CN108522878A

CN108522878A - 一种以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法

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Publication number: CN108522878A
Application number: CN201810034170.XA
Authority: CN
Inventors: 魏浩峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2018-09-14

Abstract

本发明涉及一种以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，该方法包括：1)取平菇菌糠打散后干燥并粉碎，加水在20‑25℃浸提得湿渣A和提取液A；2)取湿渣A加水在90‑95℃浸提得湿渣B和提取液B；3)将提取液A与提取液B合并浓缩，加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素制备液体培养基；将湿渣B调整含水量，加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素得固体培养基；4)将混合菌种I接种至液体培养基中培养48‑72h，干燥制备禽用饲料添加剂；5)将混合菌种II接种至固体培养基中堆肥发酵8‑10d，得有机菌肥。该方法将废弃平菇菌糠变废为宝，提高了饲料添加剂的饲喂效果，所得有机菌肥也具有良好的肥效，经济效益好。

Description

一种以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法

技术领域

本发明属于饲料添加剂技术领域，具体涉及一种以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法。

背景技术

菌糠是指食用菌菌菇收割后所剩的培养基，废弃菌糠是食用菌产业的副产物，是典型的农业生物质废弃物。一般的，食用菌以玉米芯、棉籽壳、木屑、麦麸、米糠、秸秆、酒糟、醋糟等饲用价值较低的农作物废弃物或工业废料为主要培养基原料。在食用菌的生长过程中，通过生物降解作用，会使培养基中粗纤维含量降低，同时纤维结构发生改变，合成大量菌体蛋白，使菌糠的饲用价值得到提升；同时，菌糠中还含有丰富的高分子多糖、有机酸、多酚、酶等活性物质，具有较大的回收价值。

多年来，菌糠中的生物资源未能得到有效利用，传统废弃菌糠的处理方法多为就地堆放、随意丢弃或焚烧处置。就地堆放或随意丢弃极易引起霉菌污染、蚊虫滋生和腐烂恶臭现象；即使是焚烧处置，也因设备简陋、处置分散等造成空气污染，既对生态环境造成影响又浪费资源。若能对废弃菌糠中所含的营养物质进行综合利用，不仅解决上述问题，还能促进循环经济。

大多数的菌糠具有一定的营养价值，其含有一定的蛋白质、碳水化合物、可消化粗纤维及多种微量元素、必需氨基酸，动物体能够消化吸收，同时还含有各种活性物质，具有芳香气味，适口性较好，可以直接应用到畜禽配合饲料中，代替相应比例的麦麸或秸秆，以降低饲料成本。但是，将菌糠直接应用于配合饲料具有一定的风险：菌糠在储存过程中极易霉变，导致霉菌毒素超标，危害动物健康；菌糠本身的营养价值相对来说仍然很低，粗纤维含量高，饲用动物的消化利用率和饲料转化率低，菌糠的综合利用率低，饲用效果不佳；食用菌的种类不同，培养基的成分千差万别，导致菌糠的营养成分也差别较大，菌糠在饲料中的添加量不好控制。采用菌糠直接应用配合饲料并没有形成规模化和产业化，大多数的废弃菌糠还是采用传统方法处理。

因此，如何提供一种综合的废弃菌糠回收再利用的方法，提高动物的消化利用率，提高菌糠回收利用的经济效益，使其易于规模化和产业化，降低成本，是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，提高菌糠的禽类饲用效果，提高其综合回收利用率和经济价值。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，包括以下步骤：

1)取平菇菌糠打散后干燥并粉碎，加入4-5倍质量的水混合均匀后，在0.19-0.21MPa、20-25℃条件下浸提5-8h后，经固液分离得湿渣A和提取液A；

2)取步骤1)所得湿渣A，加入7-8倍质量的水混合均匀后，在0.19-0.21MPa、90-95℃条件下浸提1-3h后，经固液分离得湿渣B和提取液B；

3)将步骤1)所得提取液A与步骤2)所得提取液B混合后浓缩至比重为1.3-1.4，得浓缩液；在浓缩液中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，混合均匀后灭菌，得液体培养基；

