CN1310949A - 利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法,通过微生物发酵技术进行复合菌种的优化组合,利用各种农作物秸秆及其它农副产物,通过固体发酵,生产多种秸秆蛋白饲料,它具有成本低、原料广泛、发酵周期短、易推广、操作简便、适用性强等优点。

Description

利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法

本发明属于发酵蛋白饲料技术领域，特指一种利用微生物秸秆发酵剂生产发酵秸秆蛋白饲料的方法。

众所周知，随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，对动物蛋白的需求量也在增长，这就推动了畜牧业的迅速发展和与之相应的蛋白饲料的发展。但是，我国的畜牧业结构属典型的“耗料型”(或称“精料型”)。猪、家禽、食草牲畜所占比例分别是85％、9％和6％，若按这种畜牧业结构发展，饲料用粮将会非常紧缺。因此，只有大力加速发展食草生畜，才能达到调整畜牧业结构，才能实现“耗料型”结构向“节粮型”畜牧业结构的转化，才能缓解人畜争粮的根本矛盾。要发展食草畜牧业，必须拥有大量饲料资源。我国是一个农业大国，每年约产农作物秸秆8亿吨，但目前被利用的仅占15％左右，绝大部分农作物秸秆被直接焚烧，既造成严重的环境污染，又是惊人的资源浪费。近年来，由于饲料蛋白严重短缺的矛盾越来越突出，有关研究人员对利用农作物秸秆做为原料生产蛋白饲料进行了一些研究和开发，但严格地讲，目前尚没有较为成功地进行微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的应用技术。现有技术的主要问题在于：

1、有的技术仅采用物理处理方法，对秸秆进行简单的物理处理或对秸秆进行铡短或粉碎，不能使秸秆的营养成分发生较大的变化和提高。

2、有的技术仅采用化学方法，如使用皮硝、熟石膏、尿素、食盐、糖、高锰酸钾、蚁酸等对秸秆作简单的化学处理，对秸秆的营养成分改变不大，还有一定的副作用，并对环境造成一定的污染。

3、有的技术是通过添加复杂的微量元素和酶制剂，其生产成本较高，不便于在农村推广应用。

4、有的技术采用食用菌对秸秆进行分解转化，其分解转化的周期较长，长一般需要一个月以上的时间，生产效率较低。

5、有的技术是使用微生物分解复合菌粉，发酵秸秆生产饲料，但需要专业化的工厂供专门生产复合菌粉，不便于在农村普遍推广应用。

本发明的目的在于提供一种利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，利用现代生物技术，依据微生物种类多、生长繁殖快、容易培养、代谢能力强等特点，采用多菌联合固体发酵农作物秸秆生产蛋白饲料，克服现有技术的弊端，达到提高蛋白含量，促进氨基酸平衡，提高秸秆有效利用率的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，它包括如下步骤：

(一)制备微生物秸秆发酵剂：

1)选用如下的微生物菌种作为菌源：A、热带假丝酵母菌；B、白地霉菌C、康宁木霉菌；D、植物乳酸菌；

2)微生物秸秆发酵剂的制备工艺如下：

斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→三级液体培养→发酵液体→固体发酵→烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌种的发酵产物及辅料混合均匀→微生物秸秆发酵剂；其具体的制备工艺条件如下：

(1)斜面菌种：使用总含糖量10～20％的麦芽汁培养基，四种种子液的接种量分别为5～20％，在25～35℃条件下，摇床培养20～24小时，放入4℃冰箱中保存；

(2)液体菌种和一级液体培养：使用总含糖量10～20％的麦芽汁培养基或淀粉水解糖化液，四种种子液的接种量分别为5～20％，在25～35℃条件下，摇床培养20～24小时，或在25～35℃条件下，静止培养24～48小时；

(3)二级液体培养：使用含糖量10～20％淀粉水解糖化液，种子液的接种量5～20％，在25～35℃的条件下，摇床培养20～24小时，或在25～35℃的条件下，静止培养24～48小时；

(4)三级液体培养：使用淀粉水解糖化液，含糖量10～20％，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃的条件下，摇床培养20～24小时，或25～35℃静止培养24～48小时；

