一种奶牛复合发酵饲料的制备方法与流程

1.本发明涉及一种饲料的制备方法。


背景技术：

2.奶牛养殖过程中采用的饲用抗生素类饲料添加剂能够降低饲料消耗、防病、治病、降低家畜死亡率，但是抗生素滥用造成的药物残留、耐药性等问题越来越受到人们的关注。改进或替代抗生素，开发新的安全、有效、可控的饲料添加剂已经成为奶牛业发展的研究方向。随着饲料禁抗形势的发展，未来必将会有更多的抗生素被禁止在动物饲料中添加使用，饲料禁抗后，中药的引入能够作为预防疾病和提高自身免疫力的良好添加剂受到广泛重视。奶牛一方面需要多产奶，另一方面泌乳期容易得乳房炎和其他疾病，需要提高免疫力，降低牛奶中的体细胞数。现有的中药作为预防疾病和提高自身免疫力的还处于起步阶段，无法满足提高奶牛免疫力的需求。
3.提高奶牛对饲料中养分的利用效率，尤其是蛋白质的利用水平对降低奶牛养殖成本，提高奶牛养殖的经济效益具有重要意义。牛奶评价指标主要包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖率以及总固体数，其中决定牛奶品质的关键性指标为乳蛋白率，牛奶中蛋白的增加，不仅增加了牛奶的营养价值，而且还提高了牛奶的收购标准，最终提高了牧场经济效益，也有利于消费者的健康。高的乳蛋白率必定会增加奶牛的营养消耗，进而影响产奶量，而低乳蛋白率达不到优质乳的标准。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有的奶牛养殖过程中的中药添加剂无法满足提高奶牛免疫力的需求、以及牛乳中高的乳蛋白率会影响产奶量的问题，提出一种奶牛复合发酵饲料的制备方法。
5.本发明奶牛复合发酵饲料的制备方法按照以下步骤进行：
6.一、取黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料，添加原料的3～4倍体积的水，煮沸30～40min，煮沸过程中及时补充水保证水量不变，得到固液混合提取物；
7.二、将玉米秸秆粉碎，然后加入到50～60℃的、体积为玉米秸秆2～4倍的纯化水中，再加入碳酰胺、硫酸铵和氯化钠，调节ph至7～8，得到培养基；
8.三、向瘤胃中的胃液和新鲜牛粪的混合物内加入与混合物等体积的温度为39～41℃的纯化水，搅拌均匀，用孔径为20微米的滤网过滤，得到滤液；将培养基的温度调整为39～41℃，向培养基中加入滤液和固液混合提取物，搅拌均匀，然后密封发酵24～48小时，得到初级发酵产物；
9.四、将玉米秸秆烘干至含水率＜30％，然后将粉碎至粒径为2～4cm，利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离；最后将韧皮烘干至含水率＜10％；
10.五、将初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯混合均匀，得到发酵原料，将发酵原料的温度调整为39～41℃，ph调节至7～8，进行发酵18～24小时，然后再加入含水率＜10％的韧
皮，继续进行发酵10～24小时，得到奶牛复合发酵饲料。
11.本发明原理及有益效果为：
12.1、本发明将黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料进行提取，得到的固液混合提取物中含有提取液和药渣，药渣内仍然还有一定量的有效药物成分，药渣在后续的发酵过程中发酵并进入消化系统，提取液作用于前期消化，药渣进入消化系统后作用于后期消化，因此保证了一个消化周期内中药的有效成分持续释放，药物起效时间缩短，药效持续，减少了中药的添加量，降低了成本；发酵过程能够将毒性物质分解，降低了毒副作用；药物成分经过瘤胃和肠道微生物转化为小分子，改善了中药口味。
13.2、本发明接种牛胃液接种和湿粪便的混合物用于发酵得到发酵饲料，加入瘤胃中的胃液和新鲜牛粪的能够同时引入瘤胃微生物及肠道中微生物，利用瘤胃微生物及肠道中微生物对饲料进行预发酵，发酵饲料与奶牛的消化系统具有相同的微生物菌群，能够提高瘤胃和肠道对饲料的适应性，并且发酵饲料的体外发酵使得秸秆、中药等物质的初步分解，降低了奶牛的消化负担，提高吸收速度和利用率。秸秆经过发酵后营养物质含量提高，消化率提高。