将步骤2)所得湿渣B的含水量调至60％-65％得湿渣C，在湿渣C中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，混合均匀后得固体培养基；

4)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的混合菌种I，混合菌种I中的活菌数不低于10⁹cfu/g；将混合菌种I按照0.5％-1.0％的接种量接种至步骤3)所得液体培养基中，在28-35℃条件下培养48-72h，喷雾干燥即得所述禽用饲料添加剂；

5)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的混合菌种II，混合菌种II中的活菌数不低于10⁹cfu/g；将混合菌种II按照0.5％-1.0％的接种量接种至步骤3)所得固体培养基中，初始温度30-38℃，堆肥发酵8-10d，即得所述有机菌肥。

所述平菇菌糠对应的平菇培养基主要原料为玉米芯。玉米芯在培养基原料(除水之外的原料)中的质量百分比不低于60％。

平菇菌糠中纤维质量改善主要是因为平菇菌体自身能分泌大量纤维素酶、木聚糖酶及木质素降解酶等各种与降解纤维有关的酶类，各种酶协同作用于培养基原料中的粗纤维，使其纤维结构发生改变，易于转化为菌体生长所需的各种糖、醛、酸等。菌糠中还含有大量菌丝体，未分化成子实体之前的菌丝体中除含有丰富的常规营养物质外，还含有一定量的高分子多糖、生物酶及其他活性物质。

所述平菇菌糠为采摘完第3茬或第4茬菌菇后的菌糠。平菇在生长过程中会不断降解并利用培养基中的纤维素、半纤维素及木质素，以其为能源将无机氮源转化为菌体蛋白；随着菌菇收割次数的增加，剩余培养基中的粗纤维不断减少，粗蛋白逐渐增加，因此，选择采摘完第3茬或第4茬菌菇后的平菇菌糠，此阶段的菌糠营养价值相对较高，易于开发与利用。

步骤3)中，所述浓缩的方法为负压旋转蒸发，温度不超过60℃。

步骤3)的液体培养基中，磷酸二氢钾的用量为浓缩液质量的0.1％-0.2％，硫酸镁的用量为浓缩液质量的0.1％-0.2％，尿素的用量为浓缩液质量的0.4％-0.6％。

步骤3)的固体培养基中，磷酸二氢钾的用量为湿渣C质量的0.3％-0.4％，硫酸镁的用量为湿渣C质量的0.3％-0.4％，尿素的用量为湿渣C质量的0.6％-0.8％。

步骤4)的混合菌种I中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的活菌数比例为(1.0-2.0):(5.0-6.0):(1.5-2.0):(2.0-4.0)。

步骤4)中，所述干燥是将培养体系进行固液分离后，将固体在55-60℃条件下烘干，将液体喷雾干燥，后合并干燥产物，即为所述禽用饲料添加剂。

步骤5)的混合菌种II中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的活菌数比例为(1.0-2.0):(5.0-6.0):(0.5-1.0):(2.0-4.0)。

本发明所得禽用饲料添加剂用于家禽如鸡、鸭、鹅的配合饲料添加；在家禽饲料中的添加质量百分比不超过5％。优选的，该饲料添加剂在家禽饲料中的添加质量百分比为2％-4％。

本发明所得有机菌肥可用于一年生栽培蔬菜的基肥施加，施加量为180-220g/m²。

本发明的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，将平菇菌糠打散后干燥，先在低温条件下通过水浸取的方式提取菌糠中的酶(主要为平菇自身分泌的纤维素酶、木聚糖酶和木质素酶)，再通过高温水浸取的方式提取菌糠中的多糖(平菇多糖)，然后将含酶的低温提取液、含多糖的高温提取液制成液体培养基，接种混合菌种进行液体培养，制成禽用饲料添加剂。所得饲料添加剂中即包含从菌糠中提取出的有效成分及营养因子，还包含混合益生菌及其代谢产物，是一种具有合生元性质的添加剂。

