CN101544960A - 一种微生物工程发酵床专用发酵剂及发酵床垫料制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微生物工程发酵床专用发酵剂，其重量百分比组成为：乳酸杆菌15％－25％，粪链球菌15％－30％，酵母菌5％－15％，枯草芽孢杆菌10％－30％，地衣芽孢杆菌5％－20％，乳酸芽孢杆菌5％－20％。在发酵剂组合物中的活菌数为5－10亿个/克。本发明所述发酵剂是由具备强大活力的有益微生物菌群组成，其组成明确，作用机理明确，产品质量稳定；对提高动物的免疫力，预防疾病，有着非常好的保健效果；对猪粪便有较强的降解能力，但不会无谓降解发酵床垫料原料，可延长发酵床使用寿命，并具有操作简便的特点。可实现简易的方法制作发酵床，节省劳动力80％以上。

Description

一种微生物工程发酵床专用发酵剂及发酵床垫料制作方法

技术领域

本发明属于微生物工程技术，是一种微生物工程发酵床专用发酵剂及发酵床垫料制作方法。

背景技术

发酵床养猪是一种无污染、无排放、无臭气的新型环保养猪模式。该技术是建立在微生态理论和生物发酵理论基础上，利用有益微生物菌群将猪粪尿降解，从源头上解决了猪粪尿的排放问题，创造了良好的养殖环境。同时，垫料中的有益微生物又向猪提供了有益菌、无机物和菌体蛋白质；有益菌产生的代谢产物抗菌肽、酶等，可提高猪的免疫力、抗病力及饲料的利用率。

发酵剂是微生物工程发酵床技术的核心技术。发酵剂的目的是让猪内外环境中的有益菌始终保持优势，起到生物屏障的作用。

菌种的特性直接决定产品质量优劣，其次是工艺的影响。目前，国内外的该类产品多数是单一菌种或者是不明的菌种联合(见《自然养猪法实用技术手册P29～P35—山东科学技术出版社》)，有从自然界采集的“土著菌”，有发酵生物肥的菌种，还有的甚至不加菌种……，菌种的特性和作用发挥不确切，有的发酵剂存在对猪粪尿降解不彻底，氨气味浓重，容易死床；猪易患呼吸道疾病；甚至有的垫料被降解引起猪的喜食，造成胃肠道疾病等问题。

实用新型内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种发酵剂，该发酵剂由多菌种组成，其组成明确，对提高动物的免疫力，预防疾病，有着非常好的保健效果；对猪粪便有较强的降解能力，由于菌株不会无谓的降解垫料，可使发酵床延长使用寿命。

本发明的技术方案是：一种微生物工程发酵床专用发酵剂，其重量百分比组成为：乳酸杆菌15％—25％，粪链球菌15％—30％，酵母菌5％—15％，枯草芽孢杆菌10％—30％，地衣芽孢杆菌5％—20％，乳酸芽孢杆菌5％—20％。在组合物中的活菌数为5-10亿个/克。

优选的是，该发酵剂的重量百分比组成为：乳酸杆菌15％—20％，粪链球菌15％—20％，酵母菌5％—10％，枯草芽孢杆菌10％—20％，地衣芽孢杆菌10％—20％，乳酸芽孢杆菌10％—15％。

优选的是，该发酵剂的重量百分比组成为：：乳酸杆菌20％—25％，粪链球菌20％—30％，酵母菌10％—15％，枯草芽孢杆菌10％—30％，地衣芽孢杆菌5％—10％，乳酸芽孢杆菌15％—20％。

优选的是，该发酵剂的重量百分比组成为：乳酸杆菌17％—23％，粪链球菌17％—28％，酵母菌7％—13％，枯草芽孢杆菌18％—25％，地衣芽孢杆菌7％—18％，乳酸芽孢杆菌7％—18％。

