專利名稱：玉米秸稈高效降解復合菌飼料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及環保技術領域，尤其是一種玉米秸稈高效降解復合菌飼料及其制備方 法
背景技術：
玉米秸稈含有纖維素、半纖維素、木質素、有機質和氮、磷、鉀以及微量元素等，營 養豐富。這種垃圾與城市生活垃圾不同，它是由纖維素、半纖維素和木質素組成，直接燃燒， 不但污染大氣環境、形成火災隱患、造成交通危險以及影響地區、城市形象，而且熱值低，不 便于利用；如果進行填埋處理，雖然可以依靠土壤自身的能力將其降解，但降解時間長，消 耗土壤中的養分，利用率低；如果將其長期堆置，不但占用土地，而且隨著時間的流逝，堆置 物自身發酵，產生惡臭和滲濾液，嚴重破壞周邊環境，對人們正常生活產生極大影響。另一方面，我國飼料的缺口極大。飼料是發展畜牧業的物質基礎，飼料短缺是世界 性的難題。眾所周知，我國是一個人多地少、人均糧食不足400kg的國家，飼料資源嚴重缺 乏。我國飼料年缺口約2000萬噸，每年還進口魚粉160萬噸左右，目前進口魚粉價格暴漲， 每噸突破1萬元。飼料資源的不足且質量較差將成為制約我國畜牧業持續發展的主要因 素。因此大力發展飼料產業填補飼料缺口、提高飼料品質已成為當務之急，逐步緩解“人畜 爭糧”問題。綜上，迫切需要尋求玉米秸稈資源化技術，以減輕玉米秸稈對環境的危害和影響， 并實現秸稈類充分回收和循環再利用，使難以處理的玉米秸稈變廢為寶，實現節能減排和 低碳經濟發展目標。因此，從環境保護和廢棄物再利用的角度，迫切需要一種能夠快速高效 降解玉米秸稈并將其再利用的方法。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種玉米秸稈高效降解復合菌劑及 其制備方法。該方法利用玉米秸稈通過微生物協同降解生產飼料，實現廢棄物循環再利用， 節約土地資源，消除火災隱患和交通事故隱患，提高資源利用效率，緩解“人畜爭糧”問題。本發明是通過以下技術方案來實現的—種玉米秸稈高效降解復合菌飼料，該玉米秸稈高效降解復合菌飼料是由玉米秸 稈高效降解復合菌發酵玉米秸稈碎末形成，玉米秸稈高效降解復合菌由載體和復合菌劑組 成，載體為麥麩粉末，復合菌劑由I號和Π號菌劑組成；其重量份數為1號菌劑70-90份； II號菌劑10-30份；I號菌劑是由芽孢桿菌或假單胞菌或鏈霉菌中至少2種組成；II號菌 劑是由鏈霉菌或酵母菌中至少1種組成。而且，所述的芽孢桿菌是由枯草芽孢桿菌或地衣芽孢桿菌或嗜熱芽孢桿菌或多粘 芽孢桿菌或納豆芽孢桿菌中至少3種組成；假單胞菌為施氏假單胞菌；鏈霉菌為白色鏈霉菌；
酵母菌為異常漢遜酵母或熱帶假絲酵母或產阮假絲酵母或釀酒酵母或白地霉中 至少3種組成。該玉米秸稈高效降解復合菌飼料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步 驟(1)分別在相應培養基中接種不同菌種后，均于40°C搖床中170r/min，振蕩培養 36-72h，培養完畢后稀釋形成菌液，使每毫升菌個數為4億個，即4億/ml ；(2)不同菌液分別按每克載體2億的菌數吸附到載體上，按照I號菌劑與II號菌 劑的成分分別進行混合，即構成I號菌劑和II號菌劑；(3)將玉米秸稈經粉碎設備粉碎至0. 5-0. 8cm形成玉米秸稈碎末，按玉米秸稈碎 末重量的0. 取I號菌劑和II號菌劑，其中I號菌劑占70-90%, II號菌劑占10-30%, 向玉米秸稈碎末中投加I號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度40-45%;在好氧狀態下發酵3d后 投加II號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度45-55%，玉米秸稈碎末發酵7-10d后可制得玉米秸 稈高效降解復合菌飼料。本發明的優點和有益效果是1.