(5)发酵罐或大缸液体培养：使用淀粉水解糖化液，含糖量10～20％，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃的条件下，搅拌培养20～24小时，或在25～35℃的条件下，静止培养24～48小时；

(6)固体发酵：使用的发酵培养基配方以重量份数计为：豆饼粉20～35份、麦芽根粉20～30份、酒糟20～25份、秸秆粉10～20份、尿素或硫酸铵0.5～1.0份；原料∶水=1∶0.5-1.5，种子液的接种量为20～40％，在25～35℃的条件下，静止培养48～72小时；

(7)烘干及粉碎：将分别培养的固体发酵产物，在自然条件下或在45℃条件下烘干，水分小于10％；然后粉碎备用；

(8)将A、B、C、D四种发酵剂产物按重量份数配比0.2-0.8∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.2-0.8的比例混合，添加1～5重量份数氯化钠、0.5～2重量份数尿素、1～2重量份数蔗糖或其它糖；混合均匀即为本发明的微生物秸秆发酵剂；

(二)利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料：

将农作物秸秆铡成10厘米以下，添加5～40重量份的微生物秸秆发酵剂和10～30重量份的酒糟或其它农副产物，如甜菜渣、甘蔗渣、豆渣；原料∶水=1∶0.5-1.5，混合均匀后，在10-35℃的条件下，固体发酵10天以下，制得蛋白含量在10～40％的秸秆蛋白饲料。

该微生物秸秆发酵剂的制备工艺为：斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→三级液体培养→大缸发酵→固体发酵→自然烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌种的发酵产物及辅料混合均匀→微生物秸秆发酵剂。

该微生物秸秆发酵剂的制备工艺为：斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→小卡氏罐→大卡氏罐→发酵罐→固体发酵→自然烘干或45℃条件下烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌的发酵产物及辅料混合均匀→微生物秸秆发酵剂。

该微生物秸秆发酵剂的制备工艺根据不同饲喂对象，不同农副产物，不同农作物秸秆，适当增加或减少微生物秸秆发酵剂的制备步骤。该植物秸秆包括玉米秸秆、高粱秸秆、稻草秸秆或其他农作物秸秆。该发酵秸秆蛋白饲料包括牛蛋白饲料、羊蛋白饲料、猪蛋白饲料、鸡蛋白饲料或其它家禽蛋白饲料。该农副产物包括甜菜渣、甘蔗渣、豆渣、麦麸或谷糠中的至少一种。该添加的辅料包括无机盐、维生素、微量元素或钙营养品中的至少一种。

本发明的主要优点如下：

1、生产成本低、投资少、见效快、效益高。

2、实用性强，操作简便，易于推广。

3、发酵周期短，生产效率高。

4、无二次污染问题，有利于环境保护。

5、农作物秸秆经本发明的微生物发酵剂发酵生产的蛋白饲料，其蛋白含量明显提高，含有各种氨基酸，维生素的含量也明显提高，营养丰富。

6、根据各地农村的具体条件及不同饲养对象，不同农作物秸秆，通过变化添加微生物秸秆发酵剂的用量和配方，生产出不同类型的发酵秸秆蛋白饲料，满足多方面的需求。

本发明为调节畜牧业结构，解决蛋白饲料严重不足、缓解人畜争粮的矛盾提供有效途径，因此，具有治理环境污染、变废为宝，有着十分重要的环境保护、社会效益和经济效益。

下面结合较佳实施例和附图进一步说明。

图1是本发明的生产工艺示意图。

实施例1

参阅图1，本发明的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法包括如下步骤：

(一)制备微生物秸秆发酵剂：

本发明所使用的发酵剂为自然界不存在的复合发酵剂，故必须经过选用

特效的微生物菌种进行培育。

1)选用如下的微生物菌种作为菌源：

A热带假丝酵母菌(Candida tropicalis ZH-A)

B白地霉菌(Geotrichum candidum ZH-B)

C康宁木霉菌(Trichoderm koningii ZH-C)

D植物乳酸菌(Lactobacillus Plantarum ZH-D)