优选的是，该发酵剂的重量百分比组成为：：乳酸杆菌19％—21％，粪链球菌20％—26％，酵母菌10％—11％，枯草芽孢杆菌18％—23％，地衣芽孢杆菌10％—16％，乳酸芽孢杆菌10％—16％。

优选的是，该发酵剂的重量百分比组成为：乳酸杆菌20％，粪链球菌20％，酵母菌10％，枯草芽孢杆菌20％，地衣芽孢杆菌15％，乳酸芽孢杆菌15％。

优选的是，枯草芽孢杆菌中的纳豆芽孢杆菌量大于或等于50％。

优选的是，该发酵剂中的活菌数为5-10亿个/克。

本发明还提供了一种发酵床垫料制作方法，该方法所使用的发酵剂组成为：乳酸杆菌15％—25％，粪链球菌15％—30％，酵母菌5％—15％，枯草芽孢杆菌10％—30％，地衣芽孢杆菌5％—20％，乳酸芽孢杆菌5％—20％；

将上述发酵剂组合物经如下步骤制备发酵床：

1)将发酵剂用35-45℃温水稀释，放置1.5-2.5小时备用；

2)在圈底铺28-32cm的玉米棒芯、蘑菇渣和粉碎的秸秆中的一种或几种作为垫料底部支撑，喷水至潮湿即可；

3)铺设垫料层：锯末与稻壳分层交替铺设，分底、中、上3次泼洒稀释的发酵剂，垫料高度85-95cm，各层喷水使垫料湿度达到25-30％；

4)最后在最上面盖一层干燥的锯末，厚度8-12cm，表面适当洒水使其不起粉尘即可，发酵床即制作完成；

待2-3天，表层下10-20cm深度垫料开始发热即可放猪饲养。

优选的是，所述的第3)步铺设垫料层进一步由下述步骤构成：

1)铺一层锯末，厚度8-12cm，取稀释的发酵剂25-30wt％，均匀泼洒于垫料表面，之后铺一层稻壳，再铺一层锯末，交替铺设，每一层需喷洒水使垫料湿度达到25-30％；

2)重复上述步骤，当垫料高度达到55-65cm时，第二次泼撒稀释的发酵剂，泼洒量提高到30-35wt％；

3)重复上述步骤，当垫料高度达到85-95cm时，最后一次泼撒稀释的发酵剂，泼洒量提高到35-40wt％。

本发明的有益效果是：

1.所述发酵剂是由具备强大活力的有益微生物菌群组成，其组成明确，作用机理明确，产品质量稳定；

2.其中包括由动物肠道原籍有益菌组成的菌群，对提高动物的免疫力，预防疾病，有着非常好的保健效果；

3.另有一组由枯草、地衣、乳酸等芽孢菌组成的复合芽孢菌，对猪粪便有较强的降解能力，但不会无谓降解发酵床垫料原料，可延长发酵床使用寿命。

4.高效的菌种配方组合使之与市场上同类产品相比，具有性价比高、操作简便的特点。可实现简易的方法制作发酵床，节省劳动力80％以上。

本发明的发酵剂所有的菌株都经过安全评价，使用过程安全可控，可以实行标准化生产。加之在饲喂过程中配套使用微生物饲料添加剂，在优化动物肠道和发酵床的菌群结构，有效控制发酵物的微生态环境，使有益微生物菌群始终处于优势方面，效果更加稳定。

附图说明

图1为本发明的发酵剂的制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供的发酵剂重量百分比组成为：乳酸杆菌15％—25％，粪链球菌15％—30％，酵母菌5％—15％，枯草芽孢杆菌10％—30％，地衣芽孢杆菌5％—20％，乳酸芽孢杆菌5％—20％。在组合物中的活菌数为5-10亿个/克。

本发明中各种菌的功能如下：

乳酸菌(包括粪链球菌、产芽孢乳酸杆菌)：是健康动物肠道中极为重要的生理菌群之一，无毒、无害、无副作用，能促进免疫细胞、组织和器官的生长发育，提高免疫功能。同时乳酸杆菌能发酵糖类产生大量乳酸，利用其产酸和过氧化氢的特点，可以抑制病原菌繁殖。

