CN105341323A - 一种饲料原料固相双动态酶解发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，所述工艺包括设备检查、投料、调节含水量、固相双动态酶解发酵、单菌好氧发酵、单菌厌氧发酵。其中所述设备增设了充氧抽氧装置，采用罐体式结构，其结构紧凑、布局合理，保温保湿效果好、翻堆均匀，制造、运行成本低。其处理方法先进，处理效果好，所制造产品为发酵全价饲料或发酵常规饲料原料，不仅具备商品饲料酸化剂的所有功能，还能提供大量活性益生菌、小分子复合多肽类、多糖类、复合氨基酸，极大节省常规饲料成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，属于发酵技术领域。
背景技术
采用发酵技术优化饲用原料，提高饲料的利用率，降低成本，而目前对饲料原料的利用率不高，利用范围单一。
发明内容
本发明针对目前的问题，提供一种饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，可以有效的提高饲料原料的利用率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，采用固相双动态酶解发酵装置处理自配全价料和常规饲料原料，其中所述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)；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)；
所述工艺为：
A、设备检查：打开电源，检测设备指示灯、水箱水位是否正常，关闭出料口，开启自动加热，温度设置：酵母菌30℃，其它菌或菌剂37℃；
B、投料：打开仓门，开启手动搅拌，根据配方依次投入70％饲料原料，30％麸皮或稻壳，或者投入100％自配的全价料混匀后，再投入重量百分比0.1％饲用原料酶解脱毒专用菌(质量比：粪肠球菌∶植物乳杆菌∶酿酒酵母∶枯草芽孢杆菌∶沸石粉＝1～2∶1～2∶2～3∶2～3∶1)，充分搅拌均匀；
C、调节含水量：按罐内物料总量添加适量水，搅拌搅匀，控制物料水分在40％左右，即轻握物料，以指缝有水，但不滴下为宜；
D、固相双动态酶解发酵：盖上仓门，设置自动搅拌每3小时搅拌10分钟，保温37℃，兼性不饱和发酵24小时，定时监控温度变化及自动搅拌系统保持运行正常；
E、单菌好氧发酵：若接种好氧菌，则设置搅拌手动全程开启，充氧手动全程开启，保温发酵24小时，所述好氧菌为酵母菌、枯草芽孢杆菌、霉菌或放线菌；
F、单菌厌氧发酵：若接种厌氧菌，则设置全程关闭搅拌，关闭充氧，保温发酵24小时，所述厌氧菌为乳酸菌或光合菌。
所述全价料组成按质量百分比为玉米70％、豆粕15％、木薯粉6.4％、麸皮5％、微量元素1.5％、微生物1.5％、磷酸氢钙0.6％。
优选地，所述饲料原料为玉米、豆粕、杂粕、高梁、木薯或小麦。
优选地，固相双动态酶解发酵装置运行期间应保证夹层有水，避免加热管干烧损坏设备。
优选地，罐内物料投入量不得超过罐体的70％，以免影响好氧发酵效率或因超负荷运行导致电机损烧。
可以将发酵后的产物用于制备全价生物饲料，包括：全价配合料发酵酶解结束后，开启仓门，取少量发酵物料观察，味呈酸甜、酒香浓郁，即为发酵成功，根据产品要求适量加入其它物料混合复配，以调整产品成分或性状，用专用厌氧袋密闭包装即得全价生物饲料。
还可以将发酵后的产物用于低品质饲料原料的无害化处理，包括：低品质饲料原料发酵酶解结束后，开启仓门，取少量发酵物料观察，味呈酸甜、酒香浓郁，即为发酵成功，干燥后即得高品质单体原料。
还可以将发酵后的产物用于制备复合发酵中药，包括：复合中药发酵结束，根据产品要求适量加入其它物料混合复配，或吸附干燥，以调整产品成分、性状，用专用厌氧袋密闭包装，即得复合发酵中药。
还可以将发酵后的产物用于制备功能性活菌制剂，包括：单菌或复合菌培养周期到，开启仓门，取少量培养物料观察，具有特征微生物的发酵香味，则培养结束，根据产品要求适量加入其它物料混合复配，或吸附干燥，以调整产品成分、性状，用专用厌氧袋密闭包装，即得功能性活菌制剂。
还可以将发酵后的产物用于制备复合营养型饲料酸化剂，包括：发酵过程适当控制较高含水量，进行充分厌氧发酵，发酵结束，用专用厌氧袋密闭包装，20℃以上常温保存10天左右，即得复合营养型饲料酸化剂。
本发明的有益效果是：
1.本发明的设备可自动控温、定时搅拌、自动充氧和抽氧、可使物料中微生物在厌氧发酵和好氧发酵及其代谢产物的酶解活动中保持一种动态均衡状态，操作简便。
2.所制造产品以10-20％替代常规饲料使用，不仅具备商品饲料酸化剂的所有功能，还能提供大量活性益生菌、小分子复合多肽类、多糖类、复合氨基酸，极大节省常规饲料成本；
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2是本发明一个实施例的立体图。