本發明采用微生物菌劑協同發酵降解玉米秸稈，不同微生物在降解中分泌互補 性酶，在代謝中使底物得到充分降解，從而提高工業發酵過程的效率；單一微生物發酵會有 產酶不完全的現象，即所產生的酶是降解所需酶系統中的部分酶，發生降解不完全的現象。2.本發明采用的微生物菌劑可縮短降解時間。在發酵過程中加入本發明所述的發 酵菌劑，使飼料的生產時間縮短至7-10d。相比于單一菌種發酵或其他菌群發酵方法所消耗 的時間(飼料生產> 15d)，本發明將降解周期縮短了 40%以上，不但簡化了生產工藝，提高 了設備的利用率，而且有效地降低反應成本20 %以上。3.本發明所需設備簡單，工藝簡便，實現了玉米秸稈的尤害化處理，同時生產能夠 飼喂禽畜的飼料，解決了當前玉米秸稈難于降解、再利用的難題，具有極其深遠的社會意義 和經濟價值。
具體實施例方式本發明通過以下實施例進一步詳述，但本實施例所敘述的技術內容是說明性的， 而不是限定性的，不應依此來局限本發明的保護范圍。實施例1 一種玉米秸稈高效降解復合菌飼料，該玉米秸稈高效降解復合菌飼料是由玉米秸 稈高效降解復合菌發酵玉米秸稈碎末形成，玉米秸稈高效降解復合菌由載體和復合菌劑組 成，載體為麥麩粉末，復合菌劑由I號和II號菌劑組成，其重量份數為1號菌劑75份，II 號菌劑25份。其中，I號菌劑組成及種類份數為枯草芽孢桿菌20份，地衣芽孢桿菌35份，多粘 芽孢桿菌20份，施氏假單胞菌25份。II號菌劑組成及種類份數為白色鏈霉菌30份，異常漢遜酵母5份、熱帶假絲酵 母15份、產阮假絲酵母20份、釀酒酵母20份、白地霉10組成。該玉米秸稈高效降解復合菌飼料的制備方法包括以下步驟(1)分別在相應培養基中接種不同菌種后，均于40°C搖床中170r/min，振蕩培養36h，培養完畢后稀釋形成菌液，使每毫升菌個數為4億個，即4億/ml ；培養基為芽孢桿菌、假單胞菌、鏈霉菌培養基為酵母提取物2. Og/L，葡萄糖8. Og/L，磷酸 氫二鉀6. 5g/L，磷酸二氫鉀4. Og/L，硝酸鈉3. Og/L，氯化銨1. Og/L，氯化鈉3. 0g/L，硫酸鎂 0. 05g/L，硫酸錳 0. 01g/L，硫酸亞鐵 0. 005g/L, ρΗ7· 5。酵母菌培養基為葡萄糖10. 0g/L，蛋白胨7. 0g/L,酵母提取物4. 0g/L,氯化鈉 5. 0g/L, ρΗ7· 0。(2)不同菌液分別按每克載體2億的菌數吸附到載體上，按照I號菌劑與II號菌 劑的成分分別進行混合，即構成I號菌劑和II號菌劑；(3)將玉米秸稈經粉碎設備粉碎至0. 7cm形成玉米秸稈碎末，按玉米秸稈碎末重 量的0. 取I號菌劑和II號菌劑，其中I號菌劑占75%，II號菌劑占25%，向玉米秸稈 碎末中投加I號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度40% ；在好氧狀態下發酵3d后投加II號菌 劑，保持玉米秸稈碎末濕度45 %，玉米秸稈碎末發酵8d后可制得玉米秸稈高效降解復合菌 飼料。實施例2 一種玉米秸稈高效降解復合菌飼料，該玉米秸稈高效降解復合菌飼料是由玉米秸 稈高效降解復合菌發酵玉米秸稈碎末形成，玉米秸稈高效降解復合菌由載體和復合菌劑組 成，載體為麥麩粉末，復合菌劑由I號和II號菌劑組成，其重量份數為1號菌劑80份，II 號菌劑20份。其中，I號菌劑組成及種類份數為枯草芽孢桿菌15份，地衣芽孢桿菌20份，嗜熱 芽孢桿菌15份，多粘芽孢桿菌15份，施氏假單胞菌25份，白色鏈霉菌10份。II號菌劑組成及種類份數為異常漢遜酵母15份，熱帶假絲酵母35份，產阮假絲 酵母30份，白地霉20份。該玉米秸稈高效降解復合菌飼料的制備方法包括以下步驟(1)分別在相應培養基中接種不同菌種后，均于40°C搖床中170r/min，振蕩培養 48h，培養完畢后稀釋形成菌液，使每毫升菌個數為4億個，即4億/ml ；培養基為芽孢桿菌、假單胞菌、鏈霉菌培養基為酵母提取物2. 