CN109329562A - 一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料，其原料组成及重量份比为：豆粉15‑30、微生物发酵组合物50‑80、磷酸氢钙0.5‑1，微生物发酵组合物由微生物混合菌剂、组合酶剂、餐厨垃圾、水按0.5‑1∶0.5‑1∶100∶20‑30的重量比于25‑50℃下好氧发酵8‑12h得到，微生物混合菌剂的原料组成包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉和米曲霉，组合酶剂为蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶、果胶酶、脂肪酶的混合物。该设计不仅实现了有机质的深度降解、有利于改善动物体内的免疫功能，而且发酵周期短、不会产生恶臭。

Description

一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料及其制备方法

技术领域

本发明属于有机饲料领域，具体涉及一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料及其制备方法。

背景技术

餐厨垃圾作为生物质的重要组成部分，富含蛋白质、脂肪及各种微量元素，完全满足其作为饲料原料的基本要求，且产生较为集中，作集中资源化处理比较容易。餐厨垃圾一般产生于家庭、学校和单位的食堂以及餐饮行业。据调查，目前我国约有大小餐馆470多万家，月餐厨垃圾总产量达13.4万吨，数量巨大。因此，对餐厨垃圾的资源化利用不仅能在一定程度上弥补我国资源的缺口，而且能改善日益严重的环境卫生问题。

目前，餐厨垃圾的处理主要有好氧堆肥、饲料化和厌氧消化，其中饲料化技术约占80％，居于主导地位。餐厨垃圾的饲料化有物理和生物两种途径，物理途径是直接将餐厨垃圾脱水后进行干燥消毒，粉碎后制成饲料，生物途径是利用微生物菌体将餐厨垃圾进行发酵，并通过微生物不断生长繁殖和新陈代谢，使发酵体积累有用的菌体、酶和中间体，而后将这些发酵体烘干后制成蛋白饲料。但现有的饲料化处理方法对餐厨垃圾多仅进行初步降解效，且在发酵过程中容易产生恶臭等气味。

发明内容

基于上述背景，本发明提供了一种降解效率高、制备过程不会产生恶臭的以餐厨垃圾为原料的有机饲料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料，所述有机饲料的原料组成及其重量份比为：豆粉15-30、微生物发酵组合物50-80、磷酸氢钙0.5-1，所述微生物发酵组合物由微生物混合菌剂、组合酶剂、餐厨垃圾、水按0.5-1∶0.5-1∶100∶20-30的重量比于25-50℃下好氧发酵得到，其中，所述微生物混合菌剂的原料组成包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、黑曲霉(Aspergillus niger)和米曲霉(Aspergillusoryzae)，所述组合酶剂为蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶、果胶酶、脂肪酶的混合物。

所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉的接种量均为餐厨垃圾重量的0.2％-0.3％。

所述蛋白酶为5000-8000U/g，所述纤维素酶为1000-2000U/g，所述葡聚糖酶为3000-5000U/g，所述果胶酶为2000-4000U/g，所述脂肪酶为10000-20000U/g。

一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料的制备方法，依次包括以下步骤：

微生物发酵组合物的制备：先将组合酶剂、微生物混合菌剂和水按所需比例混匀，形成降解液，再向降解液中加入餐厨垃圾混匀以得到混合物料，随后于25-50℃下好氧发酵8-12h即得到微生物发酵组合物；

