CN102239956A - 鸭鹅粪便发酵法生产高蛋白饲料 - Google Patents

Abstract

鸭鹅粪便发酵法生产高蛋白饲料本发明涉及到一种利用鸭鹅的粪便发酵生产高蛋白饲料的技术：它将鸭鹅的粪便，包括填饲法喂养的鸭鹅的粪便，通过硫酸、磷酸等强酸预处理杀菌固氮后，根据自身特性等，与各类酒糟不同程度地混合，控制含水量和无机氮源添加量以及初始pH等，接入商品助酵剂或其他微生物培养物，经过室温厌氧发酵，4-7天，获得的新型饲料，具有粗蛋白和蛋白质含量高，富含蛋氨酸、赖氨酸等必需氨基酸，不含沙门氏菌、大肠杆菌等病虫害，符合国家饲料标准；以及适口性较好，易于消化等特点，饲喂时降低成本效果显著，此外，本技术易于放大实施，适合支持各种养殖场建设饲料加工车间完善产业链，防治粪便污染的同时获得额外收益。

Description

鸭鹅粪便发酵法生产高蛋白饲料

技术领域

本发明涉及到一种饲料的生产技术，属于饲料的生物技术制造领域，分属于发酵工程，以及环境污染保护等领域。

背景技术

我国养殖业遍布各地，各大养殖场的禽畜粪便每年下来数以亿吨，除了工业污染外，养殖业粪便污染已成为我国第二大污染了。怎么办？仅仅按照堆肥，只有50-80元/吨，价格太低，不太吸引大养殖场，一般用作堆肥，运送处理不及的话，会散发恶臭，招来果蝇造成花果减产【Pinero J，2003】等，对城郊和农村环境造成较大污染。这个现象已经引起许多专家的注意，许多城市都把农村禽畜粪便处理列为当年社会发展课题吸引人科技工作者来解决。

以养鸭场为例，随着鸭的饲养逐渐向规模化、集约化发展，鸭的饲养量不断增加，鸭场内的粪污处理也成为养殖户们不得不面对的问题。据测定，一只鸭平均每天排出鲜粪100g，每万只鸭每天产粪达1t。按肉鸭饲养周期50天计算，就要产出50吨。一个年上市量100万只鸭的鸭场，每年就要产粪5000吨。鸭粪既是污染源也是廉价的低能饲料。由于鸭的肠子较短，食物在肠道中逗留的时间不长，吃下去的饲料养分一般只能吸收30％左右，大部分通过直肠被排出体外。虽说鸭粪中的营养物质随鸭所摄入的饲料不同而有差异，但一般情况鸭粪干物质的总能量每kg为13.4～18.8kJ，赖氨酸4.3g，胱氨酸1.0g，蛋氨酸1.1g，苏氨酸5.3g，其含粗蛋白60.4～79.4g，堪比豆饼、棉籽等的含氮量；含磷15.4g、钾8.5g，是养分均衡、含量较高的原材料。鸭粪中的非蛋白氮(尿酸盐、氨、肌酸等)比例较大(均占70％～80％)，直接用鸭粪饲喂单胃动物可消化蛋白质仅为8.3％，14.5％的粗蛋白不能利用。而用鸭粪饲喂反刍动物则蛋白质的消化率较高。因为反刍动物消化道内的瘤胃微生物能利用鸭粪中的有机酸等(约占35％)作能源，将动物所不能利用的粗蛋白变为可利用的微生物蛋白质。鹅粪【BAZELY DR，1985】与鸭粪成分含量相差不大，可当***粪对待。

为此要提高鸭鹅粪便的营养价值，必须提高粗蛋白质的消化率。

在鸭鹅的养殖中，还有一种填饲的技术，就是在它们长到一定体重，例如鹅达到5斤，鸭2年，就每天强行灌入能量饲料-玉米等同时笼养限制运动量，以增肥，获得鹅肥肝或者鸭肉等。这类饲养方法，由于鸭鹅常常笼养，饲喂的玉米大部分都未消化，造成粪便中含有大量的淀粉糊等，加上其他N元素等，处理不好，是庞大的污染源，处理得好，产生高效益。

除了营养，鸭鹅粪便还含有各种潜在致病菌【Lu JR，2009】如梭状芽孢杆菌、杆菌、拟杆菌、沙门氏菌[Carli KT，2001]、大肠杆菌和虫卵、病毒【TAKASE K，1986】等，需要经过处理才能安全使用，鸭鹅粪本身的异味也会引起牲口的不适，需要及时消除。目前市场的禽粪饲料主要是将鸭鹅粪简单堆肥后烘干，或者加入抗生素、杀虫剂，或膨化处理等，这些技术各有所长。缺点是或者成本较高，或者病虫害杀灭不够，达不到生物安全[BAILEY JS，1988]，或者有药物残留和造成微生物抗药性【Yang Hua，2006】，不利于被饲喂动物的健康，而甲醛熏蒸易造成致癌物质的积累，总起来说，或者操作不便或者投资较大或者不利于工艺放大。国内外对有关鸡粪的处理报道的较多，对鸭鹅粪便研究较少，市场的相关饲料产品也较少，需要加强开发，许多鸭鹅场苦于大量粪便，却不知道如何变废为宝。