酵母菌：可为动物提供蛋白质和维生素，帮助消化，刺激有益菌生长，抑制病原微生物繁殖，提高机体免疫力和抗病力，对防治消化道系统疾病有重要意义。

芽孢杆菌：能够迅速消耗环境中的游离氧，造成肠道低氧，促进有益厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，降低肠道PH值；抑制葡萄球菌、白色念球菌、酵母样菌等致病菌。通过这种双重作用可以调整肠道菌群失调，维持机体肠道微生态平衡，刺激动物免疫器官的生长发育，提高群体免疫力。同时研究表明，芽孢杆菌具有平衡或稳定乳酸杆菌的作用。

其中枯草纳豆芽孢杆菌：产生的枯草菌素、短杆菌肽等活性物质，对致病菌有明显的抑制作用；菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等有活性消化酶，在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用，同时还具有降解植物饲料中某些复杂碳水化合物的能力。

地衣芽孢杆菌：其作用机制是以菌治菌。对葡萄球菌、酵母样菌等致病菌有拮抗作用，而对双歧杆菌、乳酸杆菌等肠道有益菌有促进生长作用，从而可调整菌群失调达到治疗目的。

乳酸芽孢菌：是能够产乳酸的芽孢菌，兼顾了乳酸菌和芽孢菌的优势，比乳酸菌有更强的抗逆性，在工业化生产中，能够更好的保持产品的稳定性。

本发明的制备方法包括下列步骤：

1)菌种配制培养基，成分包括：蛋白胨、酵母粉、水解乳蛋白、番茄汁、葡萄糖、乳糖、淀粉。

2)按公知方法分别培养乳酸杆菌、粪链球菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌液。控制活菌含量为5-10亿/ml。

3)固态生料发酵(培养基高温灭菌)

用麸皮、玉米、豆粕等组成固体培养基，用上述菌液分别进行厌氧和耗氧固体发酵，控制活菌含量为5-10亿/g。而后按比例混合，最终达到乳酸杆菌15％—25％，粪链球菌15％—30％，酵母菌5％—15％，枯草芽孢杆菌10％—30％，地衣芽孢杆菌5％—20％，乳酸芽孢杆菌5％—20％，上述组合物中的活菌数达到5—10亿个/克。

实施例1：

北京市大兴区安定种猪场试验情况

试验时间：2008年10月6日—12月4日，共59天。

试验组1：8栏，112头，平均初始重40kg；发酵床养殖，使用本发明的发酵剂，发酵剂组成如下：乳酸杆菌15％，粪链球菌20％，酵母菌10％，枯草芽孢杆菌20％，地衣芽孢杆菌20％，乳酸芽孢杆菌15％，上述组合物中的活菌数为10亿个/克；发酵剂的用量通常为180-220克/立方米垫料，本实施例用量为200克/每立方米垫料；

试验组2：8栏，110头，平均初始重41Kg，使用某生物肥发酵剂产品，该产品内含乳酸菌0.5亿/g、酵母菌0.5亿/g、霉菌2亿/g、芽孢菌2亿/g，总活菌数5亿个/克。用量为每立方米垫料1000克；

对照组：3栏42头；初始重38kg；水泥床养殖。

试验中参加试验的猪只打耳号，逐头称重。试验组与对照组喂食相同的饲料，分栏纪录饲料消耗量。

结果如下：

由上表可以看出：使用本发明发酵剂制作的发酵床，对比生物肥发酵剂制作的发酵床，平均日增重提高9.08％，料重比降低2.63％，效果明显。由此可见，使用本发明发酵剂对提高猪的生长速度，降低料重比有确切的效果。

