專利名稱：制造瘤胃飼料的方法及專用設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于飼料的加工方法及專用設備。
在本發(fā)明作出以前，國外自五十年代以來就開始了瘤胃微生物區(qū)系的研究?！栋l(fā)酵與微生物Ⅲ》(〈日〉植村定治郎、相田浩編，天津市工業(yè)微生物研究所譯，科學出版社1979.10.出版)曾在瘤胃發(fā)酵與微生物一章中作過綜述記載，但未有飼料生產(chǎn)工藝的報道。國內(nèi)，農(nóng)林部曾有“利用微生物提高粗飼料營養(yǎng)價值”的重點研究課題，其研究成果載于江蘇農(nóng)學院1977年12月編印的《利用微生物提高粗飼料營養(yǎng)價值-第二次全國科研協(xié)作會議人工瘤胃發(fā)酵飼料途徑部分》及原南京農(nóng)學院科學研究專利第11號1982年5月韓正康等人論文《人工瘤胃發(fā)酵飼料的研究》中。此外，北京地區(qū)畜牧與飼料科技情報網(wǎng)編寫的《飼料手冊》上冊(1984年8月北京科技出版社出版)也有關于人工瘤胃發(fā)酵飼料的報道(第五章第二節(jié))。上述資料中提到過人工瘤胃飼料的生產(chǎn)工藝，比如“套缸水浴保溫法”。現(xiàn)有的人工瘤胃飼料的生產(chǎn)工藝有如下缺點1.由于采用靜置厭氧發(fā)酵，因而醪液表面產(chǎn)生浮殼，混合不均勻，微生物和底物接觸面小，影響了發(fā)酵效力。
2.發(fā)酵中加入碳酸氫銨和尿素供給碳源和氮源，以致碳氮比上升，滿足了微生物對碳源的需求，降低了微生物分解纖維素以獲取碳源的動力，影響纖維素的分解。纖維素分解率為15-20%，質(zhì)量不穩(wěn)定。
3.發(fā)酵中不能自動調(diào)節(jié)PH值，加入碳酸氫銨組成的緩沖劑，呈中性，二氧化碳揮發(fā)逸出，因而不能降低發(fā)酵液的酸度，PH值下降，抑制了微生物的活性，需不斷加入石灰水進行調(diào)節(jié)，不僅提高了成本，增加了灰分含量，而且操作麻煩，緩沖效果差。
4.接種微生物方法采用胃管牛鼻抽取、瘺管牛腹壁穿刺抽取等辦法，所得菌種不僅不易保管、運輸、不便推廣應用，供應困難，而且未經(jīng)篩選，不耐低溫，不能進行常溫發(fā)酵。
5.未形成工業(yè)化生產(chǎn)流程，僅適于農(nóng)戶家庭使用。
中國專利86101265A提供了一種“稻草餌料制法”，據(jù)稱利用野生菌株定向轉化而分解纖維素，合成多種氨基酸和蛋白質(zhì)。按照該專利所載方法試驗，十五天后，仍未見纖維素分解，效果難以證實。
針對已有技術的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種新的制造瘤胃飼料的方法及其專用設備，旨在提高細菌的纖維素分解能力和瘤胃飼料的纖維素分解率;制取能在常溫下儲存、運輸?shù)墓腆w塊曲，以利于推廣應用;實現(xiàn)飼料的工業(yè)化生產(chǎn)，并降低成本，以便大規(guī)模推廣使用。
本發(fā)明的目的是通過下述方案實現(xiàn)的。
制造瘤胃飼料的方法，第一步是粉碎富含纖維素的風干植物原料，粉屑細度1-2mm。第二步是用1%石灰水3.5倍，加入原料粉屑進行堿化。
第三步為接種。向經(jīng)第二步堿化的反應產(chǎn)物中加入從新鮮瘤胃內(nèi)容物制成的固體曲或前一輪流程第四步發(fā)酵醪的四分之一和營養(yǎng)液。加入的固體曲或前一輪發(fā)酵醪和營養(yǎng)液的重量比為已堿化原料450份，固體曲10份或前一輪發(fā)酵醪25份，營養(yǎng)液7.0份，水250份。營養(yǎng)液的組分為食鹽、磷酸氫鈣、畜禽生長素、硫酸亞鐵及水，它們的重量比為食鹽10份，磷酸氫鈣3份，畜禽生長素1份，硫酸亞鐵1份，水35份。