14.3、本发明将秸秆烘干后打碎，实现剥皮，然后根据密度进行风选分离，首先将初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯混合均匀后发酵，一段时间后再加入含水率＜10％的较硬质的韧皮继续发酵，韧皮吸水率低且发酵时间短，相比其他的物质能够在反刍过程中在胃液中维持“漂浮”状态，反刍时能够优先返回至口腔；而初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯吸水率高，重量大，且发酵充分，不需要经过过多的反复的咀嚼，初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯会沉积的胃液下部，因此含水率＜10％的较硬质的韧皮的加入量能够间接控制反刍时间，使奶牛的反刍行为可控性提高，能够合理分配休息时间和反刍咀嚼时间，利于牛正常消化机能的发挥。
15.4、本发明根据奶牛生长营养需要及生理特点，以黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料，这些中药的协同作用起到健脾益肾，疏肝理气的功效，用于调节奶牛生理机能、代谢系统和循环系统，提高奶牛的抗逆性能、免疫力和对饲料中蛋白质的利用率，提高乳蛋白率的同时保证产奶量。
具体实施方式
16.本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
17.具体实施方式一：本实施方式奶牛复合发酵饲料的制备方法按照以下步骤进行：
18.一、取黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料，添加原料的3～4倍体积的水，煮沸30～40min，煮沸过程中及时补充水保证水量不变，得到固液混合提取物；
19.二、将玉米秸秆粉碎，然后加入到50～60℃的、体积为玉米秸秆2～4倍的纯化水中，再加入碳酰胺、硫酸铵和氯化钠，调节ph至7～8，得到培养基；
20.三、向瘤胃中的胃液和新鲜牛粪的混合物内加入与混合物等体积的温度为39～41℃的纯化水，搅拌均匀，用孔径为20微米的滤网过滤，得到滤液；将培养基的温度调整为39～41℃，向培养基中加入滤液和固液混合提取物，搅拌均匀，然后密封发酵24～48小时，得到初级发酵产物；
21.四、将玉米秸秆烘干至含水率＜30％，然后将粉碎至粒径为2～4cm，利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离；最后将韧皮烘干至含水率＜10％；利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离时，玉米秸秆上的叶片会混入韧皮，也可能会或混入髓芯，对饲料的制备不会产生影响；
22.五、将初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯混合均匀，得到发酵原料，将发酵原料的温度调整为39～41℃，ph调节至7～8，进行发酵18～24小时，然后再加入含水率＜10％的韧皮，继续进行发酵10～24小时，得到奶牛复合发酵饲料。
23.1、本实施方式将黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料进行提取，得到的固液混合提取物中含有提取液和药渣，药渣内仍然还有一定量的有效药物成分，药渣在后续的发酵过程中发酵并进入消化系统，提取液作用于前期消化，药渣进入消化系统后作用于后期消化，因此保证了一个消化周期内中药的有效成分持续释放，药物起效时间缩短，药效持续，减少了中药的添加量，降低了成本；发酵过程能够将毒性物质分解，降低了毒副作用；药物成分经过瘤胃和肠道微生物转化为小分子，改善了中药口味。
24.2、本实施方式接种牛胃液接种和湿粪便的混合物用于发酵得到发酵饲料，加入瘤胃中的胃液和新鲜牛粪的能够同时引入瘤胃微生物及肠道中微生物，利用瘤胃微生物及肠道中微生物对饲料进行预发酵，发酵饲料与奶牛的消化系统具有相同的微生物菌群，能够提高瘤胃和肠道对饲料的适应性，并且发酵饲料的体外发酵使得秸秆、中药等物质的初步分解，降低了奶牛的消化负担，提高吸收速度和利用率。秸秆经过发酵后营养物质含量提高，消化率提高。
25.3、本实施方式将秸秆烘干后打碎，实现剥皮，然后根据密度进行风选分离，首先将初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯混合均匀后发酵，一段时间后再加入含水率＜10％的较硬质的韧皮继续发酵，韧皮吸水率低且发酵时间短，相比其他的物质能够在反刍过程中在胃液中维持“漂浮”状态，反刍时能够优先返回至口腔；而初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯吸水率高，重量大，且发酵充分，不需要经过过多的反复的咀嚼，初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯会沉积的胃液下部，因此含水率＜10％的较硬质的韧皮的加入量能够间接控制反刍时间，使奶牛的反刍行为可控性提高，能够合理分配休息时间和反刍咀嚼时间，利于牛正常消化机能的发挥。
