CN113073044B - 一种集装箱式厌氧发酵系统和陈皮柑果肉风味发酵饲料的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于发酵饲料领域，其公开了一种适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统，包括集装箱、置于集装箱内的管道系统，所述管道系统上连接有若干厌氧发酵模块，其特征在于，所述管道系统包括进料管道、出料管道、冲洗加气管道，所述厌氧发酵模块包括发酵袋，所述发酵袋的上部连接进料管道和冲洗加气管道。该系统在集装箱内布置多排多列进料管道、出料管道，用于向发酵袋内注入原料浆液、排出发酵后的浆体，能够自动化的输送，可适用于间歇性作业，无需过多人工参与，适用于规模化的生产和制造。同时，本发明还公开了基于该系统生产陈皮柑果肉风味发酵饲料的工艺方法。

Description

一种集装箱式厌氧发酵系统和陈皮柑果肉风味发酵饲料的生 产方法

技术领域

本发明涉及发酵饲料领域，特别是一种适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统，以及基于该系统生产陈皮柑果肉风味发酵饲料的工艺方法。

背景技术

CN201610981970.3公开了一种青储饲料及青储饲料制作方法。青储饲料由包括如下重量份的原料发酵而成：玉米秸秆100—110份、甘薯秧100—110份、紫花苜蓿70—80份、饲料级大豆70—80份、麦麸20—30份、甲酸钙3—5份、饲料级复合维生素2—3份、饲料级氨基酸2—3份、中草药组合添加剂7—8份和复合微生物发酵剂10—15份；青储饲料制作方法包括如下步骤：原料准备、发酵窑准备、填料发酵、覆土封窑、开窑取料。

CN201921778167.5公开了一种青储饲料发酵装置，涉及青储饲料生产技术领域，用于解决青储饲料发酵过程中产生发酵气体导致发酵环境的压力变化，从而影响青储饲料发酵的品质的问题，包括上端封口的发酵筒，发酵筒上端设有排气口，发酵筒侧面倾斜向上设有带有料盖的进料口，发酵筒内设有贴合在发酵筒内壁的活动板，活动板上设有多个上大下小的锥形通孔，发酵筒和活动板上设有带动活动板升降的升降机构，发酵筒下端铰接有底盖，底盖上设有用于锁紧底盖自由端和发酵筒的锁紧机构，底盖、活动板和发酵筒之间形成发酵腔，每个锥形通孔上均设有维持发酵腔压力稳定的调压机构。

现有的青储发酵装置大多是针对秸秆等农作物的处理，对于大型的水果加工企业来说，比如菠萝、橘子、苹果等罐头厂家，会产生大量的含糖量比较高的果皮、果核等废弃物，这些废弃物含水率比较高，单独的采用坑储发酵有一定的难度，但是采用发酵罐来发酵其设备成本比较高。

本案主要用于针对于季节性农作物的下脚料能够进行快速的发酵处理，生产成为颗粒饲料，采用发酵袋进行发酵是现在流行的技术，比如采用呼吸膜发酵饲料专用袋，发酵时间8-10天就可以使用，还可以最长保存时间2年。

因此对发酵袋进行厌氧发酵，是可以进一步探究和优化的技术。

所以，本技术方案所要解决的首要问题是：如何实现针对于含水率、含糖量高的水果下脚料的青储饲料的规模化的发酵、制造。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统，该系统在集装箱内布置多排多列进料管道、出料管道，用于向发酵袋内注入原料浆液、排出发酵后的浆体，能够自动化的输送，可适用于间歇性作业，无需过多人工参与，适用于规模化的生产和制造。同时，本发明还提供一种陈皮柑果肉风味发酵饲料的生产方法。