本发明所得的禽用饲料添加剂，菌糠的低温提取液含有从菌糠中提取的生物酶(主要为平菇自身分泌的纤维素酶、木聚糖酶和木质素酶)，能分解纤维类物质和抗营养因子，促进饲料的消化吸收；高温提取液含有平菇多糖，具有良好的自由基清除与还原能力和抗氧化作用；将其作为益生元，采用益生菌进行液体培养后，不仅益生菌得到增殖和提高活性，并且产生更多的有效代谢产物和营养因子。作为具有合生元性质的饲料添加剂，不仅能够发挥益生菌的生理活性，调节动物肠道的微生态平衡，提高肠道消化吸收及增强机体免疫力，还能提高动物采食量、促进动物生长发育、提高抗病能力。实验结果表明，在基础日粮中添加少量本发明的禽用饲料添加剂，能提高蛋鸡的食欲，提高其采食量，促进其生产性能，提高产蛋量和产蛋率；饲用该禽用饲料添加剂的蛋鸡所产鸡蛋的蛋重提高，料肉比降低，饲料的利用率及转化率高；同时提高了群体的抗病性，降低死亡率，饲喂效果好，成本低。

本发明的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，将高温水提后剩余的湿渣通过混合菌种发酵制成有机菌肥，一方面将菌糠利用彻底，避免产生固体废弃物；另一方面所得有机菌肥具有良好的肥效，能有效促进蔬菜的生长，显著增加蔬菜产量，进一步提高经济效益。该方法在操作过程中不产生额外的废料，最大限度的将废弃菌糠转化为农牧业资源，变废为宝，为废弃食用菌菌糠的回收再利用提供了新的思路，避免了食用菌菌糠废弃堆放或焚烧造成的环境问题，具有良好的社会效益和环境效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。

具体实施方式中，所用平菇菌糠均来自河南某食用菌生产企业，对应的平菇原始培养基(新鲜菌包或菌棒)以玉米芯为主要原料，玉米芯的质量含量不低于60％。具体的，所用平菇菌糠对应的平菇培养基是由以下重量份的原料制成的：玉米芯79-80份、豆秸15粉、石灰4份、石膏1份、过磷酸钙1份、尿素0.3份、克霉灵0.1份，料水比为1.5。平菇菌糠使用前剔除菌糠表面的泥土和发霉变质的部分。

具体实施方式中，所用菌粉均为市售商品；枯草芽孢杆菌菌粉的有效活菌为5×10⁹cfu/g；黑曲霉菌粉的孢子含量5亿cfu/g；啤酒酵母粉的有效活菌为2×10⁹cfu/g；乳酸菌菌粉为植物乳杆菌菌粉(10亿cfu/g)与粪肠球菌菌粉(10亿cfu/g)的混合物，两者的质量比为1:1；产朊假丝酵母粉的有效活菌为5亿cfu/g。市售菌粉活性较高，根据需要稀释后再使用。

具体实施方式中，所述的压力参数均为绝对压力。

具体实施方式中，堆肥发酵的堆体长宽均为1.2m，高0.8m；堆肥发酵过程中要及时翻堆，控制堆体内温度不超过55℃。

实施例1

本实施例的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，包括以下步骤：

1)取采摘完第3茬菌菇后的平菇菌糠，打散后自然风干至含水量低于12％，粉碎并过100目筛网，得菌糠碎料；

将所得菌糠碎料置于提取罐中，加入菌糠碎料5倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.19MPa、20℃条件下浸提5h后，经3000rpm、10min离心分离，得湿渣A和提取液A；

2)取步骤1)所得湿渣A，加入8倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.19MPa、95℃条件下浸提2h后，经3000rpm、20min离心分离，得湿渣B和提取液B；

3)将步骤1)所得提取液A与步骤2)所得提取液B混合后，在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.37，得浓缩液；

在浓缩液中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，磷酸二氢钾的用量为浓缩液质量的0.2％，硫酸镁的用量为浓缩液质量的0.2％，尿素的用量为浓缩液质量的0.4％，混合均匀后经121℃灭菌30min，得液体培养基；

取步骤2)所得湿渣B，加入蒸馏水调整其含水量为60％后得湿渣C，在湿渣C中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，磷酸二氢钾的用量为湿渣C质量的0.4％，硫酸镁的用量为湿渣C质量的0.4％，尿素的用量为湿渣C质量的0.6％，混合均匀后得固体培养基；

