CN103431197B - 一种利用em菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法，其包括以下步骤：发酵残留物的处理、EM菌种的分离、EM活性液的制备和EM菌群的增殖。制得的固体饲料添加剂可应用于各种动物的养殖中。本发明利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物，获得含有丰富EM益生菌的固体饲料添加剂，解决了冬虫夏草发酵残留物的回收利用的问题，获得了良好的环保效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及冬虫夏草发酵残留物的回收利用领域，具体说是一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法。
背景技术
冬虫夏草又称虫草，是我国传统名贵中药，具有止咳、化痰、降低血清胆固醇、调节和增强免疫力、抗肿瘤等多种药理作用。近年来，国内外对冬虫夏草需求剧增。但由于冬虫夏草有其严格的寄生性和特殊的生长地理环境，产量相当有限，药源比较紧缺。
为缓解市场的供需矛盾，冬虫夏草的人工发酵产品越来越重要。冬虫夏草深层发酵生产替代品，既可有效保护冬虫夏草这一珍贵资源，又不受气候、地理环境和寄生条件严格的限制，适合于工业化大规模生产，因而近年来发展极为迅速。但目前该替代品的利用主要集中于发酵所得菌丝体或发酵原液，而对于培养中产生的大量发酵残留物的再利用则鲜有报道。通常在生产中，占发酵产物大部的发酵残液会被作为一般的废液排入环境，造成了虫草资源的浪费。并且发酵残液富含多种氨基酸、活性氮、糖类，是各种菌类繁殖的温床，在自然净化过程必然会滋生大量的细菌并且发臭，对环境造成极大污染。发酵过程中产生的大量以玉米粉和蚕蛹为主的残渣也以废物形式丢弃。为此，进行发酵残留物转化或回收利用的需求已迫在眉睫。
王慧中等(“虫草头孢菌发酵废液成分分析及其再利用”，《中国环境科学》)对虫草头孢菌发酵液成分进行了测定和分析，发现内含多种营养成分，完全有可能再次利用；并研究该发酵液经处理后培养哈茨木霉，具有产孢量高、培养成本低的优点。
郭旭辉等(“人工虫草发酵液的综合利用与展望”，《贵州农业科学》)提出，利用虫草发酵废水进行菌丝体的生产，既可减轻环境污染，又可利用发酵废液中的有用物质发酵出新的饲料酵母——单细胞蛋白作为动物饲料。同时提出，利用虫草发酵废液进行二次发酵，培育特定的具有杀虫作用的真菌菌种，如玫烟色拟青霉、蝉拟青霉等应用于温室大棚。
刘天美(“中国被毛孢的培养及其有效成分测定和废液综合利用研究’’，四川农业大学硕士学位论文)用中国被毛孢发酵废液拌料饲喂黄粉虫，研究表明中国被毛孢发酵废液中尚含有可供利用的有效成分，具有一定的营养利用价值。
但是现有技术中并没有利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物的报道。
EM是英文(Effective Microorganisms)的缩写语，中文译为“有效微生物群”。它是由光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群、丝状菌群等5科10属80余种微生物组成的。各类微生物利用其他微生物产生的物质，形成一种共生共荣体系，从而保证EM益生菌多效活性液状态稳定、功能齐全。所以这种复合微生物菌剂在种植、养殖、环境保护等方面能发挥多种功能，促进动植物生长发育，抑制病害发生。
由于EM菌群增殖需要添加碳水化合物、纤维素、矿物质和微量元素等基础成分，而冬虫夏草的发酵残液的主要成分为糖类、蛋白类、氨基酸类、微量元素等，正是EM菌群的增殖温床，并且发酵残渣以玉米粉和蚕蛹为主，所以冬虫夏草的发酵残留物是EM菌群增殖的理想培养基质，从而也使冬虫夏草发酵残留物得到了转化利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法。该方法利用冬虫夏草发酵残留物，实现了EM菌群的增殖，既可减轻环境污染，又可利用发酵残留物中的有用物质发酵出新的固体饲料添加剂，从而解决了冬虫夏草发酵残留物的回收利用的问题，获得了良好的环保效益和经济效益。
本发明提供了一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发酵残留物的处理：取冬虫夏草深层发酵后的发酵残液，加入发酵残渣后测定含水量，得增殖基质，备用；
(2)EM菌种的分离：从购买的EM菌液中分离光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群；
(3)EM活性液的制备：将所述分离的光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群按重量份配比混合，制得EM活性液；
(4)EM菌群的增殖：将所述增殖基质置于发酵罐中，加入所述EM活性液并搅拌混匀，密封增殖，即得固体饲料添加剂。
优选地，步骤(1)中所述含水量为3-10％；进一步优选为5-8％，更进一步优选为6％。
优选地，步骤(3)中所述重量份配比为光合菌群∶乳酸菌群∶酵母菌群∶放线菌群∶丝状菌群＝0.2-1.2∶1.5-2.5∶6-10∶0.5-1.3∶2-4；进一步优选为光合菌群∶乳酸菌群∶酵母菌群∶放线菌群∶丝状菌群＝0.6∶2∶8∶0.8∶3。
