专利名称：：向日葵花盘固体发酵生产微生物蛋白饲料的方法
技术领域：
：本发明涉及一种利用固体发酵生产微生物蛋白飼料的方法，尤其是一种利用向日葵花盘经有益微生物多菌种固体发酵后，转化成微生物蛋白饲料的生产工艺。技术背景本发明中"向日葵花盘"是指将籽实去除后的向日葵花盘，其营养成分的比例如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>据研究向日葵花盘中的营养成分因品种、产地，收获时间不同而差异较大。有资料报道向日葵花盘中的粗蛋白质含量有8~15%不等。与苜蓿干草相比，虽粗蛋白含量稍低，但粗脂肪、无氮浸出物的含量却高于苜蓿干草，而粗纤维的含量^^于苜蓿干草，粗灰分及钙、磷的含量与苜蓿干草相似，其营养^介值明显优于青干草、玉米秸、小麦秸等。花盘中所含芳香果糖，能促进畜禽增加食欲。向曰葵是菊科向日葵属的一年生草本植物，主要分布在一些生产力不高的干旱土壤气候带以及碱土和过湿土地、泥炭地等地区。具有抗旱、耐盐碱、耐贫瘠等特性。内蒙古是我国向日葵的主要种植地区。2005年种植1000~1500万亩，产向日葵85.30万吨，分别占全国总种植面积和总产量的30%和18.22%,无论种植面积和产量均居全国首位。据研究葵花盘产量大约相当于籽实产量的40%,按此推算，仅2005年内蒙古就生产葵花盘34.12万吨。这些向日葵花盘的处理方式有(1)在收获向日葵籽后，把花盘弃掉或当燃料烧掉；(2)将向日葵花盘作为垃圾或还田处理；(3)少量向日葵花盘用于提取果胶，食用纤维，制造活性炭；(4)少量向日葵花盘用于中医药方中的配药；(5)少量向日葵花盘直接加入到日粮中喂养猪、牛、羊。第一、二种方式所占比例大约为90°/以上，造成对资源的浪费和环境的污染。第三、四种方式用量极微，第五种方式由于葵花盘具有浓郁的中药味大多数动物拒食。近年来，人们生活水平的提高和对生活质量的重视，对肉、蛋、奶的需要曰益增多，畜牧业的发展使得家畜必需的蛋白质饲料越来越缺乏。随着我国农业结构的调整，养殖业向规模化、产业化发展，养殖方式也由以散养为主向集约化养殖发展，对家畜饲料的需求量愈来愈大，由于相关的饲料原料价格不断上扬，饲养成本不断提高，已成为制约我国畜牧养殖业发展而影响农业经济增长的重要因素。其次，我国现有饲料工业产品，主要是技术含量低、饲料转化率较低的配制性饲料，由于该类饲料成本高，具有较多的化学添加剂成份，喂养牲畜肉质较差，产品在国际市场竟争力较弱，国内市场价格与生产成本相差无几，极大的影响了我国畜牧业的持续性发展。利用微生物工程技术，能够发酵转化营养价值较低的农副产品及其废弃物成为全价营养，高饲料转化率，无化学添加剂，能增强牲畜的抗病免疫力，提高畜产品质量的微生物蛋白祠料。因此，开发质优价廉的新型生物蛋白饲料来源，是我国伺料工业未来发展的方向。我国每年产约百万吨向日葵花盘，由于向日葵花盘蛋白含量较低，主要是粗纤维成分，且有较浓的中药气味，牲畜拒食，使用时必须加配大量的其它成份，因此用量很少。绝大部分仍直接还田或作为燃料用，既造成环境的污染，又浪费了资源。本发明可以有效地的通过微生物发酵转化葵花盘生产生物蛋白饲料，合理、有效利用资源，减少环境的污染，为畜牧业开发出新的生物蛋白飼料来源。由于微生物本身所产生的各种氨基酸、酶类、维生素、抗生素等生物活性物质可以促进牲畜的生长发育，增强牲畜的抗病免疫能力，降低发病率，减少药物使用量，大大提高畜产品的质量和产量，对于发展生态农业，实现畜产品无害化，促使畜牧业高效、高附加值、高创汇发展，提高农业生产、畜牧业生产的经济效益和社会效益有着十分重要的意义。
