多種微生物混合發酵劑及用其生產高能蛋白生物飼料的方法
2023-06-02 11:47:56 2
專利名稱：：多種微生物混合發酵劑及用其生產高能蛋白生物飼料的方法
技術領域：
：本說明屬於生物發酵
技術領域：
，尤其涉及一種多種微生物混合發酵劑及用其生產高能蛋白生物飼料的方法。技術背景目前，甜玉米芯、各種作物秸稈及廢棄蔬菜、各種農作物的藤、蔓、秧等農作物副產物的飼料利用率很低，大部分都被焚燒。其中甜玉米芯是農副產品廢棄物中營養價值非常豐富的一種飼料原料。甜玉米作為特用型玉米，具有較高的經濟價值、營養價值和加工價值，含有較高的技術含量和遺傳附加值，故被稱為"遺傳增值玉米"。甜玉米在歐美國家栽培很廣，在中國有栽培面積也越來越大。它富含水溶性多糖、維生素A、維生素C、脂肪和蛋白質等。甜玉米的蛋白質、植物油及維生素含量比普通玉米高1-2倍，硒高8-10倍，其所含的17種胺基酸中有13種高於普通玉米。甜玉米是一種菜果兼用的新興食品，具有甜、粘、嫩、香的特點，俗有"水果之王"、"蔬菜之王"之稱。近年來我國建立了多個以甜玉米為原料，生產罐頭的加工工廠。由於加工過程以生產玉米粒為主，因此脫粒後的下腳料如玉米胚乳、甜玉米芯等難以利用，'很多工廠甚至未作任何利用而自然排放，造成嚴重的環境汙染和資源浪費。玉米胚乳中含有大量的可溶性糖及澱粉，甜玉米芯中含有大量的纖維素、半纖維素、木質素及較普通玉米芯高3-8倍的糖分，並且其維生素、胺基酸及其它生長因子含量也很高，可作為一種重要的飼料原材料。。
發明內容本發明旨在解決廢棄甜玉米芯及農作物秸稈、各種農作物廢棄物等資源有效利用率低的問題，減少環境汙染，而提供一種多種微生物混合發酵劑及用其生產高能蛋白生物飼料的方法。本發明解決其技術問題採用的技術方案是一種多種微生物混合發酵劑，其特徵在於a、選用如下微生物菌種為菌源雙氮纖維單胞菌，產黃纖維單胞菌，凝結芽孢桿菌，嗜酸乳桿菌，枯草芽孢桿菌，澱粉乳桿菌，複合酶菌，丙酸菌，產朊假絲酵母，產香酵母，釀酒酵母，糖化酵母；b、經如下製備步驟製得相應菌粉斜面菌種一液體菌種一一級液體培養一二級液體培養一發酵罐發酵一離心一冷凍真空乾燥一粉碎；C、各菌粉混合即為本發酵劑。一種應用如權利要求1所述多種微生物混合發酵劑生產高能蛋白生物飼料的方法，其特徵在於a、將廢棄甜玉米芯揉碎成l-3cm或粉碎成20篩目的粉狀；將農作物秸稈及其它農作物的藤、蔓鍘斷成3-5cm或粉碎成20篩目的粉狀；各種廢棄蔬菜揉碎成l-3cm;每噸添加混合好的發酵劑3g，原料分別為單獨甜玉米芯或甜玉米芯70%混合30%的秸稈粉、花生殼粉等其它農副產物；豌豆皮或其它廢棄蔬菜70%80%混合30%20%各種農作物秸稈；或100%的各種農作物秸稈；將發酵劑和原料混合均勻後，在7-40。C厭氧條件下進行發酵7-25天，即可製得蛋白質含量為10-30%的適用於牛、羊、豬、魚、雞或其它畜禽的高能蛋白生物飼料，其中魚高能蛋白生物詞料為顆粒狀。b、將發酵好的甜玉米芯飼料進行擠壓得到的甜玉米芯發酵液，直接接種於多種作物秸稈粉或其它農作物藤、蔓、秧粉的混合物中，厭氧條件下進行發酵，7-35天即可製得粗蛋白提高30-50%的高能蛋白生物飼料。本發明的甜玉米芯飼料成品性狀顏色金黃有濃鬱的酸香和玉米香味及酯香味，質地柔軟，適口性強。其中粗纖維降解率10-20%，粗蛋白提高到8-15%，有機酸含量達1.6-2.0%，而且70-80%為L-乳酸。