一种利用鱼贝类内脏发酵的微生态有机肥及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有机肥，具体涉及一种利用鱼贝类内脏发酵的微生态有机肥及其制作方法，属于有机肥生产技术领域。
【背景技术】
[0002]我国的现代化农业正朝着可持续发展的方向前进，但粮食和环境之间的矛盾非常突出，给农业科技工作带来了许多机遇和挑战。几十年来，企业生产的有机肥投入非常少，几乎是用“化肥飘飘、氨水浇浇”来维持作物产量，由此造成土地板结、地力下降、农作物品质降低、生态环境受到严重的破坏，严重地制约了我国农业生态可持续发展。目前人们普遍埋怨过分依赖化肥和农药造成瓜不香、果不甜、菜无味、人吃了容易得病，而且化肥用量增加也使农业生产成本越来越高。微生态有机肥是继农家肥和化肥之后的第三代肥料，是无毒无害无污染的环保先锋，是绿色食品和有机粮食种植的专用肥料。微生态有机肥的绿色重要作用表现在五个方面:一是提升作物生长所需的养分，通过微生物作用将有机肥料中作物生长所需的养分或土壤中作物难以吸收的养分提取出来，转变成作物容易吸收的养分供给作物；二是改良土壤结构，增强土壤肥力，因为土壤的有机质是土壤肥力的重要指标，是形成良好土壤环境的物质基础，而有机肥料中的腐殖质会成为土壤中稳定的有机质，从而提升土壤肥力；三是有机肥料在土壤中产生羟基类物质，与土壤粘粒表面或氢氧聚合物表面的多价金属离子结合，形成团聚体，能降低土壤容重，改善土壤通气状况，使耕性变好，从而改善了土壤物理性状；四是有机肥料在土壤溶液中离解出氢离子，具有很强的阳离子交换能力，可以置换出土壤矿物质中的阳离子，使其转变成作物所需的营养物质，增加了土壤的吸水量、持水量及保水性；五是微生物益生菌在活动中或死亡后可排出谷酰氨酸、脯氨酸等多种氨基酸、维生素，还有细胞分裂素、植物生长素、赤霉素等植物激素，可给作物生长发育带来巨大的促进作用。
[0003]我国是世界上水产品加工比较发达的国家，而且是世界上唯一的一个水产品养殖量超过捕捞量的国家，养殖主要集中在淡水领域，随着养殖育种技术的突破，近几年海产品的产量也在逐年上升，而鱼贝类加工产生了大量的下脚料，鱼贝类内脏是鱼贝类加工品的下脚料的主要部分，包括鱼腮和鱼腹中的所有脏器，贝类主要是消化系统，其中淡水鱼的内脏所占的比例最大，养殖的淡水鱼内脏约占鱼总重量的35%?45%，内脏占比例较大的贝类有鲍鱼、扇贝、带子贝等等，占总重量的10?40%，例如某间工厂生产淡水鱼加工品，按每天加工2吨鱼计算，就会产生高达0.9吨的内脏，若再加上2吨海鱼及贝类的海产品的加工，每天产生的内脏量就接近2吨，而这些鱼贝类内脏如果没有得到适当的利用就会直接影响水产加工业的发展。目前用鱼内脏提炼鱼油的研宄报道较多，但由于提炼鱼油的成本较大，而且提炼鱼油后要排放的废物较多，所以大部分鱼贝类内脏都没有用于提炼鱼油，而是直接作为垃圾清走和自然堆放。由于鱼贝类内脏含有较多的蛋白质和脂肪，自然堆放腐熟过程需要时间很长，而且产生腐败恶臭味，严重污染环境。
[0004]鱼贝类内脏主要是鱼腮、胃、肝、肠、胆和贝类的消化腺等等，其胃肠内一些没有消化完成的食料残渣或一些待排泄的物质，含有较多的蛋白质、脂肪和肌纤维，而纳豆菌(Bacillus natto)是用于生产纳豆食品和作为水产饲料添加剂的微生物菌种，安全无毒，繁殖速度快，生命力很强，在5?55°C温度范围均可生长发酵，在生长过程能分泌胞外蛋白分解酶、脂肪分解酶和促纤维分解的纳豆激酶(Nattokinase NK),能快速地将鱼贝类内脏发酵分解成稳定状态的腐殖质。所以，采用纳豆芽孢杆菌发酵鱼贝类内脏的方法可以快速高效地生产生物有机肥，同时所得的产品是含有较高数量的纳豆菌和较丰富的有机质成分的生物有机肥。利用鱼贝类内脏发酵制作微生态有机肥对水产加工业和养殖业的发展都非常重要，不仅能避免污染环境，还能提高鱼贝类加工的附加值，例如生产线上若按I?3t/h的淡水鱼计算，就会产生0.35?1.35t/h的鱼内脏，用于发酵有机肥即可以生产两倍量左右的绿色肥料，所带来的经济效益是巨大的。