发明内容本发明是一种利用微生物固体发酵生产生物蛋白饲料的方法，尤其是一种利用向日葵花盘经微生物多菌种固体发酵后，转化成微生物蛋白饲料的生产工艺。本发明是采用以下技术方案实现的(1)由于向日葵品种、产地及采摘期不同，花盘的碳氮比差别很大，将向曰葵花盘粉碎后通过加入有机或无机氮源调整原料C/N为30:1，含水量调整为40°/~60°/后即可作为发酵原料。C/N调节剂可以是尿素、氨水、硝酸铵或豆粕、菜子粕、棉籽粕等有机、无机含氮物质中的一种或多种。(2)制发酵用混合菌剂，所述混合菌剂含黑曲霉(Aspergillusniger)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、产朊假丝酵母菌(Candidautilis)、德氏乳杆菌(Uctobaci1lusdelbrueckii),其体积配比为0.55:0.5~5:0.5-5:0.5-5:0.5~5，其中活菌数达108~l(T个/g。将所需的黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌分别经过试管培养，不同的菌种采用相应的培养基，培养温度25-35。C,培养时间24-72小时；经过试管培养的黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌分别转入1000ml摇瓶培养，培养温度为25~35°C，转速为180-220转/分钟，培养时间24-48小时；然后，将经过摇瓶培养的黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌分别按体积百分比的5~10%接种量分别接入种子罐培养，培养温度25-35。C,培养时间24-48小时；经过种子罐培养后，黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌分别按体积的百分比的5-10%,分别转入发酵罐好氧培养，培养温度25-35。C，培养时间24-72小时，发酵罐培养完成后各罐分别镜检，发酵液菌体数达到108~10"个/ml，即为菌悬液；德氏乳杆菌为液体静止厌氧培养，逐步分级扩大培养，培养温度4060。C，培养时间24~48小时，活菌数达108l(T个/ml时即可作为菌悬液。将米曲霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌、德氏乳杆菌菌悬液以0.5—5:0.5—5:0.5—5:0.5—5:0.5—5的体积比例混合，接入灭菌麸皮培养基25-35。C培养24-72小时后，镜检活菌数达到108~1(T个/g时即可作为固体混合菌剂。(3)将培养成熟的固体混合菌剂按向日葵花盘发酵原料重量的1~10%接种量，接入的原料中，搅拌均匀后发酵2472小时，发酵温度为25~35°C;当发酵混合物的温度升至40~45°C,且有较大的酸甜水果香气味，物料含有益菌(主要为枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌、德氏乳杆菌)达到1081(T个/g时发酵即结束。(4)将发酵好的物料用干燥机干燥使其水份含量小于13%。(5)将干燥好的物料送入成型机挤压成型为所需的颗粒形状，即成为微生物蛋白颗料饲料。本发明还可采用青贮的方法，将固体混合菌剂按向日葵花盘发酵原料重量的1~10%接种量接入已调整好碳氮比和水分的向日葵花盘发酵原料，搅拌均匀后，放入青贮池中，压实，采用常规青贮的方法进行厌氧发酵20-30天后，即可直接伺喂牲畜。用此方法发酵物料可以长期保存或干燥后制粒。本发明所用菌种都是已知的菌种，可通过已知筛选、商业手革殳或其它途径得到。本发明试管培养、摇瓶培养、种子罐培养、扩大培养等培养方法中所用的各培养基都是已知的适合培养所述微生物的常规培养基。本发明的优点在于1.以上处理方法即适用于所有去除向日葵籽后新鲜或干燥的向日葵花盘。2.采用现代先进的菌种选育技术，选育了能够高效转化向日葵花盘成为微生物蛋白饲料的各类生产菌种，保证了生产菌种的高质量。3.本发明生产的微生物蛋白饲料含有益菌(主要为枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌、德氏乳杆菌)达到1081(T个/g,无任何化学添加剂成份，具有天然水果发酵香味，蛋白含量达20%左右，并含有多种氨基酸、维生素和微量元素，牲畜适口性强，是一种质优价廉的营养微生物蛋白饲料具体实施方式实例1:发酵处理新鲜向日葵花盘20吨，其主要成分是碳水化合物约20%,果胶2~4%，粗纤维12.4°/。