甜玉米芯發酵液再利用生產的秸稈及其它農作物疼、蔓、秧粉高能蛋白生物飼料具有特有的濃鬱甜玉米香的酸香味，粗蛋白提高30-50%，pH值降低可有效的抑制有害菌群的滋長，保證了詞料的安全性和易於保存性。該飼料可直接替代糠麩類和幹秸稈粉等詞料，易被牲畜吸收利用。各種酶含量纖維素酶100-112單位/g，半纖維素酶15-20單位/g，果膠酶95-117單位/g，蛋白酶900-945單位/g，葡聚糖苷酶80-87單位/g。以甜玉米芯發酵飼料代替糠麩類詞料，對不同的畜、禽類的對照組和實驗組分別進行飼餵實驗。飼餵效果見下表1:表ltableseeoriginaldocumentpage6以發酵甜玉米芯秸稈飼料代替幹秸稈粉，對不同的畜、禽類的對照組和實驗組分別進行飼餵實驗。伺餵效果見下表2:表2tableseeoriginaldocumentpage6本發明經檢驗測符合國家標準GB/T6432-94;GB/T6433-94;GB/T6434-94;GB/T6436-92;GB/T6437-92;GB/T6438-92;GB/T6435-86;GB/T13085-2005;其中檢測總水分74.4%;粗蛋白質10.55%;粗脂肪0.90%;粗灰分8.28%;總磷0.19%;鈣O.51%;粗纖維25.12%。亞硝酸鹽0.28mg/kg。本發明原理是利用多菌種聯合厭氧發酵廢棄農作物高能蛋白生物飼料的方法，該發酵劑的製備工藝採用五類菌，共12株菌，採用分別培養或聯合培養，發酵液離心後採用真空冷凍乾燥來製備混合菌粉粉劑。由於該發酵劑中特別組配了產酸菌，在厭氧發酵過程中，產生的乳酸、丙酸等使飼料的pH值降低可有效地抑制有害菌群的滋長，保證了飼料的安全性和易於保存性。有益效果本發明充分利用微生物發酵技術，依據不同菌種的生理生化特性，進行菌種的優化組合，適當改變發酵劑裡的菌種配比，得到符合生產要求的系列發酵劑。該發酵劑可有效利用於各種農作物秸稈及部分農副產物。本發明工藝根據不同的飼餵對象，不同的秸稈與農副產物，可製成牛高能蛋白生物飼料、羊高能蛋白生物飼料、豬高能蛋白生物詞料、魚高能蛋白生物詞料、雞高能蛋白生物飼料或其它家禽高能蛋白生物飼料。本發明依靠微生物繁殖快、易培養、代謝能力強的特性，利用多菌種聯合厭氧發酵的技術，生產多種農作物廢棄物高能蛋白生物飼料，克服了現有技術的弊端，達到了提高農作物廢棄物飼料的蛋白質含量、提高動物採食率、預防動物腸胃病、提高農作物廢棄物的有效利用率的目的。由於本發酵劑中具有產纖維素酶、半纖維素酶、3-葡聚糖酶、蛋白酶、澱粉酶、果膠酶的菌株，通過其生長分泌上述的酶類物質，將農作物秸稈及其它副產品中的纖維素、半纖維素、木質素等部分水解，、提高詞料的營養價值，並可進入到牲畜的消化系統協助牲畜內源酶的消化作用，直接提高了飼料的消化吸收；另外，這些菌株還可有效降低腸道內溶物的粘度，防止堵塞腸道細胞膜孔，促進營養物質的傳遞與吸收，提高飼料的利用率。本發明的主要優點歸納如下1.本發明的飼料在高效分解因子的作用下，將甜玉米芯、農作物秸稈及其它副產品中的粗纖維、木質素、長分子鏈，通過生物生化的作用，把畜禽不能吸收的高分子碳水化合物轉化成可吸收利用的低分子碳水化合物，即能量飼料。發酵過程中產生的大量揮發性脂肪酸能夠為牲畜提供直接利用的能量。2.