專利名稱：一種復(fù)合棉麻桿生物活性墊料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵領(lǐng)域，尤其涉及一種利用微生物發(fā)酵制得的復(fù)合棉麻桿生物活性墊料，以及它的制備方法。
背景技術(shù)：
一般生物墊料主要成分是菌種，花生殼，玉米秸桿和稻草等，其制備方法是通過將花生殼，玉米秸桿和稻草先混合，然后再加入一定量菌種和飲用水混合制備而成。使用到的菌種一般為納豆菌、地衣芽孢桿菌。但是這種生物墊料使用時(shí)間不是很長，容易腐爛；分解效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有生物墊料的缺陷，提供一種可以長期使用，分解能力較高的新型復(fù)合棉麻桿生物活性墊料以及它的制備方法。本發(fā)明的另一目的，還在于提供一種在所述復(fù)合棉麻桿生物活性墊料中使用的一種復(fù)合微生物菌劑，以及它的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種復(fù)合微生物菌劑，是由枯草芽孢桿菌和釀酒酵母的混合發(fā)酵液吸附到黃豆粉上制成的；所述混合發(fā)酵液的有效活菌總數(shù)為80-100億個(gè)/ml，其中枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為70-80%，釀酒酵母的有效活菌數(shù)為20-30% ；所述混合發(fā)酵液與黃豆粉的體積質(zhì)量比為:(30-40): (1-2)。其中，所述混合發(fā)酵液與黃豆粉的體積質(zhì)量比優(yōu)選為:35: I。上述混合發(fā)酵液與 黃豆粉的體積質(zhì)量比是根據(jù)L: g來推算的。所述復(fù)合微生物菌劑還可以包括其他載體，如玉米粉或麥麩等。本發(fā)明所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，是將釀酒酵母、枯草芽孢桿菌分別進(jìn)行斜面培養(yǎng)，一級(jí)種子培養(yǎng)和二級(jí)種子培養(yǎng)，再在發(fā)酵罐中進(jìn)行混合發(fā)酵培養(yǎng)后吸附黃豆粉，得到所述復(fù)合微生物菌劑。具體地，包括如下步驟:I)斜面培養(yǎng)，包括將釀酒酵母、枯草芽孢桿菌原始菌種分別接種于固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)；2) 一級(jí)種子培養(yǎng)，包括將步驟I)培養(yǎng)的釀酒酵母、枯草芽孢桿菌各菌種分別接種于培養(yǎng)基上，制得釀酒酵母、枯草芽孢桿菌的一級(jí)種子；3) 二級(jí)種子培養(yǎng)，包括將步驟2)培養(yǎng)的釀酒酵母、枯草芽孢桿菌一級(jí)種子分別接種到含培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中進(jìn)行培養(yǎng)，制得釀酒酵母、枯草芽孢桿菌的二級(jí)種子；4)混合發(fā)酵培養(yǎng)，包括將步驟3)培養(yǎng)的釀酒酵母、枯草芽孢桿菌二級(jí)種子逐個(gè)接種到含培養(yǎng)液的發(fā)酵罐中，進(jìn)行高密度發(fā)酵培養(yǎng)后吸附黃豆粉，獲得本發(fā)明所述復(fù)合微生物菌劑。其中，步驟I)斜面培養(yǎng)中，所述釀酒酵母、枯草芽孢桿菌的固體培養(yǎng)基均為:牛肉膏3g，蛋白胨IOg, NaCl 5g，瓊脂18g，加水至1000ml。其中，步驟I)斜面培養(yǎng)中，將釀酒酵母30°C條件下培養(yǎng)3天。其中，步驟I)斜面培養(yǎng)中，將枯草芽孢桿菌37°C條件下培養(yǎng)2天。其中，步驟2) —級(jí)種子培養(yǎng)中，所述釀酒酵母的培養(yǎng)基為:胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化鈉5g，加水至1000ml。其中，步驟2) —級(jí)種子培養(yǎng)中，所述枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基為:牛肉膏3g，蛋白胨10g, NaCl 5g，瓊脂 18g，加水至 1000ml。其中，步驟2) —級(jí)種子培養(yǎng)中，釀酒酵母30°C條件下，150r/min搖床培養(yǎng)3天。其中，步驟2) —級(jí)種子培養(yǎng)中，枯草芽孢桿菌37°C條件下靜止培養(yǎng)2天。其中，步驟2) —級(jí)種子培養(yǎng)中，結(jié)束培養(yǎng)時(shí)釀酒酵母、枯草芽孢桿菌各菌種懸液光密度(0D600)值均達(dá)到4.0，表面菌種生長情況較好。其中，步驟3) 二級(jí)種子培養(yǎng)中，一級(jí)種子的接種量為步驟2)所述液體培養(yǎng)基體積的 10%。其中，步驟3) 二級(jí)種子培養(yǎng)中，發(fā)酵罐內(nèi)釀酒酵母的培養(yǎng)基為胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化鈉5g，加水至1000ml。其中，步驟3) 二級(jí)種子培養(yǎng)中，發(fā)酵罐內(nèi)枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基為牛肉膏3g，蛋白胨 10g, NaCl 5g，瓊脂 18g，加水至 1000ml。