專利名稱：微生物加工全價(jià)顆粒飼料工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)的是一種飼料原料的微生物加工方法，用該原料加工全價(jià)非反芻類動(dòng)物飼料的方法和用該原料加工全價(jià)禽飼料的方法及其所用菌種的工業(yè)菌液、菌粉的培殖方法。
據(jù)檢索，以前的全價(jià)飼料多以糧食為主，還需添加魚(yú)粉、骨粉、氨基酸等，近年來(lái)人們一直在尋找糧食及魚(yú)粉等的代用品，中國(guó)專利CN88103926、CN86101256、CN87103054、CN89108816、CN90105689等就是研究將植物纖維轉(zhuǎn)化為非反芻類動(dòng)物喜吃，又有營(yíng)養(yǎng)的飼料的例子。
微生物加工飼料的方法較只改變成份的物理方法和采用大量化學(xué)物質(zhì)復(fù)雜化工加工回收工藝的化學(xué)法有較大的優(yōu)越性，然而目前的微生物加工工藝主要是針對(duì)一、二種植物，如稻草等，只有CN89108816中揭示了加工各種植物秸桿的生物方法，由于其只采用了強(qiáng)堿性的初期處理，飼料堿性大，粗纖維高達(dá)27%以上，幾乎沒(méi)有多少分解，所產(chǎn)蛋白量也相對(duì)低的多，距離“人工瘤胃”的距離相差較大，原料利用率較低，沒(méi)能達(dá)到與糧食飼料同等成份的全價(jià)飼料水平。
自1940年以來(lái)的50年間，發(fā)明人對(duì)植物纖維轉(zhuǎn)化成菌體蛋白工藝和工業(yè)菌種篩選進(jìn)行幾十年的探索，實(shí)驗(yàn)截止到1989年，達(dá)到的飼料微生物加工水平僅限于，纖維分解只選出了高溫分解菌，糖化只限于粬菌，只限用糠麩原料進(jìn)行發(fā)酵，飼料也僅限于成魚(yú)喂養(yǎng)試驗(yàn)，每種纖維均需用一種特定的分解菌，不能一菌分解多種纖維，原料品種也只有水生菹草陸生羊草及玉米秸經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，未能形成大生產(chǎn)的成熟工藝，該水平當(dāng)時(shí)處于國(guó)內(nèi)較前列。
本發(fā)明的目的是提供一套用微生物加工各種無(wú)毒草本植物纖維，谷物原料，含有植物纖維的工業(yè)廢渣，羽毛、樹(shù)葉、動(dòng)物糞等原料，使之成為家禽、家畜、魚(yú)類的飼料原料的加工工藝和利用該原料配制全價(jià)顆粒飼料的方法，用該原料取代飼料中的大量進(jìn)口魚(yú)粉和部分糧食，達(dá)到以草代糧，以草代料，充分力利用資源，物盡其用的目的。
本發(fā)明的內(nèi)容包括1、飼料原料的微生物加工方法基本原料包括(1)、非谷物原料農(nóng)業(yè)秸桿、秧棵、各類皮、殼、碎屑、樹(shù)葉，含有植物纖維的無(wú)毒工業(yè)廢渣，糟、渣、羽毛、地下草炭、水面漂筏，陸生草本植物及水生草本植物等含有植物纖維的無(wú)毒原料。
(2)、谷物原料玉米、高糧等原糧，米糠、麥麩等糧食加工付產(chǎn)，及含有植物果實(shí)類纖維的原料。
(3)、雞糞、牛糞等含有鈣磷質(zhì)的動(dòng)物糞便、油腳。
(4)、豆餅、菜籽餅等壓油后的植物籽餅。
a 預(yù)處理餅類原料不經(jīng)過(guò)預(yù)處理和分解。
將原料分別粉碎，均勻加入30～50%低溫分解菌液，預(yù)分解7～15天，當(dāng)溫度上升到高溫菌生存期時(shí)，加入10～15%高溫分解菌液，待溫度下降接近中溫分解菌生存期即30～45℃時(shí)，植入10～15%的中溫分解菌液，利用三種菌對(duì)纖維進(jìn)行分解通過(guò)三種菌的交替分解最終物料呈黑褐色，PH在7～7.2;