多種有益菌群能大量吸取禽畜難以利用的有機氮、無機氮，使之轉化成營養成分較高的菌體蛋白質，即蛋白飼料。3.有益菌株在發酵中能產生大量蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶、纖維素分解酶，維生素B和A、D、及其它一些代謝產物作為營養物質被畜禽機體吸收利用，從而促進畜禽的生長發育和增重。4.詞餵微生物飼料，有益的微生物到達消化道後，降低消化道內pH值，在消化道內迅速繁殖，在數量上便佔絕對優勢，加上他們生長代謝造成厭氧環境，就大大抑制了那些需氧性致病菌原生長繁殖。另外部分有益菌是良好的免疫激活劑，它們能刺激腸道免疫器官生長，激發機體發生體液免疫和細胞免疫。提高畜禽抗體水平或提高巨噬細胞的活性，增強免疫功能，減少疾病發生。並且，有益菌在腸道內能生長形成緻密性膜菌群，形成生物屏幕，防止有害物質和廢物的吸收。5.飼用微生物飼料能促進營養物質的消化吸收，因而可減少氨和其他腐敗物質的產生。研究表明飼餵微生態飼料可以減少內容物、糞便、門靜脈中的氨含量以及腸內溶物種的對甲酚、吲哚、甲基吲哚等腐敗物質的含量，緩解糞便臭味，淨化畜禽環境。具體實施例方式以下結合實施例詳述本發明。實施例1:製備多種微生物、混合發酵劑以雙氮纖維單胞菌、產黃纖維單胞菌、凝結芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、枯草芽孢桿菌、澱粉乳桿菌、複合酶菌、丙酸菌、產朊假絲酵母、產香酵母、釀酒酵母、糖化酵母十二種微生物菌種為菌源，經斜面菌種一液體菌種一一級液體培養一二級液體培養一發酵罐發酵一離心一冷凍真空乾燥一粉碎步驟製得相應菌粉。其中斜面菌種培養步驟是各菌種使用相應培養基並加入1.5--2.5°/。瓊脂，所有的斜面菌種在283(TC條件下靜置培養2048小時，放4。C冰箱保存。液體菌種和一級液體培養步驟是挑取2環於相應的培養基中，在2830。C條件下搖床培養2024小時，再於相應的培養基中進行接種量為510%的接種，在283(TC條件下搖床培養2040小時進行一級液體培養，搖床轉速80-180次/分鐘。二級液體培養步驟是於相應的培養基中進行接種量為5-10%的接種，在28-3(TC條件下培養20-24小時，進行二級種子罐液體培養。發酵罐發酵步驟是雙氮纖維單胞菌、產黃纖維單胞菌同時培養，枯草芽孢桿菌、澱粉乳桿菌、複合酶菌同時培養，產朊假絲酵母、糖化酵母、釀酒酵母、產香酵母同時培養，發酵罐液體培養條件溫度2830°C，接種量為1-3%，通風量9-13m7h，罐壓0.02-0.09Mpa，時間20-30小時。離心、真空冷凍乾燥及粉碎步驟是將發酵液直接倒入離心機進行離心後再進入真空冷凍乾燥機中進行處理至最終含水量在3%，然後進行粉碎。將各菌粉混合即多種微生物混合發酵劑。厭氧發酵生產高能蛋白生物詞料將甜玉米芯揉碎成1-3cm或粉碎成20篩目的粉狀，按每噸甜玉米芯原料添加混合好的發酵劑3g，將混合發酵劑和甜玉米芯原料混合均勻後，在7-40。C厭氧條件下進行發酵7-25天，即可製得蛋白質含量為10-30%的適用於牛、羊、豬、魚、雞或其它畜禽的高能蛋白生物飼料。實施例2:製備發酵劑同實例1。厭氧發酵生產高能蛋白生物飼料將廢棄甜玉米芯揉碎成l-3cm或粉碎成20篩目的粉狀，將農作物秸稈及花生殼粉等其它農副產物鍘斷成3-5cm或粉碎成20篩目的粉狀；取70%重量份數的甜玉米芯原料和30%重量份數的秸稈粉、花生殼粉等其它農副產物原料，按每噸混合原料添加發酵劑3g的比例，將混合原料與發酵劑混合均勻，在35。