其中，步驟3) 二 級(jí)種子培養(yǎng)中，發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)液的總體積為60L。其中，步驟3) 二級(jí)種子培養(yǎng)中，釀酒酵母30°C條件下，攪拌速度為150r/min，通氣量為1: 1，培養(yǎng)3天。其中，步驟3) 二級(jí)種子培養(yǎng)中，枯草芽孢桿菌37°C條件下培養(yǎng)2天。其中，步驟4)混合發(fā)酵培養(yǎng)中，二級(jí)種子的接種量為步驟3)所述液體培養(yǎng)基體積的 15%。其中，步驟4)混合發(fā)酵培養(yǎng)中，黃豆粉作為吸附劑加入到發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)液各成分和黃豆粉的質(zhì)量是在它們的總質(zhì)量基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算的。釀酒酵母、枯草芽孢桿菌培養(yǎng)液中各成分和黃豆粉的質(zhì)量百分比為:黃豆粉20%，紅糖1_3%，蛋白胨
0.1-0.5%和麥麩30%，余量為水。該步驟釀酒酵母、枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)液還可以為:胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化鈉5g，加水至IOOOml ;同樣地，加入黃豆粉的質(zhì)量為20g。其中，步驟4)混合發(fā)酵培養(yǎng)中，發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液總體積為600-700L。其中，步驟4)混合發(fā)酵培養(yǎng)中，具體的高密度發(fā)酵培養(yǎng)采用分批補(bǔ)料培養(yǎng)方式，其中補(bǔ)料碳源為:葡萄糖、甘油、蔗糖或紅糖；氮源為:硫酸銨或蛋白胨。其中，所述補(bǔ)充碳源的質(zhì)量為5-10g,優(yōu)選8g。其中，所述補(bǔ)充氮源的質(zhì)量為l_2g，優(yōu)選2g。其中，步驟4)混合發(fā)酵培養(yǎng)過程包括:a、有氧培養(yǎng)階段山、微溶氧和厭氧培養(yǎng)階段。其中，步驟4)混合發(fā)酵培養(yǎng)中，枯草芽孢桿菌二級(jí)種子的比例為70-80%，釀酒酵母的二級(jí)種子比例為20-30%。上述復(fù)合微生物菌劑的制備方法，還可以包括濃縮和噴霧干燥的處理，在混合發(fā)酵培養(yǎng)后進(jìn)行。本發(fā)明所述的復(fù)合棉麻桿生物活性墊料，包括:棉花桿粉碎物，苧麻桿粉碎物，所述復(fù)合微生物菌劑和水。其中，每立方米的復(fù)合棉麻桿生物活性墊料中，所述棉花桿粉碎物，苧麻桿粉碎物，水和復(fù)合微生物菌劑的質(zhì)量比為(4-5): (3-4): 1.9: 0.1。其中,所述水可以使用飲用水。其中，所述復(fù)合棉麻桿生物活性墊料的厚度為80cm_90cm。一種復(fù)合棉麻桿生物活性墊料的制備方法，包括:先按照所述復(fù)合微生物菌劑的制備方法得到復(fù)合微生物菌劑，再分別加入苧麻桿粉碎物、棉花桿粉碎物和水混合制作而成。其中，復(fù)合棉麻桿生物活性墊料的制備過程中，加入的所述苧麻桿粉碎物、棉花桿粉碎物是分別由苧麻桿、棉花桿粉碎得到。加入的各組分的用量同本發(fā)明內(nèi)容所述復(fù)合棉麻桿生物活性墊料中的相應(yīng)限定。加入的水為飲用水即可。本發(fā)明采用生物菌種(釀酒酵母和枯草芽孢桿菌)，混合發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)以黃豆粉為主的發(fā)酵液料中接種枯草芽孢桿菌、釀酒酵母進(jìn)行發(fā)酵，將混合發(fā)酵液吸附黃豆粉并處理后調(diào)配成純菌液貯存。然后再加入苧麻桿粉碎物、棉花桿粉碎物和水混合而成。其制備工藝流程如下: 斜面培養(yǎng)一搖床發(fā)酵(一級(jí)種子培養(yǎng)和二級(jí)種子培養(yǎng))一混合發(fā)酵培養(yǎng)一混合發(fā)酵液吸附黃豆粉和進(jìn)行處理(濃縮和噴霧干燥)一調(diào)配一灌裝一滅菌一貯存一加入苧麻桿粉碎物，棉花桿粉碎物和水。其中，吸附黃豆粉的混合發(fā)酵液處理后對(duì)加入物料的先后順序沒有要求。選用枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌種作為發(fā)酵菌種，先選擇不同來源的菌種，通過分離純化，并對(duì)發(fā)酵能力進(jìn)行比較，然后選出宜制作的枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌種。本發(fā)明在噴霧干燥后，混合發(fā)酵液的保存條件及相關(guān)指數(shù)為:溫度:30°C -37°C ;時(shí)間:2天-4天；有效活菌總數(shù):80-100億個(gè)/ml，其中枯草芽孢桿菌的為70-80%，釀酒酵母的為20-30% ；PH:6.0-7.0 ;檢查:無怪氣味，平板培養(yǎng)無任何雜菌。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)在于:1、采用了新菌劑，即復(fù)合微生物菌劑；2、避免了高溫下的發(fā)酵條件；3、采用了優(yōu)質(zhì)的長效原材料；4、使用時(shí)間長；5、分解能力強(qiáng)。因此，本發(fā)明提供了一種養(yǎng)殖欄舍內(nèi)可以長期使用的生物發(fā)酵活性墊料，其作用有:1、能夠有效地分解畜禽的排泄物，2、提高畜禽機(jī)體的抵抗力，3、加快畜禽的生長速度，