b 分解向預(yù)處理的物料中加入15～20%的中溫或低溫或高溫分解菌，待溫度開(kāi)始下降，PH在7.2～7.4時(shí)，反應(yīng)時(shí)間在70～80小時(shí)之間，分解完成;
c 糖化或酸化由于一般的糖化菌會(huì)與雜菌共生，本發(fā)明用乳酸菌糖化(酸化)并用乳酸菌抑制進(jìn)入糖化的雜菌微生物，并幫助酵母菌工作，向物料中加入30～35%的糖化菌液，反應(yīng)40～60小時(shí)，PH為4～6時(shí)，糖化完成;
d 發(fā)酵向物料中加入10～15%的發(fā)酵菌粉，約經(jīng)過(guò)28～45小時(shí)。待PH＝5.5～7時(shí)，再次拌入50%經(jīng)過(guò)微生物處理過(guò)的谷物原料，再次共生發(fā)酵，此發(fā)酵期間可大量產(chǎn)生菌體蛋白，經(jīng)28～45小時(shí)后，PH＝5.5～7，發(fā)酵完成。
2、一種采用前述的用微生物加工的飼料原料加工全價(jià)非反芻類動(dòng)物及魚(yú)類飼料的方法a 將各種用微生物加工的飼料原料，干燥到含水16～20%時(shí)，分別存入貯存室;
b 按非谷物原料35～50%豆餅20～40%谷物原料10～25%雞糞或牛糞或油腳5～10%的比例混拌，按所喂的動(dòng)物品種的適口大小制成顆粒飼料，顆粒飼料含水12～16%，可按25Kg/袋、40Kg/袋包裝。
3、一種采用前述的用微生物加工的飼料原料加工全價(jià)家禽飼料的方法a 將各種用微生物加工的飼料原料干燥到含水16～20%時(shí)分別存入貯存室;
b 按非谷物原料35～55%豆餅20～40%谷物原料10～35%的比例混拌，按所喂的家禽類品種的適口大小制成顆粒飼料，顆粒飼料含水12～16%，可按25Kg/袋、10Kg/袋，40Kg/袋包裝。
4、一種前述飼料微生物加工過(guò)程中采用的高溫分解菌為Clostridium thermocellus，中溫分解菌為Bacce-llulosae methanicus，低溫分解菌為Cytophaga Hutc-hinsonii的菌種的擴(kuò)大培殖方法，即權(quán)利要求2所述飼料用菌液的生產(chǎn)方法a 培殖原液向水中加入25～35%的鮮牛糞，8～15%雞糞，還可以加入15～22%土豆汁，2～3%的尿素及2～3%的谷物原料，接入總量0.3～0.8%的菌種(前述的三種菌種)，分別在60～65℃、30～35℃、28～25℃溫度下定溫培殖;b 培殖擴(kuò)大液(分解菌液);在25～35%過(guò)濾好的牛糞浸出液中加入1%原液，用打漿機(jī)打成漿，在60～65℃、30～35℃、28～25℃下分別室溫培殖，形成高溫(60～65℃)、中溫(30～35℃)，低溫(28～25℃)三種溫度下的纖維分解菌液。
5、一種前述的飼料原料加工方法中采用的糖化或酸化菌的菌液制備方法向含草本植物纖維的原料如野菜、樹(shù)葉、菜葉或其它含有植物纖維(甜菜渣、淀粉渣、稻皮、谷殼)的工業(yè)廢料中加入70～80%的水，接入菌種(Streptococcus lactic)0.2～0.5%，在27～30℃下保持30～36小時(shí)。
6、一種前述的飼料微生物加工過(guò)程中采用的發(fā)酵菌菌粉的制備方法將用微生物加工后的非谷物原料干燥成細(xì)粉，接入菌種(Yedst cdndido ctorul)0.2～1%，在27～30℃下保持20～30小時(shí)。