本发明提供的技术方案为：一种适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统，包括集装箱、置于集装箱内的管道系统，所述管道系统上连接有若干厌氧发酵模块，所述管道系统包括进料管道、出料管道、冲洗加气管道，所述厌氧发酵模块包括发酵袋，所述发酵袋的上部连接进料管道和冲洗加气管道，所述发酵袋的下部连接出料管道，所述进料管道内设有绞龙；所述进料管道、出料管道、冲洗加气管道和对应的发酵袋之间均有控制阀。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，所述集装箱包括立方体的框架，所述框架的上侧和下侧设有沿框架长度延伸的梁，上侧的梁和下侧的梁之间焊接有若干立柱，所述立柱上由上而下固定有若干托板，所述发酵袋搁置与所述托板上。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，所述进料管道、出料管道、冲洗加气管道固定在立柱上；所述托板的底部设有开孔，所述发酵袋通过软管连接至出料管道。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，还包括控制器，所述托板上设有称重模块，所述发酵袋内设有气压传感器，所述控制阀、称重模块、气压传感器分别电连接至控制器。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，所述发酵袋内设有温度传感器，所述托板上设有温度调节模块，所述温度传感器和温度调节模块均连接至控制器。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，还包括进料模块，所述进料模块连接至各进料管道；所述进料模块包括可移动式支架、设置在支架上的倾斜布置的输送管道，所述输送管道的底部设有料斗，所述输送管道的顶部以可拆卸的方式连接至进料总管，多根进料管道由上而下连接至进料总管。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，所述出料管道内设有绞龙，所述出料管道的末端为排料端和排水端，所述排料端和排水端均设有控制阀。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，所述排料端通过管道连接至混合造粒机，用于将发酵后的青储饲料和淀粉混合，制粒并干燥。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，所述出料管道上还设有快接接头，所述快接接头用于连接青储饲料袋，所述青储饲料袋上设有用于和快接接头连接的连接件以及供青储饲料袋内气体由内而外单向流动的单向阀。

在上述的适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统中，所述集装箱的顶壁设有吊轨，所述吊轨上设有可沿吊轨移动的图像采集模块，所述控制器分别和图像采集模块、温度传感器、压力传感器电连接。

进一步的优选，控制器还和各绞龙对应的电机、控制阀电连接，以实现整个集装箱内各电气设备的智能化控制。

同时，本发明还提供一种陈皮柑果肉风味发酵饲料的生产方法，包括如下步骤：

步骤1：将陈皮柑果肉：麦麸：玉米粉以6:3-4：0.3-0.6的比例混合搅拌，控制体系水分在45-55％；

由于陈皮柑果肉含水率可高达80％，因此必须提供其他物料控制水分，本发明采用麦麸和玉米粉进行水分调节，并且通过麦麸和玉米粉的合理搭配为混合菌提供合适的氮源和碳源，达到最优的厌氧发酵效果；

步骤2：向步骤1的混合物中加入混合菌液3％(相当于混合物总重)，混合菌液中含菌浓度(1-2)*10⁹cfu/ml；菌种组成为酵母菌，纤维素酶菌，蛋白酶菌，乳酸菌，浓度比为2：1：1：1；

步骤3：将步骤2的混合物加入到如上所述的系统中进行发酵，发酵时间3-5天，发酵温度为28-32℃，发酵初期需要进行间歇性排气，待有氧发酵完成后即可密闭进行厌氧发酵，定期排出发酵产生的气体；

步骤4：发酵结束后将物料排出，进入到混合造粒机中和糊精、蔗糖、淀粉等物料进行混合制备成为颗粒料，颗粒料中含水率为8-12％

本发明在采用上述技术方案后，其具有的有益效果为：

本发明的系统在集装箱内布置多排多列进料管道、出料管道，用于向发酵袋内注入原料浆液、排出发酵后的浆体，能够自动化的输送，可适用于间歇性作业，无需过多人工参与，适用于规模化的生产和制造。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的工作原理图；

