本发明涉及生物工程技术领域,尤其涉及一种单细胞蛋白生物饲料及其生产工艺。
背景技术:
目前,我国农牧产业发展面临三大危机:第一资源紧缺:一方面我国传统饲料原料存在与人争粮、与人争田的问题,目前国内饲料蛋白原料约80%依赖进口,另一方面,我国养殖成本高昂(其中70%是饲料成本),与国外相比已经失去竞争优势。第二环境污染:一方面我国农牧业规模巨大,大量农作物秸秆资源被焚烧浪费,养殖粪污无序排放占全国氮磷污染排放总量的45%,养殖污染已成为我国环境污染的一个重要问题。第三食品安全:近年来,因抗生素残留、瘦肉精等导致食品安全事件频发,低端肉蛋奶因安全得不到保障,反向导致肉蛋奶低质只能卖低价,养殖场利润得不到保障。
我国农牧副产物较多,包括农副糟渣(粉丝渣/淀粉渣/糖渣/酒糟/木薯渣/果渣/秸秆等)、养殖废弃物(病死畜禽、养殖粪污)、餐厨垃圾、屠宰下脚料等。目前,农牧副产物资源化利用主要包括能源化利用、肥料化利用和饲料化利用,为了保证我国农牧业可持续发展,农牧副产物的饲料化利用备受关注,现有技术中农牧副产物的饲料化利用大多数仅限于糟渣、秸秆等非粮型饲料原料的开发利用;也有部分从业者采用粗放式鸡粪喂猪-猪粪肥水(培养藻类单细胞菌体蛋白)-藻类蛋白养鱼的生态循环模式,利用动物粪便作为昆虫蛋白培养基。但是上述方式都未能充分利用农副副产物中的营养成分,导致农牧副产物的饲料化利用率低。因此有必要寻找一种安全高效的农牧副产物高值化利用途径的生产工艺,为畜禽养殖提供一种安全可靠的非粮型蛋白原料,进而为农牧业可持续发展奠定基础。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足,提供一种单细胞蛋白生物饲料。
所述单细胞蛋白生物饲料是指利用农牧副产物经过无害化处理菌剂发酵后的无害化产物,与饲用益生菌复配,后熟发酵得到的粗蛋白含量为15-30%,活菌数为0.1-0.2亿/g的单细胞蛋白生物饲料。
所述无害化处理菌剂为酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌按照2:1:1的质量比得到的复配混合物;
所述无害化处理菌剂为米曲霉、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳杆菌、沸石粉按照0.5-1:1-2:2-3:1-2:1-2:1的质量比得到的复配混合物;
所述饲用益生菌剂为产朊假丝酵母、侧孢芽孢杆菌、干酪乳杆菌按照0.5-1:0.1-0.8:0.2-1的质量比得到的复配混合物。
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足,提供一种单细胞蛋白生物饲料生产工艺。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种单细胞蛋白生物饲料的生产工艺,所述生产工艺包括以下步骤:
s1、投料处理:将农牧副产物投入发酵设备中,经过充分搅拌得到混合均匀的发酵物料;
s2、灭菌处理:将发酵物料升温至70℃-75℃,保温30min灭菌,待发酵物料灭菌结束后,将发酵物料降温至30℃-40℃,并且在降温过程中按照发酵物料与辅料质量比为6-9:1-4的比例投入辅料,充分搅拌,得到含水率在30%-60%的混合物料;
s3、无害化处理:向混合物料中加入发酵物料重量0.1%-0.2%活化后的无害化处理菌剂,充分搅拌混匀,控制温度为30℃-35℃,经过6-12h通气供氧,发酵结束后得到无害化产物;
s4、回收处理:将s3中的无害化产物投入混合设备中,控制无害化产物的含水率在30%-40%,向混合设备中加入所述无害化产物重量0.1%-0.3%的饲用益生菌剂,搅拌混匀,将混合好的物料输送至滚筒筛分机,进行筛分除杂后将合格的物料输送至包装机进行密封包装;
s5、后熟处理:将密封包装的产品堆码于20-30℃库房内,厌氧发酵后熟24-48小时至物料呈酸甜酒香味,无异臭,即为发酵成熟的单细胞蛋白生物饲料。
作为一种改进的技术方案,步骤s3中的无害化处理菌剂为米曲霉、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳酸菌、沸石粉按照0.5-1:1-2:2-3:1-2:1-2:1的质量比得到的复配混合物。
作为一种优选的技术方案,步骤s3中的无害化处理菌剂为酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌按照2:1:1的质量比得到的复配混合物。
