[发明专利]一种利用麦冬渣发酵生产生物饲料的方法

说明书

技术领域

发明属于工业废弃物资源化领域，涉及一种利用麦冬渣固态发酵生产生物饲料的方法。

背景技术

利用农业剩余物、林业废弃物、工业糟渣等废弃生物质资源发酵生产单细胞蛋白是当前研究开发的热点。固态发酵法具有工艺简单、能耗低、污染轻、设备投资少、产率高等优点，在生物质转化领域受到诸多研究者和生产者的青睐。

麦冬为百合科植物麦冬的干燥块根。麦冬为传统滋阴中药之一，其味甘、微苦，性微寒，归心、肺、胃经，有养阴生津，润肺清心的功效，用于肺燥干咳、虚痨咳嗽、津伤口渴、心烦失眠、内热消渴、肠燥便秘、咽白喉。麦冬主要化学成分为甾体皂苷、高异黄酮类、酚酸、多糖等。现代药理学研究表明，麦冬具降血糖、抗氧化、抗衰老及抗心肌缺血等作用。提取有效成分后的麦冬渣通常作为废弃物抛弃，将其进行资源化利用的技术还比较少见。已公开的技术主要是将麦冬作为饲料添加剂使用，研究结果证实，在复合饲料中添加麦冬成分可以有效防治畜禽哮喘、增强动物机体的免疫力、抵抗流行性疾病。经提取有效成分后的麦冬渣中除了残留有部分药用组分外，还含有粗纤维、多糖、氨基酸及各种微量元素等营养物质，利用微生物将其所含有的粗纤维等物质转化为蛋白质，就能够提高麦冬渣的蛋白含量，获得一种新型生物饲料产品。这样做不仅能够实现药用植物生物量的全利用，而且对消除环境污染，降低饲料生产成本具有重要意义，同时这种新型生物饲料还具有预防疾病的功效。

为了实现麦冬渣所含粗纤维的高效转化，需要解决的关键技术问题有两个：其一是需要采用适当的方法对麦冬渣原料进行预处理。因为麦冬渣所含木质素和半纤维素存在空间障碍效应，再加上纤维素本身具有一定的结晶度和聚合度，这两个因素的综合作用使得纤维素与酶分子间的亲合性大大降低，从而影响纤维素酶有效地将纤维素水解为可利用的葡萄糖。因此，要利用天然纤维素类物质原料发酵生产生物饲料就必须对原料进行预处理；其二是需要选择合适的菌种或菌种组合用于麦冬渣的发酵转化过程。不同的微生物菌种或菌种组合其自身的蛋白含量、对发酵基质的适应能力、产纤维素酶的能力都有较大的差异，因此，需要选择合适的菌种或菌种组合用于发酵麦冬渣生产生物饲料。

目前，在对废弃生物质原料进行固态发酵生产生物饲料的研究中，发酵方式通常采用混菌发酵，这样做一方面可以克服单一菌种酶系不完全的缺陷，减缓或避免发酵过程中反馈抑制的影响，另一方面可以发挥多种微生物之间的协同性和互补性。常用于混菌协同发酵生产生物饲料的菌种组合包括霉菌和酵母菌。在霉菌/酵母菌组成的混菌发酵体系中，霉菌能够产生多种活力强大的酶系，具有催化水解大分子复合碳源的能力，可以将纤维素等多糖降解为酵母菌能够直接利用的小分子简单糖类物质，使酵母得以良好的生长繁殖。与其它真菌相比，酵母菌含有丰富的蛋白质、核酸、维生素和多种酶类，具有增强动物免疫力、增加饲料适口性和提高畜禽消化能力的功能。协同发酵的各菌株之间存在的互利共生关系可以促进发酵基质中不溶性碳源的转化，达到富集蛋白和提高饲料品质的目的。

综上，本发明采用先进的混菌固态发酵工艺技术，利用由霉菌和酵母菌共同组成的复合微生物体系，将麦冬渣转化为新型生物饲料，极大地提高了发酵产物的营养价值和适口性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用麦冬渣固态发酵生产生物饲料的方法。本发明所述利用麦冬渣固态发酵生产生物饲料的方法，其工艺步骤依次如下：

1、麦冬渣的预处理

将麦冬渣烘干后粉碎过筛，选择粒径0.1-0.5mm的麦冬渣进行预处理，各种不同预处理方法的具体工艺如下：

酸处理：将粉碎过筛后的麦冬渣与浓度为1-5％（质量比）的硫酸溶液按1:3-1:6的质量比混合，搅拌均匀，常压煮沸回流1.5-2.5小时，抽滤，水洗至滤液呈中性，然后将滤渣烘干备用。

碱处理：将粉碎过筛后的麦冬渣与浓度为1.5-2.5％（质量比）的氢氧化钠溶液按照1:4-1:6的质量比混合，搅拌均匀，室温放置24小时，抽滤，水洗至滤液呈中性，然后将滤渣烘干备用。

高压蒸汽处理：将粉碎过筛后的麦冬渣装入压力反应器，然后通入高压水蒸汽，在20-30kgf/cm²， 190℃-210℃条件下维持5-10分钟，随后迅速减压至常压，将麦冬渣烘干后备用。

麦冬渣可以采用上述三种预处理方法中的任何一种进行预处理后再用于后续工艺过程。

2、配料与混料

将经过预处理的麦冬渣、麸皮、适量的氮源和水混合均匀，具体配料方式如下：