，粗脂肪2.68°/。，粗蛋白8.31%,含水量40-60%。制法(1)将向日葵花盘粉碎，加入1-5%的尿素调整其C/N为30:1，含水量为40%~60%,即可作为发酵原料。(2)发酵混合菌剂制备将黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌种(市售)进行试管培养，不同的菌种采用相应的培养基，培养温度25-35°C,培养时间2472小时；然后分别接入1000ml摇瓶，温度25-35。C，速度200转/分钟，培养24-48小时后，分别按体积百分比的5-10%接入种子罐，通气搅拌，温度2535。C,培养24-48小时，然后分别按体积百分比的5-10%接入发酵罐，通气搅拌，温度2535。C,培养24-72小时，镜;险，发酵液含活菌数达l()810"个/ml，即为成熟菌悬液；德氏乳杆菌为液体静止厌氧培养，逐步分级扩大培养，培养温度4060。C,培养时间24-48小时，活菌数达l()8l(r个/ml时即可作为成熟菌悬液。将黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌、德氏乳杆菌成熟菌悬液按l:1:1:1:1的体积比例混合，按接种量5-10%接入灭菌麸皮培养基，25-35。C培养24-48小时，镜检活菌数达到108~1(T个/g时即可作为固体混合菌剂。(3)在向日葵花盘发酵物料中按重量比的1~10%接种量接入固体混合菌剂，搅拌均匀，温度2535。C发酵24~72小时。当发酵混合物的温度升至40~45。C，且有较大的酸甜水果香气味，物料含有益菌(主要为枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌、德氏乳杆菌)达到108~1(T个/g时发酵即结束。C、发酵完成后，向日葵花盘发酵物含水量为25-45%，经干燥机干燥水份至13%以下，即可用挤压成型机将向日葵花盘发酵物挤压成型为所需的形状、大小颗粒，经称量、包装，即成为向日葵花盘微生物蛋白饲料。(4)向日葵花盘发酵微生物蛋白饲料的水分为<13%，有益活菌数108~10'°个/g,以干物质计粗蛋白含量20%，粗纤维含量16%，灰份4%。实施例2发酵处理新鲜向日葵花盘20吨，其主要成分是碳水化合物约20%，果胶2~4%，粗纤维12.4%，粗脂肪2.68%,粗蛋白8.31%,含水量40-60%。制法(1)、将向日葵花盘粉碎，加入1.5%的尿素调整其C/N为30:1,含水量为50%,即可作为发酵原料。(2)发酵混合菌剂制备将黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌种(市售)进行试管培养，不同的菌种采用相应的培养基，培养温度25~35°C，培养时间2472小时；然后分別接入1000ml摇瓶，温度2535。C,速度200转/分钟，培养24-48小时后，分别按体积百分比的5-lt)o/。接入种子罐，通气搅拌，温度2535。C,培养24-48小时，然后分别按体积百分比的5-10%接入发酵罐，通气搅拌，温度2535。C，培养24-72小时，镜4企发酵液含活菌数达l()810"个/m1,即为成熟菌悬液；德氏乳杆菌为液体静止厌氧培养，逐步分级扩大培养，培养温度4060。C，培养时间24-48小时，活菌数达108~1(T个/ml时即可作为成熟菌悬液。将黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊^(叚丝酵母菌、德氏乳杆菌成熟菌悬液按l:1:1:1:1的体积比例混合，按接种量5-10%接入灭菌麸皮培养基，25-35。C培养24-48小时，镜检活菌数达到108~10"个/g时即可作为固体混合菌剂。