[发明专利]一种秸秆深度发酵生产高蛋白饲料的生产方法

说明书

本发明是秸秆深度发酵生产蛋白饲料的新方法。是以农作物秸秆压缩料为原料，选择能很好降解纤维素、半纤维素及木质素的菌种组合，通过负压脉冲空气来控制发酵罐及物料的传质传热，实现高效固态有氧发酵，从而实现秸秆深度发酵生产蛋白饲料的规模化、工业化生产。以农作物秸秆压缩料为原料可大幅度降低原材料单位体积，从而减少生产设备设施投资、降低生产成本，提高生产效率，同时在原有的实验室技术路线中创新性的加入负压脉冲空气来控制发酵罐及物料的传质传热，有效实现秸秆深度固态有氧发酵。为秸秆深度发酵生产蛋白饲料的规模化、工业化生产提供解决方案。

技术领域

本发明所使用的技术涉及到秸秆综合利用中的秸秆饲料化。属生物工程与动物饲料和营养学领域。

背景技术

农作物秸秆是一种十分丰富的材料资源，可以直接作为草食动物的饲料，也可以通过添加或者不添加秸秆发酵剂进行青贮、黄贮、压块后作为牛、羊、马等草食动物的饲料，这种青贮、黄贮，压块发酵后的秸秆饲料，只是对秸秆进行了自然的或人为的粗犷式的发酵，它的秸秆粗纤维降解率十分有限，营养价值都非常低，蛋白质含量在1%-6%左右，只能作为牛、羊、马等草食动物的饲料，基本不能作为猪、鸡、鸭、鹅、杂食鱼类等大部分禽畜动物的饲料。

秸秆深度发酵生产蛋白饲料是指：采用微生物发酵技术使秸秆中的粗纤维发生分子降解、转化成多糖及蛋白质等，实现粗纤维降解率大于50%，蛋白质含量提高到10%以上。秸秆深度发酵后，可以大幅提高饲料的营养价值，作为猪、鸡、鸭、鹅、杂食鱼类等大部分禽畜动物的饲料，同时节省大量饲料用粮，一直以来是各个科研机构研究的重要课题，实现秸秆深度发酵生产蛋白饲料也是政府支持和鼓励的项目。

秸秆深度发酵生产蛋白饲料，在实验室里，以秸秆为原料，选择能很好降解纤维素、半纤维素及木质素的菌种组合，通过液体深度发酵（成本太高不作考虑）或者固态有氧发酵，有多种方案可以实现秸秆粗纤维降解率大于50%，饲料的蛋白质含量提高到10%以上。基本技术路线是：秸秆预处理（粉碎、酸碱化、氨化等）→培养基的灭菌和配制→接种→固态有氧发酵→成品处理（烘干、灭菌、造粒等），也就是说，秸秆深度发酵生产蛋白饲料在实验室里是完全可行的。

秸秆深度发酵生产蛋白饲料的工厂还没有，处于空白。秸秆深度发酵生产过程除了要选择特定菌种组合纯菌种发酵外，还要对发酵的温度、湿度、通气进行严格控制，发酵的物料要求通气、散热良好，该技术在实验室里完全可行，但是要实现大规模生产，存在以下问题：农作物秸秆或者粉料的堆积密度非常小，为0.06-0.09吨/立方米，要大规模生产就需要庞大的灭菌及发酵设备、设施，投资大，生产效率很低，成本也十分高昂，不具备规模化、工业化生产的经济性，也就是说，目前秸秆深度发酵生产蛋白饲料的实验室技术无法进行工业化实施。

如果仅仅对秸秆或粉料进行压缩处理，得到秸秆压缩料，然后进行发酵，虽然显著降低秸秆的单位体积，减少灭菌及发酵的设备投资，但是物料的传质传热效果极差，无法实现固态有氧深度发酵，粗纤维降解率太低，无法得到高蛋白质含量的饲料，没有营养学上实用价值，不能作为猪、鸡、鸭、鹅、杂食鱼类等大部分禽畜动物的饲料。

目前以秸秆为原料，进行深度发酵生产高蛋白质含量饲料的规模化、工业化生产工厂仍然是空白。如果能将秸秆深度发酵的实验室技术转化为规模化、工业化生产高蛋白含量饲料的生产方法，将为缓解我国人畜争粮的矛盾做出重大贡献。

发明内容

本发明提供了一种秸秆深度发酵生产高蛋白质含量饲料的生产方法，该方法把秸秆深度发酵生产蛋白饲料的实验室技术进行工艺调整和创新，旨在实现秸秆深度发酵生产蛋白饲料的规模化、工业化生产。