CN100358434C - 一种微生物转化菠萝渣为生物饲料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物转化菠萝渣为生物饲料的制备方法，从原始出发菌种中挑取一环菌体，接种到种子培养基中，摇床培养得到种子液；将施氏假单胞菌属细菌和枯草杆菌属细菌在液体扩大LB培养基中、乳酸菌属细菌在PYG培养基中，各以1-5%接种量接种种子液，摇床培养，再将各种菌株发酵培养液按1∶1比例混合均匀，作为菠萝渣发酵菌种液；最后将上述菠萝渣发酵菌种液接种到菠萝渣中，混合均匀，将菠萝渣压实装入密闭容器发酵。本发明能够消除菠萝渣污染环境的问题，同时将该废弃物作为一种生产具有较高营养价值的绿色生物饲料，能有效实施将达到“消除不良污染，充分利用资源，推动健康养殖”的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种以菠萝渣为原料，利用微生物技术转化生产生物饲料的制备方法。
背景技术
菠萝(Ananas comosus)是热带大宗水果之一，营养多汁，甜为诱人，深受人们的喜爱；菠萝在广东省广泛种植，在雷州半岛为主的地区建立了约25万亩的菠萝生产基地，在福建、海南、广西等华南地区以及东南亚地区广泛种植菠萝。菠萝含水量高，不易储存，除少量直接以鲜果的形式出售外，大部分部菠萝加工成菠萝罐头、果脯等制品销往国内外。
随菠萝的种植面积的不断扩大，各种大大小小规模的菠萝加工企业纷纷建成。在菠萝加工过程中，大量的菠萝渣便不断地产生，约占鲜果60％的比例。菠萝渣不能及时消除，集中堆砌公路两旁或加工厂附近，严重污染环境；菠萝渣未经处理堆放于土地，糖类发酵产生过多的有机酸使土壤酸化，影响农作物生长；菠萝渣遗弃于河流，也对有限的水资源造成污染。大量的菠萝渣产生量大、集中、连续，引起当地居民的抗议，引起当地有关部门的足够重视；菠萝加工企业不得不花费相当的资金与设施处理菠萝渣。因此，菠萝渣的处理已经严重影响菠萝加工企业进一步发展
菠萝渣虽然含水量较高，但主要成分与菠萝果肉差异小，其中蛋白质含量还高于果肉，干物质中含有无氮浸出物约80％，纤维8.5％，粗蛋白质4％，糖量约30％。菠萝渣具有较高的营养利用价值。本技术针对消除菠萝渣污染的关键问题提供切实可行的参考方案，同时将该废弃物作为一种生产具有较高营养价值的绿色生物饲料；能有效实施将达到“消除不良污染，充分利用资源，推动健康养殖”，一举多得的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微生物发酵菠萝渣生产生物饲料的制备方法，以提高菠萝渣的附加值，减少环境污染。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的微生物转化菠萝渣为生物饲料的制备方法，其步骤为：
a从原始出发菌种中挑取一环菌体，接种到种子培养基中，于36-37℃温度下，150-170rpm，摇床培养16-20小时后，直到OD600＝0.7-0.9，停止培养，作为种子液；
b.施氏假单胞菌属细菌和枯草杆菌属细菌在液体扩大LB培养基中、乳酸菌属细菌在PYG培养基中，各以1-5％接种量接种种子液，于36-37℃温度下，150-170rpm，摇床培养20-28小时。将各种菌株发酵培养液按1∶1比例混合均匀，作为菠萝渣发酵菌种液；
c.将b中菠萝渣发酵菌种液以0.3-5％的接种量接种到含水量30％-50％的菠萝渣中，混合均匀，将菠萝渣压实，使其内部无空气，装入密闭容器，于20-38℃温度下发酵48-72小时停止培养，放置于室温荫凉干燥处。
本发明步骤a中所述的菌种种子培养基按重量百分比含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的氯化钠、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏，在步骤b中所述的LB培养基含有0.3-0.5％的氯化钠、0.3-0.5％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏，PYG培养基含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的醋酸钠、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏。
本发明步骤a中所述的菌种为施氏假单胞菌属细菌(Pseudomonas stutzeri)2株、枯草杆菌属细菌(Bacillus subtilis)3株以及乳酸菌属细菌(Lactobacillus)1株。
