CN101948754A - 微生物发酵床菌种及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物发酵床菌种及其制作方法，其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌菌种50～70％、酿酒酵母菌菌种30～50％。本发明采用的菌种安全可靠，生产成本低廉、节能环保、工艺简单可控，并能杀灭垫料中的致病菌、寄生虫卵和草种等，不仅可以迅速分解畜禽粪便，优化饲养环境，而且还使其迅速转化为益生菌菌体蛋白，供畜禽食用，从而有效降低料肉(蛋)比，提高了养殖经济效益，由于几类菌在垫料发酵过程中，对垫料中pH值及含氧量动态变化的情况具有互惠共生作用，所以在发酵床的长期运行中，能保证其良好的持续稳定性，且对垫料材料要求宽松。

Description

微生物发酵床菌种及其制作方法

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，尤其涉及一种微生物发酵床菌种及其制作方法。

背景技术

随着养猪业的发展和猪群规模不断扩大，如何处理规模化养猪场排出的大量粪尿对环境生态造成的污染问题，成了新农村产业化进程中必须要解决的问题。

日本、韩国等国研究和应用新型的微生态活性垫料零排放健康养猪技术，已有近20年的经验积累。欧美国家积极开展以工厂化集中养殖生产方式，推行新型的节能环保和健康养猪技术。

通过在垫料(主要由锯末、谷壳构成)里添加好氧微生物的生物发酵作用，把畜禽的粪便进行分解，降低圏舍内的有害气体浓度，改善环境质量。另外，通过生物发酵把垫料中的有害菌杀死，并通过细菌定植的作用，在圏舍环境和畜禽肠道内形成优势菌群，这样来抑制有害菌群的生长繁殖，进而提高畜禽的抵抗力。肠道内的优势菌群可以促进饲料分解，提高饲料的消化率，促进畜禽的生长。

以现代微生物技术为核心的新型微生物发酵床养殖法，将生态环保和经济效益完美的融合，利用了全新的自然农业理念和微生物技术，可以实现集约化养殖条件下的无抗(生素)、无污染、无臭气、零排放，彻底解决规模养殖场的环境污染问题，是当前依靠科技、促进节能减排、提高经济效益的重要技术。

从2006年开始我国许多省份也在开展发酵床技术推广，但发酵床失败率在70％以上，究其失败的原因，80％是因为菌种原因，目前国内大部分公司生产的发酵床菌种均是光合细菌、放线菌、乳酸菌等惰性菌，光合细菌、放线菌本身是农业部禁止在饲料里添加的微生物，首先违规，而且由于光合细菌与放线菌具有抗结作用，其生殖速度很慢，故很难让发酵床垫料堆积升温至70℃以上，含乳酸菌的菌种也和光合细菌一样不能让发酵床垫料升温至70℃以上(一般在55℃左右)。所以不能有效杀灭有害菌等！使用惰性菌制作发酵床不仅无法培养有益菌，而且成了病原菌群的培养床，因此十分危险！！！所以往往造成发酵床垫料发酵失败。

国内个别公司也有用酵母菌、芽孢杆菌配搭作发酵床菌种的，但由于其配搭比例不合适，出现发酵床表面温度居高不下，造成发酵床养殖失败。

只有福建洛东生物科技有限公司引进的日本洛东化成工业株式会社生产的洛束酵素，农业部进口许可证：(2007)外饲准字178号，在实践中运用效果良好，其配方保密。但由于其从日本进口，同时需要不断在饲料里补充菌种(其菌种活力衰退快)，价格高昂(高达200元/公斤)，养殖户因为成本原因，不愿意使用，发酵床推广缓慢。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供提供一种能促进粪尿发酵和分解，显著降低畜禽粪便中氨及其它腐败物质的产生，改善和净化饲养环境，降低呼吸道疾病的发生并能确保微生物发酵床能长期安全正常运行的微生物发酵床菌种及其制作方法。

本发明的技术方案是：

一种微生物发酵床菌种，其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌菌种50～70％、酿酒酵母菌菌种30～50％。

作为优选，其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌菌种60％、酿酒酵母菌菌种40％。

本发明还提供了一种微生物发酵床菌种的制作方法，包括以下步骤：

1)制备母种

1.1制备枯草芽孢杆菌母种：母种培养基组分及其重量百分比组成为：1％葡萄糖、0.3％牛肉膏、1％蛋白胨、0.5％食盐，余量为开水。培养液在120℃高温灭菌20分钟，冷却到35℃以后，按1～3％重量比接种枯草芽孢杆菌菌株，在30-35℃恒温培养培养36-48小时；