本發(fā)明的積極效果在于1、實(shí)現(xiàn)了以草代糧，以草代料的目的，節(jié)省糧食，進(jìn)一步利用天然資源，開(kāi)辟了低成本的動(dòng)物性蛋白來(lái)源。
2、用菌來(lái)控制菌，通過(guò)菌自身繁殖活動(dòng)，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)成分提高，產(chǎn)生大量菌體蛋白，利用微生物之間的相互共生相互排斥的原理，構(gòu)成工藝流程，通過(guò)對(duì)培菌和生產(chǎn)兩種工藝過(guò)程的統(tǒng)一控制，充分發(fā)揮菌群在加工過(guò)程中的轉(zhuǎn)化和合成作用。
3、經(jīng)過(guò)微生物加工使粗蛋白提高1～3倍，脂肪提高2～4倍，粗纖維(纖維素)降低到7%以下，使代謝能、消化能提高一倍以上，氨基酸、維生素大量增加，抗腸胃腸病能力強(qiáng)。
4、取代了現(xiàn)有飼料中普遍添加的魚(yú)粉，添加劑節(jié)約糧食約50%，達(dá)到全價(jià)飼料綜合營(yíng)養(yǎng)水平，其中蛋白質(zhì)含量魚(yú)飼料達(dá)到27～38%，禽飼料達(dá)到18～25%，豬飼料達(dá)到16～23%。
5、用本發(fā)明的方法生產(chǎn)飼料，無(wú)三廢污染，充分利用廢料，比一般同樣營(yíng)養(yǎng)效價(jià)的飼料降低了25～30%成本。
6、用本發(fā)明生產(chǎn)的1、2號(hào)飼料與中國(guó)-意大利合作北京東郊1、2號(hào)料，中國(guó)-日本合作北京友誼1、2號(hào)料及中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院黑龍江水產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)1、2號(hào)料(國(guó)優(yōu)料)進(jìn)行網(wǎng)箱對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)比結(jié)果是a 養(yǎng)殖大小魚(yú)的成活率和抗腸炎病方面占第一、二位，在產(chǎn)量及增重倍數(shù)方面大魚(yú)占第二、四位，小魚(yú)占第一、二位;b 在飼料成本方面(1991年價(jià)格)本發(fā)明方法生產(chǎn)的飼料成本約0.68元/Kg，養(yǎng)成魚(yú)(二齡魚(yú))成本1.90元/Kg，養(yǎng)成魚(yú)苗成本2.10元/Kg，國(guó)優(yōu)魚(yú)苗飼料售價(jià)1.78元/Kg，北京魚(yú)苗料2.4元/Kg，養(yǎng)成魚(yú)成本用國(guó)優(yōu)料3.58元/Kg，用北京料4.8元/Kg，國(guó)優(yōu)二齡魚(yú)料售價(jià)1.47元/Kg，北京二齡魚(yú)料1.50元/Kg，養(yǎng)成魚(yú)的成本為國(guó)優(yōu)料2.50元/Kg，北京料3.00元/Kg;c 純?cè)鲋胤矫?20m2網(wǎng)箱)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的飼料純?cè)鲋?1.3Kg，北京料為6.8Kg，國(guó)家優(yōu)料為8.3Kg;d 放散養(yǎng)增重比為用本發(fā)明生產(chǎn)的料9.2倍，用北京料為4.5倍，國(guó)優(yōu)料為4.8倍;e 飼料系數(shù)本發(fā)明方法生產(chǎn)的飼料為1∶3.92和1∶3.69，養(yǎng)成魚(yú)成本2.60元/Kg，全精料(國(guó)家優(yōu)料或北京的全糧料)1∶3.92或1∶3.69，可見(jiàn)其營(yíng)養(yǎng)成份不低于精料，成本低于精料。
