专利名称：土壤饲料及其专门生产工艺的制作方法
(一)土壤饲料及其专门生产工艺属于应用微生物技术领域.
(二)现有技术状况及不足本发明作出之前，国外自七十年代以来已开始运用酵母发酵固体饲料原料的研究.其中较成功代表是美国哥伦比亚大学和密苏里大学运用钻石V发酵法(DiamondVProcessTM)研制出的可供微生物作营养性生长因子的代谢物-钻石牌酵母元[注①]，同众多含高量细胞的酵母产品相比，它能增进适口性，并促进微生物的生长，从而提高禽畜的产量.但其缺点在于(1)此产品价格昂贵，并需外汇购买，故为多数饲料生产厂家和养殖场的财力所不允许.(2)仅用一类微生物作发酵菌种，不具有多类微生物组成的混合菌种在营养上的互补作用，后者国外目前尚无此先例.
国内自八十年代初期也开展了运用酵母进行固体发酵的研究，并取得较大进展，以ESB高量氨基酸活性饲料酵母为代表，于1991年10月14日由河北省科委主持通过了省级科技成果鉴定[鉴定证书编号为(1991)冀字918号].这种产品及其专门生产工艺的特征是(1)以植物性淀粉质饲料原料及其饼、粕为基料，并辅以无机盐，用5株酵母菌，一株赖氨酸产生细菌对基料与辅料进行混合发酵;(2)采用厚层通风工艺;(3)产品具有多种消化酶等活性.同国外上述酵母发酵工艺相比，此种工艺中增加了赖氨酸产生细菌作为菌种.但其缺点在于(1)ESB酵母在配合饲料中只占1-5%，同本发明之产品占配合饲料10%相比，饲料成本仍较高;(2)同本发明之工艺用四类微生物菌种混合发酵相比，仍缺乏营养互补作用;(3)ESB酵母成本每吨达1800元，每公斤蛋白3.60元，本发明之产品每吨500元，每公斤蛋白2.78元.
为力求降低饲料成本，我国江苏冶金设计院六合特种粘土试验厂发明了“饲料专用蒙托石凹凸棒粉”(专利申请号为9015660)，浙江宁海县沸石粉开发实业有限公司研制了天然饲料增效素“双龙牌沸石粉”(企业标准GB13078-91).这两种产品均运用具有特殊成份和结构的天然矿物作原料，故料成本有所下降(其中前者比后者成本稍低).以它们作为料添加剂，还具有促进动物生长发育，提高抗病能力等功效.但共同的缺点是(1)除常量和微量元素以外，它们均不含动物所需的蛋白质和能量等营养成分;
(2)其原料受地区和运输条件等局限，不具有普遍推广价值.
(三)发明目的针对国外现有技术存在的问题与不足，本发明的目的是提供一种全新的饲料产品及专门用于生产该产品的工艺，以便一方面运用土壤作载体以三类微生物菌种进行混合发酵，从而充分发挥其营营养互补作用;另一方面以随处可取而价格低廉的高比例深层土壤为原料，使本发明之产品的价格、成本有大幅度下降，这在经济落后、财力短缺的我国，具有重要的普及推广价值.
(四)发明内容一种以土壤为基料的饲料及其专门生产工艺其步骤是按一定配方将高比例的土壤同碳水化合物、饼粕和无机盐混合，用四类微生物作菌种，运用专门发酵工艺进行固体发酵的生成物.
配方中，土壤占50%以上，碳水化合物原料及饼粕占45%及以下，无机盐占5%.
四类微生物中，有一种细菌、一种放线菌、一种酵母菌和一种丝状真菌.
发酵工艺特指蜂窝式发酵工艺，地面浅层发酵工艺和厚层通风发酵工艺.
调质步骤中，将半成品内加入料精.
一种细菌，其名称是蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)一种放线菌，其名称是双歧杆菌(BifidobacteriumSP.)一种酵母菌，其名称是扣囊拟内孢霉(Endomycopsiscrassa).
一种丝状真菌，其名称是粗糙脉孢菌(Neurospouacrassa).
现将TR料及其专门生产工艺的内容分述于后.
1.TR料发酵原理及配方发酵原理是以土壤用载体，加上碳水化合物作为碳源，并加上含氮无机盐作为氮源进行发酵.其配方为①地面一米以下深层土壤占50%;
②玉米、废糖蜜、土豆、山芋、蔬菜、水果汁及饼粕等植物性原料占45%;
③含氮无机盐5%.
2.发酵菌种①细菌一种蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)②放线菌一种双歧杆菌(BifidobacteriumSP.)③酵母菌一种扣囊拟内孢霉(Endomycopsisfibuligera)④丝状真菌一种粗糙脉孢菌(Neurosporacrassa)以上四类、四种菌对原料进行发酵.
3.发酵条件及生产工艺(1)条件①干料∶水＝1∶0.4②温度15-35℃，湿度50-95%，PH值6-8.
