体是固体青贮剂+液体青贮剂的简写，各组青贮水分含量相互比较；x,y表示处于不同显著水平，相同字母组间差异不显著(p>0.05)，不同字母组间差异显著(p<0.05)。
[0081]
6、青贮菌剂对不同青贮时期油菜化学成分的影响
[0082]
分析不同青贮方式对油菜不同青贮时期化学组分的影响，结果表明，slb、slc两个组ph值表现较优，与其他各组差异显著(p<0.05)；slc组和c组干物质含量显著高于其他各处理组和对照组(p<0.05)；粗蛋白含量各组间差异较小，sl组处理最优；水溶性碳水化合物各组之间差异不显著；相对于其他组，slc组中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维更低，结果见表4。
[0083]
综合各项化学成分指标，slc处理组有效保存了油菜，营养损耗低、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量低，因此slc处理组，即固体+液体+玉米粉组是最优油菜青贮方案。按照slc处理组进行青贮30天后的照片如图3所示，青贮60天如图4所示，青贮90天如图5所示。由图可看出，固体青贮剂+液体青贮剂+玉米粉方法，处理油菜进行青贮窖青贮，能获得较好的青贮效果，并且开窖后无腐败发生，说明有氧稳定性较好，能很好地保存油菜
[0084]
青贮60天各油菜处理组，烘干粉碎样品，经40目分级筛过筛，分别称取3.0g装入240目尼龙布制作的尼龙袋(10cm*5cm)中，每头牛2个重复，放入瘘管荷斯坦阉公牛瘤胃中分别消化12h、24h和72h，取出，清水缓慢冲洗至清亮，65℃烘干至恒重，分别测定dm、cp、ndf和adf含量各组油菜饲料处理组瘤胃降解率见表5。随着消化时间的延长，dm、cp、ndf和adf降解率都显著上升(p<0.05)；青贮60天油菜不同处理方式青贮dm，cp，ndf和adf降解率差异显著(p<0.05)。slc组72h dm降解率最高达75.45％，显著高于其他各组(p<0.05)；slc组和slb组72h cp降解率均达到80.40％，显著高于d组(74.36％)(p<0.05)；slc组和slb组72h ndf降解率分别达到56.95％和56.21％，显著高于其他各组(p<0.05)；slc组和slb组72h adf降解率分别达到62.27％和61.15％显著高于d组(49.77％)(p<0.05)。由上说明添加固体青贮剂+液体青贮剂+玉米粉青贮的油菜可以提高油菜的瘤胃降解率，青贮后油菜更易被动物利用，提高了饲料的利用效率。
[0085]
实施例3
[0086]
一种青贮油菜饲料的制备方法，其包括以下步骤：
[0087]
s1、机械收割全株油菜，获得油菜鲜样；
[0088]
s2、割倒就地晾晒，每天监测水分含量变化，降至70％或以下时，打捆运输，轧草机切碎；
[0089]
s3、先活化固体青贮剂，活化每25克固体青贮剂加入200克红糖和2l水，调制水温在30～37℃之间，搅拌均匀；向切碎的油菜中均匀喷洒活化后的固体青贮剂和液体青贮剂和玉米粉，按每吨油菜加入固体青贮剂25g、液体青贮剂250ml的量添加，玉米粉的添加量10kg/吨油菜添加。其中，固体青贮剂包括植物乳杆菌4份、嗜酸乳杆菌3份、布氏乳杆菌3份、
干酪乳杆菌5份、纤维素酶1份的混合物，液体青贮剂包括：植物乳杆菌4.5份、嗜酸乳杆菌4份、戊糖片球菌4份，按实施例1中进行制备的青贮剂。
[0090]
s4、装袋压实：装袋，压实，密封，进行青贮，青贮30天后开袋。
[0091]
产奶牛共计36头，分为4组，每组9头，日粮粗饲料用上述制备的青贮油菜饲料替换15％、25％和35％青贮玉米的实验，对照组为饲料青贮料只含有青贮玉米，饲喂时间预试期10天，正式实验周期63天，测量产奶量及牛乳中各成分指标取其平均值，及及其他检测结果见表6。
[0092]
表6测量结果
[0093][0094]
从表中可看出用青贮油菜饲料替换15％、25％青贮玉米的奶牛，日产奶量分别为5.33kg、5.31kg，显著高于对照和35％组即青贮油菜饲料替换0、35％青贮玉米的产奶量4.95kg、4.82kg(p<0.05)，乳脂率、乳蛋白率随青贮油菜饲料添加量线性增加，在添加35％青贮油菜饲料替换青贮玉米时，显著高于青贮油菜饲料替换0、15％、25％(p<0.05)青贮玉米。
[0095]
[0096]