优选地，步骤(4)中所述增殖温度为20-40℃；进一步优选为25-35℃；更进一步优选为28℃。
优选地，步骤(4)中所述增殖时间为7-28天；进一步优选为20-28℃温度下增殖16-28天，28-40℃温度下增殖7-16天。
优选地，发酵残液的组成包括，干品中氨基酸的重量百分比为28.97±2.10％、多糖为6.63±1.40％、甘露醇为0.32±0.20％、发酵残总糖为0.58±0.30％、残余氨基氮为18±2.50％；进一步优选地，氨基酸的重量百分比为28.97％、多糖为6.63％、甘露醇为0.32％、发酵残总糖为0.58％、残余氨基氮为18％。
所述固体饲料添加剂可应用于各种动物的养殖中，特别是应用于家畜、家禽，以提高平均日增重，提高动物抵抗力，并对环境起到净化作用。
所述光合菌群能利用土壤接受的太阳热能或以紫外线为能源，将土壤中的硫化氢和碳氢化合物中的氢分离出来，并以植物根部的分泌物、有害气体等为基质，合成糖类、氨基酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等；所述乳酸菌群能产生乳酸，从而有效抑制有害微生物的活动，以及促进有机物的急剧腐败分解；所述酵母菌群通过发酵能产生出促进细胞***的活性化物质，为其它有效微生物增殖提供重要的营养保障，并能生产单细胞蛋白；所述放线菌群能产生出各种抗生物质、维生素及酶，可以直接抑制病原菌，对难分解的物质有降解作用，增强动植物对各种病害的抵抗力和免疫力，还可促进固氮菌和VA菌根菌增殖；所述丝状菌群能防止蛆和其他害虫的发生，并可以消除恶臭。
本发明的有益效果是利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物，获得含有丰富EM益生菌的固体饲料添加剂，既可减轻环境污染，又发酵制得新的固体饲料添加剂，从而解决了冬虫夏草发酵残留物的回收利用的问题，获得了良好的环保效益和经济效益。
具体实施方式
实施例1
一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发酵残留物的处理：取冬虫夏草深层发酵后的发酵残液，加入发酵残渣后测定含水量为3％，得增殖基质，备用；
(2)EM菌种的分离：从购买的EM菌液中分离光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群；
(3)EM活性液的制备：将所述分离的光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群按0.2∶1.5∶10∶0.5∶2重量份配比混合，制得EM活性液；
(4)EM菌群的增殖：将所述增殖基质置于发酵罐中，加入所述EM活性液并搅拌混匀，密封增殖，增殖温度为20℃，增殖时间为28天，即得固体饲料添加剂。
实施例2
一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发酵残留物的处理：取冬虫夏草深层发酵后的发酵残液，加入发酵残渣后测定含水量为10％，得增殖基质，备用；
(2)EM菌种的分离：从购买的EM菌液中分离光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群；
(3)EM活性液的制备：将所述分离的光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群按1.2∶2.5∶6∶1.3∶4重量份配比混合，制得EM活性液；
(4)EM菌群的增殖：将所述增殖基质置于发酵罐中，加入所述EM活性液并搅拌混匀，密封增殖，增殖温度为40℃，增殖时间为7天，即得固体饲料添加剂。
实施例3
一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发酵残留物的处理：取冬虫夏草深层发酵后的发酵残液，加入发酵残渣后测定含水量为6％，得增殖基质，备用；
(2)EM菌种的分离：从购买的EM菌液中分离光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群；
(3)EM活性液的制备：将所述分离的光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群按0.6∶2∶8∶0.8∶3重量份配比混合，制得EM活性液；
(4)EM菌群的增殖：将所述增殖基质置于发酵罐中，加入所述EM活性液并搅拌混匀，密封增殖，增殖温度为28℃，增殖时间为16天，即得固体饲料添加剂。
试验例1发酵残液的成分分析
各取1L实施例1-3中冬虫夏草深层发酵后的发酵残液，进行浓缩喷雾干燥，所得干品的总重量为5.69±2.50g，利用高效液相色谱法、氨基酸自动分析法和分光光谱法对所得干品进行测定和分析，其中的主要成分和重量百分比如下：
| 主要成分 | 重量百分比(以干品计，％) |
| 氨基酸总量 | 28.97±2.10 |
| 多糖 | 6.63±1.40 |
| 甘露醇 | 0.32±0.20 |
| 发酵残总糖 | 0.58±0.30 |
| 残余氨基氮 | 18±2.50 |
试验例2固体饲料添加剂对家禽平均日增重的影响
将实施例1-3制得的固体饲料添加剂添加到普通饲料中，并应用于鸡(肉仔鸡)、鸭(仔麻鸭)和鹅(雏鹅)的养殖中，每组100只，分别与对照组进行平均日增重比对。其中，对照组的鸡、鸭、鹅仅喂养不添加固体饲料添加剂的普通饲料，并且试验组和对照组的其它养殖条件相同，实验周期为15天。结果见下表：