26.4、本实施方式根据奶牛生长营养需要及生理特点，以黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料，这些中药的协同作用起到健脾益肾，疏肝理气的功效，用于调节奶牛生理机能、代谢系统和循环系统，提高奶牛的抗逆性能、免疫力和对饲料中蛋白质的利用率，提高乳蛋白率的同时保证产奶量。
27.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草的质量比为0.8：1：0.9：1.1：(5～7)。煮沸能够实现对中药有效组分的初步提取；
28.具体实施方式三：本实施方式与体实施一或二不同的是：步骤二所述碳酰胺的质量为玉米秸秆的0.5～1％。
29.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二所述硫酸铵的质量为玉米秸秆的0.5～1％。
30.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二所述
氯化钠的质量为玉米秸秆的0.5～1％。
31.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三所述滤液重量占培养基重量的30～50％。
32.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三所述胃液和新鲜牛粪的质量比为1:(0.9～1.1)。
33.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三所述固液混合提取物的重量占培养基重量的4～5％。瘤胃中的胃液通过装置深入至瘤胃内进行抽取。
34.具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤五所述初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯的体积比为1：(0.9～1)。
35.具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤五所述初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯的体积比为1：0.95。
36.实施例1：
37.本实施例奶牛复合发酵饲料的制备方法按照以下步骤进行：
38.一、取黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料，添加原料的3倍体积的水，煮沸30min，煮沸过程中及时补充水保证水量不变，得到固液混合提取物；所述黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草的质量比为0.8：1：0.9：1.1：6；煮沸能够实现对中药有效组分的初步提取；
39.二、将玉米秸秆粉碎，然后加入到55℃的、体积为玉米秸秆3倍的纯化水中，再加入碳酰胺、硫酸铵和氯化钠，调节ph至8，得到培养基；
40.所述碳酰胺的质量为玉米秸秆的1％；硫酸铵的质量为玉米秸秆的1％；氯化钠的质量为玉米秸秆的0.5％；
41.三、向瘤胃中的胃液和新鲜牛粪的混合物内加入与混合物等体积的温度为40℃的纯化水，搅拌均匀，用孔径为20微米的滤网过滤，得到滤液；将培养基的温度调整为40℃，向培养基中加入滤液和固液混合提取物，搅拌均匀，然后密封发酵30小时，得到初级发酵产物；通过过滤能够去除胃液和新鲜牛粪中存在的寄生虫或虫卵；
42.所述滤液重量占培养基重量的40％；胃液和新鲜牛粪的质量比为1:1；固液混合提取物的重量占培养基重量的4％；瘤胃中的胃液通过装置深入至瘤胃内进行抽取。
43.四、将玉米秸秆烘干至含水率为25％，然后将粉碎至粒径为2～4cm，利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离；最后将韧皮烘干至含水率为9％；利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离时，玉米秸秆上的叶片会混入韧皮，也可能会或混入髓芯，对饲料的制备不会产生影响；
44.五、将初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯混合均匀，得到发酵原料，将发酵原料的温度调整为40℃，ph调节至8，进行发酵20小时，然后再加入含水率9％的韧皮，继续进行发酵20小时，得到奶牛复合发酵饲料；
