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发酵技术范文1
1药用真菌发酵主要方式
1.1药用真菌的固体发酵
将一种或多种药用真菌接种到适宜的固体培养基表面,在适宜的培养条件下进行生长繁殖的方法称为药用真菌的固体发酵。古代固体发酵是中药炮制的一种方法,中药通过发酵炮制达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的。神曲、红曲、淡豆豉和百药煎等均是通过传统固体发酵而成的中药,其发酵方式属于固态发酵。发酵方式、培养基和培养条件等因素对发酵中药其质量产生重要影响。参与发酵的微生物类群有多种菌种,其中霉菌是微生物发酵的主要功能菌群。古代固体发酵属于自然发酵,发酵条件不好控制,所以中药质量的高低也存在一定的波动。在培养条件方面,中药炮制人员在长期发酵炮制中药的生产活动中积累了较为丰富的实践经验,但受当时科学技术发展水平的限制,温度和湿度等培养条件参数的控制无法准确控制,所以在中药的发酵炮制过程培养条件控制方面有较大的主观性。中药的发酵炮制在发酵菌种、培养基成分和培养条件等方面都难于客观地准确控制。因此,经传统固体发酵炮制的中药其质量的稳定性难于保证。从20世纪60年代起,筛选适合的药用真菌发酵工程菌,以富含碳、氮及矿物质等各种营养成分的农副产品作为发酵培养基,在无菌条件下将活化的单一药用真菌工程菌接种到灭菌的发酵培养基上,控制培养条件进行固体发酵。与传统固体发酵相比,现代固体发酵工艺更易于控制。
1.2药用真菌的液体发酵
通过对药用真菌发酵工艺的控制,使药用真菌在最适培养基和最适培养条件等最优条件下生长,呼吸作用所产生的代谢废气又能及时排放,新陈代谢旺盛,在短期内能获得大量的菌丝体和富含自身次生代谢产物的发酵液。针对药用真菌的单菌种液体发酵的研究已成为研究的热点。灵芝、冬虫夏草、云芝、竹黄、猪苓、密环菌和猴头菌等药用真菌的液体发酵都有报道。邵伟等用液体摇瓶培养探讨了茯苓液体发酵培养的最适培养条件,表明茯苓液体发酵的最适温度、摇瓶装量、摇瓶转速、培养基初始pH分别为26℃、150mL/500mL形瓶、100~150r/min、pH5.0~5.5。认为茯苓菌丝球直径一般在0.75~0.80mm时,菌丝体收率较高。
李羿,万德光等探讨了茯苓发酵罐补料液体发酵的发酵工艺。在发酵培养第48、60、72、84h时,分别以0.33%、0.67%、0.67%和0.33%的葡萄糖浓度补料效果最佳,使菌丝干重从10.74g/L增长到11.95g/L,菌体产量提高率达11.27%。同时,使发酵时间从168h缩短为120h。结果表明,单一酵母膏或蛋白胨均不适宜于灵芝的生长,而含有酵母膏0.5%和蛋白胨0.5%的复合氮源则适宜于灵芝的生长。初始葡萄糖浓度在2.0%~6.5%内,其浓度大小对灵芝的生长和产物的生物合成将产生较大影响。较高初始浓度葡萄糖将有利于灵芝胞外多糖产量的提高。当初始葡萄糖浓度为5%时,灵芝生物量可高达16.7g/L(干重),胞内多糖达1.19g/L,灵芝酸达212.3mg/L。
1.3药用真菌的多菌种混合液体发酵
药用真菌液体混合发酵中由于多种药用真菌间的协同效应使其能更有效地利用发酵培养基质中的纤维素等有机物质,解除发酵降解产物的阻遏效应。另外,依赖混合发酵中多种药用真菌丰富的酶系,还有望生成新的活性化合物。因为药用真菌液体混合发酵较单菌种液体发酵有更高的生物转化效率所以药用真菌液体混合发酵的研究正越来越受到科研人员的重视。
2药用真菌的研究
能否选好的药用真菌是提高发酵水平高低的关键因素。人们最初是从自然界中筛选所需要的药用真菌,但利用这种方法得到的药用真菌的产量一般都比较低。20世纪40年代后,利用紫外线、激光和化学诱变剂等物理化学诱变因素来处理药用真菌,使其产生突变,再筛选出符合要求的优良药用真菌。陈石良等以灰树花Gr9801为出发菌株,采用紫外线连续诱变,经分离纯化和驯化等方法,以斜面生长速度和液体摇瓶发酵产多糖总量为监测指标,筛选出一株遗传上相对稳定的适应液体培养的灰树花菌株GrUv04,该菌株在综合PDA培养基上生长速度快,菌体丰满纯白。经驯化后在液体培养基中发酵生长力强,生物量达1.97%,发酵多糖总量达216mg/100mL,分别较出发菌株提高129.1%和75.6%。笔者将茯苓孢子悬液经紫外线照射后,通过茯苓优良菌种筛选模型筛选得到茯苓优良菌株P6。菌株P6摇瓶发酵后每升发酵液中菌丝体干重达11.92g/L,较出发菌株P0提高了7.58%。菌株P6传代培养后进行摇瓶液体发酵,实验结果表明其具有良好的遗传稳定性。
3药用真菌培养基的研究
药用真菌培养基的组成对其发酵水平高低有很大的影响。药用真菌发酵培养基从最先仅仅是提供药用真菌生长代谢所需的碳源、氮源等成分的营养培养基,逐步发展到采用不同的中药材为底物组成不同的药性培养基,或在营养培养基中添加具有中药材活性成分组成复合培养基。选择适当的中药加入药用真菌深层发酵基质,中药中的成分可对药用真菌的代谢产物起到增效的作用。