4)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的混合菌种I，混合菌种I中的活菌数不低于10⁹cfu/g；混合菌种I中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的活菌数比例为1:5:1.5:2；

将混合菌种I按照0.5％的接种量接种至步骤3)所得液体培养基中，在30℃、自然pH条件下培养72h后，将培养体系进行过滤分离，滤渣在60℃条件下烘干，滤液进行喷雾干燥，后合并干燥产物，即得所述禽用饲料添加剂；所得禽用饲料添加剂的含水量不超过12％；

5)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的混合菌种II，混合菌种II中的活菌数不低于10⁹cfu/g；混合菌种II中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的活菌数比例为1:5:0.5:2；

将混合菌种II按照0.5％的接种量接种至步骤3)所得固体培养基中，初始温度30℃，自然pH，堆肥发酵10d，即得所述有机菌肥。

据检测，所得禽用饲料添加剂中的活菌数不低于10¹⁰cfu/g；有机菌肥中的活菌数不低于5×10⁹cfu/g。

实施例2

1)取采摘完第4茬菌菇后的平菇菌糠，打散后自然风干至含水量低于12％，粉碎并过100目筛网，得菌糠碎料；

将所得菌糠碎料置于提取罐中，加入菌糠碎料4倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.20MPa、25℃条件下浸提6h后，经4000rpm、10min离心分离，得湿渣A和提取液A；

2)取步骤1)所得湿渣A，加入7倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.20MPa、90℃条件下浸提3h后，经4000rpm、20min离心分离，得湿渣B和提取液B；

3)将步骤1)所得提取液A与步骤2)所得提取液B混合后，在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.34，得浓缩液；

在浓缩液中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，磷酸二氢钾的用量为浓缩液质量的0.2％，硫酸镁的用量为浓缩液质量的0.1％，尿素的用量为浓缩液质量的0.6％，混合均匀后经121℃灭菌30min，得液体培养基；

取步骤2)所得湿渣B，加入蒸馏水调整其含水量为65％后得湿渣C，在湿渣C中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，磷酸二氢钾的用量为湿渣C质量的0.2％，硫酸镁的用量为湿渣C质量的0.4％，尿素的用量为湿渣C质量的0.7％，混合均匀后得固体培养基；

4)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的混合菌种I，混合菌种I中的活菌数不低于10⁹cfu/g；混合菌种I中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的活菌数比例为2:6:2:3；

将混合菌种I按照0.8％的接种量接种至步骤3)所得液体培养基中，在32℃、自然pH条件下培养60h后，将培养体系进行过滤分离，滤渣在60℃条件下烘干，滤液进行喷雾干燥，后合并干燥产物，即得所述禽用饲料添加剂；所得禽用饲料添加剂的含水量不超过12％；

5)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的混合菌种II，混合菌种II中的活菌数不低于10⁹cfu/g；混合菌种II中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的活菌数比例为2:6:1:3；

将混合菌种II按照0.8％的接种量接种至步骤3)所得固体培养基中，初始温度35℃，自然pH，堆肥发酵9d，即得所述有机菌肥。

实施例3

将所得菌糠碎料置于提取罐中，加入菌糠碎料4倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.19MPa、25℃条件下浸提8h后，经4000rpm、10min离心分离，得湿渣A和提取液A；

2)取步骤1)所得湿渣A，加入8倍质量的蒸馏水，混合均匀后，在0.21MPa、90℃条件下浸提2h后，经4000rpm、20min离心分离，得湿渣B和提取液B；

3)将步骤1)所得提取液A与步骤2)所得提取液B混合后，在60℃条件下负压旋转蒸发进行浓缩，至比重为1.40，得浓缩液；

在浓缩液中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，磷酸二氢钾的用量为浓缩液质量的0.1％，硫酸镁的用量为浓缩液质量的0.2％，尿素的用量为浓缩液质量的0.5％，混合均匀后经121℃灭菌30min，得液体培养基；