0g/L，葡萄糖8. 0g/L，磷酸 氫二鉀6. 5g/L，磷酸二氫鉀4. 0g/L，硝酸鈉3. 0g/L，氯化銨1. 0g/L，氯化鈉3. 0g/L，硫酸鎂 0. 05g/L，硫酸錳 0. 01g/L，硫酸亞鐵 0. 005g/L, ρΗ7· 5。酵母菌培養基為葡萄糖10. 0g/L，蛋白胨7. 0g/L,酵母提取物4. 0g/L,氯化鈉 5. 0g/L, ρΗ7· 0。(2)不同菌液分別按每克載體2億的菌數吸附到載體上，按照I號菌劑與II號菌 劑的成分分別進行混合，即構成I號菌劑和II號菌劑；(3)將玉米秸稈經粉碎設備粉碎至0. 5cm形成玉米秸稈碎末，按玉米秸稈碎末重 量的0. 取I號菌劑和II號菌劑，其中I號菌劑占80%，II號菌劑占20%，向玉米秸稈 碎末中投加I號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度45% ；在好氧狀態下發酵3d后投加II號菌 劑，保持玉米秸稈碎末濕度50 %，玉米秸稈碎末發酵9d后可制得玉米秸稈高效降解復合菌 飼料。
實施例3 一種玉米秸稈高效降解復合菌飼料，該玉米秸稈高效降解復合菌飼料是由玉米秸 稈高效降解復合菌發酵玉米秸稈碎末形成，玉米秸稈高效降解復合菌由載體和復合菌劑組 成，載體為麥麩粉末，復合菌劑由I號和II號菌劑組成，其重量份數為1號菌劑70份，II 號菌劑30份。其中，I號菌劑組成及種類份數為枯草芽孢桿菌15份，地衣芽孢桿菌25份，納豆 芽孢桿菌15份，多粘芽孢桿菌15份，施氏假單胞菌30份。II號菌劑組成及種類份數為白色鏈霉菌30份，異常漢遜酵母15份，熱帶假絲酵 母10份，產阮假絲酵母25份，啤酒酵母20份。載體由麥麩粉末構成。該玉米秸稈高效降解復合菌飼料的制備方法包括以下步驟(1)分別在相應培養基中接種不同菌種后，均于40°C搖床中170r/min，振蕩培養 48h，培養完畢后稀釋形成菌液，使每毫升菌個數為4億個，即4億/ml ；培養基為芽孢桿菌、假單胞菌、鏈霉菌培養基為酵母提取物2. Og/L，葡萄糖8. Og/L，磷酸 氫二鉀6. 5g/L，磷酸二氫鉀4. Og/L，硝酸鈉3. Og/L，氯化銨1. Og/L，氯化鈉3. 0g/L，硫酸鎂 0. 05g/L，硫酸錳 0. 01g/L，硫酸亞鐵 0. 005g/L, ρΗ7· 5。酵母菌培養基為葡萄糖10. 0g/L，蛋白胨7. 0g/L,酵母提取物4. 0g/L,氯化鈉 5. 0g/L, ρΗ7· 0。(2)不同菌液分別按每克載體2億的菌數吸附到載體上，按照I號菌劑與II號菌 劑的成分分別進行混合，即構成I號菌劑和II號菌劑；(3)將玉米秸稈經粉碎設備粉碎至0. 5cm形成玉米秸稈碎末，按玉米秸稈碎末重 量的0. 取I號菌劑和II號菌劑，其中I號菌劑占70%，II號菌劑占30%，向玉米秸稈 碎末中投加I號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度45% ；在好氧狀態下發酵3d后投加II號菌 劑，保持玉米秸稈碎末濕度53 %，玉米秸稈碎末發酵7d后可制得玉米秸稈高效降解復合菌 飼料。實施例4 一種玉米秸稈高效降解復合菌飼料，該玉米秸稈高效降解復合菌飼料是由玉米秸 稈高效降解復合菌發酵玉米秸稈碎末形成，玉米秸稈高效降解復合菌由載體和復合菌劑組 成，載體為麥麩粉末，復合菌劑由I號和II號菌劑組成，其重量份數為1號菌劑90份，II 號菌劑10份。其中，I號菌劑組成及種類份數為枯草芽孢桿菌15份，地衣芽孢桿菌25份，嗜熱 芽孢桿菌15份，納豆芽孢桿菌15份，施氏假單胞菌30份。II號菌劑組成及種類份數為異常漢遜酵母15份，熱帶假絲酵母15份，產阮假絲 酵母30份，啤酒酵母25份，白地霉15份。該玉米秸稈高效降解復合菌飼料的制備方法包括以下步驟(1)分別在相應培養基中接種不同菌種后，均于40°C搖床中170r/min，振蕩培養 72h,培養完畢后稀釋形成菌液，使每毫升菌個數為4億個，即4億/ml ；培養基為