C條件下厭氧發酵，7天可製得蛋白質含量為815%的高能蛋白生物飼料。該高能蛋白生物飼料可供給各種畜禽飼用。實施例3:製備發酵劑同實例1。厭氧發酵生產高能蛋白生物飼料將豌豆皮或其它廢棄蔬菜揉碎成l-3cm，將農作物秸稈鍘斷成3-5cm或粉碎成20篩目的粉狀，按重量計，取70%80%的豌豆皮或其它廢棄蔬菜，取30%20%的農作物秸稈，混成混合原料；按每噸混合原料添加發酵劑3g的比例，將混合原料與發酵劑混合均勻，在2(TC條件下，厭氧發酵20天可製得蛋白質含量為815%的髙能蛋白生物飼料。該高能蛋白生物飼料可供給牛羊等反芻動物飼用。實施例4:製備發酵劑多種微生物發酵劑中雙氮纖維單胞菌、產黃纖維單胞混合菌；凝結芽孢桿菌；嗜酸乳桿菌；枯草芽孢桿菌、澱粉乳桿菌、複合酶菌混合菌；丙酸菌；產朊假絲酵母、釀酒酵母、產香酵母、糖化酵母混合菌比例最好為4:1:1:4.5:1:7。厭氧發酵生產高能蛋白生物飼料農作物廢棄物選擇甜玉米芯70%混合30%的秸稈粉、花生殼粉等其它農副產物；豌豆皮或廢棄蔬菜70%80%混合30%20%秸稈農作物。按每噸混合原料添加發酵劑3g的比例，將混合原料與發酵劑混合均勻，在2(TC條件下，厭氧發酵2Q天可製得蛋白質含量為815%的高能蛋白生物飼料，該高能蛋白生物飼料可供給非反芻動物飼用。實施例5:製備發酵劑同實例1。厭氧發酵生產高能蛋白生物飼料原料分別為單獨甜玉米芯或甜玉米芯70%混合30%的秸稈粉、花生殼粉等其它農副產物、豌豆皮或廢棄蔬菜70%80%混合30%20%秸稈農作物。按每噸混合原料添加發酵劑3g的比例，將混合原料與發酵劑混合均勻，在7-4(TC厭氧條件下進行發酵。7-25天即可製得蛋白質含量為10-30%的適用於牛、羊、豬、魚、雞或其它畜禽的高能蛋白生物飼料，其中魚高能蛋白生物飼料為顆粒狀。實施例6:製備發酵劑多種微生物發酵劑是將雙氮纖維單孢菌、產黃纖維單孢菌；凝結芽孢桿菌；嗜酸乳桿菌；枯草芽孢桿菌、澱粉乳桿菌、複合酶菌混合菌；丙酸菌；產朊假絲酵母、釀酒酵母、產香酵母、糖化酵母混合比例最好為3:1.5:1.5:2:0.5:2。厭氧發酵生產高能蛋白生物飼料農作物取稻草，粉碎成20目。按每噸混合原料添加發酵劑3g的比例，將發酵劑和原料混合在一起，在7-4(TC厭氧條件下進行發酵，7-25天即可製成蛋白質含量為10-30%的適用於牛、羊、豬、魚、雞或其它畜禽的高能蛋白生物飼料，其中魚高能蛋白生物飼料為顆粒狀。實施例7:將實施例1獲得的發酵好的甜玉米芯飼料進行擠壓得到的甜玉米芯發酵液，將該發酵液直接接種於多種作物秸稈粉或其它農作物藤、蔓、秧粉的混合物中，厭氧條件下進行發酵，7-35天即可製得粗蛋白提高30-50%的高能蛋白生物飼料。權利要求1、一種多種微生物混合發酵劑，其特徵在於a、選用如下微生物菌種為菌源雙氮纖維單胞菌，產黃纖維單胞菌，凝結芽孢桿菌，嗜酸乳桿菌，枯草芽孢桿菌，澱粉乳桿菌，複合酶菌，丙酸菌，產朊假絲酵母，產香酵母，釀酒酵母，糖化酵母；b、經如下製備步驟製得相應菌粉斜面菌種→液體菌種→一級液體培養→二級液體培養→發酵罐發酵→離心→冷凍真空乾燥→粉碎；c、各菌粉混合即為本發酵劑。