7、形成了一整套的菌群工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用工藝，從菌種的擴(kuò)大培殖開(kāi)始直到生產(chǎn)出商品飼料，將生物工程應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)。
8、本發(fā)明的方法處理的飼料可用作家禽、家畜及魚(yú)類全價(jià)飼料，成本低，適用性廣，原料來(lái)源廣闊，可形成系列產(chǎn)品，有較大的潛在效益。
9、該方法生產(chǎn)的飼料，在水中耐溶化時(shí)間長(zhǎng)，粘著力強(qiáng)，不用外加粘著劑即可制成顆粒飼料。
10、將農(nóng)業(yè)、工業(yè)的含有植物纖維的廢料，制成動(dòng)物食品，增強(qiáng)農(nóng)牧漁的互補(bǔ)性和良性循環(huán)，活躍農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，形成新的生態(tài)平衡體系。


圖1為加工飼料原料所用工業(yè)菌液的培植工藝流程圖;
圖2為用工業(yè)菌液加工飼料原料工藝流程圖;
圖3為用該飼料原料配制全價(jià)飼料或全價(jià)禽飼料工藝流程圖。
其中1-發(fā)酵菌，2-糖化(酸化)菌，3-高溫，中溫、低溫纖維分解菌，4-利用菌種培制原液，5-培制工業(yè)菌液，6-雞糞、牛糞、油腳等含有鈣、磷的原料，7-谷物原料，8-非谷物原料，9-餅類原料，10-預(yù)處理，11-分解，12-糖化(酸化)，13-發(fā)酵，14-干燥(上述10～14均為將原料分別進(jìn)行處理)，15-混拌全價(jià)飼料，16-混拌全價(jià)禽飼料，17-制成系列顆粒飼料。
最佳實(shí)施例a 纖維分解菌菌液培殖方法在100Kg煮沸過(guò)的水中加入30Kg左右的消毒鮮牛糞，10Kg左右經(jīng)過(guò)微生物處理的雞糞，20Kg左右的土豆汁，2Kg左右用谷物原料(經(jīng)微生物加工后的)作添加劑，在其中接入500ml菌種，高溫菌種為Clostridium thermocellus中溫菌種為Bac·cellulosae methanicus，低溫菌種為Cytotphaga Hutchinsonii。高溫菌種按60～65℃進(jìn)行培養(yǎng)，形成高溫分解原液，中溫按30～35℃，低溫按28～25℃分別進(jìn)行培養(yǎng)，形成中溫和低溫分解原液。
在100Kg左右的水中加入約30Kg過(guò)濾好的牛糞，加入1Kg分解原液，用打漿機(jī)打成漿，按菌群的適應(yīng)溫度進(jìn)行室溫培養(yǎng)，制成高溫(60～65℃)、中溫(30～35℃)、低溫(28～25℃)三種不同的纖維分解菌的生產(chǎn)用菌液，該菌液PH以7.2～7.4，無(wú)臭味，含菌量達(dá)到1.5億個(gè)/ml時(shí)作為工業(yè)菌液使用。
b 糖化(酸化)菌菌液的培殖方法在菜葉或用微生物加工過(guò)的稻皮中加入70%的水，接入菌種0.2～0.5%，保持27～30℃下36小時(shí)，當(dāng)PH＝5，每毫升含菌1.2億個(gè)以上可作工業(yè)菌液使用。
c 發(fā)酵菌菌粉的培殖方法用微生物加工后的谷殼或稻皮干燥成細(xì)粉，接入菌種0.2～1%，保持在27～30℃下，25小時(shí)，PH為6.5，整體膨起，每cm3含菌超過(guò)5000萬(wàn)個(gè)，即可作為工業(yè)菌粉。