固體曲的制備方法為①取新鮮瘤胃內(nèi)容物;②分離培養(yǎng)，取瘤胃內(nèi)容物上清液接入含纖維素的瓊脂培養(yǎng)基上，于38-40℃中厭氧培養(yǎng)7天;③試管培養(yǎng)，從前一步培養(yǎng)基上挑選分解纖維素能力強的菌系接入由營養(yǎng)液和纖維素組成的試管培養(yǎng)基上厭氧培養(yǎng)7天;④廣口瓶擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基為草粉加營養(yǎng)液;⑤塑料桶擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基和前一步相同;⑥將前一步的培養(yǎng)物壓成塊曲，用塑料袋密封常溫保存待用。
第四步為厭氧發(fā)酵，向在密閉狀態(tài)下的發(fā)酵醪液中加入氨水，作為氮源和緩沖劑，保持PH值為5.8-7.0，間歇攪拌發(fā)酵。發(fā)酵溫度和時間為38-40℃，72小時，或者常溫，7天。發(fā)酵中的間歇攪拌方式為上下攪拌。氨水從攪拌器中加入。
第五步為制種，用特制的固體曲壓塊機將經(jīng)第四步發(fā)酵完畢的發(fā)酵醪液壓制成塊曲，并用塑料袋密閉常溫保存。
使用上述制造瘤胃飼料方法的設備，包括發(fā)酵裝置和固體曲壓塊機。發(fā)酵裝置可以為保溫厭氧發(fā)酵罐，罐體內(nèi)裝有蛇形熱水管。該發(fā)酵裝置也可以為簡易發(fā)酵池，發(fā)酵池為立方體形、密閉，由水泥及磚砌成。無論是發(fā)酵罐還是發(fā)酵池內(nèi)均裝有上下運動的手動攪拌器。手動攪拌器主體為一空心攪拌桿，其上端有手柄，上部有與之垂直的位于發(fā)酵裝置內(nèi)的壓板，下端為一側壁上有加液孔的圓錐形攪拌頭。
固體曲壓塊機由支架、機筒、壓板構成。固體曲壓塊機的主體為一正棱柱形機筒，機筒體上方有一入料斗與筒體內(nèi)相通，機筒上端有一帶內(nèi)螺旋加壓桿的轉盤，加壓桿上套有活塞式加壓板，機筒下端側壁上有壓濾孔，下端端頭有一由底板鎖閘控制開關的壓濾板。
下面結合附圖詳述本發(fā)明的實施例。


圖1為制造瘤胃飼料的工藝流程圖。
圖2為保溫厭氧發(fā)酵罐結構示意圖。
圖3為簡易發(fā)酵池結構示意圖。
圖4為固體曲壓塊機結構示意圖。
圖中代號為(1)水泥澆鑄罐體，(2)罐蓋，(3)攪拌器，(4)進料口，(5)出料口，(6)熱水管，(7)空心手柄，(8)攪拌壓板，(9)攪拌頭，(10)水泥磚砌罐體，(11)支架，(12)內(nèi)螺旋加壓桿，(13)轉盤，(14)入料斗，(15)壓濾孔，(16)底板鎖閘，(17)壓濾板，(18)機筒，(19)加壓板。
實施例1固體曲的制備。
1.從屠宰場取新鮮牛胃內(nèi)容物1000ml，在塑料袋或磨口瓶內(nèi)密閉保存?zhèn)溆?
2.在常規(guī)瓊脂培養(yǎng)基中加入濾紙漿制成含濾紙纖維素的細菌培養(yǎng)基，按常規(guī)操作取瘤胃內(nèi)容物上清液接在該培養(yǎng)基上，在39℃±1℃烘箱中厭氧培養(yǎng)7天;
3.用營養(yǎng)液和濾紙漿及常規(guī)瓊脂培養(yǎng)基制成試管培養(yǎng)基，從前一步的培養(yǎng)基上挑選溶斑大即分解纖維能力強的菌系接入試管培養(yǎng)基上，厭氧培養(yǎng)7天;
4.用滅菌草粉100克加營養(yǎng)液7毫升、蒸餾水500克和尿素3克制成廣口瓶培養(yǎng)基，從前一步挑選溶斑大的菌系接入廣口瓶培養(yǎng)基上，厭氧培養(yǎng)7天;
5.用草粉500克加營養(yǎng)液352ml、冷開水25kg和碳銨180克制成50kg塑料桶培養(yǎng)基，從前一步挑選溶斑大的菌系接入塑料桶培養(yǎng)基中，厭氧培養(yǎng)7天;
6.用特制的固體曲壓塊機將前一步培養(yǎng)物壓成塊曲，用塑料袋密封常溫保存待用。
實施例2營養(yǎng)液的制備。
1.取自來水3.5kg，依次加入食鹽1.0kg、磷酸氫鈣300克、畜禽生長素100克和硫酸亞鐵100克，使其完全溶解備用。
實施例3瘤胃飼料的制備。