作为一种进一步优选的技术方案,步骤s3中无害化处理时还需要添加纤维素酶和中性蛋白酶,所述纤维素酶和中性蛋白酶的添加量分别为发酵物料重量的0.01%。
作为一种改进的技术方案,步骤s4中的饲用益生菌剂为产朊假丝酵母、侧孢芽孢杆菌、干酪乳杆菌按照0.5-1:0.1-0.8:0.2-1的质量比得到的复配混合物。
采用了上述技术方案后,本发明的有益效果是:
(1)将富含多种营养成分的农牧副产物就地、快速无害化处理,实现了农牧副产物的产业化处理,提高了处理效率;
(2)本发明利用农牧副产物经过高温灭菌后配以辅料,在合适的碳氮比、适宜温度和含水量条件下,加入的无害化处理菌剂将农牧副产物进行有效降解,产生大量大肠菌群数小于30mpn/100g,霉菌数小于10cfu/g的无害化产物;经过饲用益生菌复配,后熟可得到粗蛋白含量为15-30%,粗脂肪含量15-30%,甘露聚糖含量1-2%,灰分含量10-20%,活菌数0.1-0.2亿个/g,含水率为38-50%,ph值4-6的单细胞蛋白生物饲料;大大提高了对农牧副产物的利用率;
(3)该单细胞蛋白生物饲料味呈酸香、酒香浓郁,富含甘露聚糖、复合氨基酸、复合小肽、复合益生菌及丰富的高活性复合菌体蛋白及促生长营养因子,可显著增强动物机体免疫力和抗病力;可显著降低养殖生产成本,助力无抗养殖;
(4)该单细胞蛋白生物饲料生产工艺简单,原料来源广泛,成本低,适用面广。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种单细胞蛋白生物饲料的生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:
s1、投料处理:将新鲜鸡粪用升料斗或上料绞龙投入发酵设备中,投料量为4吨,经过充分搅拌得到混合均匀的发酵物料;
s2、灭菌处理:利用加热装置将发酵设备升温至70℃,保温30min,待发酵物料灭菌结束后,开启冷风或冷水将发酵设备降温至30℃,并且在降温过程中按照发酵物料与辅料质量比为7:3的比例投入麸皮,充分搅拌,得到含水率在45%的混合物料;
s3、无害化处理:向灭菌后的发酵设备中加入发酵物料重量0.1%活化后的无害化处理菌剂(无害化处理菌剂为酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌按照2:1:1的质量比得到的复配混合物),充分搅拌混匀,控制发酵设备的温度为32℃,经过12h通气供氧,发酵结束后得到大肠菌群数20mpn/100g,霉菌数8cfu/g的无害化产物;
s4、回收处理:回收s3中的无害化产物并将其投入混合设备中,控制无害化产物的含水率在35%,向混合设备中加入所述无害化产物重量0.2%的饲用益生菌剂(饲用益生菌剂为产朊假丝酵母、侧孢芽孢杆菌、干酪乳杆菌按照0.7:0.5:0.6的质量比得到的复配混合物),搅拌混匀,将混合好的物料输送至滚筒筛分机,进行筛分除杂后将合格的物料输送至包装机进行密封包装;
s5、后熟处理:将密封包装的产品堆码于30℃库房内,厌氧发酵后熟36小时至物料呈酸甜酒香味,无异臭,即为发酵成熟的单细胞蛋白生物饲料。
其中步骤s3中无害化处理时还需要添加纤维素酶和中性蛋白酶,纤维素酶和中性蛋白酶的加入量分别为发酵物料重量的0.01%。
实施例2
一种单细胞蛋白生物饲料的生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:
s1、投料处理:将质量比1:2的木薯渣和餐厨垃圾用升料斗或上料绞龙投入发酵设备中,加入投料量为4吨,经过充分搅拌得到混合均匀的发酵物料;
s2、灭菌处理:利用加热装置将发酵设备升温至75℃,保温30min,待发酵物料灭菌结束后,开启冷风或冷水将发酵设备降温至35℃,并且在降温过程中按照发酵物料与辅料质量比为8:3的比例投入黄粉虫渣,充分搅拌,得到含水率在50%的混合物料;
s3、无害化处理:向灭菌后的发酵设备中加入发酵物料重量0.1%活化后的无害化处理菌剂(无害化处理菌剂为酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳酸菌按照2:1:1:2的质量比得到的复配混合物),充分搅拌混匀,控制发酵设备的温度为32℃,经过10h通气供氧,发酵结束后得到大肠菌群数22mpn/100g,霉菌数9cfu/g的无害化产物;
