专利名称：甜高粱秸秆固体发酵生产蛋白饲料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用微生物固体发酵生产蛋白饲料的方法，具体涉及一种将甜高粱秸杆经微生物固体发酵后，转化成蛋白饲料的生产工艺。本发明中“甜高粱秸杆”是指甜高粱收割后的新鲜秸杆，其主要成份为水份、糖分、粗纤维，含汁量约70％，其含糖量很高(约15～25％)，而秸杆蛋白质却很低(仅约1％)，也包括通过晾晒干燥贮存的甜高粱秸杆。但不包括其它种高粱秸杆，玉米秸杆等其它植物秸杆。
目前国内外对农业秸杆加工成饲料主要有以下方法(1)物理法主要包括切短，磨碎及蒸煮法等。
(2)化学法主要包括酸碱处理法，氨化法，氧化剂SO2处理法，过氧化氢处理法等化学方法。
(3)生物处理法主要包括自然发酵法和加曲发酵法。
上述第一种物理方法能够提高先秸杆的适口性，增加动物采食量，但不能提高秸杆的营养价值和消化率。第二种化学方法，可以提高秸杆的消化率，但对营养物质有一定损失，有的方法生产成本过高，影响其应用。第三种生物方法中自然发酵法要秸杆有足够的可溶性碳水化合物和一定的添加剂，主要用于青贮饲料的加工。加曲发酵法利用混合物微生物的协同作用将原料底物转化成营养丰富的微生物蛋白饲料，国内已有利用酒糟，甜菜渣，木薯渣，果渣等发酵生产微生物蛋白饲料的成熟技术，而利用农业秸杆，尤其是甜高粱秸杆发酵生产微生物蛋白的饲料的成熟工艺，还未见报道。
本发明的目的是以甜高粱秸杆为原料，经过混合微生物固体发酵，降低甜高粱秸杆的木质素，纤维素含量，提高蛋白质含量，发酵过程中生成的各类代谢产物如氨基酸，维生素，有机酸，抗生素等能够提高甜高粱秸杆的营养价值，改善饲料的适口性，增加动物的抗病能力。既解决了大量秸杆难以处理的难题，又能提供大量优质价廉的生物蛋白饲料。
本发明是这样实现的(1)将选育出来适合在甜高粱秸杆上生长的高纤维素酶活性的黑曲霉和菌体蛋白含量在50％以上的高蛋白活性酵母分别经过试管培养，黑曲霉接入固体培养基经28℃，三天培养成为曲种，酵母菌经摇瓶培养，种子罐培养，按10％接种量接入发酵罐28℃，培养24小时后成为生产用高浓度菌悬液。
(2)将甜高粱秸杆晾晒到水分为50％时，粉碎至细渣，按0.2％的比例加入磷酸二氢钾(KH2PO4)和碳酸钙(CaCO3)，按1-5％的比例加入尿素，或菜籽粕，豆粕等。
(3)将培养成熟的黑曲霉曲种及酵母悬液分别按1-5％的接种量接入上述原料中搅拌均匀，发酵48～72小时，发酵温度为25-32℃，当培养基内含量糖量降至1-5％以下，粗蛋白含量升至20-30％，纤维素降至15％以下，发酵即结束。
(4)将发酵好的原料经干燥机干燥，使其水份含量小于13％以下。
(5)将干燥好的原料送于成型机挤压成型为所需的颗粒形状，即成为甜高粱秸杆蛋白颗粒饲料。
以上处理方法适用于新鲜甜高粱秸杆，也适用于晾晒干燥后的甜高粱秸杆。
本发明生产的蛋白饲料，无任何化学添加剂成份，具有天然发酵的酸，甜香味，粗蛋白含量达20％以上，并含有多种氨基酸，微生素，酶类等生物活性成份，牲畜适口性强，是一种质优价廉的生物蛋白饲料①发酵处理甜高粱秸杆20吨，其主要成份是碳水化合物约30％，粗纤维约20％，蛋白质含量约1.0％，含水量50％。
②添加材料0.5％的磷酸二氢钾，0.5％碳酸钙，2％尿素，1％的黑曲霉曲种，2％的活菌数为1010个/ml的高蛋白活性酵母。
③制法A、将所选育的黑曲霉菌种经斜面培养后，接入麸皮固体培养基，30℃培养3天后，作为生产菌种。