二、猪健康情况。

试验时间：2008年10月6日—12月4日，共59天。

1.腹泻指数：在试验期每天9:00和15:00对试猪进行腹泻指数记录，按下表计算腹泻分数。

 

腹泻状况	粪便外观	粪便中水分含量	腹泻分数
				不腹泻	条形或粒状	<70	0
轻度腹泻	软粪，能成型	70-75	1
				中度腹泻	浆糊状	75-80	2
重度腹泻	水样	>80	3

2.呼吸道疾病指数：在试验期每天9:00和15:00对试猪进行呼吸道疾病指数记录，按下表计算呼吸道疾病分数。

 

呼吸道疾病状况	外观表象	呼吸道疾病分数
			无疾病	呼吸平稳，不气喘	0
轻度疾病	偶尔气喘，咳嗽	1
			中度疾病	经常性气喘，咳嗽，呼吸急促，采食量下降	2
重度疾病	剧烈气喘，咳嗽，四肢无力，有发热症状	3

3.皮毛指数：在试验前期和试验后期结束时分别对仔猪的外观进行评分，皮毛指数＝皮肤红润程度+毛色亮度+毛顺程度

 

分数	皮肤红润程度	毛色亮度	毛顺程度
				1	苍白	无光泽	明显凌乱
2	微红	微弱光泽	微弱凌乱
				3	红润	明显光泽	柔软

结果如下：

由上表可以看出：使用本发明发酵剂制作的发酵床，对比生物肥发酵剂制作的发酵床，腹泻指数降低0.7，呼吸道疾病指数降低1.0，皮毛指数提高0.4，效果明显。由此可见，使用本发明发酵剂对提高猪的免疫力，减少疾病有确切的效果。

三、发酵床垫料情况。

试验时间：2008年10月6日—12月4日，共59天。

1.发酵床表观指数：在试验后期结束时分别对发酵床的外观进行评分，发酵床表观指数＝发酵床垫料颜色+板结情况+局部死床区域

 

分数	发酵床垫料颜色	板结情况	局部死床区域
				1	深黑色	重度板结	有明显死床区域
2	微微发黑	中度板结	有趋近死床区域
				3	棕黄色	轻度或无板结	无死床区域

2.发酵床垫料下降高度：在试验后期结束时分别对发酵床垫料下降的部分进行测量，计算出垫料的消耗情况。

3.发酵床垫料活菌数：试验后期结束时分别对发酵床垫料单位重量中活菌数进行计量，表明发酵床垫料中有益菌生长繁殖情况。

4.发酵床垫料温度：试验后期结束时分别对发酵床垫料30Cm深处温度进行测量，证明发酵床垫料中有益菌活动能力强弱。

结果如下：

由上表可以看出：使用本发明发酵剂制作的发酵床，对比生物肥发酵剂制作的发酵床，表观指数高半个等级，垫料下降高度减少7.2厘米(减少垫料消耗41.1％)，垫料中活菌数高3.3亿个/克(活菌数高37.1％)，垫料温度高3.56℃。由此可见，使用本发明发酵剂制作发酵床，与菌肥发酵剂相比，确实具有菌种活力强，垫料消耗少的特点。

实施例2：佟二堡清洁化健康养殖示范场发酵床制作试验，验证本发明方法(简易法)制作发酵床的可操作性。

实验进行于辽宁省辽阳市佟二堡镇单庄子村的佟二堡清洁化健康养殖试验示范场，于2008年5月投入建设，占地面积2000m2，建筑面积1500m2，饲养母猪20头，育肥猪400头。新建猪舍为标准砖瓦结构，大口径落地窗适合夏季通风要求，双坡式、保温材料屋顶和保温材料墙体结构适合冬季保暖要求，保证猪舍内光线充足、温湿度适宜。