s4、回收处理:回收s3中的无害化产物并将其投入混合设备中,控制无害化产物的含水率在40%,向混合设备中加入所述无害化产物重量0.3%的饲用益生菌剂(饲用益生菌剂为产朊假丝酵母、侧孢芽孢杆菌、干酪乳杆菌按照0.8:0.7:0.8的质量比得到的复配混合物),搅拌混匀,将混合好的物料输送至滚筒筛分机,进行筛分除杂后将合格的物料输送至包装机进行密封包装;
s5、后熟处理:将密封包装的产品堆码于30℃库房内,厌氧发酵后熟48小时至物料呈酸甜酒香味,无异臭,即为发酵成熟的单细胞蛋白生物饲料。
实施例3
一种单细胞蛋白生物饲料的生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:
s1、投料处理:将质量比为2:1:1的病死畜禽、屠宰下角料和果渣用升料斗或上料绞龙投入发酵设备中,加入投料量为4吨,经过充分搅拌得到混合均匀的发酵物料;
s2、灭菌处理:利用加热装置将发酵设备升温至73℃,保温30min,待发酵物料灭菌结束后,开启冷风或冷水将发酵设备降温至40℃,并且在降温过程中按照发酵物料与辅料质量比为9:4的比例投入豆粕,充分搅拌,得到含水率在48%的混合物料;
s3、无害化处理:向灭菌后的发酵设备中加入发酵物料重量0.2%活化后的无害化处理菌剂(无害化处理菌剂为米曲霉、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、植物乳酸菌按照0.7:2:1:1:2的质量比得到的复配混合物),充分搅拌混匀,控制发酵设备的温度为37℃,经过12h通气供氧,发酵结束后得到大肠菌群数24mpn/100g,霉菌数9cfu/g的无害化产物;
s4、回收处理:回收s3中的无害化产物并将其投入混合设备中,控制无害化产物的含水率在40%,向混合设备中加入所述无害化产物重量0.3%的饲用益生菌剂(饲用益生菌剂为产朊假丝酵母、侧孢芽孢杆菌、干酪乳杆菌按照1:0.8:1的质量比得到的复配混合物),搅拌混匀,将混合好的物料输送至滚筒筛分机,进行筛分除杂后将合格的物料输送至包装机进行密封包装;
s5、后熟处理:将密封包装的产品堆码于30℃库房内,厌氧发酵后熟42小时至物料呈酸甜酒香味,无异臭,即为发酵成熟的单细胞蛋白生物饲料。
将上述生产工艺制备的单细胞蛋白生物饲料与全价饲料的营养成分进行检测,其中全价饲料为麸皮、酒糟、葡萄糖、食用菌渣按照质量比72:25:0.3:1的比例制备得到的全价饲料,检测结果见表1.
表1
通过表1可得知,实施例1、2和3中的单细胞蛋白饲料,其蛋白含量和粗脂肪含量要高于普通全价饲料,而且本品中还有甘露聚糖和复合益生菌,含有大量的小分子物质,本产品中的蛋白饲料更易消化吸收、催肥效果好,具有较强的免疫功能。
为了更好的证明本发明中单细胞蛋白生物饲料所具有的有益效果,本发明给出了三个具体应用方案,将实施例1制备的单细胞蛋白生物饲料分别应用于水产养殖、畜禽养殖、毛皮动物养殖。
应用方案1
将实施例1中的单细胞蛋白生物饲料按照普通水产饲料1-10%的添加量与普通水产饲料混合后饲喂河虾,与单独饲喂普通水产饲料的河虾相比,其结果见表2.
表2水产动物养殖试验结果
由表2可知,实验组的虾类成活率远远高于对照组,大大降低了饲料成本。由于本发明中的单细胞蛋白饲料含有甘露聚糖和复合益生菌,含有大量的小分子物质,与普通水产饲料相比,添加本发明的单细胞蛋白生物饲料更易消化吸收、有效增强河虾免疫力和抗病能力。
应用方案2
将实施例1中的单细胞蛋白生物饲料按照畜禽饲料1-20%的添加量与普通全价料料混合饲喂仔猪,与单独饲喂普通全价饲料的仔猪相比,其结果见表3.
表3仔猪养殖试验结果
由表3可知,实验组仔猪的增重高于对照组,而且实验组日消耗量低于对照组。由于本发明的单细胞蛋白饲料蛋白含量和粗脂肪含量要高于普通全价饲料,而且还有甘露聚糖和复合益生菌,含有大量的小分子物质,与普通全价饲料相比,更易仔猪消化吸收、催肥效果好,具有较强的免疫功能。
应用方案3
将实施例1中的单细胞蛋白生物饲料按照日粮1-30%的添加量与日粮混合,用于饲喂狐狸,与单独饲喂日粮的狐狸相比,其结果见表4.
表4水产动物养殖试验结果
由表4可知,实验组狐狸的死亡率低于对照组,而且实验组狐狸的毛色光亮度好。由于本发明的单细胞蛋白饲料蛋白含量和粗脂肪含量要高于普通全价饲料,而且还有甘露聚糖和复合益生菌,含有大量的小分子物质,更易实验组狐狸消化吸收,改善毛皮品质,可降低死亡率。
本专利不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的种种变换,均落在本专利的保护范围之内。