专利名称：制造瘤胃饲料的方法及专用设备的制作方法
技术领域：
本发明属于饲料的加工方法及专用设备。
在本发明作出以前，国外自五十年代以来就开始了瘤胃微生物区系的研究。《发酵与微生物Ⅲ》(〈日〉植村定治郎、相田浩编，天津市工业微生物研究所译，科学出版社1979.10.出版)曾在瘤胃发酵与微生物一章中作过综述记载，但未有饲料生产工艺的报道。国内，农林部曾有“利用微生物提高粗饲料营养价值”的重点研究课题，其研究成果载于江苏农学院1977年12月编印的《利用微生物提高粗饲料营养价值-第二次全国科研协作会议人工瘤胃发酵饲料途径部分》及原南京农学院科学研究专利第11号1982年5月韩正康等人论文《人工瘤胃发酵饲料的研究》中。此外，北京地区畜牧与饲料科技情报网编写的《饲料手册》上册(1984年8月北京科技出版社出版)也有关于人工瘤胃发酵饲料的报道(第五章第二节)。上述资料中提到过人工瘤胃饲料的生产工艺，比如“套缸水浴保温法”。现有的人工瘤胃饲料的生产工艺有如下缺点1.由于采用静置厌氧发酵，因而醪液表面产生浮壳，混合不均匀，微生物和底物接触面小，影响了发酵效力。
2.发酵中加入碳酸氢铵和尿素供给碳源和氮源，以致碳氮比上升，满足了微生物对碳源的需求，降低了微生物分解纤维素以获取碳源的动力，影响纤维素的分解。纤维素分解率为15-20%，质量不稳定。
3.发酵中不能自动调节PH值，加入碳酸氢铵组成的缓冲剂，呈中性，二氧化碳挥发逸出，因而不能降低发酵液的酸度，PH值下降，抑制了微生物的活性，需不断加入石灰水进行调节，不仅提高了成本，增加了灰分含量，而且操作麻烦，缓冲效果差。
4.接种微生物方法采用胃管牛鼻抽取、瘘管牛腹壁穿刺抽取等办法，所得菌种不仅不易保管、运输、不便推广应用，供应困难，而且未经筛选，不耐低温，不能进行常温发酵。
5.未形成工业化生产流程，仅适于农户家庭使用。
中国专利86101265A提供了一种“稻草饵料制法”，据称利用野生菌株定向转化而分解纤维素，合成多种氨基酸和蛋白质。按照该专利所载方法试验，十五天后，仍未见纤维素分解，效果难以证实。
针对已有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种新的制造瘤胃饲料的方法及其专用设备，旨在提高细菌的纤维素分解能力和瘤胃饲料的纤维素分解率;制取能在常温下储存、运输的固体块曲，以利于推广应用;实现饲料的工业化生产，并降低成本，以便大规模推广使用。
本发明的目的是通过下述方案实现的。
制造瘤胃饲料的方法，第一步是粉碎富含纤维素的风干植物原料，粉屑细度1-2mm。第二步是用1%石灰水3.5倍，加入原料粉屑进行碱化。
第三步为接种。向经第二步碱化的反应产物中加入从新鲜瘤胃内容物制成的固体曲或前一轮流程第四步发酵醪的四分之一和营养液。加入的固体曲或前一轮发酵醪和营养液的重量比为已碱化原料450份，固体曲10份或前一轮发酵醪25份，营养液7.0份，水250份。营养液的组分为食盐、磷酸氢钙、畜禽生长素、硫酸亚铁及水，它们的重量比为食盐10份，磷酸氢钙3份，畜禽生长素1份，硫酸亚铁1份，水35份。固体曲的制备方法为①取新鲜瘤胃内容物;②分离培养，取瘤胃内容物上清液接入含纤维素的琼脂培养基上，于38-40℃中厌氧培养7天;③试管培养，从前一步培养基上挑选分解纤维素能力强的菌系接入由营养液和纤维素组成的试管培养基上厌氧培养7天;④广口瓶扩大培养，培养基为草粉加营养液;⑤塑料桶扩大培养，培养基和前一步相同;⑥将前一步的培养物压成块曲，用塑料袋密封常温保存待用。