d 利用前述a、b、c所述的方法生產(chǎn)的菌液、菌粉，加工飼料原料的方法，其工藝流程為預(yù)處理-分解-糖化或酸化-發(fā)酵，具體為預(yù)處理將原料分別粉碎(非谷物原料如豆秸，谷物原料如玉米面等)植入低溫分解菌菌液40%，經(jīng)過(guò)7～15天預(yù)分解，料堆表層形成明顯嫌氧狀態(tài)時(shí)，料堆溫度升到高溫菌工作區(qū)附近，即55～70℃時(shí)加入15%的高溫分解菌菌液，待原料堆下陷，料溫下降到40℃左右，接入中溫菌菌液，通過(guò)三種菌的交替分解，物料呈黑褐色，PH為7～7.2時(shí)預(yù)處理完成。
分解均勻拌入15%的中溫分解菌菌液，當(dāng)分解進(jìn)行到75小時(shí)，物料溫度下降時(shí)，PH為7.3時(shí)分解結(jié)束。
糖化(酸化)將35%的糖化菌菌液均勻拌入物料中，經(jīng)過(guò)50小時(shí)，PH達(dá)到5.5時(shí)，糖化完成，餅類原料從糖化開(kāi)始加工，通過(guò)糖化即酸化抑制尿素酶的活動(dòng)。
發(fā)酵將10%的發(fā)酵菌菌粉均勻拌入物料，經(jīng)過(guò)30小時(shí)后，PH為5.5時(shí)，再次拌入50%經(jīng)過(guò)微生物處理過(guò)的飼料原料，這樣較只經(jīng)過(guò)一次發(fā)酵的飼料原料菌體蛋白明顯增高。經(jīng)30小時(shí)后，發(fā)酵完成。
e 利用前述的飼料原料配制動(dòng)物及魚(yú)類飼料的方法，其工藝流程包括干燥-混拌-制粒具體為干燥將各種物料用物理干燥法，如氣流干燥、滾筒干燥、烘干等方法，干燥到含水20%以下，貯存起來(lái)。
混拌按不同的動(dòng)物種類及大小制定不同的配方，進(jìn)行物理混拌，具體配方比例為1、鯉魚(yú)、草魚(yú)及其它二齡魚(yú)用豆秸(或其它非谷物原料)制成的飼料原料40%，雞糞10%，玉米面(或其它谷物原料)20%，豆餅30%;
2、豬(仔豬、生長(zhǎng)豬、肥豬)稻草(或其它非谷物原料)制成的飼料原料50%，雞糞10%，玉米面(或其它谷物原料)20%，豆餅20%;
3、在進(jìn)行混料時(shí)若混入的谷物原料，非谷物原料，豆餅或其它餅類及雞糞均經(jīng)過(guò)微生物加工則最好。
若豆餅及其它壓油后的植物果餅如菜籽餅等進(jìn)行微生物加工時(shí)，采用的工藝路線是從糖化或酸化開(kāi)始的，通過(guò)酸化抑制尿素酶的活動(dòng)。
制粒用制粒機(jī)直接制粒，可根據(jù)小魚(yú)、大魚(yú)、豬等不同適口性制成大小不同的顆粒，然后包裝。
f 利用前述的飼料原料配制家禽飼料的方法，其工藝流程包括干燥-混拌-制粒具體為干燥用滾筒或直烘式干燥法，將物料干燥到含水16%混拌按不同的動(dòng)物種類及大小制定不同的配方，進(jìn)行物理混拌，具體配方比例為成禽飼料(成雞、成鴨、成鵝)用玉米秸(或其它非谷物原料)制成的飼料原料50%，玉米面或其它谷物原料30%，豆餅20%制粒用制粒機(jī)直接制成雞、鴨、鵝適口大小不同的顆粒飼料。
權(quán)利要求