本发明能够消除菠萝渣污染环境的问题，同时将该废弃物作为一种生产具有较高营养价值的绿色生物饲料，能有效实施将达到“消除不良污染，充分利用资源，推动健康养殖”的作用。经本发明处理的菠萝渣pH值2.0-3.0，成品的色泽金黄，气味芬香，菠萝渣在密闭容器中发酵后，在室温下可存放6-9个月，到需用时，从密闭容器中取出。
本发明制备的菠萝渣可作为奶牛、罗非鱼、蛋鸡等动物的生物饲料，可较明显地提高动物(奶牛、蛋鸡)的采食量、奶牛的产奶量。试验效果如下：
(1)选180只3日龄健康蛋鸡，随机分为2个组(对照组、发酵菠萝渣组)，每组3个重复，每重复30只鸡。对照组饲喂基础日粮，而处理组则在基础日粮的基础上添加4％菠萝渣，试验期为4个周。试验结束，测定鸡的日增重、日采食量和耗料增重比三个指标。结果表明：与对照组相比，添加菠萝渣后，初生小鸡日增重、采食量分别提高了14.16％、0.7％，腹泻率降低了38％(表1)。
表1 菠萝渣对初生小鸡的应用效果
| 试验动物 | 组别 | 日增重(g/d) | 日采食量(g/d) | 耗料增重比 | 腹泻率(％) |
| 初生小鸡 | 对照发酵菠萝渣 | 17.2±2.319.6±1.5 | 33.7±2.234.0±3.1 | 1.96±0.221.73±0.17 | 33±419±1 |
(2)在罗非鱼配合料中拌喂5％的发酵菠萝渣，对照池不用发酵菠萝渣，试验期为120天。试验初放养鱼规格为55～58尾/500g，放养密度为2.55万尾/hm2。与对照池相比，添加发酵菠萝渣使奥尼罗非鱼的成活率提高了3.1％，每hm2单产量提高了16％(表2)。
表2发酵菠萝渣在奥尼罗非鱼上的应用效果
| 组别 | 试验面积 | 收获规格(g/尾) | 单产(t/hm<sup>2</sup>) | 成活率(％) |
| 对照池试验池 | 0.813hm<sup>2</sup>0.920hm<sup>2</sup> | 653±55755±33 | 14.8317.30 | 9598 |
(3)将发酵处理后的菠萝渣作为青贮料，饲喂奶牛10日后，试验组采食产奶量均能恢复正常；试验中后期，试验组与对照组比较，采食量提高17.76％，产奶量提高了27.79％，乳蛋白率提高了3.23％，乳干物质含量提高了11.98％，乳脂率基本保持稳定。
具体实施方式
本发明提供的一种微生物发酵菠萝渣生产生物饲料的实施例如下：
本实施例1所用的菌种为施氏假单胞菌属细菌(Pseudomonas stutzeri)2株、枯草杆菌属细菌(Bacillus subtilis)3株以及乳酸菌属细菌(Lactobacillus)1株。其步骤为：
a.由5克葡萄糖、3克乳糖、3克氯化钠、5克蛋白胨、5克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的菌种种子培养基，倒入无菌三角瓶中，制成种子液体培养基；由3克氯化钠、3克蛋白胨、5克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的LB液体培养基，倒入无菌三角瓶中，制成LB液体培养基；由5克葡萄糖、3克的乳糖、3克醋酸钠、5克蛋白胨、5克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的PYG液体培养基，倒入无菌三角瓶中，制成PYG液体培养基。
b.用无菌接种环从原始出发菌种中挑取一环菌体，接种到种子液体培养基中，于36℃温度下，150rpm摇床培养16小时；
c.待种子液体培养液OD600＝0.7时，停止培养，该种子液体培养液即作为种子液；
d.在液体扩大LB培养基中(施氏假单胞菌属细菌、枯草杆菌属细菌)和PYG培养基中(乳酸菌属细菌)以1％接种量接种种子液，于36℃温度下，150rpm，摇床培养20小时。将6种菌株发酵培养液按1∶1比例混合均匀，作为菠萝渣发酵菌种液。
e.将菠萝渣发酵菌种液以0.1％的接种量接种到含水量30％的菠萝渣中，混合均匀，将菠萝渣压实，使其内部无空气，装入密闭容器，于20℃温度下发酵48小时停止培养，放置于室温荫凉干燥处；
f.将步骤e中的菠萝渣在密闭容器中发酵后，不可随意从密闭容器中取出，必须待需用时，方能取出(即发酵后的菠萝渣不能接触氧气，否则会变质)；
g.步骤f中发酵后的菠萝渣即可作为奶牛、罗非鱼、蛋鸡等的饲料。
本实施例2所用的菌种为施氏假单胞菌属细菌(Pseudomonas stutzeri)2株、枯草杆菌属细菌(Bacillus subtilis)3株以及乳酸菌属细菌(Lactobacillus)1株。其步骤为：
