一種發(fā)酵糟粕生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料的設(shè)備與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飼料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)酵糟柏生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料 的設(shè)備，本發(fā)明還涉及一種發(fā)酵糟柏生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是世界第一畜牧和水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，全國(guó)肉類總產(chǎn)量超過8000萬噸，禽蛋產(chǎn)量 達(dá)3000萬噸，奶類產(chǎn)量3290萬噸，水產(chǎn)品年產(chǎn)量達(dá)5100萬噸；按集約化養(yǎng)殖飼料轉(zhuǎn)化效 率分別為5:1(肉）、3:1(蛋）、1:3(奶）和2:1(養(yǎng)殖水產(chǎn)品）計(jì)算，全國(guó)年消耗精飼料為 7980*5+2940*3+3290/3+5100*70% *2 = 5. 7億噸，理論上相當(dāng)于我國(guó)的糧食油脂類資源基 本上用于養(yǎng)殖業(yè)。這是我國(guó)在每年進(jìn)口約100萬噸魚粉、5000萬噸豆柏（或大豆）、1000萬 噸玉米的基礎(chǔ)上，弘揚(yáng)傳統(tǒng)養(yǎng)殖方法大量利用秸桿、糟柏、草料等發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，使糧食與飼 料之間的矛盾達(dá)到平衡，并破解美國(guó)人說的"中國(guó)的糧食養(yǎng)活不了中國(guó)人"的預(yù)言。
[0003] 我國(guó)糟柏資源十分豐富，每年產(chǎn)餅柏約6000萬噸、糟渣1億噸以上；隨著食品與 農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展，各類油料生產(chǎn)的副產(chǎn)品餅柏與食品、輕工、中成藥加工的副產(chǎn)品糟渣 逐年增加。目前各地糟渣和劣質(zhì)餅柏的利用方式為用作飼料、肥料和燃料等。用作飼料是 符合我國(guó)國(guó)情（飼料糧食資源緊缺）最科學(xué)的應(yīng)用方法；但糟渣和劣質(zhì)餅柏的粗纖維含量 高，蛋白質(zhì)含量低，有效能值低，蛋白質(zhì)（氨基酸）消化利用率低；有的，尤其是劣質(zhì)餅柏，還 含有抗?fàn)I養(yǎng)因子等有毒成分，不能或不能大量地飼喂動(dòng)物。我國(guó)近年年產(chǎn)配合飼料1. 8億 噸，隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖技術(shù)的推進(jìn)，配合飼料的比例將逐年增加，飼料原料的供應(yīng)成為制約我國(guó) 飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸。解決問題的根本出路在于糟柏的開發(fā)利用。目前我國(guó)糟渣 的飼料工業(yè)利用不到10%，劣質(zhì)餅柏的飼料工業(yè)利用約30% ;因此，糟柏的飼料開發(fā)利用 市場(chǎng)空間潛力巨大。
[0004] 目前改善糟柏品質(zhì)，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的最常用的方法是生物發(fā)酵，發(fā)酵菌種主要是 芽孢菌（枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌）、酵母菌（熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲 酵母和釀酒酵母、白地霉）、霉菌（曲霉、木霉、根霉等）和乳酸菌等。其中霉菌纖維素酶較 高，有助于纖維素的降解；芽胞菌糖化酶、蛋白酶等含量較高，有助于大分子糖、蛋白質(zhì)的降 解，提高消化率；酵母菌菌體大、蛋白質(zhì)含量高，可將糖與氮合成菌體蛋白，使發(fā)酵產(chǎn)物中蛋 白質(zhì)的含量提高，品質(zhì)改善；乳酸菌產(chǎn)生大量的乳酸等酸類物質(zhì)，有利于發(fā)酵飼料的保鮮與 改善適口性。這些菌種的合理組合發(fā)酵，可使糟柏的飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到提高，同時(shí)為動(dòng)物提 供益生菌和消化酶，有利于動(dòng)物的抗病促生長(zhǎng)。在發(fā)酵方法上一般采用單一菌種或復(fù)合菌 種的固體發(fā)酵法，需氧和厭氧，一次發(fā)酵或二次發(fā)酵；發(fā)酵設(shè)備沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，多為桶裝 或池裝（翻攪或不翻攪）發(fā)酵，少數(shù)固體發(fā)酵罐發(fā)酵。
