青贮专用乳酸菌接种剂及其制造方法技术

本发明专利技术是一种青贮专用乳酸菌接种剂及其制造方法。本发明专利技术的青贮饲料专用乳酸菌接种剂含两种活干菌原粉，纤维素酶，半纤维素酶，碳水化合物，硫酸锰，硅藻土等。本发明专利技术的青贮饲料专用乳酸菌接种剂可由中温减压干燥和明胶—淀粉双包被法或活菌冷冻干燥法制得。试验证明：本发明专利技术最后的制成品活菌数量大于９００亿ＣＦＵ／ｇ，比国外同类产品高８倍，达到国际领先水平；本发明专利技术解决了产品货架期的问题，本发明专利技术产品在１１０天内保存在－２０℃下的存活率１００％；大规模牛群饲喂试验证明，使用本发明专利技术的产品年增产奶量２８３ｋｇ／头。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于饲料加工领域，具体地说是一种。国外生产实践证明，在青贮过程中添加微生物青贮剂可有效提高青贮质量，获得好的投入产出比。青贮是一个复杂的微生物群落消长演变过程，经历三个阶段第一是好氧阶段，好氧性微生物大量繁殖，此阶段越长，青贮料的营养物质消耗越大；第二是厌氧阶段，随着氧气耗尽，各种乳酸菌开始大量繁殖，利用糖分发酵产生乳酸和大量乙酸、甲酸和丙酸，当乳酸达到一定量，pH下降到4.0左右时，其它各种菌都被抑制。保证糖分充足供应，缩短这一段的时间可以提高青贮质量。第三阶段是稳定阶段。乳酸继续繁殖，pH降至3.8时，乳酸菌本身的生长也受到抑制，青贮饲料中所有的生物化学过程都停止，如果无氧条件没有改变可以长期保存下去。近20年来国外青贮技术研究重点集中在SIB制造与应用上。模拟自然青贮过程微生物群落消长特点，研制能够促进青贮料快速乳酸发酵的活乳酸菌制剂，在青贮饲料制作时加入到青贮饲料中，以改善青贮饲料的质量。主要原理在于这些活菌制剂的使用能够达到如下效果(1)减少青贮料热量散发，(2)降低干物质损失量，(3)提高动物对于青贮料的干物质吸收量，(4)提高动物生产性能，(5)延长青贮料存窖时间，(6)安全无毒。国外采用的最为广泛的乳酸菌包括植物乳杆菌Lactobacillus plantarum、嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus、木糖乳杆菌Lactobacillus xylosus、戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus、嗜酸片球菌Pediococcus acidilactici、产丙酸细菌Propionibacterium shermanii等，发酵培养基主要成分碳源一般为葡萄糖、乳糖、可溶性淀粉和蔗糖，氮源一般为乳清粉、酵母培养物和水解动物蛋白质，分批发酵发酵产物分离一般采用过滤、超滤或者离心，高度浓缩；分离所得高纯度菌体或者采用喷雾干燥(损失率高)或者采用冷冻干燥(成本高)，后者要求有相应的冷冻干燥保护剂，除了冻干设备主要来自于一次性投资外，保护剂是决定减少活菌冻干损失和延长产品货架期的关键，保护剂主要由脱脂奶粉或者麦芽糊精、甘油、碳酸钙、蔗糖、麦芽糖、谷氨酸钠、肌醇、硫酸锰等组成；国外SIB产品如英国产SIL-ALL和美国产Sil-Early保证提供的乳酸菌活菌总数＞100亿CFU/吨(青贮料)，加拿大AgMaster产LAB保证提供的乳酸菌活菌总数10-60万CFU/吨(青贮苜蓿、玉米等)，所以市场上商品乳酸菌活菌总数量一般为1-10亿CFU/g，货架期1年，一般采用冷冻保存，商品成本偏高。综上分析，影响本领域产品推广的制约因子是活菌保护技术及干燥技术。本专利技术青贮饲料发酵剂(SIB)所含细菌包括植物乳杆菌和戊糖片球菌。植物乳杆菌(LP)特性圆端直杆菌，通常0.9-1.2微米宽，3-8微米长，单个，成对或成短链，能运动，格兰氏染色阳性；化能异养菌，营养要求复杂，厌氧，耐酸，最适pH5.5-6.2。最适温度30-35度；同型发酵，产DL-乳酸；能发酵果糖，半乳糖，葡萄糖，乳糖，麦芽糖，甘露糖，蜜二糖，棉籽糖，鼠李糖，核糖，蔗糖等；生长过程先是个体长大，后分裂成链状，再分裂为单个个体或较短的链状。戊糖片球菌(PP)特性细胞球形，直径0.8-1.0微米，成对或四联状；不运动；格兰氏染色阳性；化能异养菌，营养要求复杂；微需氧菌，接触酶阴性；最适温度35度；耐酸，在pH4.5-7.0生长。