CN105039469A - 一种利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，属于生物工程领域，包括以下步骤：(1)养殖场有机废弃物经传送带直接传送到分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置内，设备温度设定为37度；(2)按照有机废弃物、麦麸和玉米芯粉4～6∶0.5～1∶0.5～1的质量比，加入麦麸和玉米芯粉，并混合均匀；(3)将百德废可宝按物料重量的一定比例的比例加入原料中，搅拌均匀；(4)密闭设备，继续搅拌30分钟，发酵24小时；当气味为酸香味，pH达到6左右，升温至85度，灭菌30分钟后即得灭活菌体蛋白。所得到的复合菌体蛋白营养平衡性好，转化率高，提高了仔猪动物的抗病能力。

Description

一种利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法

技术领域

本发明涉及废弃物资源化利用领域，特别是利用有机废弃物生产复合菌体蛋白的方法。

背景技术

随着畜牧业的发展，饲料蛋白原料的需求越来越大，同时养殖粪污对环境的污染也越来越严重，养殖粪污的资源化利用技术受到广泛重视。鸡肠道短，吃进的饲料消化利用不充分，大量的营养物质随粪便排出。鸡粪中还含有18种氨基酸和大量的微量元素，维生素含量也较多，尤其是维生素B12较多，这是谷类饲料不可比拟的。日本全年的饲料用量中有20％就是鸡粪，加拿大每年消耗鸡粪作为饲料有1万吨，我国在这方面则起步较晚。我公司以先进微生物技术为核心研发的百德鸡粪发酵专用酵素，及养殖场专用分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置，为畜牧业提供一种安全简便的低成本养殖粪污解决方案，具有良好的经济效益。

菌体蛋白(也叫单细胞蛋白)是良好的饲料蛋白源。微生物菌体营养价值高，含有丰富的粗蛋白质、氨基酸、维生素和促生长因子，是一种具有较高营养价值的饲料蛋白质，目前已成为饲料工业蛋白质的重要来源之一。所以生产菌体蛋白，代替饲料中动植物蛋白是解决我国饲料中业中蛋白质资源不足、扩大蛋白质资源的有效途径。

目前生产菌体蛋白的原料主要是淀粉质类农产品、纤维素等可再生的植物资源，食品加工的下脚料、中药糟渣和有机废水等，尚未见有利用有机废弃物生产菌体蛋白的报道。

发明内容

本发明针对目前的问题，提供一种利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，包括以下步骤：

(1)养殖场有机废弃物经传送带直接传送到分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置内，设备温度设定为37度；

(2)按照有机废弃物、麦麸和玉米芯粉4～6∶0.5～1∶0.5～1的质量比，加入麦麸和玉米芯粉，并混合均匀；

(3)将百德废可宝按物料重量的一定比例的比例加入原料中，搅拌均匀；

(4)密闭设备，打开充氧阀门，关闭抽氧阀门，继续搅拌30分钟，后关闭充氧阀门，打开抽氧阀门，厌氧发酵24小时；当气味为酸香味，pH达到6左右，升温至85度，灭菌30分钟后即得复合菌体蛋白；

优选地，所述百德废可宝为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、复合酶制剂按照2-5∶2-5∶2-5∶0.05-0.2的质量比得到的复配混合物，所述复合酶制剂为蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶、植酸酶按照2∶2∶5∶1∶1∶3的质量比复配得到。

优选地，所述百德废可宝的添加比例为0.1％。

优选地，所述有机废弃物含水量为70％-75％。

优选地，所述玉米芯粉还可以用花生壳粉或秸秆粉代替。

优选地，有机废弃物为鸡鸭粪便。

优选地，所述分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置，包括壳体和安装在壳体内的搅拌轴，所述搅拌轴与驱动电机传动连接，搅拌轴上设置有搅拌铲，所述壳体的上端设置有端盖、下端设有底板，其特征在于：所述搅拌轴通过轴承安装在壳体的底板上，所述搅拌轴包括中轴、通过轴承套装在中轴上的轴套，所述轴套的两端与中轴之间设置有上压盖和下压盖，中轴的顶端固定连接有上圆盘，所述搅拌铲包括圆柱状的铲柄、固定连接在铲柄下端的平板状的铲头，所述铲柄的上端固定连接在上圆盘上，所述壳体下端设有充氧抽氧装置，所述装置包括设置在壳体下端的高压漩涡气泵、控制阀门，以及由此延伸至壳体内部的充氧管路和抽氧管路，所述控制阀门包括抽氧阀门A1，抽氧阀门A2，充氧阀门B1，充氧阀门B2。

