專利名稱：泥炭生物菌體蛋白飼料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于飼料工業(yè)領(lǐng)域，涉及一種生物工程的應(yīng)用開發(fā)，尤其涉及一種采用生物工程技術(shù)，用草本泥炭為原料，生產(chǎn)生物菌體蛋白飼料的方法。
二、技術(shù)背景人們長期以來都在進行著擴大蛋白質(zhì)來源的研究，除推廣種植高蛋白含量的谷物、大豆和花生以外，近年來還研究推廣利用微生物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)，以彌補蛋白質(zhì)的不足。特別是把他用作家畜家禽飼料，普遍受到各國的重視。我國在利用淀粉原料生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料方面已取得了可喜進展，并已形成一定的工業(yè)規(guī)模。但因這種方法耗糧太多而加劇糧食供應(yīng)短缺的矛盾，所以，許多專家目前都把注意力集中到利用纖維素、農(nóng)林牧加工下腳料、城市與農(nóng)業(yè)的有機廢物、工業(yè)廢氣、烴類化合物等物質(zhì)生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)和微生物飼料，開辟了新的蛋白飼料來源。
泥炭是古今地理生物氣候條件綜合作用下，由半腐解植物遺體，長年累月堆積而成，并有一定厚度的特殊自然有機礦體。泥炭既是千萬年前古地理、古植被下植物殘體的腐解堆積物，古泥炭、死泥炭，又是當(dāng)今地理環(huán)境下，正在成長發(fā)育中的現(xiàn)代新生的活泥炭；它既是原生的，又可是經(jīng)過外力搬運后沉積的次生泥炭；它既是生源于沼澤，又可源于非沼澤的山林地帶形成干燥泥炭；它主產(chǎn)于北半球，又遍布于全球各地的特殊地段；它既可呈裸露態(tài)的裸露泥炭，又可被覆土淺埋的埋藏泥炭；它既是地質(zhì)歷史的一面鏡子，是信息量很大的信息庫，又是結(jié)構(gòu)復(fù)雜功能多樣的大功能團；它既是可供開采的有機資源，又是可供墾殖的土地資源。
經(jīng)在中國楊凌農(nóng)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)信息中心數(shù)據(jù)庫檢索，從1985年-2004年二十年內(nèi)，有關(guān)泥炭的發(fā)明專利公布共110項，絕大部分都是有機肥、復(fù)混肥、腐殖酸肥、花卉營養(yǎng)土有關(guān)肥料的發(fā)明，而無一項有關(guān)飼料的報道，這說明我國在用泥炭生產(chǎn)蛋白飼料方面還是空白。
三、發(fā)明目的為了填補上述背景技術(shù)中存在的空白，本發(fā)明用二年多時間，研究、試驗、開發(fā)，采用生物工程技術(shù)，用泥炭生產(chǎn)生物菌體蛋白飼料的方法，目的在于1、泥炭資源豐富應(yīng)合理開發(fā)我國泥炭面積為348hm2，列世界第七位，據(jù)柴岫1的不完全統(tǒng)計估算，全國泥炭總儲量為270.2億噸，其中裸露泥炭占80％，埋藏泥炭占20％。我國是泥炭資源分布廣，儲量高的國家。泥炭分布北起黑龍江，南至海南島，東自海浜平原，西達(dá)青藏高原，具有分布廣域性。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前為止，全國有704個縣有泥炭分布，就15個省區(qū)統(tǒng)計，有443個縣蘊藏著泥炭資源。根據(jù)馬學(xué)慧2的資料，把全國分為八個分布區(qū)。
①東北山地泥炭分布區(qū)包括大小興安嶺、長白山系、遼東脊梁山脈、屬暖帶、中溫帶氣候，北部山地有季節(jié)性凍土發(fā)育。地形、植物及水文條件均利于泥炭的形成與積累。
②東北平原泥炭分布區(qū)包括三江平原和中南部的松遼平原，由于南北跨度大，是個低溫平原，沼澤遍地，水草豐盛，有利于泥炭的形成與積累，并已裸露泥炭為主。
③華北平原泥炭分布區(qū)溫干的氣候，人類頻繁的活動加上墾殖系數(shù)很高，均不利于現(xiàn)代泥炭的發(fā)育，泥炭已被掩埋，本區(qū)以埋藏泥炭為主。