有机饲料的制备：先对微生物发酵组合物进行破碎，然后将其与豆粉、磷酸氢钙按所需比例混匀即可。

所述发酵温度保持在35-45℃。

在整个好氧发酵过程中，由混合物料的底部持续通入氧浓度为10％-20％的空气。

所述制备方法还包括餐厨垃圾的前处理步骤，该步骤位于微生物发酵组合物的制备之前；

所述餐厨垃圾的前处理为：采用固液分离机对餐厨垃圾进行挤压脱水。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料包括微生物发酵组合物，且微生物发酵组合物由特定的微生物混合菌剂、特定的组合酶剂、餐厨垃圾、水按0.5-1∶0.5-1∶100∶20-30的重量比于25-50℃下好氧发酵得到，该设计采用多种中温好氧发酵菌种，这些菌种在生长过程会分泌多种能够降解有机质(包括蛋白质、脂质、纤维素等)并抑制有害菌生长的酶，枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等细菌的前期降解结合黑曲霉、米曲霉的后续酶解，再加上所述组合酶剂的联合作用，不仅实现了有机质的深度降解，降解得到的各种氨基酸可满足动物的日常需求，无需添加赖氨酸、蛋氨酸等氨基酸，而且还能促使机体产生抗菌活性物质，有利于动物体内的微生态平衡，改善动物体内的免疫功能，同时，在整个发酵过程中不会产生恶臭等气味，发酵周期也仅需8-12h，显著短于餐厨垃圾的常规降解周期。因此，本发明不仅实现了有机质的深度降解、有利于改善动物体内的免疫功能，而且发酵周期短、不会产生恶臭。

2、本发明一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料中添加了果胶酶和葡聚糖酶，这两种酶与枯草芽孢杆菌协同作用可有效提高单宁等不易降解有机物的降解率，改善饲料的适口性。因此，本发明饲料的适口性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料，所述有机饲料的原料组成及其重量份比为：豆粉15-30、微生物发酵组合物50-80、磷酸氢钙0.5-1，所述微生物发酵组合物由微生物混合菌剂、组合酶剂、餐厨垃圾、水按0.5-1∶0.5-1∶100∶20-30的重量比于25-50℃下好氧发酵得到，其中，所述微生物混合菌剂的原料组成包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、黑曲霉(Aspergillus niger)和米曲霉(Aspergillusoryzae)，所述组合酶剂为蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶、果胶酶、脂肪酶的混合物。

所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉的接种量均为餐厨垃圾重量的0.2％-0.3％。

所述蛋白酶为5000-8000U/g，所述纤维素酶为1000-2000U/g，所述葡聚糖酶为3000-5000U/g，所述果胶酶为2000-4000U/g，所述脂肪酶为10000-20000U/g。

一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料的制备方法，依次包括以下步骤：

微生物发酵组合物的制备：先将组合酶剂、微生物混合菌剂和水按所需比例混匀，形成降解液，再向降解液中加入餐厨垃圾混匀以得到混合物料，随后于25-50℃下好氧发酵8-12h即得到微生物发酵组合物；

有机饲料的制备：先对微生物发酵组合物进行破碎，然后将其与豆粉、磷酸氢钙按所需比例混匀即可。

所述发酵温度保持在35-45℃。

在整个好氧发酵过程中，由混合物料的底部持续通入氧浓度为10％-20％的空气。

所述制备方法还包括餐厨垃圾的前处理步骤，该步骤位于微生物发酵组合物的制备之前；

所述餐厨垃圾的前处理为：采用固液分离机对餐厨垃圾进行挤压脱水。

本发明所用主要原料说明如下：

枯草芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌能产生α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，实现蛋白质、粗纤维等有机质的水解，同时，该菌在生长过程中会产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，可明显的抑制致病菌或内源性感染的致病菌。

巨大芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌在代谢过程中会通过消耗氨氮化合物、可溶性硫化物，并降低细菌脲酶和半胱氨酸脱巯基酶的活性，从而有效抑制发酵过程中恶臭气体的产生，将其用于饲料中可有效减少动物排泄物和肠道中氨气、硫化氢的产生和排放，同时提高动物对饲料营养物质的利用率，并显著增加血清中钙和磷的含量。

蜡样芽孢杆菌：能分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、水杨素、糊精等，同时产生抗菌物质，拮抗动物病原菌，维护并调节肠道生态平衡，改善动物体内的免疫功能，增强抗病力。