B、将所选育的高蛋白活性酵母菌种接入1000ml摇瓶，温度28℃，摇床速度200转/分钟，培养18小时后接入5吨种子罐，通气搅拌，28℃发酵20小时，后接入20吨发酵罐，与种子罐相同培养条件培养24小时后镜检，活菌数达1010个/ml。即为成熟菌悬液。
C、将甜高粱秸杆晾晒水份至50％，用粉碎机碎成细末。加入实例②条所列的各种添加物及菌种，搅拌均匀后进发酵池发酵48-72小时，温度控制在28℃-32％。检测含糖量为5％以下，粗蛋白20％以上，即可完成发酵。
a、发酵完成后，原料含水量为50％以下，经干燥机干燥水份至13％以下，添加0.5％的饲料粘合剂。即可用挤压成型机将甜高粱秸杆蛋白饲料挤压成型为所需的形状，大小，颗粒，经称重，包装后即成为颗粒蛋白饲料。
E、甜高粱秸杆蛋白饲料主要成份①粗蛋白含量 20-30％②粗纤维含量 15-25％③总糖≤5％④灰份＜5％⑤水份＜13％利用本发明处理甜高粱秸杆，工艺简单，所选用的是成熟的工业化成套设备，处理秸杆量大。所生产的产品营养价值高，牲畜适口性强，无化学添加剂成份，适合食草性家畜的喂养。解决了甜高粱秸杆的处理难题，为畜牧业发展提供了新的生物蛋白饲料来源，增加农户和企业的经济收入，具有显著的环境效益，经济效益和社会效益。
权利要求
1.一种利用甜高粱秸杆通过微生物固体发酵生产蛋白饲料的方法，其特征在于该方法依次包括如下步骤①将甜高粱秸杆晾晒水份至50％时，经粉碎为细末添加0.5％的磷酸氢二钾和0.5％碳酸钙，1-5％的尿素即为发酵原料。②将所筛选的黑曲霉菌种以斜面培养，麸皮培养，扩大培养，后成为曲种。培养条件为温度，25-30℃，时间48-72小时。③将所选育菌体蛋白含量为50％以上的高蛋白活性酵母，经试管培养、摇瓶培养，种子罐培养后，按10％接种量接入发酵罐，通气，搅拌培养24小时后成生产用菌液。④将培养好的曲种和菌液酵母分别按1-5％的接种量，接入发酵原料中搅拌均匀后发酵48-72小时，发酵温度为25-32℃。⑤发酵后的甜高粱秸杆渣蛋白饲料经干燥水份降至13％以下，经成型挤压成为颗粒饲料。
2.根据权利要求1所述甜高粱秸杆固体发酵生产蛋白饲料的方法其特征在于①甜高粱秸杆经晾晒水份至50％时，粉碎成细末加入1-5％的尿素，0.5％的磷酸氢二钾，0.5％的碳酸钙。②曲种的试管培养温度为25-32℃，培养时间72小时，麸皮培养为48小时，温度为25-32℃，扩大培养为48-72小时，温度为25-32℃.③高蛋白活性酵母试管培养温度为25-30℃，培养时间为48小时；摇瓶培养温度为25-28℃，摇床转速为150-200转/分，培养时间为12-24小时，种子罐在通气搅拌条件下，25-28℃培养12-24小时，按10％接种量接入发酵罐，通气搅拌12-24小时，活菌数为1010个/ml。④曲种和酵母菌液分别按1-5％的接种量接入发酵原料，发酵48-72小时，发酵温度为25-32℃。⑤所述发酵后蛋白饲料干燥后水份应小于13％。⑥上述方法中甜高粱秸杆指新鲜甜高粱秸杆，也适用于干燥后的甜高粱秸杆。
全文摘要
本发明涉及一种利用微生物固体发酵生产蛋白饲料的方法，具体涉及一种将甜高粱秸秆经微生物固体发酵后，转化成蛋白饲料的生产工艺。本发明的实现1.是将黑曲霉和高蛋白活性酵母分别经试管、摇床、种子罐培养成高浓度菌悬液。2.将秸秆粉碎按比例加入磷酸二氢钾和碳酸钙、菜籽粕。3.将黑曲霉曲种及酵母菌悬液分别按比例接种于原料中搅拌均匀后进行发酵至含糖量＜5％、粗蛋白＞20％、纤维素＜15％时结束。4.将发酵好的原料干燥至水分＜13％，粉碎细粉、颗粒成型、计量、包装，为蛋白饲料。
文档编号A23K1/14GK1466888SQ0212426
公开日2004年1月14日 申请日期2002年7月12日 优先权日2002年7月12日
发明者陈五岭 申请人:陈五岭, 倪学炽