优选地，所述壳体为圆柱状夹层水套结构，壳体的下端设有出料口；所述端盖包括锥状的连接环、设置在连接环上端的盖板，所述盖板上铰接有可开合的仓门。

所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白在制备动物饲料中的应用。

本发明的有益效果是：本发明利用有机废弃物为发酵底物，辅以麦麸和玉米芯粉，在合适的碳氮比、适宜温度、pH值和含水量等条件下，采用固体发酵，特别是采用特有的装置，降解和转化有机废弃物中的蛋白质及其它辅料提供的能量，供菌群快速生长，并产生大量的有机酸和有益代谢产物。两种有机废弃物经过上述步骤的发酵，复合菌体蛋白含量得到了显著的提高，复合菌体蛋白含量平均提高了9％左右。经饲喂后，本申请的配方日增重比对照组提高20％左右，且料肉比明显优于对照组，说明所试验饲料营养平衡性好，转化率高，且提高了仔猪的抗病能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是图1实施例的立体图。

图3是搅拌轴的结构示意图。

图4是搅拌铲安装在搅拌轴上的结构示意图。

图5是充氧抽氧装置的一个结构示意图。

图6是充氧抽氧装置的另一个结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

实施例一

利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，包括以下步骤：

(1)养殖场鸡粪经传送带直接传送到分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置内，设备温度设定为37度；

(2)按照鸡粪、麦麸和玉米芯粉4∶0.5∶0.5的质量比，加入麦麸和玉米芯粉，并混合均匀；

(3)将百德废可宝按物料重量的0.1％加入原料中，搅拌均匀；

(4)密闭设备，打开充氧阀门，关闭抽氧阀门，继续搅拌30分钟，后关闭充氧阀门，打开抽氧阀门，厌氧发酵24小时；当气味为酸香味，pH达到6左右，升温至85度，灭菌30分钟后即得复合菌体蛋白。

实施例二

利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，包括以下步骤：

(1)养殖场鸭粪经传送带直接传送到分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置内，设备温度设定为37度；

(2)按照鸭粪、麦麸和秸秆粉5∶1∶1的质量比，加入麦麸和秸秆粉，并混合均匀；

(3)将百德废可宝按物料重量的0.1％加入原料中，搅拌均匀；

(4)密闭设备，打开充氧阀门，关闭抽氧阀门，继续搅拌30分钟，后关闭充氧阀门，打开抽氧阀门，厌氧发酵24小时；当气味为酸香味，pH达到6左右，升温至85度，灭菌30分钟后即得复合菌体蛋白。

所述分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置，如图1、图2所示，包括壳体1和安装在壳体1内的搅拌轴，所述搅拌轴与驱动电机5传动连接，搅拌轴上设置有搅拌铲3，所述壳体1的上端设置有端盖4、下端设有底板，其特征在于：所述搅拌轴通过轴承安装在壳体1的底板上，如图3、图4所示，所述搅拌轴包括中轴21、通过轴承套装在中轴21上的轴套22，所述轴套22的两端与中轴21之间设置有上压盖23和下压盖24，中轴21的顶端固定连接有上圆盘25，所述搅拌铲3包括圆柱状的铲柄、固定连接在铲柄下端的平板状的铲头，所述铲柄的上端固定连接在上圆盘25上，如图5、图6所示，所述壳体1下端设有充氧抽氧装置，所述装置包括设置在壳体1下端的高压漩涡气泵26、控制阀门，以及由此延伸至壳体1内部的充氧管路27和抽氧管路28，所述控制阀门包括抽氧阀门A129，抽氧阀门A230，充氧阀门B131，充氧阀门B232。

所述壳体1为圆柱状夹层水套结构，壳体1的下端设有出料口11；所述端盖4包括锥状的连接环41、设置在连接环41上端的盖板42，所述盖板42上铰接有可开合的仓门44。