地衣芽孢杆菌：具有独特的生物夺氧作用机制，抑制致病菌的生长繁殖，同时可产生多种活性酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等，并产生多种抗生物，包括脂肽类、几丁质酶、抗菌蛋白、肽类、肽聚糖、磷酸类、核酸类、氨基酸类等物质，另外，其进入肠道后，可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌。

黑曲霉：可产生酸性蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、纤维素酶、柠檬酸、葡糖酸、没食子酸等，将纤维素等大分子有机物转化成可发酵型糖，可发酵性糖被微生物利用后可转化为菌体蛋白，从而提高可利用蛋白的含量。

米曲霉：可产生酸性、中性、碱性蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、果胶酶、曲酸、糖化酶、纤维素酶、半纤维素酶、植酸酶、脂肪酶等，不仅能将蛋白质降解为蛋白胨、多肽和低聚肽，还能降解粗纤维、植酸等。

本发明通过由混合物料底部持续通入氧浓度为10％-20％的空气，不仅能够保证微生物生长代谢所需的氧气供给，而且在使物料保持松散状态的同时还可有效控制发酵温度。

生物发酵组合物的破碎：由于经发酵处理后的生物发酵组合物会出现部分结块的现象，因此需要先对其进行破碎。

餐厨垃圾的脱水：本发明通过预先将餐厨垃圾进行脱水处理，可同时除去其中的部分水分和盐分，从而保证堆肥过程中各菌及酶的降解活性。

本发明所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉可采用本领域常规的方法培养得到，也可采用市售产品。

实施例1：

一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料，其原料组成及重量份比为：豆粉15、微生物发酵组合物50、磷酸氢钙0.5，其中，所述微生物发酵组合物的原料组成及其重量份比为：微生物混合菌剂0.5、组合酶剂1、餐厨垃圾100、水20，所述微生物混合菌剂的原料组成为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉和米曲霉，各菌的接种量均为餐厨垃圾重量的0.2％，所述组合酶剂为5000U/g蛋白酶、1000U/g纤维素酶、3000U/g葡聚糖酶、2000U/g果胶酶、10000U/g脂肪酶的混合物。

上述有机饲料的制备方法依次按照以下步骤进行：

餐厨垃圾的前处理为：采用固液分离机对餐厨垃圾进行挤压脱水；

微生物发酵组合物的制备：先将组合酶剂、微生物混合菌剂和水按所需比例混匀，形成降解液，再向降解液中加入脱水处理后的餐厨垃圾混匀以得到混合物料，随后于30-40℃下好氧发酵10h即得到微生物发酵组合物，其中，在整个好氧发酵过程中，由混合物料的底部持续通入氧浓度为10％-20％的空气；

有机饲料的制备：先对微生物发酵组合物进行破碎，然后将其与豆粉、磷酸氢钙按所需比例混匀即可。

实施例2：

与实施例1的不同之处在于：

所述生物有机肥的原料组成及重量份比为：豆粉25、微生物发酵组合物65、磷酸氢钙1，其中，所述微生物发酵组合物的原料组成及其重量份比为：微生物混合菌剂0.8、组合酶剂0.6、餐厨垃圾100、水23，所述微生物混合菌剂中各菌种的接种量均为餐厨垃圾重量的0.3％，所述组合酶剂为6000U/g蛋白酶、2000U/g纤维素酶、5000U/g葡聚糖酶、4000U/g果胶酶、12000U/g脂肪酶的混合物。

所述微生物发酵组合物的制备步骤中，好氧发酵温度保持在35-45℃，发酵时间为8h。

实施例3：

与实施例1的不同之处在于：

所述生物有机肥的原料组成及重量份比为：豆粉30、微生物发酵组合物72、磷酸氢钙0.8，其中，所述微生物发酵组合物的原料组成及其重量份比为：微生物混合菌剂1、组合酶剂0.5、餐厨垃圾100、水30，所述微生物混合菌剂中各菌种的接种量均为餐厨垃圾重量的0.3％，所述组合酶剂为8000U/g蛋白酶、2000U/g纤维素酶、4000U/g葡聚糖酶、3000U/g果胶酶、15000U/g脂肪酶的混合物。