1.一種飼料原料的加工方法，特別是指用谷物或非谷物的草本植物、餅類、禽畜糞便為原料，通過(guò)微生物加工過(guò)程將其制成可替代魚(yú)粉和糧食的非反芻類動(dòng)物飼料原料的方法，其特征包括a預(yù)處理將原料粉碎，加入30～40%低溫分解菌液，分解7～15天，升溫后加入10～15%高溫分解菌液，降溫后加入10～15%的中溫分解菌液；b分解加入15～20%的中溫或低溫或高溫分解菌液，反應(yīng)70～80小時(shí)；c糖化或酸化加入30～35的糖化菌液，反應(yīng)40～60小時(shí)；d發(fā)酵加入10～15%的發(fā)酵菌粉，反應(yīng)28～45小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼料原料加工方法，其特征在于所述的低溫分解菌為Cytophaga Hutchinsonii中溫分解菌為Bac·cellulosae methanicus高溫分解菌為Clostridium thermocellus糖化或酸化菌為Streptococcus lactic發(fā)酵菌為Yedst cdndido ctorul
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飼料原料加工方法，其特征在于所述的餅類原料可不經(jīng)過(guò)預(yù)處理和分解直接進(jìn)入糖化。
4.一種如權(quán)利要求2所述的飼料原料加工方法中所用的高溫分解菌、中溫分解菌、低溫分解菌菌液的生產(chǎn)培殖方法，其特征在于a 培殖原液向水中加入25～35%的鮮牛糞，8～15%雞糞，接入總量0.3～0.8%的菌種，分別在60～65℃、30～35℃、28～25℃溫度下培殖;b 培殖擴(kuò)大液(分解菌液)在25～35%過(guò)濾好的牛糞浸用液中加入1%原液，用打漿機(jī)打成漿，在60～65℃、30～35℃、28～25℃下分別定溫培殖，形成三種溫度下的纖維分解菌液。
5.一種如權(quán)利要求2所述的飼料原料加工方法中所用的糖化或酸化菌的菌液制備方法，其特征在于向含草本植物纖維的原料或含有植物纖維的工業(yè)廢液中加入70～80%的水，接入菌種0.2～0.5%在27～30℃下保持30～36小時(shí)。
6.一種權(quán)利要求2所述的飼料原料加工方法中所用的發(fā)酵菌的菌粉制備方法，其特征在于將用微生物加工后的非谷物原料干燥細(xì)粉，接入菌種0.2～1%，保持在27～30℃下20～30小時(shí)。
7.一種利用權(quán)利要求1或2或3所述的飼料原料配制非反芻動(dòng)物及魚(yú)類飼料的方法，包括干燥、混拌和制粒，其特征在于該飼料的組成包括a 35～50%的非谷物原料;b 20～40%的豆餅或其它壓油后的植物籽餅;c 10～25%的谷物原料;d 5～10%的雞糞、牛糞或油腳。
8.一種利用權(quán)利要求1或2或3所述的飼料原料配制禽類飼料的方法，包括干燥、混拌和制粒，其特征在于該飼料的組成包括a 35～55%的非谷物原料;b 20～40%的豆餅或其它壓油后的植物籽餅;c 10～35%的谷物原料。
全文摘要
一種用微生物加工飼料原料的方法，及該方法使用的微生物菌液的工業(yè)培殖方法和利用該飼料原料配制全價(jià)顆粒飼料的方法。現(xiàn)有技術(shù)不能用少數(shù)幾種生物菌分解加工所有草本植物纖維，制成全價(jià)飼料原料。飼料原料加工方法包括預(yù)處理、分解、糖化、發(fā)酵。生物菌液工業(yè)培殖包括對(duì)纖維分解菌、糖化菌、發(fā)酵菌培殖，全價(jià)飼料的配制方法包括干燥、混拌、制粒。飼料原料加工產(chǎn)生大量動(dòng)物性菌體蛋白和各種氨基酸、維生素及微量元素使之成為全價(jià)飼料。
文檔編號(hào)A23J1/14GK1070086SQ9210497
公開(kāi)日1993年3月24日 申請(qǐng)日期1992年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月24日
發(fā)明者李桓 申請(qǐng)人:李桓