2)微生物秸秆发酵剂的制备工艺如下：

斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→三级液体培养→发酵罐或大缸液体→固体发酵→烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌种的发酵产物及辅料混合均匀匀→微生物秸秆发酵剂。

下面对制备工艺进行详细说明：

(1)斜面菌种：使用总合糖量10～20％的麦芽汁培养基，四种种子液的接种量分别为5～20％，在25～35℃条件下，摇床培养20～24小时，放入4℃冰箱中保存；

(2)液体菌种和一级液体培养：使用总含糖量10～20％的麦芽汁培养基或淀粉水解糖化液，四种菌种的种子液的接种量分别为5～20％，在25～35℃条件下，摇床培养20～24小时，或在25～35℃条件下，静止培养24～48小时。

(3)二级液体培养：使用含糖量10～20％淀粉水解糖化液，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃的条件下，摇床培养20～24小时，或在25～35℃的条件下，静止培养24～48小时。

(4)三级液体培养：使用淀粉水解糖化液，含糖量10～20％，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃的条件下，摇床培养20～24小时，或25～35℃静止培养24～48小时。

(5)发酵罐或大缸液体培养：使用淀粉水解糖化液，含糖量10～20％，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃的条件下，搅拌培养20～24小时，或在25～35℃的条件下，静止培养24～48小时。

(6)固体发酵：使用的发酵培养基配方以重量份数计为：豆饼粉20～35份、麦芽根粉20～30份、酒糟20～25份、秸秆粉10～20份、尿素或硫酸铵0.5～1.0份；原料∶水=1∶0.5～1.5，种子液的接种量为30～40％，在25～35℃的条件下，静止培养48～72小时。

(7)烘干及粉碎：将分别培养的四种固体发酵产物，在自然条件下或在45℃条件下烘干，水分小于10％；然后粉碎备用。

(8)根据需要将A、B、C、D四种发酵剂产物按重量份数配比0.2-0.8∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.2-0.8的比例混合，其添加的辅料为1～5重量份数氯化钠、0.5～2重量份数尿素、1～2重量份数蔗糖或其它糖；混合均匀即为本发明的微生物秸秆发酵剂。

(二)利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料：

将农作物秸秆铡成5～8厘米长短，添加5～40％的微生物秸秆发酵剂和10～30％的酒糟或其它农副产物(如甜菜渣、甘蔗渣、豆渣等)；原料∶水=1∶0.5-1.5，混合均匀后，在10-35℃的条件下，固体发酵5～7天，制得蛋白含量在10～40％的秸秆蛋白饲料。

实施例2

本发明的微生物秸秆发酵剂的制备和用其生产秸秆蛋白饲料的方法，可根据各地农村的具体条件及不同饲喂对象，不同农副产物，不同农作物秸秆，适当增加或减少微生物秸秆发酵剂的制备步骤，变化种子液的接种量和培养基配方，生产出不同类型的发酵秸秆蛋白饲料。

本实施例是生产牛秸秆蛋白饲料，其微生物秸秆发酵剂的制备工艺为：

斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→三级液体培养→发酵罐→固体发酵→烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌种的发酵产物按1∶0.5∶0.5∶1的比例混合，添加辅料后混合均匀→微生物秸秆发酵剂。

利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆牛蛋白饲料：

将农作物秸秆铡成7厘米长短，添加10重量份的微生物秸秆发酵剂和20重量份的酒糟或其它农副产物，如甜菜渣、甘蔗渣、豆渣等；原料∶水=1∶0.8，混合均匀后，在10-25℃的条件下，固体发酵5天，制得蛋白含量在10～20％的牛秸秆蛋白饲料。

实施例3

本实施例是生产羊秸秆蛋白饲料，其微生物秸秆发酵剂的制备工艺为：

斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→三级液体培养→大缸发酵→固体发酵→烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌种的发酵产物按1∶0.5∶1∶0.5的比例混合，添加辅料后混合均匀→微生物秸秆发酵剂。