图3是搅拌轴的结构示意图。
图4是充氧抽氧装置的一个结构示意图。
图5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。如果没有特殊说明，本发明所采用的设备或化学用品均可从市场上买到。
本发明实施例1
如图1、图2所示，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，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。
本发明实施例2
养殖场自配全价料：所述全价料组成按质量百分比为玉米70％、豆粕15％、木薯粉6.4％、麸皮5％、微量元素1.5％、微生物1.5％、磷酸氢钙0.6％。
A、设备检查：打开电源，检测设备指示灯、水箱水位是否正常，关闭出料口，开启自动加热，温度设置：饲用原料酶解脱毒专用菌37℃；
B、投料：打开仓门，开启手动搅拌，根据配方依次投100％自配的全价料混匀后，再投入重量百分比0.1％饲用原料酶解脱毒专用菌(粪肠球菌∶植物乳杆菌∶酿酒酵母∶枯草芽孢杆菌∶沸石粉＝1∶3∶3∶2∶1)，充分搅拌均匀；
C、调节含水量：按罐内物料总量添加适量水，搅拌搅匀，控制物料水分在40％左右，即轻握物料，以指缝有水，但不滴下为宜；
D、固相双动态酶解发酵：盖上仓门，设置自动搅拌每3小时搅拌10分钟，保温37℃，兼性不饱和发酵24小时，定时监控温度变化及自动搅拌系统保持运行正常；
本发明实施例3
发酵豆粕：
A、设备检查：打开电源，检测设备指示灯、水箱水位是否正常，关闭出料口，开启自动加热，温度设置：饲用原料酶解脱毒专用菌37℃；
B、投料：打开仓门，开启手动搅拌，根据配方依次投入70％的豆粕和30％麸皮，再投入重量百分比0.1％饲用原料酶解脱毒专用菌(粪肠球菌∶植物乳杆菌∶酿酒酵母∶枯草芽孢杆菌∶沸石粉＝1∶3∶3∶2∶1)，充分搅拌均匀；
C、调节含水量：按罐内物料总量添加适量水，搅拌搅匀，控制物料水分在40％左右，即轻握物料，以指缝有水，但不滴下为宜；
D、固相双动态酶解发酵：盖上仓门，设置自动搅拌每3小时搅拌10分钟，保温37℃，兼性不饱和发酵24小时，定时监控温度变化及自动搅拌系统保持运行正常；
对实施例2和3得到的发酵全价料和发酵豆粕的检测所示：
质量指标
自配全价料发酵前蛋白含量30.59％，粗脂肪1.95％，粗纤维23.4％；发酵后粗蛋白28.55％，粗脂肪1.83％，粗纤维22.51％，营养损耗分别为2.04％、0.12％和0.89％；
豆粕发酵前蛋白含量32.87％，粗脂肪1.98％，粗纤维26.67％；发酵后粗蛋白31.85％，粗脂肪1.88％，粗纤维25.77％，营养损耗分别为1.02％、0.1％和0.9％，营养损耗小，而传统的发酵工艺在10-15％，由此可见，采用本发明的发酵工艺，营养得到了最大程度的保留；
将本申请制备得到的饲料对猪进行测试实验，以自配料作为对照，其中自配料为质量比豆粕25％，玉米70％，麸皮5％，结果如表1所示：
表1
| 组别 | 对照组 | 试验组 |
| 试验初头数(头) | 16 | 28 |
| 试验初体重(kg/头) | 34.09 | 37.8 |
| 试验天数(d) | 25 | 25 |
| 试验末体重(kg/头) | 51.94 | 57.91 |
| 发病率(％) | 0 | 0 |
| 成活率(％) | 100 | 100 |
| 平均每头增重(kg) | 17.84 | 20.11 |
| 耗料量(kg) | 685 | 1300 |
| 平均耗料量(kg/头) | 42.81 | 46.43 |
| 平均日增重(kg) | 0.71 | 0.80 |
| 平均日耗料量(kg/头) | 1.71 | 1.86 |
| 料肉比 | 2.41 | 2.32 |
本次试验未改变养殖场营养配方，完全使用养殖场自配料进行发酵，从表面看成本增加，单位成本上升约2.34％，增加了核心菌剂的成本。但对利润具体核算，对照组耗料量42.81kg/头、净增重17.84kg/头，试验组耗料量46.43kg/头、净增重20.1kg/头。按当时生猪价格14元/kg算，净利润：试验组14*20.1-3.28*46.43＝129.11元/头，对照组14*17.84-3.2*42.81＝112.77元/头。从数据可以看出，即使在试验过程中增加了核心菌剂成本，但最终利润试验组仍比对照组增加129.11-112.77＝16.34元/头。如果一窝按10头猪算，完全使用发酵料饲喂，在这个试验阶段一窝猪能净赚163.4元。
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 (10)