a.由8克葡萄糖、4克乳糖、4克氯化钠、8克蛋白胨、8克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的菌种种子培养基，倒入无菌三角瓶中，制成种子液体培养基；由4克氯化钠、4克蛋白胨、8克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的LB液体培养基，倒入无菌三角瓶中，制成LB液体培养基；由8克葡萄糖、4克的乳糖、4克醋酸钠、8克蛋白胨、8克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的PYG液体培养基，倒入无菌三角瓶中，制成PYG液体培养基。
b.用无菌接种环从原始出发菌种中挑取一环菌体，接种到种子液体培养基中，于36.5℃温度下，160rpm摇床培养18小时；
c.待种子液体培养液OD600＝0.8时，停止培养，作为种子液；
d.在液体扩大LB培养基中(施氏假单胞菌属细菌、枯草杆菌属细菌)、和PYG培养基中(乳酸菌属细菌)以3％接种量接种种子液，于36.5℃温度下，160rpm，摇床培养24小时。将6种菌株发酵培养液按1∶1比例混合均匀，作为菠萝渣发酵菌种液。
e.将菠萝渣发酵菌种液以3％的接种量接种到含水量40％的菠萝渣中，混合均匀，将菠萝渣压实，使其内部无空气，装入密闭容器，于29℃温度下发酵56小时停止培养，放置于室温荫凉干燥处。
本实施例3所用的菌种为施氏假单胞菌属细菌(Pseudomonas stutzeri)2株、枯草杆菌属细菌(Bacillus subtilis)3株以及乳酸菌属细菌(Lactobacillus)1株。其步骤为：
a.由10克葡萄糖、5克乳糖、5克氯化钠、10克蛋白胨、10克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的菌种种子培养基，倒入无菌三角瓶中，制成种子液体培养基；由5克氯化钠、5克蛋白胨、10克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的LB液体培养基，倒入无菌三角瓶中，制成LB液体培养基；由10克葡萄糖、5克的乳糖、5克醋酸钠、10克蛋白胨、10克酵母膏和1升水(pH6.5)组成的PYG液体培养基，倒入无菌三角瓶中，制成PYG液体培养基。
b.用无菌接种环从原始出发菌种中挑取一环菌体，接种到种子液体培养基中，于37℃温度下，170rpm摇床培养20小时；
c.待种子液体培养液OD600＝0.9时，停止培养，即作为种子液；
d.在液体扩大LB培养基中(施氏假单胞菌属细菌、枯草杆菌属细菌)和PYG培养基中(乳酸菌属细菌)以5％接种量接种种子液，于37℃温度下，170rpm，摇床培养28小时。将6种菌株发酵培养液按1∶1比例混合均匀，作为菠萝渣发酵菌种液。
e.将菠萝渣发酵菌种液以5％的接种量接种到含水量50％的菠萝渣中，混合均匀，将菠萝渣压实，使其内部无空气，装入密闭容器，于38℃温度下发酵72小时停止培养，放置于室温荫凉干燥处。
Claims (1)
1、一种微生物转化菠萝渣为生物饲料的制备方法，其特征在于步骤为：
a从原始出发菌种中挑取一环菌体，接种到种子培养基中，于36-37℃温度下，150-170rpm，摇床培养16-20小时后，直到OD600＝0.7-0.9，停止培养，作为种子液；
b.施氏假单胞菌属细菌和枯草杆菌属细菌在液体扩大LB培养基中、乳酸菌属细菌在PYG培养基中，各以1-5％接种量接种种子液，于36-37℃温度下，150-170rpm，摇床培养20-28小时；将各种菌株发酵培养液按1∶1比例混合均匀，作为菠萝渣发酵菌种液；
c.将b中菠萝渣发酵菌种液以0.3-5％的接种量接种到含水量30％-50％的菠萝渣中，混合均匀，将菠萝渣压实，使其内部无空气，装入密闭容器，于20-38℃温度下发酵48-72小时停止培养，放置于室温荫凉干燥处；
其中步骤a中所述的菌种种子培养基按重量百分比含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的氯化钠、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏；
其中步骤b中所述的LB培养基含有0.3-0.5％的氯化钠、0.3-0.5％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏；PYG培养基含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的醋酸钠、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏；
其中步骤a中所述的菌种为施氏假单胞菌属细菌(Pseudomonas stutzeri)2株、枯草杆菌属细菌(Bacillus subtilis)3株以及乳酸菌属细菌(Lactobacillus)1株。
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