此外，普通鸭鹅粪便富含氮源，而另一大类环境污染物-酒糟，无论是来自黄酒、白酒、啤酒等的制作工艺，甚至是来自苹果酒等果酒，都富含淀粉、纤维素等C物质，缺点是粗纤维含量较高，酒精含量较高，直接饲喂猪牛羊等，不仅适口性偏差，容易造成母畜***不育等多种症状，需要处理后再使用。酒糟富含蛋氨酸和赖氨酸，有利于绝大多数细胞的生长，经过与禽粪合理复配，有利于生产全效价的高蛋白饲料，加强营养价值。而有关鸭粪鹅粪单独发酵和酒糟单独发酵、烘干制作饲料的报道较多，但是没有将鸭鹅粪便与酒糟混合发酵制备饲料的记录，此外，也没有利用中强酸等处理鸭鹅粪便的报道。利用硫酸、磷酸等中强酸可以迅速固定粪便中的氮，有利于提高饲料中氨基酸和总蛋白质的含量。

而经过本技术预处理后混合发酵或单独发酵制备的饲料，将不仅消除禽粪特有的臭味、病虫害、病毒和有害物质如含氮碱基，还将通过微生物消化粗蛋白，大幅度增加氨基酸，多肽，生物活性因子等含量；另外，发酵过程产生的大量有益微生物如酵母、乳酸菌、枯草芽孢杆菌等经烘干后仍有大量存活下来，对于改造禽畜的肠胃微生物菌群，促进消化等很有益；此外，厌氧发酵等过程增加了饲料产物的色香味，其微黄的色泽，淡淡的香气和微甜的口感，都增加了动物的适口性。

本发明是要利用各种方法将多种鸭鹅粪便转化为禽畜鱼等的养殖饲料。

参考文献：

1.BAILEY JS，BLANKENSHIP LC，STERN NJ，et al，EFFECT OF ANTICOCCIDIAL ANDANTIMICROBIAL FEED ADDITIVES ON PREVENTION OF SALMONELLA COLONIZATION OFCHICKS TREATED WITH ANAEROBIC CULTURES OF CHICKEN FECES，AVIAN DISEASES，1988，vol32.2：324-329

2.BAZELY DR，JEFFERIES RL，GOOSE FECES-A SOURCE OF NITROGEN FOR PLANT-GROWTH INA GRAZED SALT-MARSH，JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY，1985，vol.22.3：693-703

3.Carli KT，Unal CB，Caner V，et al，Detection of salmonellae in chicken feces by a combination oftetrathionate broth enrichment，capillary PCR，and capillary gel electrophoresis，JOURNAL OF CLINICALMICROBIOLOGY，2001，39.5：1871-1876

4.Lu JR，Domingo JWS，Hill S，et al.Microbial Diversity and Host-Specific Sequences of Canada GooseFeces，APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY，2009，vol75.18：5919-5926

5.Pinero J，Aluja M，Vazquez A，et al，Human urine and chicken feces as fruit fly(Diptera：Tephritidae)attractants for resource-poor fruit growers，2003，JOURNAL OF ECONOMIC ENTOMOLOGY，vol 96.2：334-340

6.TAKASE K，NONAKA F，SAKAGUCHI M，YAMADA S，CYTOPATHIC AVIAN ROTAVIRUSISOLATED FROM DUCK FECES IN CHICKEN KIDNEY-CELL-CULTURES，AVIANPATHOLOGY 1986，vol 15.4：719-730

7.Yang Hua，Dettman.Brittany，Beam.Jonathan，Mix.Caroline，Jiang.Xiuping，Occurrence ofceftriaxone-resistant commensal bacteria on a dairy farm and a poultry farm，Canadian Journalof Microbiology，2006，vol52.10：942-950

发明内容

本专利在于针对已有的鸭鹅粪便饲料的技术的不足，将各种饲养模式下的鸭鹅粪便等转化为饲料，通过酸预处理，(酒糟)混合发酵，烘干，粉碎和制粒等过程制成相应的饲料。它具有适口性好，营养丰富，蛋白质含量高，必需氨基酸含量丰富等优点。

