CN103652327B - 一种利用废弃物生产的生物饲料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用废弃物生产的生物饲料，由有机质培养基和复合菌种经固态发酵制备而成，所述有机质培养基的配方为：酒糟25-40质量份，DHA藻油残渣25-40质量份，蛋白渣10-15质量份，玉米粉25-40质量份；所述复合菌种包括根霉菌和曲霉菌，且根霉菌与曲霉菌的质量比为1:2-2:1；每100g有机质培养基接种0.05-0.15g复合菌种。本发明所述生物饲料所用复合菌种中的根霉菌和曲霉菌协同作用，使发酵后饲料中粗蛋白的提高率达到50%以上；此外，本发明所述生物饲料不需要多期发酵，而且有机质中的蛋白质也不需要使用酸性蛋白酶进行酶解，工艺简单，生产成本低。

Description

一种利用废弃物生产的生物饲料
技术领域
本发明涉及生物饲料领域，具体地说，涉及一种由含有酒糟、DHA藻油残渣、蛋白渣、玉米粉的有机质培养基和复合菌种经固态发酵制备而成的生物饲料。
背景技术
自90年代以来，我国粮食的年平均增长率为7.5%左右，而肉、蛋、奶及水产品等的年平均增长率却分别达到23.3%、30.8%、32.1%、46.1%，据此增长速度仅靠粮食发展养殖业远远满足不了需要。
利用酿酒行业与生物行业所产生的有机质废弃物生产饲料资源是解决饲料短缺的有效措施，如何利用上述有机质固体废弃物如酒糟、DHA藻油残渣以及蛋白渣生产菌体饲料已成为行业内关注的热点问题。
中国发明专利CN102960541A（申请号201210506480.X）公开了一种利用白酒糟和糖蛋白生产环保型生物饲料的方法，其是将各种发酵底物原料加入干料混合机内进行混合；混合完毕的发酵底物通过调质器进行蒸煮灭菌，再进入湿料混合机中进行降温，然后接种混合菌种发酵液进行充分混合；接种并混合好的发酵底物通过自动计量打包系统装填到新型硅胶呼吸膜饲料发酵袋中进行打包、封口，在发酵室内恒温条件下发酵72～120h，即得到所述环保型生物饲料的成品；所述发酵底物的组成为：稻糠8～10重量份、白酒糟40～50重量份、玉米糖蛋白10～30重量份、玉米喷浆纤维5～10重量份、玉米粉5～10重量份、麸皮5～10重量份以及糖蜜2～3重量份；混合完毕的发酵底物水分含量为45%；所述的混合菌种发酵液包括康宁木霉、酪酸梭状芽胞杆菌、酿酒酵母和粪肠球菌菌液。
中国发明专利CN102715342A（申请号201210178380.9）公开了一种基于白酒糟和杂粕的微生物饲料的加工方法，其以白酒糟为原料经过脉孢菌、曲霉一期发酵预处理，充分降解白酒糟的木质素、纤维素和淀粉，再添加部分棉粕经芽孢杆菌和酵母菌二期发酵，吸收霉菌降解废弃物产生的营养物质及霉菌本身解体的营养物质，然后添加豆粕和菜子粕，接种乳酸菌、双歧杆菌经三期厌氧发酵成成品。该方法需要进行三期发酵，耗费时间长，并且生产工艺过长，容易沾染杂菌，从而导致生产成本高。
中国发明专利CN103141666A（申请号201310104568.3）公开了一种利用白酒酒糟生产微生物饲料益生菌剂的方法，步骤如下：（1）向酒糟中加入水，过筛，加入酸性蛋白酶溶液，水解，调节pH，再加入糖化酶溶液，水解，经浓缩，制得酒糟提取液；（2）取布拉德酵母菌发酵液，植物乳杆菌，地衣芽孢杆菌发酵液，混合后，制得混合液，混合液经分离菌体，制得混合湿菌体；（3）配制保护液和复合载体；（4）将混合湿菌体与保护液混合均匀，然后分别加入酒糟提取液和复合载体，混合均匀后干燥，制得微生物饲料益生菌剂。该技术中酒糟内的蛋白质需要使用酸性蛋白酶进行酶解，导致工艺复杂，生产成本高。