③固体发酵.可采用地面浅层发酵(12kg/m)或蜂窝式发酵，或厚层通风发酵工艺.
④发酵时间t＝ 760/(C) (C为料温).
(2)工艺流程取深层土壤→过筛→按配方将土壤、植物性原料和无机盐混合→加入发酵菌种→按规定料水比加入水→搅拌→采用上述三种发酵工艺之一进行发酵→质量检测→干燥→粉粹→调质(加入料精)→包装.
具体操作如下①备土取地表一米以下深层土，经微生物检测，每克微生物(包括细菌、放线菌、酵母、真菌)≤100个，PH5.5～7.5，水份9～18%，无Hg、As、Pb、Cr、Cd等污染者即可使用.土壤取出后，过16目筛.如筛上有土块，将其打碎后可继续过筛.
②培养料配制按土壤(干重)50%(或以上)，植物性原料45%(或以下)，无机盐5%之比例，从用砂浆搅拌机搅匀，搅拌时加水，使培养料最终含水量达28%.
③接种及菌种培养A.接种按培养料干重接入酵母3%、细菌1%、丝状真菌1%，在配制培养料时接入，搅匀即可.
B.菌种培养(α)酵母菌培养一级(斜面)菌种麦芽汁培养基装入18×180mm试管，每管7ml，按常规操作灭菌、摆斜面、在无菌条件下接种，在30℃下培养24小时.
二级菌种培养基配方为玉米粉50%，麸皮30%，豆饼20%，料∶水＝1∶0.70.14MPa压力灭菌1小时，在无菌条件下分装入已灭菌的φ9cm培养皿中，每皿接一试管，在30℃下培养18小时，60℃时鼓风干燥备用.
三级菌种培养基及灭菌操作同二级，分装入已消毒的搪瓷盘中，接种二级菌种，接种量5%.在30℃无菌环境下培养16小时，60℃时鼓风干燥备用.
三种酵母菌按上述方法分开培养，干燥后的三级菌种按等比例混合.
(β)细菌培养一级(斜面)培养培养基配方为蛋白胨1%，酵母浸出汁0.5%，蔗糖2%，Nacl0.5%，琼脂2%.以NaOH溶液将PH值调至7.2，在电炉上溶化后装18×180mm试管，每管7ml，按常规操作灭菌，摆斜面，接种，在30℃下培养24小时，备用.
二级培养培养基配方同一级，但不加琼脂.在电炉上溶化后装入250ml三角瓶，每瓶装150ml，0.4MPa灭菌45分钟，冷却后在无菌条件下接一级菌种，每支斜面接一介三角瓶.每小时摇动一次，每次5分钟.培养温度30℃，培养24小时后置于0～4℃冰箱中保存备用.
三级培养培养基配方为秘鲁鱼粉0.4%.豆饼0.2%，淀粉0.1%，蔗糖0.8%，牛肉膏0.1%，酵母浸出汁0.05%.以NaOH溶液将PH值调至7.2，装入100ml三角瓶中，每瓶装600ml，0.4MPa压力下灭菌1小时，冷却后在无菌条件下接一级菌种，接种量5%，在30℃下静置培养，培养期间每2小时摇动一次，每次5分钟.待每ml细菌数达100亿时，终止培养，约需36小时.
四级培养培养基配方为深层(1m以下)±20%(以干土计)，豆饼40%，棉仁饼10%，麸皮30%，干料∶水＝1∶0.6，以HCL溶液或NaOH溶液将PH值调至6.5～7.0，0.4MPa压力下灭菌2小时，冷却后接入三级菌种，接种量3%，在搪瓷盘中培养，培养温度为30℃，空气相对湿度60～80%，培养至每克细菌数300亿时终止，约需48小时.在60℃下鼓风干燥备用.
(υ)放线菌培养同细菌蜡状芽孢杆菌的培养.
(δ)丝状真菌培养一级培养培养基为PDA斜面培养基，操作同酵母培养.
二级培养培养基及操作同酵母培养.
三级培养培养基及操作同二级培养.
④.发酵A.地面浅导艰酵工艺每米平方放12kg发酵物，在20～35℃下培养至细胞总数达50/g以下，终止培养，晒干或在80℃下烘干.
培养时间＝ 760/(C) (C为料温).
B.蜂窝式培养以φ12cm蜂窝煤杨将已接种的培养料打成蜂窝块，置多种塑料簟中培养，质量要求同A.
C.厚层通风培养按固态酱油发酵工艺建造厚层通风池，大小不限，将培养料置于假底上，30cm厚，料温达40℃时低压鼓风，降至30℃时停止鼓风.质量要求同A.
⑤质量检测培养好的发酵物干燥前应符合下列条件要求细胞总数≥50亿/g(指干基)，气味符合要求，无异臭.