1.用9FQ-50B型粉碎機將風干的玉米稿稈110kg粉碎，用篩孔為2mm的鋼篩將其過篩，得玉米稿稈粉100kg;
2.用1%的石灰水上清液350kg浸泡玉米稿稈粉30hr，至浸泡液呈黃色，玉米稿稈粉軟化并帶堿味;
3.將前一步的堿化料移入特制的保溫厭氧發(fā)酵罐(圖2)內(nèi)，加入固體曲10kg，再加入營養(yǎng)液7.0kg，水250kg;
4.密閉發(fā)酵罐，通過手動攪拌器的空心手柄(7)及其伸入罐內(nèi)的下端攪拌頭(9)將氨水均勻注入罐內(nèi)，給罐內(nèi)醪液供給氮源，并保持其PH值為6.5左右，用50℃溫水從熱水管(6)下端入口處通入，經(jīng)過罐內(nèi)醪液后從上端出口處流出，保持醪液溫度為39℃±1℃每隔12小時手提攪拌器(3)手柄(7)上下攪拌發(fā)酵液一次，每次10分鐘，如此保溫攪拌厭氧發(fā)酵12小時，發(fā)酵液產(chǎn)生氣泡，膨脹，出現(xiàn)牛瘤胃內(nèi)容物腥膻味。
5.取發(fā)酵液3/4，約525公斤，用特制的固體曲壓塊機(圖4)將其壓制成若干塊曲，每塊固體曲重約3kg，分別用塑料袋密閉常溫保存，可得固體曲約68個，濾液仍回入罐中再用。
實施例4保溫厭氧發(fā)酵罐。
以細鋼筋和水泥澆鑄制成，罐體(1)為圓筒形，頂上有蓋(2)可密閉，蓋側有進料口(4)，罐中有攪拌器(3)，攪拌器主體空心，上端有空心手柄(7)伸出罐外，上部有一圓形攪拌壓板與攪拌主體通過壓板圓心垂直貫穿固定連接，攪拌器主體下端有一圓錐形空心攪拌頭(9)，攪拌頭側面和底面上均有小孔，用來加入氨水。罐體(1)下端封頭中央有出料口(5)與罐內(nèi)相通。熱水管(6)呈蛇形，從罐體(1)下部穿入經(jīng)過罐內(nèi)從罐體上部穿出，供保溫使用。保溫厭氧發(fā)酵罐的具體尺寸可以為罐體(1)高250cm，直徑150cm;罐蓋(2)φ125cm;進料口(4)φ16cm;出料口(5)φ20cm;熱水管(6)φ4.0cm;空心手柄(7)φ3.6cm;攪拌壓板(8)φ115cm;攪拌頭(9)45cm。
實施例5簡易發(fā)酵池。
以水泥及磚砌制而成，池體為立方體形狀。池壁有坎，池口有蓋(2)可密閉。攪拌器上端有手柄(4)，上部有方形攪拌壓板(5)通過中心與攪拌器主體貫穿固定連接，并可放于池壁坎上以支承攪拌器。攪拌器下端有一圓錐形空心攪拌頭(9)，攪拌頭側面和底面上均有小孔，用來加入氨水，整個攪拌器不伸出池外，始終置于池體內(nèi)。其具體尺寸可以為攪拌頭(9)φ14cm;空心手柄(7)φ2.5cm;攪拌壓板(8)面積54×54cm;攪拌器長56cm;池底面積60×60cm;池體高80cm。
實施例6固體曲壓塊機。
以鋼材制成，支架(11)底寬30cm，底長60cm;支架高處高52cm，支架低處高26cm，支架上寬20cm，支架上長40cm;轉盤(13)φ40cm;入料斗(14)口寬34cm，斜長26cm;機筒(18)長80cm，底面積為20×20cm。
本發(fā)明具有如下特點1.由于發(fā)酵PH值的自動調(diào)節(jié)及營養(yǎng)液的使用，因而提高了細菌的纖維素分解能力，纖維素分解率可達20%以上。
2.由于曲種的壓塊和密封包裝，因而使曲種能在常溫下保存，便于運輸和推廣使用。
3.本法不用尿素和動力，使用氨水，因而成本降低。
4.通過氨水滲透，產(chǎn)生離子平衡，調(diào)節(jié)PH值，因而細菌活性強并持久，可在牲畜腸道中繼續(xù)分解纖維素，利于牲畜消化。
5.本法及專用設備可用于大規(guī)模生產(chǎn)，實現(xiàn)瘤胃飼料曲種生產(chǎn)的工業(yè)化。并可與農(nóng)戶的小型常溫發(fā)酵配套使用。
6.本法中的發(fā)酵裝置由于采用了具有壓板和特殊攪拌頭的上下運動的攪拌器，既可保證發(fā)酵中氨水的滲透加入，又不產(chǎn)生發(fā)酵醪浮殼，提高了發(fā)酵效率。
7.本法中的固體曲壓塊機可將曲種壓制成塊，保證了固體曲的密閉常溫保存，便于運輸和推廣應用。