第四步为厌氧发酵，向在密闭状态下的发酵醪液中加入氨水，作为氮源和缓冲剂，保持PH值为5.8-7.0，间歇搅拌发酵。发酵温度和时间为38-40℃，72小时，或者常温，7天。发酵中的间歇搅拌方式为上下搅拌。氨水从搅拌器中加入。
第五步为制种，用特制的固体曲压块机将经第四步发酵完毕的发酵醪液压制成块曲，并用塑料袋密闭常温保存。
使用上述制造瘤胃饲料方法的设备，包括发酵装置和固体曲压块机。发酵装置可以为保温厌氧发酵罐，罐体内装有蛇形热水管。该发酵装置也可以为简易发酵池，发酵池为立方体形、密闭，由水泥及砖砌成。无论是发酵罐还是发酵池内均装有上下运动的手动搅拌器。手动搅拌器主体为一空心搅拌杆，其上端有手柄，上部有与之垂直的位于发酵装置内的压板，下端为一侧壁上有加液孔的圆锥形搅拌头。
固体曲压块机由支架、机筒、压板构成。固体曲压块机的主体为一正棱柱形机筒，机筒体上方有一入料斗与筒体内相通，机筒上端有一带内螺旋加压杆的转盘，加压杆上套有活塞式加压板，机筒下端侧壁上有压滤孔，下端端头有一由底板锁闸控制开关的压滤板。
下面结合附图详述本发明的实施例。
图1为制造瘤胃饲料的工艺流程图。
图2为保温厌氧发酵罐结构示意图。
图3为简易发酵池结构示意图。
图4为固体曲压块机结构示意图。
图中代号为(1)水泥浇铸罐体，(2)罐盖，(3)搅拌器，(4)进料口，(5)出料口，(6)热水管，(7)空心手柄，(8)搅拌压板，(9)搅拌头，(10)水泥砖砌罐体，(11)支架，(12)内螺旋加压杆，(13)转盘，(14)入料斗，(15)压滤孔，(16)底板锁闸，(17)压滤板，(18)机筒，(19)加压板。
实施例1固体曲的制备。
1.从屠宰场取新鲜牛胃内容物1000ml，在塑料袋或磨口瓶内密闭保存备用;
2.在常规琼脂培养基中加入滤纸浆制成含滤纸纤维素的细菌培养基，按常规操作取瘤胃内容物上清液接在该培养基上，在39℃±1℃烘箱中厌氧培养7天;
3.用营养液和滤纸浆及常规琼脂培养基制成试管培养基，从前一步的培养基上挑选溶斑大即分解纤维能力强的菌系接入试管培养基上，厌氧培养7天;
4.用灭菌草粉100克加营养液7毫升、蒸馏水500克和尿素3克制成广口瓶培养基，从前一步挑选溶斑大的菌系接入广口瓶培养基上，厌氧培养7天;
5.用草粉500克加营养液352ml、冷开水25kg和碳铵180克制成50kg塑料桶培养基，从前一步挑选溶斑大的菌系接入塑料桶培养基中，厌氧培养7天;
6.用特制的固体曲压块机将前一步培养物压成块曲，用塑料袋密封常温保存待用。
实施例2营养液的制备。
1.取自来水3.5kg，依次加入食盐1.0kg、磷酸氢钙300克、畜禽生长素100克和硫酸亚铁100克，使其完全溶解备用。
实施例3瘤胃饲料的制备。
1.用9FQ-50B型粉碎机将风干的玉米稿秆110kg粉碎，用筛孔为2mm的钢筛将其过筛，得玉米稿秆粉100kg;
2.用1%的石灰水上清液350kg浸泡玉米稿秆粉30hr，至浸泡液呈黄色，玉米稿秆粉软化并带碱味;