由上表可知，将实施例1-3制得的固体饲料添加剂应用于鸡、鸭、鹅的养殖中后，三种家禽的平均日增重得到了显著提高。
试验例3固体饲料添加剂对家畜平均日增重的影响
将实施例1-3制得的固体饲料添加剂添加到普通饲料中，并应用于猪(家猪)、牛(肉牛)和羊(小尾寒羊)的养殖中，分别与对照组进行平均日增重比对。其中，对照组的猪、牛、羊仅喂养不添加固体饲料添加剂的普通饲料，并且试验组和对照组的其它养殖条件相同，实验周期为30天。结果见下表：
由上表可知，将实施例1-3制得的固体饲料添加剂应用于猪、牛、羊的养殖中后，三种家畜的平均日增重得到了显著提高。
试验例4固体饲料添加剂对家畜抗病力的影响
在试验例3的家畜养殖过程中，对猪(家猪)、牛(肉牛)和羊(小尾寒羊)进行抗病能力观察，结果显示，用含有实施例1-3制得的固体饲料添加剂的饲料饲喂养后，家畜无一患病或死亡，亦无瘦弱现象；而对照组中分别有21％、15％和28％的猪、牛、羊发生过痢疾、胃驰缓或拉稀等疾病，甚至有3％的羊因抗病能力较弱而死亡。
试验例5固体饲料添加剂对环境的净化作用
在试验例2和3的家禽、家畜养殖过程中，试验还发现，所有饲喂含有固体饲料添加剂的饲料的家禽、家畜的圈舍内臭味较淡，苍蝇也较少。这是因为EM含有光合细菌等有益微生物，具有较强的固氮能力，进入肠道后，可以竞争性排斥或抑制原肠道内的腐败菌群，阻止外来有害菌的侵入，减少肠道内蛋白质向氨或胺的转化，加上有益微生物在肠道内有使粪便和血液氨质量分数下降作用等对减少家畜粪便臭味，净化环境具有较好的作用。
最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种利用EM菌群转化冬虫夏草发酵残留物制备固体饲料添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)发酵残留物的处理：取冬虫夏草深层发酵后的发酵残液，加入发酵残渣后测定含水量，得增殖基质，备用；
(2)EM菌种的分离：从购买的EM菌液中分离光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群；
(3)EM活性液的制备：将所述分离的光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群按重量份配比混合，制得EM活性液；
(4)EM菌群的增殖：将所述增殖基质置于发酵罐中，加入所述EM活性液并搅拌混匀，密封增殖，即得固体饲料添加剂；
其中，步骤(3)中所述重量份配比为光合菌群∶乳酸菌群∶酵母菌群∶放线菌群∶丝状菌群＝0.2-1.2∶1.5-2.5∶6-1O∶0.5-1.3∶2-4。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含水量为3-10％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含水量为5-8％。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含水量为6％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述重量份配比为光合菌群∶乳酸菌群∶酵母菌群∶放线菌群∶丝状菌群＝0.6∶2∶8∶0.8∶3。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述增殖温度为20-40℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述增殖温度为25-35℃。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述增殖温度为28℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述增殖时间为7-28天。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述增殖时间为20-28℃温度下增殖16-28天。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述增殖时间为28-40℃温度下增殖7-16天。
12.根据权利要求1-11任意一项所述的方法，其特征在于，发酵残液的组成包括，干品中氨基酸的重量百分比为28.97±2.10％、多糖为6.63±1.40％、甘露醇为0.32±0.20％、发酵残总糖为0.58±0.30％、残余氨基氮为18±2.50％。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，氨基酸的重量百分比为28.97％、多糖为6.63％、甘露醇为0.32％、发酵残总糖为0.58％、残余氨基氮为18％。
14.权利要求1-13任意一项所述方法制得的固体饲料添加剂在各种动物的养殖中的应用。
15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，所述动物为家畜或家禽。
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