45.所述初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯的体积比为1：0.95；
46.本实施例通过对中药进行发酵，保证了一个消化周期内中药的有效成分持续释放，药物起效时间缩短，药效持续，适口性提高。接种牛胃液接种和湿粪便的混合物用于发酵得到发酵饲料能够提高瘤胃和肠道对饲料的适应性，并提高对饲料的吸收速度和利用
率。秸秆韧皮和髓芯分离处理工艺使得反刍行为可控性提高，能够合理分配休息时间和反刍咀嚼时间，利于牛正常消化机能的发挥。中药组分的加入使得抗逆性能、免疫力和对饲料中蛋白质的利用率，提高乳蛋白率的同时保证产奶量。
47.通过在黑龙江省齐齐哈尔梅里斯区的典型奶牛养殖场进行效果对比试验，分别设置试验组和对照组(分别为100头荷斯坦牛)，试验组采用实施例1饲料，日饲喂发酵饲料20kg，并添加奶牛精料(日饲喂8kg)；对照组饲料包括黄芪、益母草、通草、大青叶、佛甲草、玉米秸秆、碳酰胺、硫酸铵和氯化钠，对照组中上述物质用量和比例与试验组相同，区别在于对照组未采用实施例1的发酵工艺，对照组添加实施例1相同的奶牛精料，并保证饮水量。试验组和对照组中奶牛精料(质量百分比)包括：玉米45％，麦麸5％，次粉5％，食盐1％，膨化大豆10％，豆粕12％，鱼粉3％，大豆饼19％；矿物元素通过舔砖补充，从分娩后的第60天开始计算，试验周期为60天，对所得数据加以综合分析：
48.(1)试验组奶牛平均饲粮蛋白质消化率(cpd)为68.45％，对照组奶牛平均饲粮蛋白质消化率(cpd)为52.18％，试验组提高31.18％；
49.(2)试验组奶牛的乳蛋白率为3.75％，平均日产奶量在49公斤。对照组奶牛的乳蛋白率为3.25％，平均日产奶量在41公斤。试验组乳蛋白率提高15％，并且产奶量也提高显著。
50.试验组采食及健康情况观察：试验期内奶牛采食量、健康情况正常，未出现异常现象。试验组奶牛被毛更光滑，膘情更加良好。
51.秸秆经过发酵后营养物质含量提高，消化率提高，发酵后的玉米秸秆粗蛋白比发酵前增加90.96％，中性洗涤纤维纤维降低了32.69％；酸性洗涤纤维降低了20.07％，且发酵后秸秆中挥发性有机酸含量提高。
52.由此可见，本实施例的发酵饲料具有显著提高奶牛对饲料中蛋白质利用效率的作用，综合效果明显。
53.实施例2：
54.本实施例奶牛复合发酵饲料的制备方法按照以下步骤进行：
55.一、取黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料，添加原料的3倍体积的水，煮沸30min，煮沸过程中及时补充水保证水量不变，得到固液混合提取物；所述黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草的质量比为0.8：1：0.9：1.1：5；煮沸能够实现对中药有效组分的初步提取；
56.二、将玉米秸秆粉碎，然后加入到55℃的、体积为玉米秸秆3倍的纯化水中，再加入碳酰胺、硫酸铵和氯化钠，调节ph至8，得到培养基；
57.所述碳酰胺的质量为玉米秸秆的1％；硫酸铵的质量为玉米秸秆的1％；氯化钠的质量为玉米秸秆的0.5％；
58.三、向瘤胃中的胃液和新鲜牛粪的混合物内加入与混合物等体积的温度为40℃的纯化水，搅拌均匀，用孔径为20微米的滤网过滤，得到滤液；将培养基的温度调整为40℃，向培养基中加入滤液和固液混合提取物，搅拌均匀，然后密封发酵30小时，得到初级发酵产物；通过过滤能够去除胃液和新鲜牛粪中存在的寄生虫或虫卵；
59.所述滤液重量占培养基重量的40％；胃液和新鲜牛粪的质量比为1:0.9；固液混合提取物的重量占培养基重量的4％；瘤胃中的胃液通过装置深入至瘤胃内进行抽取。
60.四、将玉米秸秆烘干至含水率为25％，然后将粉碎至粒径为2～4cm，利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离；最后将韧皮烘干至含水率为9％；利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离时，玉米秸秆上的叶片会混入韧皮，也可能会或混入髓芯，对饲料的制备不会产生影响；
61.五、将初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯混合均匀，得到发酵原料，将发酵原料的温度调整为40℃，ph调节至8，进行发酵20小时，然后再加入含水率9％的韧皮，继续进行发酵20小时，得到奶牛复合发酵饲料；
62.所述初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯的体积比为1：0.95；