(3)向日葵花盘粉碎后调整含水量为50%,加入1.5%的尿素将碳氮比调整为30:1,按物料重量的2%接种量接入混合菌剂，搅拌均匀，》文入青贮池中堆紧、压实，采用常规青贮的方法进行发酵20-30天以后即可直接饲喂牲畜。用此方法发酵物料可以长期保存或干燥后制粒。(4)向日葵花盘发酵青贮微生物蛋白饲料的干物质〉50%，水分为25%-45%,有益活菌数10810"个/g,以干物质计粗蛋白含量18°/，粗纤维含量15%,灰份5°/。利用本发明处理新鲜花盘，工艺简单，所选用的是成熟的工业化成套设备，处理花盘量大。所生产的产品，营养价值高，牧畜适口性强，无化学添加剂成份，适合各类家畜的喂养，解决了目前向日葵花盘的污染及资源浪费问题，企业增加可观的利润，具有显著的环境效益，经济效益和社会效益。本发明适合于各类向日葵花盘处理转化，治理其对环境的污染及资源浪费。权利要求1.一种利用向日葵花盘固体发酵生产微生物蛋白饲料的方法，其工艺步骤如下(1)将向日葵花盘粉碎，加入C/N调节剂调整其碳氮比为30∶1，含水量调整为40％～60％，作为发酵原料；(2)将黑曲霉(Aspergillusniger)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、产朊假丝酵母菌(Candidautilis)、德氏乳杆菌(Lactobacillusdelbrueckii)菌悬液按体积比0.5～5∶0.5～5∶0.5～5∶0.5～5∶0.5～5，混合成混合菌液，接入灭菌麸皮固体培养基，25～35℃培养24～48小时，镜检活菌数达到108～1010个/g时即为固体混合菌剂；(3)将固体混合菌剂按向日葵花盘发酵原料重量的1～10％接种量接入向日葵花盘发酵原料，搅拌均匀后发酵24～72小时，发酵温度为25～35℃；当发酵混合物的温度升至40～45℃，且有较大的酸甜酒香气味，物料含有益菌达到108～1010个/g，发酵结束；(4)将发酵好的向日葵花盘干燥使其水份含量小于13％，造粒即成为微生物蛋白颗粒饲料。2、根据权利要求l所述的方法，其中将固体混合菌剂按向日葵花盘发酵原料重量的1~10°/。接种量接入向日葵花盘发酵原料，搅拌均匀后，放入青贮池中，压实，采用常规青贮的方法进行厌氧发酵20-30天后，即成为生物蛋白饲料，可直接饲喂牲畜。3、根据权利要求l所述的方法，其中黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌菌悬液是它们分别依次经过试管培养，摇瓶培养、种子罐培养，再按体积的百分比的5~10%分别接入发酵罐液体好氧培养得到，德氏乳杆菌为液体静止厌氧培养、逐步分级扩大培养得到菌悬液，各种菌悬液活菌数达10s~1(T个/ml。4、根据权利要求1所述的方法，其中各种菌试管培养的培养温度25~35。C,培养时间24~72小时。5、根据权利要求1所述的方法，其中各种菌摇瓶培养的培养温度为25~35°C,转速为180~220转/分钟，培养时间24-48小时。6、根据权利要求1所述的方法，其中各种菌种子罐培养的培养温度25~35。C，培养时间24~48小时。7、根据权利要求1所述的方法，其中各种菌发酵罐培养的培养温度25~35。C,培养时间24~72小时。8、根据权利要求l所述的方法，其中德氏乳杆菌液体静止厌氧培养，逐步分级扩大培养，其培养温度40-60。C,培养时间2448小时。9、根据权利要求l所述的方法，其中所述C/N调节剂为尿素、氨水、硝酸铵、豆粕、菜籽粕、棉籽粕中的一种或多种。全文摘要本发明涉及一种利用微生物固体发酵生产微生物蛋白饲料的方法，尤其是一种利用向日葵花盘经微生物多菌种固体发酵后，转化成微生物蛋白饲料的生产工艺。向日葵花盘经有益微生物固体发酵转化成优质的微生物蛋白饲料，既充分利用向日葵花盘这一巨大废弃资源，为畜牧业提供新型质优价廉的生物蛋白饲料，又解决了向日葵花盘腐烂带来的环境污染问题。文档编号C12P21/00GK101113425SQ20071013031公开日2008年1月30日申请日期2007年7月16日优先权日2007年7月16日发明者张红莉申请人:张红莉