[0005] 食用菌是優(yōu)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)食品，但子實(shí)體生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)量低，近年來廣泛開展菌絲體 發(fā)酵生產(chǎn)保健食品和保健藥物。菌絲體蛋白質(zhì)含量高（20-50%)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，且生長(zhǎng) 繁殖快，酶活高，可以分解轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基質(zhì)中的木質(zhì)纖維素和高分子蛋白等，產(chǎn)生活性多糖多 肽及其他功能物質(zhì)；因此用其發(fā)酵粗飼料既可以提高飼料中蛋白含量、提高動(dòng)物的免疫力 (減少疾病發(fā)生）和生長(zhǎng)速度（提高經(jīng)濟(jì)效益），還可以改善肉的品質(zhì)。然而用食用菌發(fā)酵 糟柏等粗飼料，尤其是與其它真菌和細(xì)菌混合發(fā)酵的研究報(bào)道較少；本發(fā)明發(fā)明用食用真 菌和生理活性互補(bǔ)性強(qiáng)的其它菌種聯(lián)合發(fā)酵糟柏等農(nóng)副產(chǎn)品，生產(chǎn)高活性生物飼料，以提 高非常規(guī)飼料的利用率。
[0006] 現(xiàn)有的發(fā)酵存在以下問題：1、發(fā)酵菌種的問題：目前飼料生物發(fā)酵劑由于菌種特 性的局限性（如乳酸菌產(chǎn)酸過高、釀酒酵母產(chǎn)酒精過高、芽孢菌生物酶活力低、霉菌發(fā)酵 易黃曲霉等有害菌混雜）或者菌種之間的組合配比不合適等；在發(fā)酵糟渣的過程中，除了 形成較多的活性益生菌、有機(jī)酸、醇和生物酶外，對(duì)餅柏的抗?fàn)I養(yǎng)因子也有一定的降解，但 對(duì)糟柏中的大分子物質(zhì)，尤其是纖維素降解率很低，不利單胃動(dòng)物消化；同時(shí)，發(fā)酵溫度高 (35°C以上），能量損失大；還有易于雜菌（尤其是有害霉菌和腐敗菌）污染，飼料霉?fàn)€變 質(zhì)，引起動(dòng)物中毒。如果發(fā)酵飼料鮮飼常出現(xiàn)因乳酸菌等產(chǎn)有機(jī)酸過多，造成動(dòng)物體酸堿失 衡；或釀酒酵母產(chǎn)酒精的濃度大，導(dǎo)致動(dòng)物酒精中毒。如果發(fā)酵料經(jīng)干燥制成飼料原料，在 干燥過程中大量的低分子有機(jī)酸、醇等揮發(fā)性物質(zhì)隨熱揮發(fā)掉，造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，尤其是能量 的嚴(yán)重?fù)p失。2、發(fā)酵工藝的問題：目前在生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)工藝中，一是采用厭氧發(fā)酵工 藝，即用乳酸菌、芽孢菌、酵母等厭氧或兼性厭氧菌種，將糟柏置密封容器中發(fā)酵；與有氧發(fā) 酵比，生物反應(yīng)慢，效率低，發(fā)酵的效果差。二是用霉菌等需氧菌，將糟柏置敞開的發(fā)酵床或 發(fā)酵池中進(jìn)行通氣式發(fā)酵；其發(fā)酵效率可大大提高，但條件難以控制，易雜菌污染，效果不 穩(wěn)定。三是先用需氧菌進(jìn)行短時(shí)間的有氧發(fā)酵，再用厭氧菌進(jìn)行二次厭氧發(fā)酵；但因工藝復(fù) 雜，在生產(chǎn)中應(yīng)用較少。3、發(fā)酵設(shè)備裝置問題：糟柏發(fā)酵為固體發(fā)酵，現(xiàn)有固體發(fā)酵設(shè)備除 傳統(tǒng)的發(fā)酵桶和發(fā)酵池外，有淺盤發(fā)酵反應(yīng)器（傳質(zhì)傳熱速率低，造成高污染風(fēng)險(xiǎn)和托盤 利用率低等缺點(diǎn)）、流化床發(fā)酵反應(yīng)器（反應(yīng)器容積率低）、轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵反應(yīng)器（物料結(jié)塊 和粘壁、反應(yīng)器容積率低的問題）、圓盤式發(fā)酵反應(yīng)器（不能無菌操作）、攪拌式發(fā)酵反應(yīng)器 (只適用于小規(guī)模發(fā)酵）、壓力脈動(dòng)固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器（設(shè)備要求高，物料配制難等）；還有報(bào) 道箱式固體物料發(fā)酵設(shè)備（申請(qǐng)?zhí)?200420026272.0)，該設(shè)備設(shè)計(jì)為階梯輸送帶式，占地 面積大而長(zhǎng)，適用性差。