图3是本发明的实施例1的控制结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1：

如图1-3所示，一种适用于陈皮柑果肉风味发酵饲料生产的集装箱式厌氧发酵系统，包括集装箱1、置于集装箱1内的管道系统，所述管道系统上连接有若干厌氧发酵模块，所述管道系统包括进料管道2、出料管道3、冲洗加气管道4，所述厌氧发酵模块包括发酵袋5，所述发酵袋5的上部连接进料管道2和冲洗加气管道4，所述发酵袋5的下部连接出料管道3，所述进料管道2内设有绞龙；所述进料管道2、出料管道3、冲洗加气管道4和对应的发酵袋5之间均有控制阀11。

在生产过程中，将瓜果下脚料通过粉碎机粉碎，加入适量的水使之形成浓浆或半流体，使之能够通过进料管道2的绞龙进行输送，输送到各发酵袋5进行发酵，发酵初期，有氧发酵占主导地位，袋内的氧气会被快速消耗，这个时候冲洗加气管道4要打开并放空，使袋内的气体降压到合适的压力，然后发酵袋5内的物料进入到厌氧发酵阶段。一般来说，厌氧发酵所适合的温度范围比较宽，从室温到50℃都是可行的，可不进行过于严格的温度控制。温度比较高的情况下一个星期可完成发酵，发酵液经过出料管道3排出，物料再在外部进行二次混合，造粒即可。排料后的发酵袋5可进行下一次加料，在下一次加料前，需要通过冲洗加气管道4进行冲洗，并注入气体吹干。冲洗加气管道4上接入压缩气体管道、冲洗水管道、排空管道，可实现冲洗、吹干、调节发酵袋5内压力的目的。

作为本实施例的进一步优选，所述集装箱1包括立方体的框架，所述框架的上侧和下侧设有沿框架长度延伸的梁，上侧的梁和下侧的梁之间焊接有若干立柱6，所述立柱6上由上而下固定有若干托板7，所述发酵袋5搁置与所述托板7上，所述进料管道2、出料管道3、冲洗加气管道4固定在立柱6上；所述托板7的底部设有开孔，所述发酵袋5通过穿过开孔的软管连接至出料管道3。托板7的作用是用于承托发酵袋5，作为优选，托板7上还设置称重模块9，通过称重模块9可控制与该发酵袋5对应的进料管道2上控制阀11的开度，此外，还包括控制器8，所述发酵袋5内设有气压传感器10，所述控制阀11、称重模块9、气压传感器10分别电连接至控制器8。气压传感器10根据感应到的气压信号，控制冲洗加气管道4什么时候放空，控制袋内压力。

在本实施例中，所述发酵袋5内设有温度传感器12，所述托板7上设有温度调节模块13，所述温度传感器12和温度调节模块13均连接至控制器8。一般来说，温度调节模块13为固定与称重模块9下方的电加热线圈，在厌氧发酵过程中，温度高一点对发酵过程没有太明显的负面影响，温度过低会严重延缓发酵进程，电加热线圈主要是在厌氧发酵进程较慢的时候适当加温，加快反应进程。

作为本实施例的优选，还包括进料模块，所述进料模块连接至各进料管道2；所述进料模块包括可移动式支架14、设置在支架14上的倾斜布置的输送管道15，所述输送管道15的底部设有料斗16，所述输送管道15的顶部以可拆卸的方式连接至进料总管17，多根进料管道2由上而下连接至进料总管17。一个料斗16连接3根输送管道15，每根输送管道15对应一列进料管道2，一列进料管道2可为2根或3根。该进料模块为可移动、可拆卸的结构，当一个集装箱1内的发酵袋5进料结束后可移至另外一个集装箱1进行进料操作。

作为本实施例的优选，所述出料管道3内设有绞龙，所述出料管道3的末端为排料端和排水端，所述排料端和排水端均设有控制阀11，所述排料端通过管道连接至混合造粒机20，用于将发酵后的青储饲料和淀粉混合，制粒并干燥。

本实施例的优势之一是：采用发酵袋5可进行各物料独立的厌氧发酵，即使其中一个物料发生霉变，也在可控范围内。并且采用多个发酵袋5，其控制精度高，相比传统的粗放式的厌氧发酵方式，其发酵可靠性更好。