1.2制备酿酒酵母菌母种：母种培养基的组分及其重量比为：糖化麦芽汁∶玉米浆＝100∶1，培养液在120℃高温灭菌20分钟，冷却到35℃以后，按1～3％重量比接种酿酒酵母菌株，在30-35℃恒温培养培养24-36小时；

2)制备生产种

2.1制备枯草芽孢杆菌生产种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸60％、玉米25％、豆粕10％、棉粕5％，将培养基放入杀菌斧在1Mpa气压下湿热灭菌1小时，冷却到35℃以后，用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按1～3％重量比接种步骤1)得到的枯草芽孢杆菌母种，在将培养基装入浅盘里，在35-40℃发酵48小时；

2.2制备酿酒酵母菌生产种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸60％、玉米25％、豆粕10％、棉粕5％，将培养基放入杀菌斧在1Mpa气压下湿热灭菌1小时，冷却到35℃以后，用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按1～3％重量比接种步骤1)得到的酿酒酵母菌母种，在将培养基装入浅盘里，在35-40℃发酵48小时；

3)制备菌种

3.1制备枯草芽孢杆菌菌种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸65％、玉米20％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按5～10％重量比接种步骤2)得到的枯草芽孢杆菌生产种，在将培养基装入发酵池里，在35-40℃发酵48小时，发酵完成后将菌种自然晒干或热风吹干；

3.2制备酿酒酵母菌菌种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸65％、玉米20％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按5～10％重量比接种步骤2)得到的枯草芽孢杆菌生产种，将培养基装入发酵池里，在35-40℃发酵48小时，发酵完成后将菌种自然晒干或40-50℃热风吹干；

4)制备微生物发酵床菌种

将步骤3)得到的枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌按一定比例混合均匀即得本发明的一种微生物发酵床菌种，其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌50-70％、酿酒酵母菌30-50％。

本发明使用的枯草芽孢杆菌菌株为从中国工业微生物菌种保藏中心购买的20037菌株，酿酒酵母菌株为从中国工业微生物菌种保藏中心购买的31011菌株。

本发明的有益效果是：

1.安全可靠：所选用菌株是农业部农业部105号公告允许使用的微生物饲料添加剂菌种，也是美国食品与药物管理局(FDA)批准用作直接饲喂的微生物。

2.成本低廉、节能环保、工艺简单可控：由于在菌种培育阶段，发酵培养基以廉价可得的农副产品麸皮为主，玉米、豆粕、棉粕等饲料用粮为辅，成本低廉。而且采用固态发酵具有节水、节能，工艺简单可控的独特优势，属于清洁生产技术。

3.由于其生殖快，可以让发酵床垫料堆积很快升温至65℃以上(枯草芽孢杆菌在100℃高温仍能成活15分钟以上)，从而杀灭垫料中的致病菌、寄生虫卵和草种等；

4.不仅可以迅速分解畜禽粪便，优化饲养环境，而且还使其迅速转化为益生菌菌体蛋白，以供畜禽食用，从而有效降低料肉(蛋)比，提高了养殖经济效益。

5.由于几类菌在垫料发酵过程中，对垫料中pH值及含氧量动态变化的情况具有互惠共生作用，所以在发酵床的长期运行中，能保证其良好的持续稳定性，且对垫料材料要求宽松。

具体实施方式

以下通过实施例和试验例来详细说明本发明，但本发明并不局限于此。

实施例1：

一种微生物发酵床菌种，其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌菌种50％、酿酒酵母菌菌种50％。

实施例2

一种微生物发酵床菌种，其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌菌种70％、酿酒酵母菌菌种30％。

实施例3

一种微生物发酵床菌种，其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌菌种60％、酿酒酵母菌菌种40％。

一种微生物发酵床菌种的制作方法，包括以下步骤：

1)制备母种

1.1制备枯草芽孢杆菌母种：母种培养基组分及其重量百分比组成为：1％葡萄糖、0.3％牛肉膏、1％蛋白胨、0.5％食盐，最后加开水调至所需容积，培养液在120℃高温灭菌20分钟，冷却到35℃以后，按1～3％重量比接种枯草芽孢杆菌菌株，在30-35℃恒温培养培养36-48小时；