④長江中下游泥炭分布區(qū)這是我國泥炭埋藏較豐富地區(qū)，第四紀(jì)以來，新構(gòu)造運動以下沉為主，地勢低平，河網(wǎng)密布，有利于泥炭的生成和積累。
⑤東南沿海泥炭分布區(qū)地處熱帶、亞熱帶氣候，多為下沉地貌，泥炭較少，主要為埋藏泥炭。
⑥云貴高原泥炭分布區(qū)本區(qū)自然條件復(fù)雜，泥炭分布不平衡，主要分布高原中部，海拔3000米以上地區(qū)。
⑦青藏高原泥炭分布區(qū)泥炭主要分布在海拔3000-4500米的藏東和藏南。藏東到四川阿壩州的若爾蓋是世界上最大的高原泥炭地，以裸露泥炭為主，本區(qū)泥炭含量與東北三江平原相似。
⑧西北泥炭分布區(qū)包括阿爾泰山和天山山麓，博斯騰湖蘊藏著大量泥炭，成為我國干旱區(qū)面積最大的一片沼澤泥炭。
本發(fā)明就是要使這些沉睡千萬年的資源產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，同時兼顧生態(tài)效益，保護環(huán)境。中國工程院院士孫鴻烈指出3“應(yīng)找出一種合理的模式，使環(huán)境逐步得到改善，即取得經(jīng)濟效益，同時又保護環(huán)境，應(yīng)該是在開發(fā)中保護，在保護中開發(fā)。全理利用資源就是保護，我們不可能都脫離了開發(fā)去保護”。
2、補充蛋白飼料節(jié)約糧食我國蛋白飼料來源主要有海洋副產(chǎn)品如魚粉，市場售價為5500-7000元/噸。油料作物籽實榨油后的各種餅渣，如豆粕，花生粕，菜粕等，市場售價為2400-1600元/噸。由于蛋白飼料來源單一，資源緊俏、價格居高，直接影響了畜禽生長速度和農(nóng)民養(yǎng)殖效益，制約著畜牧業(yè)的快速發(fā)展。2005年中央一號文件把主題定為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，而確保糧食安全是排在首位任務(wù)。農(nóng)業(yè)的資源壓力很大，現(xiàn)在中國耕地已減少到18.5億畝，用占世界9％的土地養(yǎng)活世界21％的人口，困難很大。我國糧食還存在400-500多億公斤的需求缺口，土地還在減少，需求還在增加，確保糧食安全，是關(guān)系國計民生的重大戰(zhàn)略任務(wù)。本發(fā)明就是原創(chuàng)性開辟生物菌體蛋白飼料新來源，節(jié)約飼料用糧。
3、為畜牧業(yè)大發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)由于泥炭資源分布廣泛，而且是裸露或淺埋的有機礦體，開采成本極低，用泥炭生產(chǎn)菌體蛋白飼料和現(xiàn)在魚粉、油脂餅粕相比，價格要低的很多，具有價格優(yōu)勢和巨大的市場需求，為畜牧業(yè)大發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，大大延長了產(chǎn)業(yè)鏈，從而形成泥炭庫-飼料庫-動物庫一肥料庫的資源循環(huán)利用新途徑。
四
發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為技術(shù)路線原料配合→接種發(fā)酵→二次接種發(fā)酵→機械翻倒→調(diào)制營養(yǎng)平衡→粉碎→干燥→檢驗→包裝→成品技術(shù)創(chuàng)新點采用生物工程技術(shù)，圍繞微生物的同化異化作用、發(fā)酵的降解作用、酶所特有的催化性能，以草本泥炭為原料，分解纖維素，合成新的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素，提高飼料的營養(yǎng)價值。把微生物、酶學(xué)基本原理與生物化學(xué)及DNA重組技術(shù)有機結(jié)合，開創(chuàng)生物菌體蛋白飼料來源新途徑，節(jié)約糧食，為畜牧業(yè)的大發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