此次试验是在相同垫料配方条件下，使用传统方法制作发酵床与简易法制作发酵床，从耗费劳力，制作周期，最终效果几个方面进行对比。目的是验证简易法铺设发酵床的可行性。

试验时间：2008年7月13日-9月29日。

试验地点：辽宁省辽阳市佟二堡镇单庄子村的佟二堡清洁化健康养殖试验示范场

试验条件：选取三栏建筑结构，体积相同的发酵床进行试验。发酵床体积为4.5m×5m×1m＝22.5m3。垫料原料组成相同，均为50％锯末，50％稻壳。试验组1为传统法铺设发酵床，试验组2为简易法铺设发酵床。两者均使用相同剂量的本发明发酵剂。试验3组使用生物菌肥发酵剂用简易法铺设。

(一)传统方法铺设发酵床：

1.将发酵剂用40℃温水稀释，放置2小时备用。

2.将两种垫料原料混合均匀，混合过程中加入发酵剂菌液和水，将湿度控制在40％左右。

3.将混合好的垫料原料堆积发酵。先向两边各堆积一半，尽量堆高，用麻袋覆盖周围保温，堆积发酵5天垫料在这期间发酵温度可达65-70℃左右。

4.5天后再将垫料往中间集中堆积，二次堆积发酵时间为5天，温度应保持在45-50℃左右。

5.在发酵床圈底铺30cm左右的玉米棒芯、蘑菇渣、粉碎的秸秆等，作为底部支撑。适当喷水，潮湿即可。将垫料摊开，运送到发酵床中进行铺设。在最上层铺设10cm未经发酵的垫料，间隔24小时后进猪饲养。

(二)简易法(本发明的方法)铺设发酵床：

1)将本发明发酵剂用40℃温水稀释(本实施例浓度10％)，放置2小时备用。通常对稀释的浓度没有特别的要求，以后道工序便于操作为宜，兼顾温水的使用量和能够均匀泼洒三层的用量；稀释的发酵剂简称为菌液；

2)在圈底可以铺30cm的玉米棒芯、蘑菇渣、粉碎的秸秆等，作为底部支撑。适当喷水，潮湿即可。

3)铺一层锯末，厚度约10cm，取稀释过的发酵剂少于1/3量，例如25wt％，均匀泼洒于垫料表面，之后铺一层稻壳，再铺一层锯末……每一层喷水，喷菌液和喷水的量以使垫料湿度达到25-35％左右为宜，本实施例控制垫料湿度达到30％左右；

4)当垫料高度达到60cm时，第二次泼撒菌液，菌液的泼洒量适当提高到约1/3量，例如35wt％。重复第三步；

5)当垫料高度达到90cm时，最后一次泼撒菌液，这一层是发酵床分解猪粪尿的核心区域，菌液的泼洒量提高到大于1/3量，例如40wt％。

6)最后在最上面盖一层干燥的锯末，厚度10cm，适当洒水使其不起粉尘即可。发酵床即制作完成。

待2-3天，表层下10cm深度垫料开始发热即可放猪饲养。

(三)用生物菌肥发酵剂采用简易法铺设发酵床。

方法同(二)。

实验结果：

1.劳动强度对比。

2.发酵床效果对比。

试验组1，试验组2，发酵床制作完成后，在规定时间内，发酵床均顺利发热启动，工作状态良好。试验3组垫料铺设完成一周内，发酵床垫料未发热，经实验室检测，垫料中的活菌数小于0.3亿个/克。试验3组菌肥发酵剂使用简易制法未获成功。

选取体重在40Kg左右的猪30头，随机分成两组，进入试验组1，试验组2两组发酵床中进行饲养，饲养周期46天。实验结束时，两组发酵床，猪的状态都良好，未发生疫病。

由此可见，使用本发明发酵剂，采用简易法制作发酵床，对比传统方法可节省劳力90.6％，缩短制作周期80％。用简易法制作的发酵床工作状态良好。由于简易法在制作过程中没有对垫料原料进行腐熟，延长了菌对垫料原料的分解过程，减少垫料的消耗，节约了成本。而使用生物菌肥的发酵剂，使用简易法铺设发酵床未获得成功，证明不同的菌种组合菌的活力不同，使用本配方组合生产的发酵剂产品活力强，可使用简易法制作发酵床，节省人力，缩短制作周期。