1.2制备酿酒酵母菌母种：母种培养基的组分及其重量比为：糖化麦芽汁∶玉米浆＝100∶1，培养液在120℃高温灭菌20分钟，冷却到35℃以后，按1～3％重量比接种酿酒酵母菌株，在30-35℃恒温培养培养24-36小时；

麦芽汁的制备方法：用需要的麦芽汁剂量2倍的水、0.5倍的麦芽：在55-63℃糖化4-6小时即成(用0.02摩尔/升碘液测定为黄色至无色时，糖化结束)，用波美比重计检测糖化液中糖浓度，将滤液用水稀释到10～15Be，调pH至6.4。

2)制备生产种

2.1制备枯草芽孢杆菌生产种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸60％、玉米25％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基放入杀菌斧在1Mpa气压下湿热灭菌1小时，冷却到35℃以后，用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按1～3％重量比接种步骤1)得到的枯草芽孢杆菌母种，在将培养基装入浅盘里，在35-40℃发酵48小时；

2.2制备酿酒酵母菌生产种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸60％、玉米25％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基放入杀菌斧在1Mpa气压下湿热灭菌1小时，冷却到35℃以后，用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按1～3％重量比接种步骤1)得到的酿酒酵母菌母种，在将培养基装入浅盘里，在35-40℃发酵48小时；

3)制备菌种

3.1制备枯草芽孢杆菌菌种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸65％、玉米20％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按5～10％重量比接种步骤2)得到的枯草芽孢杆菌生产种，在将培养基装入发酵池里，在35-40℃发酵48小时，发酵完成后将菌种自然晒干或热风吹干；

3.2制备酿酒酵母菌菌种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸65％、玉米20％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按5～10％重量比接种步骤2)得到的枯草芽孢杆菌生产种，将培养基装入发酵池里，在35-40℃发酵48小时，发酵完成后将菌种自然晒干或40-50℃热风吹干；

4)制备微生物发酵床菌种

将步骤3)得到的枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌按一定比例混合均匀即得本发明的一种微生物发酵床菌种，其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌50-70％、酿酒酵母菌30-50％。

效果试验

以下试验例中的微生物发酵床菌种均采用最佳比例进行，即配方组成按重量百分比为：枯草芽孢杆菌菌种60％、酿酒酵母菌菌种40％。

试验例1：

试验在成都丰丰食品有限公司苏坡桥养鸭场进行，时间为2009年8月29日至2009年10月3日。

试验鸭选用2000只，分为2组，对照组1000只，试验组1000只，使用相同饲料，均为广汉国雄饲料公司生产。

1、材料与方法

对照组在铁编网上平养，试验组提前一个礼拜制作发酵床，按每立方米垫料加微生物发酵床菌种0.3kg，微生物发酵床菌种用3倍重量的玉米面稀释好后与锯末、谷壳、水拌合均匀，锯末、谷壳比例为：40％锯末、60％谷壳；水份可用手抓垫料来判断，即物料用手捏紧后松开，感觉蓬松且迎风有水气说明水份掌握较为适宜。将伴好的垫料堆积1米高的垛子发酵3-5天后将垫料平在地面，垫料厚度在10厘米以上。

2.饲养管理

2.1试验由专人负责，严格按照试验要求进行管理。

2.2试验按正常免疫程序作好免疫，，不需升温，自由采食、饮水。

2.3.试验操作规程

2.3.1以组为单位在35日龄称重、统计耗料。

2.3.2以组为单位在饲养过程中，每天观察鸭群健康情况记录死亡数，及时扣除其耗料量，并记录治疗用药钱。

2.3.4以组为单位在7日龄、14日龄、21日龄、35日龄早晨8点钟、中午12点钟、下午6点钟在离鸭0.5米处嗅闻圈舍有无氨气等臭味，并肉眼观察圈舍鸭粪形状及肉鸭毛羽光洁情况。

3.检测指标

3.1生产性能：只均治疗用药钱、平均只增重、平均只耗料量、料肉比。

3.2圈舍卫生：鸭粪形状、氨气臭味、肉鸭毛羽光洁等。

4.结果分析

4.1对生产性能的影响

表1不同饲养方式对肉鸭生产性能的影响

项目	对照组	试验组
			平均只增重(千克)	2.12	2.41
平均只采食总量(千克)	5.13	5.47
			料肉比	2.42	2.27
平均只治疗用药钱(元)	0.75	0.23