上述工艺技术的缺点是需要多期发酵或有机质中的蛋白质需要使用酸性蛋白酶进行酶解，导致工艺复杂，生产成本高，而且发酵后粗蛋白的提高率均在45%以下。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种由含有酒糟、DHA藻油残渣、蛋白渣、玉米粉的有机质培养基和复合菌种经固态发酵制备而成的生物饲料，所述生物饲料在发酵后粗蛋白的提高率达到50%以上。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种利用废弃物生产的生物饲料，由有机质培养基和复合菌种经固态发酵制备而成，所述有机质培养基的配方为：所述有机质培养基的配方为：酒糟25-40质量份，DHA藻油残渣25-40质量份，蛋白渣10-15质量份，玉米粉25-40质量份；所述复合菌种包括根霉菌和曲霉菌，且根霉菌与曲霉菌的质量比为1:2-2:1；每100g有机质培养基接种0.05-0.15g复合菌种。
优选地，所述复合菌种的制备方法为：将根霉菌和曲霉菌分别进行活化、扩大培养后得到菌悬液，然后将两种菌悬液按质量比1:2-2:1的比例接种于真菌发酵培养基中进行通风复合共培养，将发酵液过滤后得复合菌种。
优选地，所述复合菌种中根霉菌与曲霉菌的质量比为1:1。
优选地，所述固态发酵过程包括以下步骤:
（1）原料预处理
选取新鲜酒糟、DHA藻油残渣、蛋白渣及玉米粉，筛分、去水后搅拌混合均匀；
（2）发酵
向步骤（1）所得混合原料中接种复合菌种进行密闭发酵，发酵温度为25-30℃，时间为60-75小时；
（3）低温干燥
控制温度为60-70℃对步骤(2)的发酵产物进行低温干燥，至物料中水分的质量百分比含量在25-30%之间；
（4）后处理
对干燥后的物料进行造粒，筛分处理后再在60-70℃下低温连续干燥得成品。
本发明的有益效果：
（1）本发明所述微生物饲料由含有酒糟、DHA藻油残渣、蛋白渣、玉米粉的有机质培养基和复合菌种经固态发酵制备而成，复合菌种中的根霉菌和曲霉菌协同作用，使发酵后饲料中粗蛋白的提高率达到50%以上；
（2）本发明所述微生物饲料不需要多期发酵，而且有机质中的蛋白质也不需要使用酸性蛋白酶进行酶解，工艺简单，生产成本低；
（3）本发明采用低温连续干燥工艺，能够保证有益菌群大面积存活；
（4）本发明所用三种有机质废弃物皆是生物化工产品的末端物质，能够变废为宝，不但减少污染，而且能够增加其产物附加值。
具体实施方式
下述各实施例中，所述菌种及来源为：
根霉菌：保藏编号是CGMCC302336的匍枝根霉（Rhizopus stolonifer），或者保藏编号是CGMCC301175的米根霉（Rhizopus oryzae）；
曲霉菌：保藏编号是CGMCC306249的黑曲霉(Aspergillus niger)，或者保藏编号是CGMCC300402的米曲霉（Aspergillus oryzae）
均购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
实施例1
（1）制备复合菌种
（A）菌种活化：在2支试管内分别装入质量浓度0.9％的生理盐水10mL，经120℃灭菌15分钟后，冷却至30℃，将匍枝根霉、黑曲霉的冻干菌粉各1g在无菌条件下分别加入2支试管中，经震荡溶解后置于30℃恒温培养箱中活化30分钟备用；
（B）真菌扩大培养：将活化后的两种菌液分别接入培养基中，调pH值至6.7，于28℃摇床(100r/min)培养25小时；
（C）菌种复合发酵共培养：将上述扩大培养后的匍枝根霉菌悬液、黑曲霉菌悬液按质量比1∶2接种于发酵培养基中，调节共培养系统的初始pH值为5.6，在常压、28℃进行通风复合共培养，通风复合共培养的时间为72小时；
所述发酵培养基由真菌复合培养料和水配制而成，真菌复合培养料与水的质量比为1：500，所述真菌复合培养料由麸皮、豆饼粉、NaNO3、硫酸镁、硫胺素、CaCl2和柠檬酸三铵组成，各组分的质量百分数为：麸皮65％、豆饼粉34.5％、NaNO30.24％、硫酸镁0.1％、硫胺素0.01％、CaCl20.1％、柠檬酸三铵0.05％；
（D）过滤