3.将前一步的碱化料移入特制的保温厌氧发酵罐(图2)内，加入固体曲10kg，再加入营养液7.0kg，水250kg;
4.密闭发酵罐，通过手动搅拌器的空心手柄(7)及其伸入罐内的下端搅拌头(9)将氨水均匀注入罐内，给罐内醪液供给氮源，并保持其PH值为6.5左右，用50℃温水从热水管(6)下端入口处通入，经过罐内醪液后从上端出口处流出，保持醪液温度为39℃±1℃每隔12小时手提搅拌器(3)手柄(7)上下搅拌发酵液一次，每次10分钟，如此保温搅拌厌氧发酵12小时，发酵液产生气泡，膨胀，出现牛瘤胃内容物腥膻味。
5.取发酵液3/4，约525公斤，用特制的固体曲压块机(图4)将其压制成若干块曲，每块固体曲重约3kg，分别用塑料袋密闭常温保存，可得固体曲约68个，滤液仍回入罐中再用。
实施例4保温厌氧发酵罐。
以细钢筋和水泥浇铸制成，罐体(1)为圆筒形，顶上有盖(2)可密闭，盖侧有进料口(4)，罐中有搅拌器(3)，搅拌器主体空心，上端有空心手柄(7)伸出罐外，上部有一圆形搅拌压板与搅拌主体通过压板圆心垂直贯穿固定连接，搅拌器主体下端有一圆锥形空心搅拌头(9)，搅拌头侧面和底面上均有小孔，用来加入氨水。罐体(1)下端封头中央有出料口(5)与罐内相通。热水管(6)呈蛇形，从罐体(1)下部穿入经过罐内从罐体上部穿出，供保温使用。保温厌氧发酵罐的具体尺寸可以为罐体(1)高250cm，直径150cm;罐盖(2)φ125cm;进料口(4)φ16cm;出料口(5)φ20cm;热水管(6)φ4.0cm;空心手柄(7)φ3.6cm;搅拌压板(8)φ115cm;搅拌头(9)45cm。
实施例5简易发酵池。
以水泥及砖砌制而成，池体为立方体形状。池壁有坎，池口有盖(2)可密闭。搅拌器上端有手柄(4)，上部有方形搅拌压板(5)通过中心与搅拌器主体贯穿固定连接，并可放于池壁坎上以支承搅拌器。搅拌器下端有一圆锥形空心搅拌头(9)，搅拌头侧面和底面上均有小孔，用来加入氨水，整个搅拌器不伸出池外，始终置于池体内。其具体尺寸可以为搅拌头(9)φ14cm;空心手柄(7)φ2.5cm;搅拌压板(8)面积54×54cm;搅拌器长56cm;池底面积60×60cm;池体高80cm。
实施例6固体曲压块机。
以钢材制成，支架(11)底宽30cm，底长60cm;支架高处高52cm，支架低处高26cm，支架上宽20cm，支架上长40cm;转盘(13)φ40cm;入料斗(14)口宽34cm，斜长26cm;机筒(18)长80cm，底面积为20×20cm。
本发明具有如下特点1.由于发酵PH值的自动调节及营养液的使用，因而提高了细菌的纤维素分解能力，纤维素分解率可达20%以上。
2.由于曲种的压块和密封包装，因而使曲种能在常温下保存，便于运输和推广使用。
3.本法不用尿素和动力，使用氨水，因而成本降低。
4.通过氨水渗透，产生离子平衡，调节PH值，因而细菌活性强并持久，可在牲畜肠道中继续分解纤维素，利于牲畜消化。
5.本法及专用设备可用于大规模生产，实现瘤胃饲料曲种生产的工业化。并可与农户的小型常温发酵配套使用。
6.本法中的发酵装置由于采用了具有压板和特殊搅拌头的上下运动的搅拌器，既可保证发酵中氨水的渗透加入，又不产生发酵醪浮壳，提高了发酵效率。