2、根據權利要求1所述的多種微生物混合發酵劑，其特徵在於斜面菌種培養步驟是各菌種使用相應培養基並加入1.5--2.5%瓊脂，所有的斜面菌種在283(TC條件下靜置培養2048小時，放4t:冰箱保存。3、根據權利要求1所述的多種微生物混合發酵劑，其特徵在於液體菌種和一級液體培養步驟是挑取2環於相應的培養基中，在283(TC條件下搖床培養2024小時，再於相應的培養基中進行接種量為510%的接種，在2830。C條件下搖床培養2040小時進行一級液體培養。4、根據權利要求1所述的多種微生物混合發酵劑，其特徵在於二級液體培養步驟是於相應的培養基中進行接種量為5_10%的接種，在28-3(TC條件下培養20-24小時，進行二級種子罐液體培養。5、根據權利要求1所述的多種微生物混合發酵劑，其特徵在於發酵罐發酵步驟是雙氮纖維單胞菌、產黃纖維單胞菌同時培養，枯草芽孢桿菌、澱粉乳桿菌、複合酶菌同時培養，產朊假絲酵母、糖化酵母、釀酒酵母、產香酵母同時培養，發酵罐液體培養條件溫度2830°C，接種量為1-3%，通風量9-13m7h，罐壓0.02-0.09Mpa，時間20-30小時。6、根據權利要求1所述的多種微生物混合發酵劑，其特徵在於離心、真空冷凍乾燥及粉碎步驟是將發酵液直接倒入離心機進行離心後再進入真空冷凍乾燥機中進行處理至最終含水量在3%，然後進行粉碎。7、一種應用如權利要求1所述多種微生物混合發酵劑生產高能蛋白生物詞料的方法，其特徵在於a、將廢棄甜玉米芯揉碎成l-3cm或粉碎成20篩目的粉狀；將農作物秸稈及其它農作物的藤、蔓鍘斷成3-5cm或粉碎成20篩目的粉狀；各種廢棄蔬菜揉碎成1-3cm;每噸添加混合好的發酵劑3g，原料分別為單獨甜玉米芯或甜玉米芯70%混合30%的秸稈粉、花生殼粉等其它農副產物；豌豆皮或其它廢棄蔬菜70%80%混合30%20%各種農作物秸稈；或100%的各種農作物秸稈；將發酵劑和原料混合均勻後，在7-4CTC厭氧條件下進行發酵7-25天，即可製得蛋白質含量為10-30%的適用於牛、羊、豬、魚、雞或其它畜禽的高能蛋白生物飼料，其中魚高能蛋白生物飼料為顆粒狀。b、將發酵好的甜玉米芯飼料進行擠壓得到的甜玉米芯發酵液，直接接種於多種作物秸稈粉或其它農作物藤、蔓、秧粉的混合物中，厭氧條件下進行發酵，7-35天即可製得粗蛋白提高30-50%的高能蛋白生物伺料。全文摘要本說明涉及生物發酵技術，尤其涉及一種多種微生物混合發酵劑及用其生產高能蛋白生物飼料的方法。它選用雙氮纖維單胞菌、產黃纖維單胞菌、凝結芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、枯草芽孢桿菌、澱粉乳桿菌、複合酶菌、丙酸菌、產朊假絲酵母、糖化酵母、釀酒酵母、產香酵母為菌源，利用現代生物技術製成多種微生物菌劑再與廢棄的甜玉米芯、玉米秸稈、豌豆皮和廢棄蔬菜等其它廢棄農作物進行厭氧發酵，製得畜牧和畜禽養殖業所需的高能蛋白生物飼料。本發明解決了農作物資源利用率低的問題；其獲得的高能蛋白生物飼料，改善了飼料適口性，增加了飼料酶成分，為畜牧業發展、解決人畜爭糧矛盾，提供了有效途徑；減少了傳統的焚燒廢棄農作物對環境的汙染。文檔編號A23K1/14GK101390566SQ20081017219公開日2009年3月25日申請日期2008年11月14日優先權日2008年11月14日發明者劉海雙,周念閩,宋瑞宏,範利雙申請人:唐山賽納生物技術服務有限公司