綜上所述，各種固態(tài)反應(yīng)器中，在工業(yè)上已得到應(yīng)用的還只有盤式、 轉(zhuǎn)鼓式及攪拌式反應(yīng)器，國(guó)內(nèi)對(duì)各種性能固態(tài)反應(yīng)器的研制還剛剛開始。由于必須解決反 應(yīng)器的過程放大，防止發(fā)酵過程污染，及過程監(jiān)控等一系列問題，在考慮研制新型固態(tài)發(fā)酵 反應(yīng)器時(shí)，強(qiáng)制通風(fēng)、溫控，物料不宜長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，能增溫，機(jī)械化程度高，易于操 作，便于清洗消毒，投資少等因素是關(guān)鍵。到目前為止尚未見到有關(guān)工業(yè)化規(guī)模固態(tài)發(fā)酵 反應(yīng)器產(chǎn)品，飼料發(fā)酵除用轉(zhuǎn)鼓式或攪拌式發(fā)酵罐生產(chǎn)菌種外，商品生產(chǎn)大多采用發(fā)酵池 (槽）、發(fā)酵桶發(fā)酵，在發(fā)酵中作翻攪或不翻攪，發(fā)酵物料不消毒滅菌，發(fā)酵過程難以控制， 易染雜菌，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；發(fā)酵設(shè)備影響生物發(fā)酵工藝與效果，是制約固體發(fā)酵工業(yè)發(fā)展 的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為克服上述問題的不足，本發(fā)明提供一種發(fā)酵糟柏生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料的設(shè) 備。
[0008] 本發(fā)明的另一目的是提供一種發(fā)酵糟柏生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料的方法。
[0009] 本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是，一種發(fā)酵糟柏生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料的設(shè)備， 包括箱體，箱體的頂部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有通風(fēng)窗、霧化器機(jī)構(gòu)和紫外燈管，箱體的頂部外側(cè)設(shè)置有 貯水器、混合倉(cāng)，混合倉(cāng)的上部設(shè)置有冷卻區(qū)，冷卻區(qū)連接有微波滅菌輸送機(jī)，混合倉(cāng)的下 部自上而下依次設(shè)置有攪拌機(jī)和發(fā)酵床機(jī)構(gòu)相連接，發(fā)酵床機(jī)構(gòu)設(shè)置于箱體內(nèi)；箱體的底 部設(shè)置有通風(fēng)輸入管和電加熱器，通風(fēng)輸入管依次連接有空氣過濾器、冷氣機(jī)（夏天氣溫 高時(shí)降溫用）和鼓風(fēng)機(jī)，通風(fēng)輸入管上設(shè)置有若干個(gè)出風(fēng)口；電加熱器至少設(shè)置有2根，電 加熱器設(shè)置于通風(fēng)輸入管的兩側(cè)；箱體的側(cè)面且在攪拌機(jī)的下方設(shè)置有出料窗，出料窗處 設(shè)置有移動(dòng)式的第三輸送帶；箱體的另一個(gè)側(cè)面設(shè)置有檢修門；箱體的另一個(gè)側(cè)面設(shè)置有 臭氧進(jìn)入管，臭氧進(jìn)入管與臭氧發(fā)生器相接，箱體外設(shè)置有控制柜，控制柜內(nèi)設(shè)置有溫度濕 度感應(yīng)控制模塊。
[0010] 在上述技術(shù)方案中，發(fā)酵床機(jī)構(gòu)包括第一發(fā)酵床和第二發(fā)酵床，第一發(fā)酵床和第 二發(fā)酵床之間通過第一輸送帶和第二輸送帶，第一輸送帶的一端設(shè)置于第一發(fā)酵床底部， 第一輸送帶的另一端設(shè)置于第二發(fā)酵床的頂部，第二輸送帶的一端設(shè)置在第二發(fā)酵床的底 部，第二輸送帶的另一端設(shè)置在第一發(fā)酵床頂部。
[0011] 第一發(fā)酵床和第二發(fā)酵床均設(shè)置有3-7層發(fā)酵履帶層，長(zhǎng)度l-10m或以上；每層發(fā) 酵履帶層由電機(jī)或變速器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)；變速器用電線與箱外的控制柜箱連。
[0012] 霧化器機(jī)構(gòu)包括霧化管，霧化管上設(shè)置有若干個(gè)噴頭。
[0013] 通風(fēng)窗和紫外燈管至少設(shè)置有2個(gè)。
[0014] 溫度濕度感應(yīng)控制模塊包括單片機(jī)，單片機(jī)分別通過導(dǎo)線連接有溫度傳感器、濕 度傳感器、電加熱器和霧化器機(jī)構(gòu)。