同型发酵，产DL-乳酸，一般L(+)对映结构占优势；能发酵阿拉伯糖，核糖，麦芽糖，海藻糖，葡萄糖等；生长过程由连着的两个沿垂直平面交替裂变为四联状，再由四联状裂开为两个或者由四联状裂变为八联状再分为两个四联状，戊糖片球菌的生长过程就是分裂的过程。已有的植物乳杆菌和戊糖片球菌均可用于本专利技术。本专利技术的青贮饲料专用乳酸菌接种剂含两种活干菌原粉，纤维素酶，半纤维素酶，碳水化合物，硫酸锰，硅藻土等，其各个组份的组成为植物乳杆菌原粉50--500亿CFU/克，优选100亿CFU/克；戊糖片球菌原粉500-5000亿CFU/克，优选800亿CFU/克；纤维素酶1000-1500U/克，优选1000U/克；半纤维素酶2000-3000U/克，优选1500U/克；碳水化合物无水葡萄糖1-2克，优选1.5克；硫酸锰0.2克-0.5克，优选0.3克；硅藻土0.05-0.15克，优选0.10克. 以下详细叙述本专利技术青贮饲料专用乳酸菌接种剂制造方法1、明胶-淀粉双包被和中温真空干燥制造贮饲料专用乳酸菌接种剂的方法本方法的真空中温干燥保护剂由生理盐水，明胶，淀粉等组成，各组分的含量为(g/L)按照菌泥∶明胶(W/W)，1∶0.3-0.5，优选1∶0.4；菌泥∶淀粉(W/W)，1∶2--3，优选1∶2.5比例；明胶和淀粉分别用生理盐水溶解后与菌泥调匀. 该方法包括菌种斜面培养、接种于发酵罐、调节pH、发酵等本领域内技术人员公知的微生物扩大培养步骤，本专利技术所述方法的主要技术特征在于培养物的后处理技术，即(1)放罐后，直接连续离心；(2)按照菌泥∶明胶(W/W)，1∶0.3-0.5，优选1∶0.4；菌泥∶淀粉(W/W)，1∶2--3，优选1∶2.5比例调配中温干燥保护剂，加入0.3-0.5倍量的用生理盐水溶解好的明胶与菌泥调匀，再加入2-3倍量的淀粉，放入搅拌机混匀，后过40目筛；(3)将过筛物铺于托盘，料层厚1.0-2.0cm，入真空干燥机于20-60℃下烘干3-5小时，使其含水量＜5％；(4)原菌粉有效活菌菌落计数；(5)按本专利技术提供的青贮饲料专用乳酸菌接种剂的配方，称取各组分的量，复配，即得本专利技术的产品。2、冷冻干燥法制造青贮饲料专用乳酸菌接种剂的方法本方法的冷冻保护剂由生理盐水，脱脂奶粉，Vc，味精，肌醇，绵白糖组成，各组份的含量为(g/L)脱脂奶粉180-260，优选230，绵白糖30-50，优选40；Vc60-90，优选75；味精50-70，优选60；肌醇40-60，优选50，补生理盐水到1升。该方法包括菌种斜面培养、接种于发酵罐、调节pH、发酵等本领域内技术人员公知的微生物扩大培养步骤，本专利技术所述方法的主要技术特征在于培养物的后处理技术，即(1)放罐后，按发酵液体积1-3％搅拌加入偏六磷酸钠，静置10-30分钟后连续离心；(2)加入冷冻保护剂∶菌泥和保护剂用生理盐水溶解，菌泥与冷冻保护剂按重量(1∶2.0--3.0)混合搅拌均匀；(3)铺于托盘，厚1.5-2.0cm料层，入冷冻机干燥30-36小时，使其含水量＜5％(4)磨碎冻干物料，过40目筛，得原菌粉；(5)原菌粉有效活菌菌落计数；(6)按本专利技术提供的青贮饲料专用乳酸菌接种剂的配方，称取各组分的量，复配，即得本专利技术的产品。本专利技术较已有技术相比具有如下优点1、本专利技术能够使PP和LP菌株在发酵液生物量分别达到约30亿CFU/ml和15亿CFU/ml，经过分离-浓缩-干燥获得的原菌粉分别达到4200亿CFU/g和384亿CFU/g以上，最后配制成品活菌数量大于900亿CFU/g，比国外同类产品高8倍，达到国际领先水平；2、本专利技术解决了产品货架期的问题，实现了青贮专用乳酸菌制剂产业化，本专利技术产品在110天内保存在-20℃下的存活率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种青贮饲料专用乳酸菌接种剂，其特征在于各组分含量为：植物乳杆菌原粉：５０－－５００亿ＣＦＵ／克，戊糖片球菌原粉：５００－５０００亿ＣＦＵ／克，纤维素酶：１０００－１５００Ｕ／克，半纤维素酶：２０００－３０００Ｕ／克，碳水化合物：无水葡 萄糖１－２克，硫酸锰：０．２克－０．５克，硅藻土：０．０５－０．１５克。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，时建忠，刁其玉，张帆，刘立恒，滕达，吴子林，李桂杰，
申请(专利权)人：王建华，中国农业科学院饲料研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]