4、能夠長時(shí)間使用，一般為4-5年，時(shí)間和效果都比一般的生物墊料高2-3倍；總體來說，可促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。


圖1為復(fù)合棉麻桿生物活性墊料生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所用釀酒酵母、枯草芽孢桿菌原始菌種來源于:自主開發(fā)，是在牛糞中篩選、提純、復(fù)壯的。實(shí)施例11、復(fù)合微生物菌·劑的制備。I)斜面培養(yǎng):將釀酒酵母、枯草芽孢桿菌原始菌種各IOg無菌條件下分別接種于固體培養(yǎng)基上，將釀酒酵母30°C條件下培養(yǎng)3天，枯草芽孢桿菌37°C條件下培養(yǎng)2天；釀酒酵母、枯草芽孢桿菌的固體培養(yǎng)基均為:牛肉膏3g,蛋白胨10g, NaCl 5g,瓊脂18g,加水至IOOOml ；2) 一級(jí)種子培養(yǎng):將步驟I)培養(yǎng)的菌種無菌條件下分別接種于培養(yǎng)基，釀酒酵母30°C條件下，150r/min搖床培養(yǎng)3天，枯草芽孢桿菌37°C條件下靜止培養(yǎng)2天，制得一級(jí)種子，結(jié)束培養(yǎng)時(shí)釀酒酵母、枯草芽孢桿菌各菌懸液光密度0D600值均達(dá)到4.0 ;釀酒酵母的培養(yǎng)基為:胰蛋白胨IOg,酵母提取物5g,氯化鈉5g,加水至IOOOml ;枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基為:牛肉膏3g，蛋白胨10g, NaCl 5g，瓊脂18g，加水至1000ml。3) 二級(jí)種子培養(yǎng):按液體培養(yǎng)基的體積比為10%的接種量，將一級(jí)種子分別接種到100L的發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)基的總體積為60L，釀酒酵母30°C條件下，攪拌速度為150r/min，通氣量為1: 1，培養(yǎng)3天，枯草芽孢桿菌37°C條件下培養(yǎng)2天，制得二級(jí)種子；發(fā)酵罐內(nèi)釀酒酵母的培養(yǎng)基為胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化鈉5g，加水至IOOOml ;枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基為牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，瓊脂18g，加水至1000ml ；4)混合發(fā)酵培養(yǎng):按液體培養(yǎng)基的體積比為15%的接種量，將二級(jí)種子逐個(gè)接種到I噸的發(fā)酵罐中(枯草芽孢桿菌和釀酒酵母的二級(jí)種子比例為7: 3)，發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液總體積為700L，進(jìn)行高密度發(fā)酵培養(yǎng)，獲得復(fù)合微生物菌劑；釀酒酵母、枯草芽孢桿菌所用的培養(yǎng)基和加入的黃豆粉配方按質(zhì)量百分比均為:黃豆粉20%，紅糖2%，蛋白胨0.3%和麥麩30%，余量為水。上述具體的高密度發(fā)酵培養(yǎng)采用分批補(bǔ)料培養(yǎng)方式，其中在700L的培養(yǎng)液中補(bǔ)充碳源為:葡萄糖Sg ;氮源為:硫酸銨2g。分批補(bǔ)料培養(yǎng)方式是指發(fā)酵過程中將某特定的限止性底物流加到反應(yīng)器中，而目的生成物則要到收獲時(shí)才提取出來的操作方式?；旌习l(fā)酵培養(yǎng)過程包括:a、有氧培養(yǎng)階段:起始0-24小時(shí)內(nèi)，間隔通氣，保持在有氧條件發(fā)酵，通氣量1: 1.2，調(diào)控發(fā)酵溶解氧10%，攪拌轉(zhuǎn)速1801'/1^11，攪拌間隔時(shí)間2小時(shí)，攪拌2分鐘，溫度30°C ;b、微溶氧和厭氧培養(yǎng)階段:60小時(shí)，保持發(fā)酵液上層微溶氧狀態(tài)，靜止培養(yǎng)，間隔攪拌，攪拌間隔時(shí)間4小時(shí)，攪拌4分鐘，使用硫酸硫酸銨水調(diào)節(jié)穩(wěn)定pH4.0，溫度 30。。。2、復(fù)合棉麻桿生物活性墊料的制備。將獲得的復(fù)合微生物菌劑，分別加入苧麻桿粉碎物、棉桿粉碎物和水混合制作而成，其配比為:每立方米加入棉花桿50kg,芒麻桿30kg, 19kg和復(fù)合微生物菌劑1kg。制得的生物墊料厚度為80cm。
實(shí)施效果數(shù)據(jù)表:
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合微生物菌劑，其特征在于，是由枯草芽孢桿菌和釀酒酵母的混合發(fā)酵液吸附到黃豆粉上制成的；所述混合發(fā)酵液的有效活菌總數(shù)為80-100億個(gè)/ml，其中枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為70-80%，釀酒酵母的有效活菌數(shù)為20-30% ;所述混合發(fā)酵液與黃豆粉的體積質(zhì)量比為:(30-40): (1-2)。
2.權(quán)利要求1所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，包括將釀酒酵母、枯草芽孢桿菌分別進(jìn)行斜面培養(yǎng)，一級(jí)種子培養(yǎng)和二級(jí)種子培養(yǎng)，再在發(fā)酵罐中進(jìn)行混合發(fā)酵培養(yǎng)后吸附黃豆粉，得到所述復(fù)合微生物菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述混合發(fā)酵培養(yǎng)中，發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液中各成分和黃豆粉的質(zhì)量百分比為:黃豆粉20%，紅糖1-3%，蛋白胨0.1-0.5%，麥麩30%，余量為水；或者為:胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化鈉5g，黃豆粉20g，加水至1000ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述斜面培養(yǎng)中，釀酒酵母、枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基均為:牛肉膏3g,蛋白胨10g, NaCl 5g,瓊脂18g,加水至IOOOml。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述一級(jí)種子培養(yǎng)中，釀酒酵母的培養(yǎng)基為:胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化鈉5g，加水至IOOOml ;枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基為:牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，瓊脂18g，加水至1000ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述二級(jí)種子培養(yǎng)中，釀酒酵母的培養(yǎng)基為胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化鈉5g，加水至IOOOml ;枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)基為牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，瓊脂18g，加水至1000ml。
7.一種復(fù)合棉麻桿生物活性墊料，其特征在于，包括:棉花桿粉碎物，苧麻桿粉碎物，權(quán)利要求1所述的復(fù)合微生物菌劑和水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合棉麻桿生物活性墊料，其特征在于，每立方米的復(fù)合棉麻桿生物活性墊料中，所述棉花桿粉碎物，苧麻桿粉碎物，水和復(fù)合微生物菌劑的質(zhì)量比為(4-5): (3-4): 1.9: 0.1。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的復(fù)合棉麻桿生物活性墊料，其特征在于，所述復(fù)合棉麻桿生物活性墊料的厚度為80cm-90cm。
10.權(quán)利要求7-9任意一項(xiàng)所述的復(fù)合棉麻桿生物活性墊料的制備方法，包括:先按照權(quán)利要求2-6任意一項(xiàng)所述復(fù)合微生物菌劑的制備方法得到復(fù)合微生物菌劑，再分別加入苧麻桿粉碎物、棉花桿粉碎物和水混合制作而成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合棉麻桿生物活性墊料以及它的制備方法。所述復(fù)合棉麻桿生物活性墊料包括棉花桿粉碎物，苧麻桿粉碎物，復(fù)合微生物菌劑和水。其作用有1)能夠有效地分解畜禽的排泄物，2)提高畜禽機(jī)體的抵抗力，3)加快畜禽的生長速度，4)能夠長時(shí)間使用，一般為4-5年，時(shí)間和效果都比一般的生物墊料高2-3倍；可促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
文檔編號(hào)C12N1/20GK103081810SQ201110346659
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者孫志良, 譚武貴, 尹德明, 豐來, 郭帥, 蔡浩, 易利輝 申請(qǐng)人:湖南泰谷生物科技有限責(zé)任公司, 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)