[0015] 本發(fā)明所采用的第二技術(shù)方案是，一種發(fā)酵糟柏生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料的方法， 采用上述權(quán)利要求所述的發(fā)酵糟柏生產(chǎn)高活性高營(yíng)養(yǎng)飼料的設(shè)備，包括以下步驟：
[0016] 步驟1、選用食用真菌、飼料酵母、霉菌或益生芽孢菌，制備液體菌種、固體菌種或 者復(fù)合菌種；
[0017] 步驟2、對(duì)上述制備好的菌種進(jìn)行糟柏發(fā)酵處理；
[0018] 步驟3、對(duì)發(fā)酵好的糟柏進(jìn)行干燥與粉碎，制備得到飼料原料產(chǎn)品。
[0019] 在上述技術(shù)方案中，步驟1中液體菌種具體按照如下方式制備：
[0020]1)、食用菌菌種制備：將經(jīng)過平板活化的食用菌菌絲接種綜合PDA培養(yǎng)基中，其培 養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度15°C-28°C，搖床轉(zhuǎn)速60-180r/min，培養(yǎng)時(shí)間48-96h;
[0021] 2)、霉菌菌種制備：將經(jīng)平板活化的曲霉、根霉、木霉、青霉等絲狀真菌接種察氏培 養(yǎng)基中，其培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度20°C-28°C，搖床轉(zhuǎn)速100_180r/min，培養(yǎng)時(shí)間24-48h;
[0022] 3)、酵母菌菌種制備：將經(jīng)過平板活化的產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、白地霉等酵母 菌種接種麥芽汁培養(yǎng)基中，其培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度20°C-32°C，搖床轉(zhuǎn)速120-180r/min， 培養(yǎng)時(shí)間12_36h;
[0023]4)、芽孢桿菌菌種制備：將經(jīng)過平板活化過的芽孢菌接種營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，其培 養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度25°C-37°C，搖床轉(zhuǎn)速120-180r/min，培養(yǎng)時(shí)間12-24h;
[0024] 固體菌種具體按照如下方式制備：
[0025] 1)食用菌菌種制備：將制備好的平菇、白靈菇、茶樹菇、杏鮑菇、松乳菇等食用菌 液體種子按5% -20%接種量接入固體培養(yǎng)基（固體培養(yǎng)基為：20-40%玉米粉、30-50% 麩皮、15-25%米糠、5-15%豆柏、0? 1%MgS04、0. 1%KH2P04)中，15°C-28°C，靜置培養(yǎng)時(shí)間 48-96h，菌絲密度達(dá)++++ (菌絲長(zhǎng)滿）；
[0026] 2)霉菌菌種制備：將制備好的曲霉、根霉、木霉、青霉等絲狀真菌液體種子按 2 % -15 %接種量接入固體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基同食用菌種子培養(yǎng)基，20°C-28 °C培養(yǎng)24-48h，菌 絲密度達(dá)++++(菌絲長(zhǎng)滿）；
[0027] 3)酵母菌菌種制備：將制備好的產(chǎn)朊假絲酵母、扣囊復(fù)膜酵母、釀酒酵母、白地霉 等飼料酵母菌液體種子按1% -10%接入到固體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基同食用菌種子培養(yǎng)基， 20°C-32°C培養(yǎng) 12-24h，菌種密度達(dá)lX101Qcfu/g以上；
[0028] 4)芽孢桿菌菌種制備：將制備好的枯草芽孢桿菌、地衣芽胞桿菌、納豆芽孢桿 芽孢菌液體種子按1% -5 %接入到固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，固體培養(yǎng)基為：20_50 %麩皮、 20-40 %米糠、20-40 %豆柏、10-30%玉米粉、1%葡萄糖、0.5%(順4)2504、0.1%]\%50 4、 0? 3%K2HP04、0. 15KH2P04、0. 5%NaCl、0. 01%FeS04.H20,25°C-37°C，培養(yǎng) 12-24h，菌密度 達(dá) 1X10ncfu/g以上；
[0029] 復(fù)合菌種具體按照如下方式制備：培養(yǎng)好的固體菌種或液體菌種按食用菌或霉 菌：酵母菌：芽孢桿菌=3-10 :1_3 :0. 5-2的質(zhì)量比配混合制成復(fù)合菌種或單存構(gòu)建組合 菌種。
[0030] 步驟2中對(duì)上述制備好的菌種進(jìn)行發(fā)酵處理具體為：
[0031] 步驟2. 1、配制發(fā)酵基料：發(fā)酵基料包括糟渣培養(yǎng)料、餅柏培養(yǎng)料；
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