试验结果见表1，与对照组比较，试验组的平均增重高于对照组，试验组只均增重比对照组高13.67％，饲料转化率试验组比对照组提高了6.2％，节约用药69.33％，说明微生物发酵床菌种能有效将粪便中物质转化为菌体蛋白，供肉鸭采食，促进营养物质的消化吸收，提高饲料转化率，提高鸭机体免疫力、大幅度减少疾病发生。

4.2对圈舍卫生的影响

试验结果见表2，与对照组比较，试验组未见明显粪便堆陈，圈舍无任何恶臭味、没有水流浸、同时试验组毛羽光洁发亮，说明微生物发酵床菌种能够迅速有效地降解、消化利用粪尿排泄物，真正达到养殖零排放的目的。

表2不同饲养方式对圈舍卫生的影响

4.3经济效益分析

支出：①、由于在垫料中添加微生物发酵床菌种用量为0.3kg/m³。1公斤微生物发酵床菌种需100元，1m³需要30元微生物发酵床菌种钱，1平方米可以养5-6只鸭，按5只计算，1平方米只有0.15立方米，只要微生物发酵床菌种钱为4.5元，发酵床饲养每只鸭需微生物发酵床菌种钱为：0.9元/只，1立方米需锯末谷壳大约为30元，可以用三年，可养18批以上鸭，即发酵床饲养每只鸭需锯末谷壳钱为：30×0.15÷5÷18＝0.05元/只，试验组发酵床养鸭多支出垫料及微生物发酵床菌种合计成本需0.95元/只。

②、试验组比对照组多用饲料0.34千克，饲料按2元/千克计，即多支出饲料钱为：0.68元/只。

收入：试验组每只鸭比对照组重0.29千克，每千克肉鸭售价按8元计，试验组每只鸭多出售2.32元。

综上所述，收入-支出＝2.32-0.95-0.68＝0.69元/只，即试验组比对照组每只鸭多获利0.69元。

试验例2

试验在陕西富平县庄里镇和平村1组进行，时间为2009年9月22日至2009年12月27日。

试验猪选用41头，分为2组，对照组20头，试验组21头，使用相同饲料，均为陕西省兴平市满堂红饲料有限责任公司生产。

1、材料与方法

对照组在传统猪舍饲养，试验组提前10天制作发酵床，按每立方米垫料加微生物发酵床菌种0.2kg，微生物发酵床菌种用3倍重量的玉米面稀释好后与锯末、谷壳、水拌合均匀，锯末、谷壳比例为：40％锯末、60％谷壳；水份可用手抓垫料来判断，即物料用手捏紧后松开，感觉蓬松且迎风有水气说明水份掌握较为适宜。将伴好的垫料堆积1米高的垛子发酵7天后将垫料平铺在发酵床池子里，垫料厚度在80厘米以上。

2.饲养管理

2.1试验由专人负责，严格按照试验要求进行管理。

2.2试验按正常免疫程序作好免疫，，不需升温，自由采食、饮水。

2.3.试验操作规程

2.3.1以组为单位在试验开始和结束时空腹称重。

2.3.2记录各组猪只的发病情况、预防和治疗用药情况、死亡猪数，统计各组试验猪的发病率、死亡率、成活率。

2.3.4试验期间每天定时对猪舍内的温度、氨气浓度进行检测，检测的位置是各猪栏中心与试验猪背部等高处(约50cm处)。

3.检测指标

3.1生产性能：平均头增重、平均只耗料量、料肉比。

3.2健康状况：发病率、死亡率、成活率。

3.3舍内环境参数：氨气浓度

4.结果分析

4.1对生产性能的影响

日增重

根据公式：猪的平均日增重＝(W2-W1)/TS。

试验组平均日增重为682g；对照组平均日增重为659g；

对照饲料转化率

整个试验期间：试验组共饲喂饲料2550Kg，对照组总饲喂量为2973Kg。

根据料肉比：料肉比＝W/(W2-W1)计算各组猪的平均饲料转化率，试验组为2.2；对照组为2.52。

4.2健康状况评定

在2009年10月16日，对照组有个别(有2-3头)腹泻发生，此时为轻微腹泻；在10月17日对照组腹泻猪数有所增加(有4-5头)，并且转变为中度腹泻，用抗生素治疗，从2月20日开始腹泻头数减少，至2月23日腹泻猪只康复。试验期间试验组没有猪发生腹泻。