具体作用方式--充氧过程为：关闭抽氧阀门A129，抽氧阀门A230，开启充氧阀门B131，充氧阀门B232，驱动电机开启的同时，高压漩涡气泵工作，此时氧气由充氧管路进入罐内，以满足微生物好氧发酵的要求；抽氧的过程为：开启抽氧阀门A129，抽氧阀门A230，关闭充氧阀门B131，充氧阀门B232，驱动电机工作的同时，高压漩涡气泵工作，罐内氧气由罐内抽氧管路被抽到大气中，造成机器内缺氧，满足微生物厌氧发酵的要求。

对实施例1-3所制备的复合菌体蛋白的测试结果如下：

1.首先，对发酵前的混合物和发酵后混合物的蛋白含量进行了测定，结果如表1所示：表1

菌体蛋白	发酵前	发酵后
			实施例1	16％	24％
实施例2	15％	25％

表1表明，两种有机废弃物经过上述步骤的发酵，复合菌体蛋白含量得到了显著的提高，复合菌体蛋白含量平均提高了9％左右。

2、利用养殖场自配肥料和本申请制备得到的复合菌体蛋白分别对100头仔猪进行饲喂，所述养殖场自配肥料为麸皮、酒糟、葡萄糖、尿素、稻壳按照75∶25∶0.3∶0.1∶2的比例制备得到，结果如表2：

表2

由表2可知，试验组日增重比对照组提高20％左右，且料肉比明显优于对照组，说明所试验饲料营养平衡性好，转化率高，且提高了仔猪的抗病能力。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)养殖场有机废弃物经传送带直接传送到分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置内，设备温度设定为37度；

(2)按照有机废弃物、麦麸和玉米芯粉4～6∶0.5～1∶0.5～1的质量比，加入麦麸和玉米芯粉，并混合均匀；

(3)将百德废可宝按物料重量的一定比例的比例加入原料中，搅拌均匀；

(4)密闭设备，打开充氧阀门，关闭抽氧阀门，继续搅拌30分钟，后关闭充氧阀门，打开抽氧阀门，厌氧发酵24小时；当气味为酸香味，pH达到6左右，升温至85度，灭菌30分钟后即得复合菌体蛋白。

2.根据权利要求1所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，其特征在于，所述百德废可宝为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、复合酶制剂按照2-5∶2-5∶2-5∶0.05-0.2的质量比得到的复配混合物，所述复合酶制剂为蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶、植酸酶按照2∶2∶5∶1∶1∶3的质量比复配得到。

3.根据权利要求1所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，其特征在于，所述百德废可宝的添加比例为0.1％。

4.根据权利要求1所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，其特征在于，所述有机废弃物含水量为70％-75％。

5.根据权利要求1所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，其特征在于，所述玉米芯粉还可以用花生壳粉或秸秆粉代替。

6.根据权利要求1所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，其特征在于，所述分布式生物饲料固相双动态酶解发酵装置，包括壳体(1)和安装在壳体(1)内的搅拌轴，所述搅拌轴与驱动电机(5)传动连接，搅拌轴上设置有搅拌铲(3)，所述壳体(1)的上端设置有端盖(4)、下端设有底板，其特征在于：所述搅拌轴通过轴承安装在壳体(1)的底板上，所述搅拌轴包括中轴(21)、通过轴承套装在中轴(21)上的轴套(22)，所述轴套(22)的两端与中轴(21)之间设置有上压盖(23)和下压盖(24)，中轴(21)的顶端固定连接有上圆盘(25)，所述搅拌铲(3)包括圆柱状的铲柄、固定连接在铲柄下端的平板状的铲头，所述铲柄的上端固定连接在上圆盘(25)上，所述壳体(1)下端设有充氧抽氧装置，所述装置包括设置在壳体(1)下端的高压漩涡气泵(26)、控制阀门，以及由此延伸至壳体(1)内部的充氧管路(27)和抽氧管路(28)，所述控制阀门包括抽氧阀门A1(29)，抽氧阀门A2(30)，充氧阀门B1(31)，充氧阀门B2(32)。

7.根据权利要求6所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白的方法，其特征在于，所述壳体(1)为圆柱状夹层水套结构，壳体(1)的下端设有出料口(11)；所述端盖(4)包括锥状的连接环(41)、设置在连接环(41)上端的盖板(42)，所述盖板(42)上铰接有可开合的仓门(44)。

8.权利要求1-7所述的利用有机废弃物制备复合菌体蛋白在制备动物饲料中的应用。