取步骤2)所得湿渣B，加入蒸馏水调整其含水量为62％后得湿渣C，在湿渣C中加入磷酸二氢钾、硫酸镁和尿素，磷酸二氢钾的用量为湿渣C质量的0.4％，硫酸镁的用量为湿渣C质量的0.2％，尿素的用量为湿渣C质量的0.8％，混合均匀后得固体培养基；

4)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的混合菌种I，混合菌种I中的活菌数不低于10⁹cfu/g；混合菌种I中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的活菌数比例为1.5:5.5:1.5:4；

将混合菌种I按照1.0％的接种量接种至步骤3)所得液体培养基中，在35℃、自然pH条件下培养48h后，将培养体系进行过滤分离，滤渣在60℃条件下烘干，滤液进行喷雾干燥，后合并干燥产物，即得所述禽用饲料添加剂；所得禽用饲料添加剂的含水量不超过12％；

5)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的混合菌种II，混合菌种II中的活菌数不低于10⁹cfu/g；混合菌种II中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的活菌数比例为1.5:5.5:0.5:4。

将混合菌种II按照1.0％的接种量接种至步骤3)所得固体培养基中，初始温度38℃，自然pH，堆肥发酵8d，即得所述有机菌肥。

实验例1

本实验例考察实施例1-3所得禽用饲料添加剂对蛋鸡产蛋性能的影响。

试验动物：50周龄的海兰褐商品蛋鸡400只，随机分成4组，每组100只，分别为实验组1-3和对照组。试验过程按海兰褐蛋鸡常规饲养方式饲养。

试验内容：实验组1-3的基础日粮中分别混入实施例1-3所得禽用饲料添加剂，添加量占总饲料量的3％(质量百分比)；对照组饲喂基础日粮(不含饲料添加剂)。基础日粮选用市售蛋鸡配合饲料，饲养方法按常规饲养进行，试验动物自由采食，自由饮水，各组饲养管理水平一致。试验时间为20周。

其中，基础日粮由以下重量份的组分组成：玉米57份、豆粕24.8份、麸皮5.5份、豆油1份、食盐0.36份、石粉9.3份、磷酸氢钙1.4份、氯化胆碱0.1份、氨基酸0.3份、微量元素及维生素0.24份。

Claims

1.一种以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：包括以下步骤：

4)制备枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的混合菌种I，混合菌种I中的活菌数不低于10⁹cfu/g；将混合菌种I按照0.5％-1.0％的接种量接种至步骤3)所得液体培养基中，在28-35℃条件下培养48-72h，干燥即得所述禽用饲料添加剂；

2.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：所述平菇菌糠对应的平菇培养基主要原料为玉米芯。

3.根据权利要求2所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：所述平菇菌糠为采摘完第3茬或第4茬菌菇后的菌糠。

4.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：步骤3)中，所述浓缩的方法为负压旋转蒸发，温度不超过60℃。

5.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：步骤3)的液体培养基中，磷酸二氢钾的用量为浓缩液质量的0.1％-0.2％，硫酸镁的用量为浓缩液质量的0.1％-0.2％，尿素的用量为浓缩液质量的0.4％-0.6％。

6.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：步骤3)的固体培养基中，磷酸二氢钾的用量为湿渣C质量的0.3％-0.4％，硫酸镁的用量为湿渣C质量的0.3％-0.4％，尿素的用量为湿渣C质量的0.6％-0.8％。

7.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：步骤4)的混合菌种I中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、产朊假丝酵母与啤酒酵母的活菌数比例为(1.0-2.0):(5.0-6.0):(1.5-2.0):(2.0-4.0)。

8.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：步骤4)中，所述干燥是将培养体系进行固液分离后，将固体在55-60℃条件下烘干，将液体喷雾干燥，后合并干燥产物，即为所述禽用饲料添加剂。

9.根据权利要求1所述的以菌糠为原料制备禽用饲料添加剂联产有机菌肥的方法，其特征在于：步骤5)的混合菌种II中，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、黑曲霉与啤酒酵母的活菌数比例为(1.0-2.0):(5.0-6.0):(0.5-1.0):(2.0-4.0)。