1.一种饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，其特征在于，采用固相双动态酶解发酵装置处理自配全价料和常规饲料原料，其中所述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)；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)；
所述工艺为：
A、设备检查：打开电源，检测设备指示灯、水箱水位是否正常，关闭出料口，开启自动加热，温度设置：酵母菌30℃，其它菌或菌剂37℃；
B、投料：打开仓门，开启手动搅拌，根据配方依次投入69.9％饲料原料，30％麸皮或稻壳混匀，或者投入99.9％自配的全价料混匀后，再投入重量百分比0.1％饲用原料酶解脱毒专用菌，充分搅拌均匀；
C、调节含水量：按罐内物料总，量添加适量水，搅拌搅匀，控制物料水分在40％左右，即轻握物料，以指缝有水，但不滴下为宜；
D、固相双动态酶解发酵：盖上仓门，设置自动搅拌每3小时搅拌10分钟，保温37℃，兼性不饱和发酵24小时，定时监控温度变化及自动搅拌系统保持运行正常；
E、单菌好氧发酵：若接种好氧菌，则设置搅拌手动全程开启，充氧手动全程开启，保温发酵24小时，所述好氧菌为酵母菌、枯草芽孢杆菌、霉菌或放线菌；
F、单菌厌氧发酵：若接种厌氧菌，则设置全程关闭搅拌，关闭充氧，保温发酵24小时，所述厌氧菌为乳酸菌或光合菌；
所述全价料组成按质量百分比为玉米70％、豆粕15％、木薯粉6.4％、麸皮5％、微量元素1.5％、微生物1.5％、磷酸氢钙0.6％。
2.根据权利要求1所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，其特征在于：所述饲料原料为玉米、豆粕、杂粕、高梁、木薯或小麦。
3.利用权利要求1～2任一项所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，其特征在于：固相双动态酶解发酵装置运行期间应保证夹层有水，避免加热管干烧损坏设备。
4.根据权利要求3所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，其特征在于，罐内物料投入量不得超过罐体的70％，以免影响好氧发酵效率或因超负荷运行导致电机损烧。
5.根据权利要求4所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺，其特征在于，所述饲用原料酶解脱毒专用菌的组分和质量配比为粪肠球菌∶植物乳杆菌∶酿酒酵母∶枯草芽孢杆菌∶沸石粉＝1～2∶1～2∶2～3∶2～3∶1。
6.采用权利要求5所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺制备得到的发酵产物的用途，其特征在于，将发酵后的产物用于制备全价生物饲料，包括：全价配合料发酵酶解结束后，开启仓门，取少量发酵物料观察，味呈酸甜、酒香浓郁，即为发酵成功，根据产品要求适量加入其它物料混合复配，以调整产品成分或性状，用专用厌氧袋密闭包装即得全价生物饲料。
7.采用权利要求5所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺制备得到的发酵产物的用途，其特征在于，将发酵后的产物用于低品质饲料原料的无害化处理，包括：低品质饲料原料发酵酶解结束后，开启仓门，取少量发酵物料观察，味呈酸甜、酒香浓郁，即为发酵成功，干燥后即得高品质单体原料。
8.采用权利要求5所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺制备得到的发酵产物的用途，其特征在于，将发酵后的产物用于制备复合发酵中药，包括：复合中药发酵结束，根据产品要求适量加入其它物料混合复配，或吸附干燥，以调整产品成分、性状，用专用厌氧袋密闭包装，即得复合发酵中药。
9.采用权利要求5所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺制备得到的发酵产物的用途，其特征在于，将发酵后的产物用于制备功能性活菌制剂，包括：单菌或复合菌培养周期到，开启仓门，取少量培养物料观察，具有特征微生物的发酵香味，则培养结束，根据产品要求适量加入其它物料混合复配，或吸附干燥，以调整产品成分、性状，用专用厌氧袋密闭包装，即得功能性活菌制剂。
10.采用权利要求5所述的饲料原料固相双动态酶解发酵工艺制备得到的发酵产物的用途，其特征在于，将发酵后的产物用于制备复合营养型饲料酸化剂，包括：发酵过程适当控制较高含水量，进行充分厌氧发酵，发酵结束，用专用厌氧袋密闭包装，20℃以上常温保存10天左右，即得复合营养型饲料酸化剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160224 |