由于泥炭結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和應(yīng)用的多宜性，國內(nèi)還未有生產(chǎn)飼料的報道?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)沒有哪一門專門學(xué)科的研究可以僅靠本學(xué)科單科獨進的方式深入下去，應(yīng)用學(xué)科交叉?？萍记把氐闹卮笸黄?，重大原創(chuàng)性科研成果的產(chǎn)生，大多是學(xué)科交叉融合的結(jié)果。本發(fā)明就會同動物營養(yǎng)學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)等學(xué)科進行綜合研究開發(fā)。
本發(fā)明的方法步驟為1、原料配合①原料選擇東北泥炭、藏東若爾蓋泥炭或新疆博斯騰湖泥炭，這些草本泥炭纖維素、半纖維素含量高，含有一些生理活性物質(zhì)，還含有17種氨基酸，這些重要成分決定著農(nóng)業(yè)和飼料利用價值4。采用80％-95％草本泥炭，添加5％-20％農(nóng)副產(chǎn)品或工業(yè)廢渣，如菇渣、糖渣、甜菜渣、果渣等，加水?dāng)嚢杈鶆蚨逊e在發(fā)酵槽內(nèi)。
②配合物料加水的水份控制在45％-68％。
③配合物料的C/N(碳氮比)控制在25-80∶1。
④配合物料的PH值控制在5.6-8.7。
2、接種發(fā)酵①以酵母菌、放線菌為主組成液體復(fù)合菌種，接種量為5％-1.5％。
②物料的發(fā)酵溫度控制在50℃-75℃。
3、二次接種發(fā)酵①以固體擔(dān)子菌接種，接種量為5％-15％。
②物料二次發(fā)酵溫度控制在12℃-25℃。
4、機械翻倒
①用機械翻倒、機械攪拌、翻倒通氣。
②用發(fā)酵槽底的管道定時強制通氣。
5、調(diào)制營養(yǎng)平衡根據(jù)飼料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和動物類型，調(diào)節(jié)、保持營養(yǎng)成分平衡。
6、粉碎用粉碎機粉碎后，過50目篩。
7、干燥通風(fēng)日曬或經(jīng)人工干制，水分控制在15％以下。
8、檢驗要求成品菌體蛋白含量為20％以上，氨基酸種類齊全，微生素含量比原料提高一倍以上，符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的判定規(guī)則。
9、包裝每袋25kg，聚氯乙烯編織袋內(nèi)襯薄膜包裝。
10、成品合格產(chǎn)品進入成品庫。
五、發(fā)明效果1、本發(fā)明生產(chǎn)的飼料，蛋白質(zhì)、氨基酸含量高，微生素含量豐富，具有全效價的特點。利于工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
2、經(jīng)微生物高溫發(fā)酵，產(chǎn)品無雜草種、無害蟲、無雜菌，是環(huán)保型飼料，確保了食品安全。
3、本發(fā)明產(chǎn)品的應(yīng)用，節(jié)約了大量的飼料用糧，對世界人口大國的糧食安全，具有重大的戰(zhàn)略意義，符合可持續(xù)發(fā)展國策。
4、本發(fā)明原創(chuàng)性開辟了蛋白飼料來源新途徑，是飼料工業(yè)的一次革命，為畜牧業(yè)大發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
5、經(jīng)對比試驗，本發(fā)明生產(chǎn)的飼料飼養(yǎng)奶牛產(chǎn)奶量可提高10％-15％，飼養(yǎng)肉牛增重10％-20％。飼養(yǎng)雞產(chǎn)蛋率由57.32％提高到70.26，飼料消耗率降低了4％-9％。本發(fā)明生產(chǎn)的飼料，適合于牛、豬、禽、魚、類動物的飼養(yǎng)。
具體實施例1、原料配合①原料選擇東北泥炭或藏東若爾蓋泥炭或新疆博斯騰湖泥炭，這些草本泥炭纖維素、半纖維素含量高，含有一些生理活性物質(zhì)，還含有17種氨基酸，采用85％草本泥炭，添加5％的豆餅，添加10％的菇渣，加水?dāng)嚢杈鶆蚨逊e在發(fā)酵槽內(nèi)。
②配合物料加水的水份控制在45％-68％。
③配合物料的C/N(碳氮比)控制在25-80∶1。
④配合物料的PH值控制在5.6-8.7。