所述微生物发酵组合物的制备步骤中，好氧发酵温度保持在40-50℃，发酵时间为8h。

实施例4：

与实施例1的不同之处在于：

所述生物有机肥的原料组成及重量份比为：豆粉21、微生物发酵组合物80、磷酸氢钙0.8，其中，所述微生物发酵组合物的原料组成及其重量份比为：微生物混合菌剂0.9、组合酶剂1、餐厨垃圾100、水25，所述组合酶剂为7000U/g蛋白酶、1000U/g纤维素酶、4000U/g葡聚糖酶、4000U/g果胶酶、20000U/g脂肪酶的混合物。

所述微生物发酵组合物的制备步骤中，好氧发酵温度保持在35-45℃，发酵时间为12h。

为检测上述实施例的效果，以购买的商品饲料为对比，通过动物饲养试验来比较饲养效果，动物饲养试验的试验对象为幼龄猪20只(公母各半)，随机平均分组，每组均为公母各半，结果显示，与对比例相比，本发明实施例的平均月增重与对比例相比提高了10％-15％，日采食量降低了8％-10％，且免疫力均强。

为检测果胶酶和葡聚糖酶对单宁降解率的影响，进行如下试验：

以不加入果胶酶、葡聚糖酶和枯草芽孢杆菌的微生物发酵组合物为对比例1、不添加果胶酶和葡聚糖酶的微生物发酵组合物为对比例2(其它条件与实施例1相同)、实施例1得到的微生物发酵组合物为试验例，对三者的单宁降解率进行考察，结果显示：试验例的单宁降解率比对比例高36.7％、20.4％。

Claims (7)

1.一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料，其特征在于：

所述有机饲料的原料组成及其重量份比为：豆粉15‐30、微生物发酵组合物50‐80、磷酸氢钙0.5‐1，所述微生物发酵组合物由微生物混合菌剂、组合酶剂、餐厨垃圾、水按0.5‐1∶0.5‐1∶100∶20‐30的重量比于25‐50℃下好氧发酵得到，其中，所述微生物混合菌剂的原料组成包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、黑曲霉(Aspergillus niger)和米曲霉(Aspergillus oryzae)，所述组合酶剂为蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶、果胶酶、脂肪酶的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉的接种量均为餐厨垃圾重量的0.2％‐0.3％。

3.根据权利要求1或2所述的一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料，其特征在于：所述蛋白酶为5000‐8000U/g，所述纤维素酶为1000‐2000U/g，所述葡聚糖酶为3000‐5000U/g，所述果胶酶为2000‐4000U/g，所述脂肪酶为10000‐20000U/g。

4.一种根据权利要求1所述的以餐厨垃圾为原料的有机饲料的制备方法，其特征在于：

所述有机饲料的制备方法依次包括以下步骤：

微生物发酵组合物的制备：先将组合酶剂、微生物混合菌剂和水按所需比例混匀，形成降解液，再向降解液中加入餐厨垃圾混匀以得到混合物料，随后于25‐50℃下好氧发酵8‐12h即得到微生物发酵组合物；

有机饲料的制备：先对微生物发酵组合物进行破碎，然后将其与豆粉、磷酸氢钙按所需比例混匀即可。

5.根据权利要求4所述的一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料的制备方法，其特征在于：所述发酵温度保持在35‐45℃。

6.根据权利要求4或5所述的一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料的制备方法，其特征在于：在整个好氧发酵过程中，由混合物料的底部持续通入氧浓度为10％‐20％的空气。

7.根据权利要求4或5所述的一种以餐厨垃圾为原料的有机饲料的制备方法，其特征在于：

所述制备方法还包括餐厨垃圾的前处理步骤，该步骤位于微生物发酵组合物的制备之前；

所述餐厨垃圾的前处理为：采用固液分离机对餐厨垃圾进行挤压脱水。