用食用菌废料秸秆和牧草发酵制备动物益生菌饲料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物发酵技术，尤其涉及一种用食用菌废料、秸杆和牧草发酵制备动物益生菌饲料的方法。
【背景技术】
[0002]我国食用菌产业发展迅速，食用菌栽培量和产量居世界首位，2015年全国食用菌工厂化生产企业的数量近800家，每年将产生200多亿公斤的食用菌栽培废料，据我们的调查，90%以上的食用菌栽培废料直接抛弃处理，从事食用菌栽培生产的人员忽视了其利用价值，缺乏食用菌栽培废料的加工技术、转化技术，没有出现专门的加工利用食用菌栽培废料的工厂或企业。每年产生巨大数量的食用菌栽培废料，由于没有找到高效率加工方法和应用途径而基本被浪费掉，对生态环境造成了巨大污染。我国的作物秸杆也存在上述利用率低、浪费严重的问题，为充分利用秸杆资源我国已经制定了法规严禁露天焚烧秸杆，支持秸杆还田，提倡将秸杆进行肥料化、饲料化处理。
[0003]在畜禽养殖业方面，国家提倡规模化、集约化养殖畜禽以节约资源、提高效率、提高肉蛋乳产品的安全性，因此，近年来我国涌现了一大批大型牛、羊、猪等专业养殖基地，规模化的养殖，同时也存在粗饲料短缺问题，特别是过冬用的粗饲料非常匮乏。传统的过冬草料的制备方法有两大类:一类是在夏秋季的搜集青草、农作物秸杆，晴朗天气时置于太阳下曝晒得到干燥的草料，这样的草料虽然不易腐烂变质，但难以被动物肠道消化利用、营养价值低，适口性差，动物不愿意采食；第二类是将收割的青草、牧草、农作物秸杆立即青贮加工，要求收割后的植物立即粉碎，填入青储池中，加适量水和辅料后压实，最后密封发酵，经过40~50天的密封发酵得到青储饲料，该类方法制取的饲料在消化吸收性能方面、动物适口性上都大大提高，但是它的缺点是经常出现致病性霉菌和细菌的滋长、腐烂变臭的现象，发酵后的饲料含有致病菌及大量真菌毒素、细菌内毒素、细菌外毒素，动物采食后导致动物生病甚至死亡。
[0004]为充分利用数量巨大的食用菌废料和秸杆资源、克服传统植物草料制作动物粗饲料的多种缺陷，本发明用多个类群的益生菌作为发酵菌种，联合液体发酵技术和固体发酵技术，将食用菌废料、秸杆和牧草作为原料通过联合发酵的方式转化为富含益生菌的饲料，从而实现增加饲料种类、革新传统青储饲料制备方法的目的。本发明人的两项中国发明专利(专利号分别为ZL201410180400.5、ZL201410180399.6)公开了利用益生菌发酵制作益生型保健饮料的方法，但是没有涉及到利用益生菌发酵制备动物饲料的内容。
【发明内容】
[0005]为克服目前上述食用菌废料、秸杆和牧草等资源利用存在的技术缺陷，本发明提供了一种用食用菌废料、秸杆和牧草发酵制备动物益生菌饲料的方法。
[0006]解决上述问题的总体思路是:上述的动物益生菌是一些能够进入动物消化系统后排挤、抑制动物致病菌生长繁殖的微生物，这些动物益生菌由于不产生任何内毒素、外毒素、侵袭酶，不寄生于动物细胞内，生长过程中分泌有助于消化的酶类或抑制致病菌的化合物，能够定植在动物肠道内并获得一定的生长繁殖竞争优势，维持肠道的菌群平衡，从而发挥维护动物健康的作用；上述益生菌包括好氧益生性细菌、厌氧益生性细菌、好氧益生性真菌；上述动物致病菌是一些能够侵入到动物组织器官内增殖或生长繁殖过程中产生内毒素或外毒素的微生物；上述动物致病菌包括致病性细菌、致病性真菌；本发明联合采用富集培养技术、液体发酵技术和固体发酵技术获取高纯度、高浓度的动物益生菌群，将动物益生菌群作为发酵菌种对食用菌废料、秸杆和牧草进行发酵处理，发酵过程中抑制并杀灭致病菌并提高物料的营养性能、适口性，最终获得含有高浓度动物益生菌群的饲料。
[0007]一种用食用菌废料、秸杆和牧草发酵制备动物益生菌饲料的方法，所述的食用菌废料包括食用菌栽培过程产生的培养基、菌糠废料和食用菌类食品加工过程产生的食用菌残次品、碎裂品及菇体碎渣废料；所述的秸杆是指不含毒性成分、茎叶无硬质锐利芒刺、无毒性农药残留的植物茎叶部分，可选用玉米、高粱、水稻、小麦等粮食作物的地上部分，或选用大豆、蚕豆、豌豆、绿豆、豇豆等豆科作物的地上部分，或选用黄秋葵、萝卜、胡萝卜、莴苣、芦笋、芋头、辣椒、紫苏等蔬菜作物的地上部分，或选用马铃薯、红薯、花生、黄瓜、南瓜、西瓜、丝瓜、蛇瓜、西葫芦、西红柿、山药、葡萄、楓藤等藤蔓植物的地上部分，上述种类的植物秸杆可选其中一种或多种；所述的牧草是指用做畜禽动物草料的即时收割新鲜状态的植物体，可选用紫花苜蓿、沙打旺、苏丹草、墨西哥玉米草、黑麦草、氨基酸草、稗谷、籽粒苋、菊苣、聚合草、苋菜、三叶草等植物其中一种或多种，其具体实现步骤如下:
步骤1、深层液体发酵法制备高浓度好氧益生性真菌液:(I)富集培养好氧益生性真菌菌丝体种子液，具体步骤包括:配制真菌培养液，装入三角瓶中并用棉塞、双层纸、线绳封口包扎，培养液装量为三角瓶容积的三分之一左右，采用高压蒸汽灭菌；待培养液冷却到26°C左右接入好氧益生性真菌孢子，培养温度为23~28°C，振荡速度为120~200r/min，培养72~96h停止发酵，得到益生性真菌菌丝体种子液；(2)深层液体发酵获取高浓度好氧益生性真菌菌丝体液，具体步骤包括:向发酵罐内装入真菌培养液，加入适量消泡剂，灭菌；将上述培养完毕的好氧益生性真菌菌丝体种子液按发酵罐内培养液体积的3°/『6%接种到发酵罐，接种后采用通气式发酵，整个发酵过程持续通入无菌空气，通气比为1.5-2.5，发酵温度为25~30°C，搅拌速度为180~240r/min，发酵培养96~120h停止发酵，冷却至室温，待用；所述的好氧益生性真菌是蜜环菌、黑曲霉、红曲霉、粗糙脉孢菌、好食脉孢菌、康氏木霉、绿色木霉、鲁氏毛霉、总状毛霉、根霉的其中一种或多种；所述的真菌培养液适宜选用加富综合马铃薯培养液或查氏培养液或马铃薯麸皮汁培养液；
步骤2、深层液体发酵制备高浓度好氧益生性细菌液:(I)富集培养好氧益生性细菌种子液，具体步骤包括:配制好氧益生性细菌培养液，装入三角瓶中并用棉塞、双层纸、线绳封口包扎，培养液装量为三角瓶容积的三分之一左右，采用高压蒸汽灭菌；灭菌后待培养液冷却到40°C左右接入好氧益生性细菌，培养温度为35~45°C，振荡速度为100~160r/min，培养16~24h，检测三角瓶中菌体浓度为5X107~2X108cfu/mL时即可结束发酵，得到好氧益生性细菌种子液；(2)深层液体发酵获取好氧益生性细菌培养液，具体步骤包括:向发酵罐内装入好氧益生性细菌培养液，加入适量消泡剂，灭菌；灭菌后将上述培养完毕的三角瓶好氧益生性细菌种子液按发酵罐内培养液体积的1°/『3%接种到发酵罐，接种后采用通气式发酵，整个发酵过程持续通入无菌空气，通气比为1~1.5，发酵温度为35~45°C，搅拌速度为150~220r/min，培养24~48h，检测发酵罐中菌体浓度为2X108~4X108cfu/mL时即可停止发酵，冷却至室温，待用；所述的好氧益生性细菌是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、嗜热链球菌中的枯草芽孢杆菌一种或枯草芽孢杆菌与其它任意多种的组合；所述的好氧益生性细菌培养液适宜选用牛肉膏蛋白胨培养液、马铃薯麸皮汁培养液或加富综合马铃薯培养液；
步骤3、深层液体发酵制备高浓度厌氧益生性细菌液:(1)富集培养厌氧益生性细菌种子液，具体步骤包括:配制厌氧益生性细菌培养液，装入平底烧瓶或三角瓶中并用硅胶塞、塑料膜、线绳封口包扎，培养液装量为平底烧瓶或三角瓶容积的90%~100%，采用高压蒸汽灭菌；灭菌后待培养液冷却到37°C左右，接入厌氧益生性细菌，培养温度为32~40°C，振荡速度为40~80r/min，培养24~48h，检测瓶中菌体浓度为5 X 107~2 X 108cfu/mL时即可结束发酵，得到厌氧益生性细菌种子液；(2)深层液体发酵获取厌氧益生性细菌液，具体步骤包括:向发酵罐内装入厌氧益生性细菌培养液，加入适量消泡剂，灭菌；灭菌后将上述培养完毕的厌氧益生性细菌种子液按发酵罐内培养液体积的1°/『3%接种到发酵罐，接种后关闭所有管道阀门采用厌氧发酵，开启搅拌器并设置搅拌速度为80~120r/min，发酵温度为32-40 0C，培养36~48h，检测发酵罐中菌体浓度为2 X 108~4 X 108cfu/mL时即可停止发酵，冷却至室温，待用；所述的厌氧益生性细菌是植物乳杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌、粪肠球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌其中一种或多种；所述的厌氧益生性细菌培养液适宜