鸭鹅粪便饲料分为混合型和单纯型，混合型是将禽粪与酒糟、玉米、麸皮或其他原料混合后生物处理获得的产品，单纯型是仅仅将鸭鹅粪便直接生物处理获得产品。

具体实施方式

实施例一鸭鹅粪便的获得

鸭鹅粪便的用量较大，一般来自中大型养禽场，也可以来自小农场或者散户那里收集。一般新鲜使用，气温低于10℃时，可以存放1天，气温10℃以上时，当天使用。

酒糟的获得，一般从附近的各种酒厂直接拉取，新鲜使用，黄酒糟，啤酒糟，白酒糟，果酒糟等都可以使用，其中黄酒糟营养价值较高，啤酒糟营养价值较低。

实施例二鸭鹅粪便的前处理

新鲜鸭鹅粪便，加入总体积0.5～5％的硫酸、磷酸等中强酸，处理30分钟以上，酸度低的情况下也可以过夜处理，用氢氧化钠，氨水等都可以，调节到pH5.5～7.5，此法旨在固氮，提高下一步发酵中产生的蛋白质等浓度，同时，杀灭沙门氏菌、大肠杆菌以及虫卵，病毒等威胁，减少禽流感等的爆发危险。

实施例三放养鸭粪便混合酒糟发酵制备饲料

收集新鲜的放养的鸭粪，无需脱水或去水，按照实施例2酸碱处理后，与酒糟等按照1∶1～9∶1的比例混合，其中，啤酒糟营养价值较差，添加比例稍高些。混合物加入硫酸铵或磷酸氢二铵0.5～2％(g/100g)作为补充氮源，尿素因为在这种厌氧混合发酵中有不利于动物的代谢副产物产生，避免或减少使用，其他辅料可适当加些，保持水分含量在40～60％，混合完全后调节pH5.5～7.5，加入金宝贝II型发酵助剂等多菌种多酶复合发酵物，室温启动发酵。36小时后，微生物的活动将升高品温到25℃以上(1吨以上厌氧发酵池规模)，华中华南一般冬季不需要特别加温，覆盖保温层即可。发酵1天后，注意翻耙混合，适当疏松料层增加微生物蛋白的产量，4～7天后待气泡上升较弱时，当粗蛋白含量不再上升时，或上升过慢时，发酵结束，快速烘干。

实施例四填饲郎德鹅粪制备的饲料

郎德鹅用来生产美味的鹅肥肝，填饲郎德鹅粪里含有大量尚未消化的玉米、淀粉糊等，以及大量含氮物质，但是8种必需氨基酸不够平衡，如果单一鹅粪发酵，所生产的饲料的蛋白质含量虽可能很高，但是效价较低，造成禽畜越吃越瘦等现象。酒糟富含蛋氨酸和赖氨酸、维生素等重要营养物质，二者适当比例混合，可以达到较优的氨基酸配比，增加饲料效价。将预处理后的新鲜填饲鹅粪与酒糟按照7∶3～9.5∶1等的比例混合，无机氮源加入0.5％～2％(质量/体积)的硫酸铵或者磷酸氢二铵等，保持混合物的总体含水量40～60％(水分越大，干燥时能耗越高)，接入1～10g/L市售的混合菌发酵剂例如金宝贝助酵剂II型，或其他品牌的多酶复合发酵剂等(接种量参考说明书)，也可以接入自己培养的特定菌种例如假丝酵母、白地霉等，厌氧压膜或盖板，室温发酵，大约4～7天，检测酵池的气泡等并结合蛋白质含量、粗蛋白含量检测等，判断发酵是否结束。发酵产品呈金黄色，散发着幽香，很能引起食欲，发酵结束后应立即进行烘干等工序，一般因酒精含量1～4％左右，不宣直接饲喂母畜等，以免引起酒精中毒。而烘干可以去除酒精。

实施例五饲料的烘干制剂

发酵好的饲料加上1％-5％的骨粉或贝粉等钙添加剂，以及0％～5％麸皮等，根据饲料的预计储存期限，将饲料烘干到含水量3％～14％，烘干温度不宜超过100℃，结合所购买的烘干设备说明书。根据饲喂对象的不同，在包装或制粒时补充特定氨基酸，维生素，微量元素等。也可以作为饲料添加剂，制粒不是必须的。

经过浙江省农业厅的检测，依照本法发酵所生产的填饲鹅粪混合酒糟发酵的饲料部分指标如下：

表填饲鹅粪混合酒糟发酵生产高蛋白饲料的检验报告

*：/％，**：/CFU·100g^-1.