芽孢桿菌、假單胞菌培養基為酵母提取物2. Og/L,葡萄糖8. Og/L,磷酸氫二鉀 6. 5g/L，磷酸二氫鉀4. Og/L,硝酸鈉3. Og/L,氯化銨1. Og/L,氯化鈉3. Og/L,硫酸鎂0. 05g/ L，硫酸猛 0. 01g/L，硫酸亞鐵 0. 005g/L, ρΗ7· 5。酵母菌培養基為葡萄糖10. 0g/L，蛋白胨7. 0g/L,酵母提取物4. 0g/L,氯化鈉 5. 0g/L, ρΗ7· 0。(2)不同菌液分別按每克載體2億的菌數吸附到載體上，按照I號菌劑與II號菌 劑的成分分別進行混合，即構成I號菌劑和II號菌劑；(3)將玉米秸稈經粉碎設備粉碎至0. 8cm形成玉米秸稈碎末，按玉米秸稈碎末重 量的0. 取I號菌劑和II號菌劑，其中I號菌劑占90%，II號菌劑占10%，向玉米秸稈 碎末中投加I號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度55% ；在好氧狀態下發酵3d后投加II號菌 劑，保持玉米秸稈碎末濕度55%，玉米秸稈碎末發酵IOd后可制得玉米秸稈高效降解復合 菌飼料。
權利要求
一種玉米秸稈高效降解復合菌飼料，其特征在于該玉米秸稈高效降解復合菌飼料是由玉米秸稈高效降解復合菌發酵玉米秸稈碎末形成，玉米秸稈高效降解復合菌由載體和復合菌劑組成，載體為麥麩粉末，復合菌劑由I號和II號菌劑組成；其重量份數為I號菌劑70 90份；II號菌劑10 30份；I號菌劑是由芽孢桿菌或假單胞菌或鏈霉菌中至少2種組成；II號菌劑是由鏈霉菌或酵母菌中至少1種組成。
2.根據權利要求1所述的玉米秸稈高效降解復合菌飼料，其特征在于所述的芽孢桿 菌是由枯草芽孢桿菌或地衣芽孢桿菌或嗜熱芽孢桿菌或多粘芽孢桿菌或納豆芽孢桿菌中 至少3種組成；假單胞菌為施氏假單胞菌；鏈霉菌為白色鏈霉菌；酵母菌為異常漢遜酵母或熱帶假絲酵母或產阮假絲酵母或釀酒酵母或白地霉中至少3 種組成。
3.—種如權利要求1或2所述的玉米秸稈高效降解復合菌飼料的制備方法，其特征在 于該方法包括以下步驟(1)分別在相應培養基中接種不同菌種后，均于40°C搖床中170r/min，振蕩培養 36-72h，培養完畢后稀釋形成菌液，使每毫升菌個數為4億個，即4億/ml ；(2)不同菌液分別按每克載體2億的菌數吸附到載體上，按照I號菌劑與II號菌劑的 成分分別進行混合，即構成I號菌劑和II號菌劑；(3)將玉米秸稈經粉碎設備粉碎至0.5-0. 8cm形成玉米秸稈碎末，按玉米秸稈碎末重 量的0. 取I號菌劑和II號菌劑，其中I號菌劑占70-90%，II號菌劑占10-30%，向玉 米秸稈碎末中投加I號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度40-45% ；在好氧狀態下發酵3d后投 加II號菌劑，保持玉米秸稈碎末濕度45-55%，玉米秸稈碎末發酵7-10d后可制得玉米秸稈 高效降解復合菌飼料。
全文摘要
本發明涉及一種玉米秸稈高效降解復合菌飼料，該玉米秸稈高效降解復合菌飼料是由玉米秸稈高效降解復合菌發酵玉米秸稈碎末形成，玉米秸稈高效降解復合菌由載體和復合菌劑組成，載體為麥麩粉末，復合菌劑由I號和II號菌劑組成；該復合菌劑在好氧發酵裝置中與玉米秸稈碎末充分混合，通過不同菌種間的協同作用降解玉米秸稈，提高降解效率，縮短降解時間，使上述物質快速分解并資源化，轉化為可供不同禽畜飼用的飼料。這種玉米秸稈高效降解菌劑的使用，能夠有效解決因填埋造成的土地占用或焚燒造成的火災、交通危險以及環境污染等問題。
文檔編號A23K1/14GK101990988SQ20101053104
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者劉樂, 李維尊, 李鐵龍, 王雁南, 鞠美庭 申請人:南開大學