为了更好的实现对于本系统的智能化的控制，本发明在对各物料进行智能化控制方面做了进一步优化，具体来说，还包括控制器8，所述集装箱1的顶壁设有吊轨19，所述吊轨19上设有可沿吊轨19移动的图像采集模块18，所述控制器8分别和图像采集模块18、温度传感器、压力传感器电连接。进一步的优选，控制器8还和各绞龙对应的电机、控制阀电连接，以实现整个集装箱1内各电气设备的智能化控制。

本实施例中，图像采集模块18可为补光灯和鱼眼摄像头的组合，也可以是近红外扫描系统。

本发明的控制器8用于控制图像采集模块18进行采集，其图像采集的信号来自于温度传感器和压力传感器，在本实施例中，一个集装箱1内的多个发酵袋5都是在同一环境同一条件下发酵的，在运行过程中，通过检测温度和压力数据，来判断整体的发酵情况是如何，找出温度、压力异常的发酵袋5，然后图像采集模块18沿吊轨19移动到该发酵袋5的附近，进行图像采集，图像通过通信模块发送到外设的服务器或服务器，由服务器进行图像识别和判断，识别是否存在白色霉斑，或长毛的情况。

通过温度、压力、图像识别的结合，可实时监控发酵情况，并将处理结果发送到管理者手机或电脑上，管理者可进行相应的处理。

对于有些客户来说，不要求采购干粒料，只希望采购青储饲料，为了达到该目的，所述出料管道上还设有快接接头，所述快接接头用于连接青储饲料袋，所述青储饲料袋上设有用于和快接接头连接的连接件以及供青储饲料袋内气体由内而外单向流动的单向阀。

通过销售填充有青储饲料的青储饲料袋，实现青储饲料的销售。

实施例2

采用本发明的设备，加工陈皮柑果肉，广东新会是陈皮的主产区，陈皮果肉可利用途径非常受限、资源利用程度不高，污染极大。

物料组成如下：

陈皮柑果肉：麦麸：玉米粉＝6：3.5：0.5

采用进料管道加入到发酵袋中进行厌氧发酵时，混合物中含如下厌氧发酵菌：

3％混合菌液(酵母菌：纤维素酶菌：蛋白酶菌：乳酸菌＝2：1：1:1，混合菌液浓度：10⁹cfu/ml)

物料水分含量：45％-55％。

发酵时间为3-5天，发酵温度控制在28-32℃；发酵初期需要进行间歇性排气，待有氧发酵完成后即可密闭进行厌氧发酵，定期排出发酵产生的气体，发酵产生的气体定期排出通过冲洗加气管道进行，冲洗加气管道除了具有冲洗、吹干的功能，其主管道上还有放空阀，在发酵过程中，起着放空排气的作用。

发酵结束后将物料排出，进入到混合制粒机中和糊精、蔗糖等物料进行混合制备成为颗粒料，颗粒料中含水率为8-12％，辅料蔗糖占25％-40％，糊精占10-15％，优选地，辅料蔗糖占30％，糊精占12％，颗粒料中含水率为10±1％。