權利要求
1.制造瘤胃飼料的方法，第一步是粉碎富含纖維素的植物原料，第二步是堿化原料粉屑，其特征是第三步為接種，向經(jīng)第二步堿化的反應物產(chǎn)物中加入以新鮮瘤胃內(nèi)容物制成的固體曲或前一輪流程第四步發(fā)酵醪的四分之一和營養(yǎng)液，第四步為厭氧發(fā)酵，向在密閉狀態(tài)下的發(fā)酵醪液中加入氨水作為氮源和緩沖劑，保持PH值為5.8-7.0，間歇攪拌發(fā)酵，第五步為制種，用特制的固體曲壓塊機將經(jīng)第四步發(fā)酵完畢的發(fā)酵醪液壓制成塊曲，并用塑料袋密閉常溫保存。
2.按照權利要求1的方法，其特征是在所說的第三步接種中，加入固體曲或前一輪流程第四步發(fā)酵醪的四分之一和營養(yǎng)液的重量比為已堿化原料∶固體曲(或前一輪發(fā)酵醪)∶營養(yǎng)液＝450∶10(25)∶7。
3.按照權利要求1的方法，其特征是在所說的第四步厭氧發(fā)酵中，其發(fā)酵溫度和時間為38℃-40℃，72小時，或者常溫，7天，發(fā)酵中的間歇攪拌方式為上下攪拌。
4.按照權利要求1的方法，其特征是所說的固體曲的制備方法為第一步取新鮮牛瘤內(nèi)容物，第二步分離培養(yǎng)，取牛瘤內(nèi)容物上清液接入含纖維素的瓊脂培養(yǎng)基上，于38℃-40℃中厭氧培養(yǎng)7天，第三步試管培養(yǎng)，從第二步培養(yǎng)基上挑選分解纖維素能力強的菌系接入由營養(yǎng)液和纖維素組成的試管培養(yǎng)基上厭氧培養(yǎng)7天，第四步廣口瓶擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基為草粉加營養(yǎng)液，第五步塑料桶擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基和第四步相同，第六步將第五步的培養(yǎng)物壓成塊曲，用塑料袋密封常溫保存待用。
5.按照權利要求1、4的方法，其特征是所說的營養(yǎng)液的組份為食鹽、磷酸氫鈣、畜禽生長素、硫酸亞鐵和水，它們的重量比為食鹽∶磷酸氫鈣∶畜禽生長素∶硫酸亞鐵∶水＝10∶3∶1∶1∶35。
6.使用權利要求1所述的制造瘤胃飼料方法的設備，包括發(fā)酵裝置，其特征是發(fā)酵裝置內(nèi)裝有上下運動的手動攪拌器，除發(fā)酵罐而外，它還有一個固體曲壓塊機，由支架、機筒、壓板構成。
7.按照權利要求6的設備，其特征是所說的固體曲壓塊機的主體為一正棱柱形機筒，機筒體上方有一入料斗與筒體內(nèi)相通，機筒上端有一帶內(nèi)螺旋加壓桿的轉盤，加壓桿上套有活塞式加壓板，機筒下端側壁上有壓濾孔，下端端頭有一由底板鎖閘控制開關的壓濾板。
8.按照權利要求6的設備，其特征是所說的發(fā)酵裝置內(nèi)的手動攪拌器主體為一空心攪拌桿，其上端有手柄，上部裝有與之垂直的位于發(fā)酵裝置內(nèi)的壓板，下端為一側壁上有加液孔的圓錐形攪拌頭。
全文摘要
制造瘤胃飼料的方法及專用設備，以農(nóng)作物稿稈、莢殼、干草等為原料，經(jīng)粉碎、堿化、，用牛瘤胃微生物培養(yǎng)制成固體曲接種，并加入營養(yǎng)液及能夠自動調(diào)節(jié)pH值的緩沖液進行發(fā)酵。固體曲進行壓塊密閉包裝，可常溫保存。發(fā)酵中專用發(fā)酵罐或發(fā)酵池具有特制攪拌器，可保證醪液不產(chǎn)生浮殼，使細菌和發(fā)酵液能夠充分接觸。本法中，纖維素分解率大于20％，細菌活性強，可在腸道中繼續(xù)分解纖維素，有利于畜禽消化，曲種便于運輸，利于推廣，成本低廉。
文檔編號A23K1/14GK1061891SQ9010619
公開日1992年6月17日 申請日期1990年12月8日 優(yōu)先權日1990年12月8日
發(fā)明者胡代澤, 鮮義坤, 郎家文, 鄧茂常, 周國忠 申請人:四川省自然資源研究所