7.本法中的固体曲压块机可将曲种压制成块，保证了固体曲的密闭常温保存，便于运输和推广应用。
权利要求
1.制造瘤胃饲料的方法，第一步是粉碎富含纤维素的植物原料，第二步是碱化原料粉屑，其特征是第三步为接种，向经第二步碱化的反应物产物中加入以新鲜瘤胃内容物制成的固体曲或前一轮流程第四步发酵醪的四分之一和营养液，第四步为厌氧发酵，向在密闭状态下的发酵醪液中加入氨水作为氮源和缓冲剂，保持PH值为5.8-7.0，间歇搅拌发酵，第五步为制种，用特制的固体曲压块机将经第四步发酵完毕的发酵醪液压制成块曲，并用塑料袋密闭常温保存。
2.按照权利要求1的方法，其特征是在所说的第三步接种中，加入固体曲或前一轮流程第四步发酵醪的四分之一和营养液的重量比为已碱化原料∶固体曲(或前一轮发酵醪)∶营养液＝450∶10(25)∶7。
3.按照权利要求1的方法，其特征是在所说的第四步厌氧发酵中，其发酵温度和时间为38℃-40℃，72小时，或者常温，7天，发酵中的间歇搅拌方式为上下搅拌。
4.按照权利要求1的方法，其特征是所说的固体曲的制备方法为第一步取新鲜牛瘤内容物，第二步分离培养，取牛瘤内容物上清液接入含纤维素的琼脂培养基上，于38℃-40℃中厌氧培养7天，第三步试管培养，从第二步培养基上挑选分解纤维素能力强的菌系接入由营养液和纤维素组成的试管培养基上厌氧培养7天，第四步广口瓶扩大培养，培养基为草粉加营养液，第五步塑料桶扩大培养，培养基和第四步相同，第六步将第五步的培养物压成块曲，用塑料袋密封常温保存待用。
5.按照权利要求1、4的方法，其特征是所说的营养液的组份为食盐、磷酸氢钙、畜禽生长素、硫酸亚铁和水，它们的重量比为食盐∶磷酸氢钙∶畜禽生长素∶硫酸亚铁∶水＝10∶3∶1∶1∶35。
6.使用权利要求1所述的制造瘤胃饲料方法的设备，包括发酵装置，其特征是发酵装置内装有上下运动的手动搅拌器，除发酵罐而外，它还有一个固体曲压块机，由支架、机筒、压板构成。
7.按照权利要求6的设备，其特征是所说的固体曲压块机的主体为一正棱柱形机筒，机筒体上方有一入料斗与筒体内相通，机筒上端有一带内螺旋加压杆的转盘，加压杆上套有活塞式加压板，机筒下端侧壁上有压滤孔，下端端头有一由底板锁闸控制开关的压滤板。
8.按照权利要求6的设备，其特征是所说的发酵装置内的手动搅拌器主体为一空心搅拌杆，其上端有手柄，上部装有与之垂直的位于发酵装置内的压板，下端为一侧壁上有加液孔的圆锥形搅拌头。
全文摘要
制造瘤胃饲料的方法及专用设备，以农作物稿秆、荚壳、干草等为原料，经粉碎、碱化、，用牛瘤胃微生物培养制成固体曲接种，并加入营养液及能够自动调节pH值的缓冲液进行发酵。固体曲进行压块密闭包装，可常温保存。发酵中专用发酵罐或发酵池具有特制搅拌器，可保证醪液不产生浮壳，使细菌和发酵液能够充分接触。本法中，纤维素分解率大于20％，细菌活性强，可在肠道中继续分解纤维素，有利于畜禽消化，曲种便于运输，利于推广，成本低廉。
文档编号A23K1/14GK1061891SQ9010619
公开日1992年6月17日 申请日期1990年12月8日 优先权日1990年12月8日
发明者胡代泽, 鲜义坤, 郎家文, 邓茂常, 周国忠 申请人:四川省自然资源研究所