⑥干澡晒干、荫干或在80℃下鼓风干澡，使含水量≤10%.
⑦粉碎以锤或粉碎机将干燥后的发酵物撵成粉末.
⑧包装产品装入双层袋中，内衬塑料薄膜，外层为塑料纺织袋.
4.产品质量标准水份≤10%.
灰份≤55%.
粗蛋白≥18%.
细胞总数≥50亿/g(发酵物单细胞蛋白占10%).
活细胞比例≥90%.
色泽土灰色.
杂质无石块、草、树根等异物.
气味具有发酵物之特殊气味，无异臭.
料型粉末状.
5.本品使用方法①以本品等量替代猪、鸡等动物配合饲料的10%，与其它90%的配合饲料拌匀.
②配合饲料本身的成份比例依动物种类、年龄、用途之不同按国家饲料标准确定.如肉鸡饲料中蛋白应占18～21%，蛋鸡则占14～17%，猪则占14%左右(大猪略低).
(五)优点及效果本发明相对于现有技术的优点及其经济、社会效益如下1.TR饲料以发酵土为基料，经发酵后适口性较好.该产品安全无毒，无副作用.生产过程无三废产生.
2.TR饲料中含益生菌(主要是双歧杆菌和蜡样芽孢杆菌，均为活细胞)，能在猪、鸡等肠道中定植，从而改变了动物肠道中的微生物区系，有益于防治肠道传染病，并促进其它配合饲料的消化吸收.同时，这些益生菌的死细胞本身也是较好的营养物质.
3.用四类四种微生物菌种进行发酵，可在土壤中产生50亿/g的细胞，发酵物单细胞蛋白占10%，同时，四类微生物混合发酵具有营养互补作用.
4.尽管以高比例土壤为原料的TR饲料的营养物质不如被减去的10%的配合饲料丰富，但它可起到“填饱肚皮”的作用;同时由于TR饲料中具有多种消化酶等活性，可提高饲料转化率，在此前提下，其它90%组成合理的配合饲料可得到更加充分的消化吸收，而使粪便中的营养成份明显下降.
5.经化验和用户实验证明，用TR饲料等量替代10%的配合饲料后，动物肉、蛋、奶的品质和风味不变.猪、蛋鸡等的料肉比和料蛋比亦不变.
6.经济效益①用户使用本品替代配合饲料，每吨饲料可节省50元.
计算方法为∵配合饲料成本1000元/斤，本品500元/斤∴1000-(1000×90%+500×10%)＝50(元/斤)②全国每年生产猪、鸡配合饲料以1亿吨计，如使用本品可节省50亿元.计算方法为50元/吨×1亿吨＝502亿元.
注①DairySci.71∶2967-2975，70∶2063-2068，72∶1929-1932;
Anim.Sci.Rpt.115∶63-65;
Nutr.Rpt.Intern.31∶695-703.
权利要求
1.一种以土壤为基料的TR饲料及其专门生产工艺其步骤是按一定配方将高比例的土壤同碳水化合物、饼粕和无机盐混合，用四类微生物作菌种，运用专门发酵工艺进行固体发酵的生成物。
2.按照权利要求1的产品及专门工艺其特征是在所说的配方中，土壤占50%以上，碳水化合物原料及饼粕占45%及以下，无机盐占5%.
3.按照权利要求1的产品及专门工艺其特征是所说的四类微生物中，有一种细菌、一种放线菌、一种酵母菌和一种丝状真菌.
4.按照权利要求1的产品及专门工艺其特征是所说的专门发酵工艺特指蜂窝式发酵工艺，地面浅层发酵工艺和厚层通风发酵工艺.
5.按照权利要求1的产品及专门工艺其特征是在所说的调质步骤中，将半成品内加入料精.
6.按照权利要求3的一种细菌，其名称是蜡将芽孢杆菌(Bacilluscereus)
7.按照权利要求3的一种放线菌，其名称是双歧杆菌(BifidobacteriumSP.)
8.按照权利要求3的一种酵母菌，其名称是扣囊拟内孢霉(Endomycopsiscrassa).
9.按照权利要求3的一种丝状真菌，其名称是粗糙脉孢菌(Neurospouacrassa).
全文摘要
一种以土壤为基料的饲料及其专门生产工艺其步骤是按一定配方将高比例的土壤同碳水化合物、饼粕和无机盐混合，用四类微生物作菌种，运用专门发酵工艺进行固体发酵的生成物。本发明优点产品安全无毒，无副作用。生产过程无三废产生，有益于防治肠道传染病，并促进其它配合饲料的消化吸收，具有营养互补作用，并可提高饲料转化率，饲料后的动物肉、蛋、奶的品质和风味不变。
文档编号A23K1/00GK1096416SQ9311491
公开日1994年12月21日 申请日期1993年12月2日 优先权日1993年12月2日
发明者王厚德 申请人:王厚德