通风复合共培养结束后，将发酵液经80目过滤器过滤，得复合菌种备用。
（2）固态发酵
（a）原料预处理
选取新鲜酒糟25质量份、DHA藻油残渣40质量份、蛋白渣15质量份及玉米粉25质量份，筛分、去水后搅拌混合均匀；
（b）发酵
向步骤（a）所得混合原料中接种复合菌种进行密闭发酵,每100g有机质培养基接种0.05g复合菌种，发酵温度为25℃，时间为75小时；
（c）低温干燥
控制温度为60-70℃对步骤(2)的发酵产物进行低温干燥，至物料中水分的质量百分比含量在25-30%之间；
（d）后处理
对干燥后的物料进行造粒，二级筛分处理后再在60-70℃下低温连续干燥,包装，得成品。
实施例2
（1）制备复合菌种
步骤（A）中选取米根霉和米曲霉进行菌种活化，步骤（C）中米根霉菌悬液与米曲霉菌悬液的混合质量比为2:1，其它同实施例1。
（2）固态发酵
步骤（a）中选取新鲜酒糟40质量份、DHA藻油残渣25质量份、蛋白渣10质量份及玉米粉40质量份，步骤（b）中每100g有机质培养基接种0.15g复合菌种，其它同实施例1。
实施例3
（1）制备复合菌种
步骤（A）中选取匍枝根霉和米曲霉进行菌种活化，步骤（C）中匍枝根霉菌悬液与米曲霉菌悬液的混合质量比为1:1，其它同实施例1。
（2）固态发酵
步骤（a）中选取新鲜酒糟30质量份、DHA藻油残渣35质量份、蛋白渣15质量份及玉米粉30质量份，步骤（b）中每100g有机质培养基接种0.12g复合菌种，其它同实施例1。
实施例4
（1）制备复合菌种
步骤（A）中选取米根霉和黑曲霉进行菌种活化，步骤（C）中米根霉菌悬液与黑曲霉菌悬液的混合质量比为1:1，其它同实施例1。
（2）固态发酵
步骤（a）中选取新鲜酒糟35质量份、DHA藻油残渣30质量份、蛋白渣12质量份及玉米粉35质量份，步骤（b）中每100g有机质培养基接种0.10g复合菌种，其它同实施例1。
实施例5
（1）制备复合菌种
步骤（C）中葡枝根霉菌悬液与黑曲霉菌悬液的混合质量比为1:1，其它同实施例1。
（2）固态发酵
同实施例1。
分别取实施例1-5发酵前的有机质培养基与发酵后所得到的生物饲料，分析其粗蛋白的含量变化，结果见表1。
表1
从表1所示数据可以看出，本发明所述生物饲料在发酵后粗蛋白含量的提高率达到50%以上，而且复合菌种中根霉菌与曲霉菌的质量比为1:1时蛋白含量的提高率达到55%以上。

Claims (3)

1.一种利用废弃物生产的生物饲料，由有机质培养基和复合菌种经固态发酵制备而成，其特征在于，
所述有机质培养基的配方为：酒糟25-40质量份，DHA藻油残渣25-40质量份，蛋白渣10-15质量份，玉米粉25-40质量份；
所述复合菌种由根霉菌和曲霉菌组成，且根霉菌与曲霉菌的质量比为1:2-2:1；
每100g有机质培养基接种0.05-0.15g复合菌种，
且所述固态发酵过程包括以下步骤:
(1)原料预处理
选取新鲜酒糟、DHA藻油残渣、蛋白渣及玉米粉，筛分、去水后搅拌混合均匀；
(2)发酵
向步骤(1)所得混合原料中接种复合菌种进行密闭发酵，发酵温度为25-30℃，时间为60-75小时；
(3)低温干燥
控制温度为60-70℃对步骤(2)的发酵产物进行低温干燥，至物料中水分的质量百分比含量在25-30％之间；
(4)后处理
对干燥后的物料进行造粒，筛分处理后再在60-70℃下低温连续干燥得成品。
2.根据权利要求1所述的利用废弃物生产的生物饲料，其特征在于，所述复合菌种的制备方法为：将根霉菌和曲霉菌分别进行活化、扩大培养后得到菌悬液，然后将两种菌悬液按质量比1:2-2:1的比例接种于发酵培养基中进行通风复合共培养，将发酵液过滤后得复合菌种。
3.根据权利要求1所述的利用废弃物生产的生物饲料，其特征在于，所述复合菌种中根霉菌与曲霉菌的质量比为1:1。
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