2、接種發(fā)酵①以酵母菌、放線菌為主組成液體復(fù)合菌種，接種量為15％。
②物料的發(fā)酵溫度控制在50℃-75℃。
3、二次接種發(fā)酵①以固體擔(dān)子菌接種，接種量為5％。
②物料二次發(fā)酵溫度控制在12℃-25℃。
4、機械翻倒①用機械翻倒機械攪拌翻倒通氣。
②用發(fā)酵槽底的管道定時強制通氣。
5、調(diào)制營養(yǎng)平衡根據(jù)飼料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和動物類型，調(diào)節(jié)保持營養(yǎng)成分平衡。
6、粉碎用粉碎機粉碎后，過50目篩。
7、干燥通風(fēng)日曬或經(jīng)人工干制，水分控制在15％以下。
8、檢驗要求成品菌體蛋白含量為20％以上，氨基酸種類齊全，微生素含量比原料提高一倍以上，符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的判定規(guī)則。
9、包裝每袋25kg，聚氯乙烯編織袋內(nèi)襯薄膜包裝。
10、成品合格產(chǎn)品進入成品庫。
主要參考資料1柴岫中國泥炭的形成與分布規(guī)律的初步探討地理科學(xué)，1981(3)32馬學(xué)慧、蔡省垣我國泥炭基本性質(zhì)的區(qū)域分異地理科學(xué)，1991(11)3孫鴻烈科技日報，2005年4月27日3版4全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，中國有機肥料資源1999年(181)
權(quán)利要求
一、泥炭生物菌體蛋白飼料的制作方法，其特征在于以下步驟
1.原料配合①采用80％-95％草本泥炭，添加5％-20％農(nóng)副產(chǎn)品或工業(yè)廢渣，如菇渣、糖渣、甜菜渣、果渣等，加水?dāng)嚢杈鶆蚨逊e在發(fā)酵槽內(nèi)。②配合物料加水的水份控制在45％-68％。③配合物料的C/N(碳氮比)控制在25-80∶1。④配合物料的PH值控制在5.6-8.7。
2.接種發(fā)酵①以酵母菌、放線菌為主組成液體復(fù)合菌種，接種量為5％-15％。②物料的發(fā)酵溫度控制在50℃-75℃。
3.二次接種發(fā)酵①以固體擔(dān)子菌接種，接種量為5％-15％。②物料二次發(fā)酵溫度控制在12℃-25℃。
4.機械翻倒①用機械翻倒、機械攪拌、翻倒通氣。②用發(fā)酵槽底的管道定時強制通氣。
5.調(diào)制營養(yǎng)平衡根據(jù)飼料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和動物類型，調(diào)節(jié)、保持營養(yǎng)成分平衡。
6.粉碎用粉碎機粉碎后，過50目篩。
7.干燥通風(fēng)日曬或經(jīng)人工干制，水分控制在15％以下。
8.檢驗要求成品菌體蛋白含量為20％以上，氨基酸種類齊全，微生素含量比原料提高一倍以上，符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的判定規(guī)則。
9.包裝每袋25kg，聚氯乙烯編織袋內(nèi)襯薄膜包裝。
10.成品合格產(chǎn)品進入成品庫。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以草本泥炭為原料，采用生物工程技術(shù)生產(chǎn)菌體蛋白飼料的方法。圍繞微生物的同化異化作用、發(fā)酵的降解作用、酶所特有的催化性能、分解泥炭中的纖維素，合成新的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素，提高飼料的營養(yǎng)價值。節(jié)約飼料用糧，原創(chuàng)性開辟菌體蛋白飼料來源新途徑，為畜牧業(yè)的大發(fā)展提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。
文檔編號A23J3/14GK1729826SQ200510043129
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者郭志忠, 陳鐵山, 杜雙田, 郭強 申請人:郭志忠