4.3对圈舍卫生的影响

试验组整个试验期间猪舍内基本无氨气味。而对照组在整个试验期间都有很浓的氨气味。

4.4经济效益分析

支出：①、由于在垫料中添加微生物发酵床菌种用量为0.2kg/m³。1公斤菌种需100元，1m³需要20元微生物发酵床菌种钱，1平方米可以养0.8头猪，1平方米只有0.8立方米，发酵床一年补充一次微生物发酵床菌种，每年可养三批猪，发酵床饲养每头猪需要菌种钱为：20×0.8÷0.8÷3＝6.66元，发酵床饲养每头猪需微生物发酵床菌种钱为：6.66元/头，1立方米需锯末谷壳大约为30元，可以用三年，可养9批以上猪，即发酵床饲养每头猪需要锯末谷壳钱为：30×0.8÷0.8÷9＝3.33元/只，试验组发酵床养猪多支出垫料及微生物发酵床菌种合计成本需10元/头。

②、对照组比试验组多用饲料14千克，饲料按2.2元/千克计，即多支出饲料钱为：30.8元/只。

收入：试验组每头猪比对照组重1.955千克，每千克毛猪售价按12元计，试验组每头猪多出售23.46元。

综上所述，即试验组比对照组每头猪多获利为：23.46+30.8-10＝44.26元。

Claims (3)

1.一种微生物发酵床菌种，其特征在于其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌50～70％、酿酒酵母菌30～50％。

2.根据权利要求1所述的微生物发酵床菌种，其特征在于其组分及其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌60％、酿酒酵母菌40％。

3.一种微生物发酵床菌种的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制备母种

1.1制备枯草芽孢杆菌母种：母种培养基组分及其重量百分比组成为：1％葡萄糖、0.3％牛肉膏、1％蛋白胨、0.5％食盐，最后加开水调至所需容积，培养液在120℃高温灭菌20分钟，冷却到35℃以后，按1～3％重量比接种枯草芽孢杆菌菌株，在30-35℃恒温培养培养36-48小时；

1.2制备酿酒酵母菌母种：母种培养基的组分及其重量比为：糖化麦芽汁∶玉米浆＝100∶1，培养液在120℃高温灭菌20分钟，冷却到35℃以后，按1～3％重量比接种酿酒酵母菌株，在30-35℃恒温培养培养24-36小时；

2)制备生产种

2.1制备枯草芽孢杆菌生产种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸60％、玉米25％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基放入杀菌斧在1Mpa气压下湿热灭菌1小时，冷却到35℃以后，用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按1～3％重量比接种步骤1)得到的枯草芽孢杆菌母种，在将培养基装入浅盘里，在35-40℃发酵48小时；

2.2制备酿酒酵母菌生产种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸60％、玉米25％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基放入杀菌斧在1Mpa气压下湿热灭菌1小时，冷却到35℃以后，用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按1～3％重量比接种步骤1)得到的酿酒酵母菌母种，在将培养基装入浅盘里，在35-40℃发酵48小时；

3)制备菌种

3.1制备枯草芽孢杆菌菌种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸65％、玉米20％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按5～10％重量比接种步骤2)得到的枯草芽孢杆菌生产种，在将培养基装入发酵池里，在35-40℃发酵48小时，发酵完成后将菌种自然晒干或热风吹干；

3.2制备酿酒酵母菌菌种：培养基组分及其重量百分比组成为：麦麸65％、玉米20％、豆粕10％、棉粕5％配制，将培养基用灭菌好的适量玉米浆(约为培养基重量的10％)和无菌水将培养基调配至含水量在35％左右后，按5～10％重量比接种步骤2)得到的枯草芽孢杆菌生产种，将培养基装入发酵池里，在35-40℃发酵48小时，发酵完成后将菌种自然晒干或40-50℃热风吹干；

4)制备微生物发酵床菌种

将步骤3)得到的枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌按一定比例混合均匀即得本发明的一种微生物发酵床菌种，其重量百分比组成为：枯草芽孢杆菌50-70％、酿酒酵母菌30-50％。