Claims (10)

1.一种微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于其重量百分比组成为：乳酸杆菌15％—25％，粪链球菌15％—30％，酵母菌5％—15％，枯草芽孢杆菌10％—30％，地衣芽孢杆菌5％—20％，乳酸芽孢杆菌5％—20％。

2.根据权利要求1所述的微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于其重量百分比组成为：乳酸杆菌15％—20％，粪链球菌15％—20％，酵母菌5％—10％，枯草芽孢杆菌10％—20％，地衣芽孢杆菌10％—20％，乳酸芽孢杆菌10％—15％。

3.根据权利要求1所述的微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于其重量百分比组成为：乳酸杆菌20％—25％，粪链球菌20％—30％，酵母菌10％—15％，枯草芽孢杆菌15％—30％，地衣芽孢杆菌5％—10％，乳酸芽孢杆菌15％—20％。

4.根据权利要求1所述的微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于其重量百分比组成为：乳酸杆菌17％—23％，粪链球菌17％—28％，酵母菌7％—13％，枯草芽孢杆菌18％—25％，地衣芽孢杆菌7％—18％，乳酸芽孢杆菌7％—18％。

5.根据权利要求4所述的微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于其重量百分比组成为：乳酸杆菌19％—21％，粪链球菌20％—26％，酵母菌10％—11％，枯草芽孢杆菌18％—23％，地衣芽孢杆菌10％—16％，乳酸芽孢杆菌10％—16％。

6.根据权利要求5所述的微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于其重量百分比组成为：乳酸杆菌20％，粪链球菌20％，酵母菌10％，枯草芽孢杆菌20％，地衣芽孢杆菌15％，乳酸芽孢杆菌15％。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于枯草芽孢杆菌中的纳豆芽孢杆菌量大于或等于50％。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的微生物工程发酵床专用发酵剂，其特征在于在发酵剂中的活菌数为5-10亿个/克。

9.一种发酵床垫料制作方法，其特征在于发酵床垫料所使用的发酵剂组成为：乳酸杆菌15％—25％，粪链球菌15％—30％，酵母菌5％—15％，枯草芽孢杆菌10％—30％，地衣芽孢杆菌5％—20％，乳酸芽孢杆菌5％—20％；

将上述发酵剂组合物经如下步骤制备发酵床垫料：

1)将发酵剂用35-45℃温水稀释，放置1.5-2.5小时备用；

2)在圈底铺28-32cm的玉米棒芯、蘑菇渣和粉碎的秸秆中的一种或几种作为垫料底部支撑，喷水至潮湿即可；

3)铺设垫料层：锯末与稻壳分层交替铺设，分底、中、上3层泼洒稀释的发酵剂，垫料高度85-95cm，垫料湿度25-30％；

4)最后在最上面盖一层干燥的锯末，厚度8-12cm，表面适当洒水使其不起粉尘即可，发酵床即制作完成；

待2-3天，表层下10-20cm深度垫料开始发热即可放猪饲养。

10.权利要求9所述的发酵床垫料制作方法，其特征在于所述的第3)步铺设垫料层进一步由下述步骤组成：

1)铺一层锯末，厚度8-12cm，取稀释的发酵剂25-30wt％，均匀泼洒于垫料表面，之后铺一层稻壳，再铺一层锯末，交替铺设，每一层需喷洒水使垫料湿度达到25-30％；

2)重复上述步骤，当垫料高度达到55-65cm时，第二次泼撒稀释的发酵剂，泼洒量提高到30-35wt％；

3)重复上述步骤，当垫料高度达到85-95cm时，最后一次泼撒稀释的发酵剂，泼洒量提高到35-40wt％。

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