利用微生物秸秆发酵剂生产羊秸秆蛋白饲料：

将农作物秸秆铡成6厘米长短，添加15重量份的微生物秸秆发酵剂和15重量份的酒糟或其它农副产物，如甜菜渣、甘蔗渣、豆渣等，原料∶水=1∶1.0，混合均匀后，在15℃以上条件下，固体发酵6天，即获得蛋白含量在15％～30％左右的羊秸秆蛋白饲料。

实施例4

本实施例是生产猪秸秆蛋白饲料，其微生物秸秆发酵剂的制备工艺为：

斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→小卡氏罐→大卡氏罐→发酵罐→固体发酵→自然烘干或45℃条件下烘干→粉碎→按1∶1∶1∶1的比例将A、B、C、D等四种菌的发酵产物混合，适当添加辅料后混合均匀→微生物秸秆发酵剂。

利用微生物秸秆发酵剂生产猪秸秆蛋白饲料：

将农作物秸秆粉碎，添加20～30重量份的微生物秸秆发酵剂和25重量份的酒糟或其它农副产物(如豆渣、麦麸、谷糠等)，原料∶水=1∶0.9，混合均匀后，在15℃以上条件下固体发酵7天，即获得蛋白含量在30％～35％左右的猪蛋白饲料。

实施例5

本实施例是通过发酵稻草秸秆生产牛蛋白饲料，其微生物秸秆发酵剂的制备工艺同实施例1，故不重述。其发酵的生产方法为：

将稻草秸秆铡成8厘米长短，添加10重量份的微生物秸秆发酵剂和15重量份的酒糟或其它农副产物(如豆渣、麦麸、谷糠等)，原料∶水=1∶1.0，混合均匀后，在15℃以上条件下固体发酵5天，即获得蛋白含量在10～20％左右的牛蛋白饲料。

实施例6

本实施例是通过发酵玉米秸秆生产家禽蛋白饲料，其发酵的生产方法为：

将玉米秸秆粉碎，添加20重量份的微生物秸秆发酵剂和30重量份的酒糟或其它农副产物(如豆渣、麦麸、谷糠等)，原料∶水=1∶1.1，混合均匀后，在18℃以上条件下，固体发酵7天，即获得蛋白含量在25～35％左右的家禽蛋白饲料。

实施例7

本实施例是通过发酵高粱秸秆生产羊蛋白饲料，其发酵的生产方法为：

将高粱秸秆铡成6厘米长短，添加10重量份的微生物秸秆发酵剂和20重量份的酒糟或其它农副产物(如甜菜渣、甘蔗渣、豆渣、麦麸、谷糠等)，原料∶水=1∶1.0，混合均匀后，在17℃以上条件下，固体发酵6天，即获得蛋白含量在15％～30％左右的羊蛋白饲料。

实施例8

本实施例是通过发酵玉米秸秆生产鸡蛋白饲料，其发酵的生产方法为：

将玉米秸秆粉碎成碎末，添加30重量份的微生物秸秆发酵剂和35重量份的酒糟或其它农副产物(如豆渣、麦麸、谷糠等)，原料∶水=1∶1.4，混合均匀后，在20℃以上条件下，固体发酵5天，即获得蛋白含量在30％～35％左右的鸡蛋白饲料。

综上所述，本发明是充分利用微生物发酵技术，依据不同微生物的生理生化特性，进行菌种的优化组合，利用各种农作物秸秆及其它农副产物(如甜菜渣、甘蔗渣、豆渣、麦麸、谷糠等)，通过固体发酵，生产多种蛋白饲料，它具有成本低、原料广泛、发酵周期短、易推广、操作简便、适用性强等特点。本发明的推广和普及，不仅可解决蛋白饲料的不足，节省30％～50％以上的饲料用粮，缓解人畜争粮的矛盾，促进畜牧业的发展；还可促进我国畜牧业结构从“精料型”向“节粮型发展”，因此具有重大的社会效益和巨大的经济效益。

Claims (8)

1、一种利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：它包括如下步骤：

(一)制备微生物秸秆发酵剂：

1)选用如下的微生物菌种作为菌源：A、热带假丝酵母菌；B、白地霉菌；C、康宁木霉菌；D、植物乳酸菌；

2)微生物秸秆发酵剂的制备工艺如下：

斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→三级液体培养→发酵罐或大缸液体→固体发酵→烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌种的发酵产物及辅料混合均匀→微生物秸秆发酵剂；其具体的制备工艺条件如下：