[0005]近年来，在有机肥方面的研宄报道有很多，中国发明“一种有机肥及其制作方法”，申请号201210422218.7公开了一种用粪便、秸杆、草木灰等制作有机肥的方法；中国发明“一种鸡粪有机肥及其制作方法”，申请号201410098307.X公开了一种用鸡粪、天然沸石、草炭土等制作有机肥的方法；还有用猪粪、蚯蚓粪、茶渣等各种原料发酵制作有机肥的研宄；中国发明“一种用于污泥发酵有机肥的调理剂及制造和使用方法”，申请号201110222364.0公开了一种利用纳豆芽孢杆菌，通过污泥发酵制作有机肥的方法；在鱼内脏的利用方面的研宄也有很多，中国发明“一种鱼内脏的综合利用方法”，申请号201110309017.1公开了一种利用鱼内脏制作饲料的方法，但是尚未见到以鱼贝类内脏作为原料、用纳豆菌进行发酵制作微生态有机肥的报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种利用纳豆菌发酵鱼贝类内脏制取含有丰富的养分和大量纳豆菌的微生态有机肥的生产方法。用该方法制备得到的有机肥呈褐色，无味或具有淡淡的豉香气味，在总养分含量、有机成分含量和益生菌含量等各项指标方面均达到国家微生态有机肥的标准。本发明需要解决三个技术问题:(1)高效发酵剂的制作技术；(2)有机肥堆垛发酵的温度控制技术；(3)有机肥配方组成及工艺过程。
[0007]为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下:
一种利用鱼贝类内脏发酵的微生态有机肥的制作方法，先将纳豆菌进行高密度细胞培养，然后再进行促芽孢生成培养，以最大程度的保持纳豆菌细胞的数量，使其发酵能力不减弱，再将其浓缩干燥后制得发酵剂；将鱼贝类内脏在100°c加热后，与其它辅料按配方组成混拌均匀，接入发酵剂进行堆垛发酵，在主发酵阶段利用温度探测器监控堆垛中心温度，当温度太高时进行翻垛以散热，防止温度过高；直至发酵结束后用造粒机将发酵基料制成颗粒状，最后进行干燥即可，具体包括如下步骤:
(I)纳豆菌的高密度培养:
利用无机盐、C源和N源为原料组成的培养基，用液体三级种子培养的方法，于37°C、pH为7.0的条件下恒温培养，一级培养:将液态活化的纳豆菌接种于10mL三角瓶培养基，46-50小时后即得到一级种子液，然后将一级种子培养液接种于100mL的三角瓶置于摇床中培养，46~50小时后得到二级种子液，再将二级种子液接入带有搅拌器的1L容量发酵罐中培养22~26小时，即得到三级种子液，每级种子接种量均为10%，期间保持良好的通风条件，培养出纳豆菌高密度细胞液；
(2)促细胞形成芽孢的培养:
将培养好的纳豆菌高密度细胞液添加0.1-0.3%的钙、镁、锌无机盐离子进行诱导芽孢生成培养，同时采用20°C或45°C的温度胁迫条件培养法，以促使芽孢生成，培养时间为22-26小时；
(3)发酵剂干燥回收:
利用多段式减压装置或普通减压装置将培养液蒸发浓缩处理，再用喷雾干燥法进行干燥，进风温度控制在50°C，出风温度控制在40°C，包装后得到纳豆芽孢杆菌发酵剂；
(4)鱼贝类内脏预处理:
由于鱼贝类内脏的含水量较高，大约在60-70%左右，同时比较粘稠，不利于纳豆菌发酵，将鱼贝类内脏加热至100°C维持35~45分钟后，添加调理物料:、油页岩土、碎桔杆、锯末、茶叶渣或药渣，搅拌均匀，把水分降低至35~40%，同时使基料疏松，得到发酵基料；
(5)接种发酵剂进行发酵:
在发酵基料中加入重量百分比为5?10%的发酵剂搅拌均匀，进入发酵阶段，整个发酵阶段分为主发酵和后发酵两阶段，主发酵阶段是将鱼贝类内脏接种纳豆菌发酵剂后堆成条垛，每隔2~4天用翻抛机翻动垛料一次，使纳豆菌发酵产生的热量及时散发，控制发酵温度30~50°C，因为温度太高不利于纳豆菌的生长，同时翻动垛料可以提供纳豆菌生长繁殖所需的氧气，当发酵基料温度太高时也要翻动垛料，使之散热降温，这个过程为4?7天；然后进入后发酵阶段，这个阶段是将主发酵完成后的基料堆垛成3米高，任何宽和长的条垛，这个过程为2~4天，进一步使发酵基料腐熟化，此时鱼贝类内脏的有