可见，依照本品生产的饲料符合国家饲料标准，富含蛋氨酸和赖氨酸，以及8种必需氨基酸，由于谷氨酸含量较高，味道鲜美，禽畜适口性强。

实施例六饲料的饲喂及其效果

将本实施例三所开发的鹅粪饲料喂肉猪，头3天代替10％的常规饲料，4-8天，代替30％的常规饲料，无腹泻，厌食后，第9-20天，逐步代替40％的常规饲料，连续6个月，结果，与饲喂普通玉米、麸皮等的普通饲料相比，实验组比对照组增重2％，而且实验组的皮毛明显光滑些，体魄强健些，在栏里显得更加好动。同法饲喂母猪30天，未影响母猪正常怀孕，停止饲喂15天后，母猪顺利产下4头小猪，无明显生理和外观缺陷等，而我们的饲料只相当于对照组饲料成本的60％。

饲喂本发明中实施例三所开发的填饲鹅粪酒糟发酵饲料给蛋鸡试验，实验组5只随机挑选的下蛋鸡，对照组饲喂玉米青菜等，实验组与对照组的青菜相同，玉米被逐步替代成本饲料，直到替代率为50％，饲喂30天，母鸡无明显异常，所产鸡蛋的8种人体必需氨基酸的含量和总蛋白质含量与对照无明显差异，此外，母鸡本身增重与对照组相比，无明显差异，皮下脂肪层明显变薄，显示本饲料有利于肉蛋增产，而且减肥不减重。

饲喂本实施例四的饲料给奶牛试验，随机挑选2头奶牛(与对照组同一品种)，每3天增加总饲料重量的10％的填饲鹅粪酒糟发酵饲料替代秸秆黄豆等，直到本饲料达到70％比例，40天来，奶牛的产奶量增加8.3％，牛奶中蛋白质含量增加2.35％，人体必需氨基酸无显著差异，可能是饲料中所含的活性有益微生物在牛的肠胃中的活跃大大促进了青储饲料的吸收利用率。

注意：本技术所生产的饲料属于再生饲料，一般不如玉米等可口，需要逐步在饲料中增加本饲料的含量，一般需要一个由10％逐渐增加至30％～40％的过渡期，饲喂禽类，不宜超过饲料总量的50％，饲喂猪类，对肉猪可占到日粮的50％～80％，对孕猪，可占到30％～70％，可节省饲料成本60％以上，对于牛羊等反刍动物，可占到饲料的60～80％之间，总之，采用本技术所产的饲料，成本大大降低，经济效益可观。

最后，本工艺易于放大，所涉及的设备投资小，需要一个发酵池，搅拌池，热气炉，烘干机，粉碎机，投资40万元就可以生产，原料成本在400～500元/吨，而产品的效价对应的饲料的市场价在1500～2000元/吨，经济价值可观，适合各大中小型养殖场利用自留空余地开办车间生产饲料，既解决禽粪污染问题，又完善产业链，扩大收益。

Claims (7)

1.一种鸭鹅粪便除臭固氮方法，其特征是在新鲜的鸭鹅粪中加入0.5％～5％(重量/重量比)的硫酸、磷酸等中强酸，既可以中和氨等碱性氮，减少流失，又可以杀灭绝大多数鹅粪中的病虫害，过量酸可以使用氢氧化钠等碱来中和到pH4.5～7.5。

2.一种鸭鹅粪便与酒糟的混合多元菌厌氧发酵法，它包括：

(1)特征鸭鹅粪便与酒糟(包括啤酒糟，白酒糟，黄酒糟，葡萄酒糟和果酒糟等)按照不同1∶1～9∶1比例混合。

(2)补充氮源硫酸铵、磷酸氢二铵等0.5～2％。

(3)其他辅料加否均可以。

(4)含水量40～60％。

(5)加入发酵剂，室温厌氧发酵，1天后翻耙，适当搅拌，增加菌体蛋白的产量，当粗蛋白含量不再上升时，或上升过慢时，发酵结束。

3.如权利要求2(2)，所加氮源也可以氨水，尿素等，比例不等。

4.如权利要求2，酒糟可以来自啤酒、白酒、黄酒以及葡萄酒、果酒等行业的澄清过滤的滤渣或吊酒(蒸馏)后的残渣。

5.如权利要求2，鸭鹅粪便可以来自填饲法获得的，因含有大量淀粉，可以不用或减少添加酒糟等。

6.如权利要求2(5)，所添加的助酵剂可以来自市购的商品如金宝贝助酵剂或其他品牌，也可以来自自行纯种培养的酵母，白地霉、枯草芽孢杆菌等，接种量0～4g/L或液体接种1～10％不等。

7.如权利要求2，所获得产品富含赖氨酸，蛋氨酸等必需氨基酸，沙门氏菌、大肠杆菌等符合国家标准。