(1)斜面菌种：使用总含糖量10～20％的麦芽汁培养基，四种种子液的接种量分别为5～20％，在25～35℃条件下，摇床培养20～24小时，放入4℃冰箱中保存；

(2)液体菌种和一级液体培养：使用总含糖量10～20％的麦芽汁培养基或淀粉水解糖化液，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃条件下，摇床培养20～24小时，或在25～35℃条件下，静止培养24～48小时；

(3)二级液体培养：使用含糖量10～20％淀粉水解糖化液，接种量5～20％，在25～35℃的条件下，摇床培养20～24小时，或在25～35℃的条件下，静止培养24～48小时；

(4)三级液体培养：使用淀粉水解糖化液，含糖量10～20％，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃的条件下，摇床培养20～24小时，或25～35℃静止培养24～48小时；

(5)发酵罐或大缸液体培养：使用淀粉水解糖化液，含糖量10～20％，种子液的接种量为5～20％，在25～35℃的条件下，搅拌培养20～24小时，或在25～35℃的条件下，静止培养24～48小时；

(6)固体发酵：使用的发酵培养基配方以重量份数计为：豆饼粉20～35份、麦芽根粉20～30份、酒糟20～25份、秸秆粉10～20份、尿素或硫酸铵0.5～1.0份；原料∶水=1∶0.5-1.5，种子液的接种量为30～40％，在25～35℃的条件下，静止培养48～72小时；

(7)烘干及粉碎：将分别培养的固体发酵产物，在自然条件下或在45℃条件下烘干，水分小于10％；然后粉碎备用；

(8)根据需要将A、B、C、D四种发酵剂产物按重量份数配比0.2-0.8∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.2-0.8的比例混合，添加1～5重量份数氯化钠、0.5～2重量份数尿素、1～2重量份数蔗糖或其它糖；混合均匀即为本发明的微生物秸秆发酵剂；

(二)利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料：

将农作物秸秆铡成10厘米以下，添加5～40重量份的微生物秸秆发酵剂和10～30重量份的酒糟或农副产物；原料∶水=1∶0.5-1.5，混合均匀后，在10-35℃的条件下，固体发酵10天以下，制得蛋白含量在10～40％的秸秆蛋白饲料。

2、如权利要求1所述的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：该微生物秸秆发酵剂的制备工艺为：斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→三级液体培养→大缸发酵→固体发酵→烘干→粉碎→将A、B、C、D四种菌种的发酵产物混合，添加辅料后混合均匀→微生物秸秆发酵剂。

3、如权利要求1所述的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：该微生物秸秆发酵剂的制备工艺为：斜面菌种→液体菌种→一级液体培养→二级液体培养→小卡氏罐→大卡氏罐→发酵罐→固体发酵→自然烘干或45℃条件下烘干→粉碎→按比例将A、B、C、D等四种菌的发酵产物混合，添加辅料后混合均匀→微生物秸秆发酵剂。

4、如权利要求1所述的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：该微生物秸秆发酵剂的制备工艺根据不同饲喂对象、不同农副产物、不同农作物秸秆，适当增加或减少微生物秸秆发酵剂的制备步骤。

5、如权利要求1所述的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：该植物秸秆包括玉米秸秆、高粱秸秆、稻草秸秆或其他农作物秸秆。

6、如权利要求1所述的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：该发酵秸秆蛋白饲料包括牛蛋白饲料、羊蛋白饲料、猪蛋白饲料、鸡蛋白饲料或家禽蛋白饲料。

7、如权利要求1所述的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：该农副产物包括甜菜渣、甘蔗渣、豆渣、麦麸或谷糠中的至少一种。

8、如权利要求1所述的利用微生物秸秆发酵剂生产秸秆蛋白饲料的方法，其特征在于：该添加的辅料包括无机盐、维生素、微量元素或钙营养品中的至少一种。

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