对比例1

大体同实施例2，不同地方在于，物料组成如下：

陈皮柑果肉：麦麸：玉米粉＝6：1：3。

对比例2

大体同实施例2，不同地方在于：

混合物中含如下厌氧发酵菌

3％混合菌液(酵母菌：蛋白酶菌：乳酸菌＝2：1:1，混合菌液浓度：10⁹cfu/ml)。

对比例3

大体同实施例2，不同地方在于：

混合物中含如下厌氧发酵菌

3％混合菌液(酵母菌：纤维素酶菌：乳酸菌＝2：1：1，混合菌液浓度：10⁹cfu/ml)。

对比例4

大体同实施例2，不同地方在于：

混合物中含如下厌氧发酵菌

3％混合菌液(酵母菌：纤维素酶菌：蛋白酶菌＝2：1：1，混合菌液浓度：10⁹cfu/ml)。

通过实施例2以及对比例1-4上述方法制备得到的颗粒料，该颗粒料用于饲养(优质肉鸡和断奶仔猪及中大猪)；

其中，肉鸡的饲养条件为：品种为慢速型优质型肉鸡，鸡日龄为60天，饲养周期为4至8周，日均投料量为100-200g/每kg饲料。

仔猪的饲养条件为：品种为二元杂或三元杂商品肉猪，断奶仔猪体重为10kg，中猪为20kg及大猪为60kg，饲养周期为4至8周。日均投料量分别为150g/每kg饲料、300g/每kg饲料及500g/每kg饲料。

饲养结果如下表1：

表1不同饲料的料肉比

经过4-8周的饲养，本发酵饲料可大幅度提高优质肉鸡和猪的健康水平，肉鸡的料肉比为2.5：1，断奶仔猪、中猪及大猪的料肉比为1.6：1、2.4：1及2.8：1，肉质鲜美，肌内脂肪丰富，风味与口感极佳。

采用本发明的加工设备进行厌氧发酵，其控制精度高、连续化作业程度高，适用于批量作业生产。

并且本发明的设备可置于农业主产区，无需建设专门的厂房，主需要铺设水电管路即可。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种陈皮柑果肉风味发酵饲料的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将陈皮柑果肉：麦麸：玉米粉以6:3-4：0.3-0.6的比例混合搅拌，控制体系水分在45-55%；

步骤2：向步骤1的混合物中加入混合菌液3%，混合菌液中含菌浓度（1-2）*10⁹cfu/ml；菌种组成为酵母菌，纤维素酶菌，蛋白酶菌，乳酸菌，浓度比为2：1：1：1；

步骤3：将步骤2的混合物加入到集装箱式厌氧发酵系统中进行发酵，发酵时间3-5天，发酵温度为28-32℃，发酵初期需要进行间歇性排气，待有氧发酵完成后即可密闭进行厌氧发酵，定期排出发酵产生的气体；

步骤4：发酵结束后将物料排出，进入到混合造粒机中和糊精、蔗糖、淀粉物料进行混合制备成为颗粒料，颗粒料中含水率为8-12%；

所述集装箱式厌氧发酵系统，包括集装箱、置于集装箱内的管道系统，所述管道系统上连接有若干厌氧发酵模块，所述管道系统包括进料管道、出料管道、冲洗加气管道，所述厌氧发酵模块包括发酵袋，所述发酵袋的上部连接进料管道和冲洗加气管道，所述发酵袋的下部连接出料管道，所述进料管道内设有绞龙；所述进料管道、出料管道、冲洗加气管道和对应的发酵袋之间均有控制阀；还包括进料模块，所述进料模块连接至各进料管道；所述进料模块包括可移动式支架、设置在支架上的倾斜布置的输送管道，所述输送管道的底部设有料斗，所述输送管道的顶部以可拆卸的方式连接至进料总管，多根进料管道由上而下连接至进料总管；所述出料管道内设有绞龙，所述出料管道的末端为排料端和排水端，所述排料端和排水端均设有控制阀；所述排料端通过管道连接至混合造粒机，用于将发酵后的青储饲料和淀粉混合，制粒并干燥；所述出料管道上还设有快接接头，所述快接接头用于连接青储饲料袋，所述青储饲料袋上设有用于和快接接头连接的连接件以及供青储饲料袋内气体由内而外单向流动的单向阀，所述集装箱包括立方体的框架，所述框架的上侧和下侧设有沿框架长度延伸的梁，上侧的梁和下侧的梁之间焊接有若干立柱，所述立柱上由上而下固定有若干托板，所述发酵袋搁置与所述托板上，所述进料管道、出料管道、冲洗加气管道固定在立柱上；所述托板的底部设有开孔，所述发酵袋通过软管连接至出料管道。