63.本实施例通过对中药进行发酵，保证了一个消化周期内中药的有效成分持续释放，药物起效时间缩短，药效持续，适口性提高。接种牛胃液接种和湿粪便的混合物用于发酵得到发酵饲料能够提高瘤胃和肠道对饲料的适应性，并提高对饲料的吸收速度和利用率。秸秆韧皮和髓芯分离处理工艺使得反刍行为可控性提高，能够合理分配休息时间和反刍咀嚼时间，利于牛正常消化机能的发挥。中药组分的加入使得抗逆性能、免疫力和对饲料中蛋白质的利用率，提高乳蛋白率的同时保证产奶量。
64.通过在黑龙江省齐齐哈尔梅里斯区的典型奶牛养殖场进行效果验证，试验组为100头荷斯坦牛，日饲喂发酵饲料20kg，并添加奶牛精料(日饲喂8kg)；试验组中奶牛精料(质量百分比)包括：玉米45％，麦麸5％，次粉5％，食盐1％，膨化大豆10％，豆粕12％，鱼粉3％，大豆饼19％；矿物元素通过舔砖补充，从分娩后的第60天开始计算，试验周期为60天，对所得数据加以综合分析：
65.(1)试验组奶牛平均饲粮蛋白质消化率(cpd)为69.45％；
66.(2)试验组奶牛的乳蛋白率为3.72％，平均日产奶量在48.5公斤。
67.发酵后的玉米秸秆粗蛋白比发酵前增加90.86％，中性洗涤纤维纤维降低了31.61％；酸性洗涤纤维降低了20.30％，且发酵后秸秆中挥发性有机酸含量提高。
68.实施例3：
69.本实施例奶牛复合发酵饲料的制备方法按照以下步骤进行：
70.一、取黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草作为原料，添加原料的3倍体积的水，煮沸30min，煮沸过程中及时补充水保证水量不变，得到固液混合提取物；所述黄芪、益母草、通草、大青叶和佛甲草的质量比为0.8：1：0.9：1.1：7；煮沸能够实现对中药有效组分的初步提取；
71.二、将玉米秸秆粉碎，然后加入到55℃的、体积为玉米秸秆3倍的纯化水中，再加入碳酰胺、硫酸铵和氯化钠，调节ph至8，得到培养基；
72.所述碳酰胺的质量为玉米秸秆的1％；硫酸铵的质量为玉米秸秆的1％；氯化钠的质量为玉米秸秆的0.5％；
73.三、向瘤胃中的胃液和新鲜牛粪的混合物内加入与混合物等体积的温度为40℃的纯化水，搅拌均匀，用孔径为20微米的滤网过滤，得到滤液；将培养基的温度调整为40℃，向培养基中加入滤液和固液混合提取物，搅拌均匀，然后密封发酵30小时，得到初级发酵产物；通过过滤能够去除胃液和新鲜牛粪中存在的寄生虫或虫卵；
74.所述滤液重量占培养基重量的40％；胃液和新鲜牛粪的质量比为1:1.1；固液混合提取物的重量占培养基重量的4％；瘤胃中的胃液通过装置深入至瘤胃内进行抽取。
75.四、将玉米秸秆烘干至含水率为25％，然后将粉碎至粒径为2～4cm，利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离；最后将韧皮烘干至含水率为9％；利用风选方式将粉碎后的玉米秸秆中的韧皮和髓芯分离时，玉米秸秆上的叶片会混入韧皮，也可能会或混入髓芯，对饲料的制备不会产生影响；
76.五、将初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯混合均匀，得到发酵原料，将发酵原料的温度调整为40℃，ph调节至8，进行发酵20小时，然后再加入含水率9％的韧皮，继续进行发酵20小时，得到奶牛复合发酵饲料；
77.所述初级发酵产物和玉米秸秆中的髓芯的体积比为1：0.95；
78.本实施例通过对中药进行发酵，保证了一个消化周期内中药的有效成分持续释放，药物起效时间缩短，药效持续，适口性提高。接种牛胃液接种和湿粪便的混合物用于发酵得到发酵饲料能够提高瘤胃和肠道对饲料的适应性，并提高对饲料的吸收速度和利用率。秸秆韧皮和髓芯分离处理工艺使得反刍行为可控性提高，能够合理分配休息时间和反刍咀嚼时间，利于牛正常消化机能的发挥。中药组分的加入使得抗逆性能、免疫力和对饲料中蛋白质的利用率，提高乳蛋白率的同时保证产奶量。
79.通过在黑龙江省齐齐哈尔梅里斯区的典型奶牛养殖场进行效果验证，试验组为100头荷斯坦牛，日饲喂发酵饲料20kg，并添加奶牛精料(日饲喂8kg)；试验组中奶牛精料(质量百分比)包括：玉米45％，麦麸5％，次粉5％，食盐1％，膨化大豆10％，豆粕12％，鱼粉3％，大豆饼19％；矿物元素通过舔砖补充，从分娩后的第60天开始计算，试验周期为60天，对所得数据加以综合分析：
80.(1)试验组奶牛平均饲粮蛋白质消化率(cpd)为69.05％；
81.(2)试验组奶牛的乳蛋白率为3.72％，平均日产奶量在49公斤。
82.发酵后的玉米秸秆粗蛋白比发酵前增加89.91％，中性洗涤纤维纤维降低了31.22％；酸性洗涤纤维降低了21.30％，且发酵后秸秆中挥发性有机酸含量提高。