在发酵培养基中添加中药成分对药用真菌自身的生长代谢将产生重要的影响。杨海龙,吴天祥等[9]将适量的黄芪、薏苡仁、枸杞子、当归、玄参、山药、党参、等提取液添加到灵芝液体发酵培养基中,研究其对灵芝液体发酵的生物量和代谢产物胞外多糖的影响,发现其中的部分成分可促进灵芝的生长或代谢产物的产生。杨海龙等报道了以中药薏苡仁为培养基的灵芝液体发酵,研究结果表明最适培养基中薏苡仁的含量为3.59%,薏苡仁可促进灵芝的生长。原因可能是薏苡仁中脂肪酸与灵芝细胞膜结合,从而利于灵芝从培养基中摄入营养物质,促进灵芝生长。对药性培养基中中药材底物的选择及药性培养基对药用真菌发酵水平影响的研究还有待进一步深化。
发酵技术范文2
关键词 中小型养鸡场;鸡粪;微生物发酵技术;原料;操作方法;效果
中图分类号 S831 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2014)13-0297-02
Chicken Manure Microorganism Fermentation Technology in Small and Medium-Sized Chicken Farm
ZENG Yong-zi 1 LIAO Yong-song 2 HUANG Xi-yuan 3 HUANG Ai-min 1
(1 Hechi Aquatic Animal Husbandry Science and Education Station of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Hechi Guangxi 547000; 2 Hechi Animal Husbandry Station; 3 Changlao Town Aquatic Animal Husbandry and Veterinary Station of Jinchengjiang District in Hechi City)
Abstract The fermentation raw material and operation method of microorganism fermentation with chicken manure in small and medium-sized chicken farm were introduced,and the effect of fermentation was summarized,in order to provide reference for comprehensive treatment of chicken manure in small and medium-sized chicken farm,to solve the problems of chicken farm pollution and improve the economic benefit.
Key words small and medium-sized chicken farm;chicken manure;microbial fermentation technology;raw material;operation method;effect
随着养鸡业集约化、规模化发展,养鸡业的污染问题日益凸显。据测算,1只成年鸡1 d大约排泄粪尿100 g,5 000只鸡1 d产粪约500 kg[1]。因为鸡的消化道短,采食以精料为主,饲料只有1/3被消化利用,所以鸡粪中残留有丰富的营养成分[2]。养鸡业集约化、规模化发展,配合饲料的广泛应用,显著提高了鸡粪中营养成分的含量[3]。鸡粪富含营养成分的特点,使其具有很高的开发利用价值。近年来,我国有关微生物发酵技术生产生物有机肥的研究较多,技术已比较完善。鸡粪微生物发酵技术的原理是利用微生物菌剂进行生物发酵,分解粪便中的有机物质,在微生物发酵产生的高温下,粪便中的病菌和虫卵等均被杀死,经过生物发酵,鸡粪变成了无臭无害的优质生物有机肥。为研究和推广鸡粪微生物发酵技术,笔者在广西河池市金城江区五圩镇朝觉养鸡场进行了为期1年的微生物发酵鸡粪试验,取得了良好的试验效果。现将笔者发酵鸡粪的实践经验总结如下。
1 发酵原料
鸡粪500 kg,微生物菌剂100 g,麦麸8 kg,玉米秸秆150 kg,过磷酸钙8 kg。
2 操作方法
2.1 配制发酵物料
成功发酵鸡粪需要有适宜的含水量和物料疏松度。一般用于微生物发酵的鸡粪的含水量应控制在60%左右。判断方法为手抓一把鸡粪握紧,指缝间可见水但不滴水为宜。为将发酵物料调至适宜的含水量和疏松度,需要在鸡粪中添加农作物秸秆来调节。笔者采用的农作物秸秆是南方较常见的玉米秸秆。用量为每发酵500 kg鸡粪添加150 kg玉米秸秆。由于玉米秸秆较长,应先将玉米秸秆切割为10 cm左右的短节,再与鸡粪均匀混合,即制成发酵物料。
2.2 配制菌种混合物
菌种可从市售的有效微生物菌种中选择。菌种一般由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌等多种微生物组成,这些微生物共生共荣,能非常有效地分解有机物。用于发酵鸡粪的菌种应选择粉末状的菌种。笔者采用的是广西助农畜牧有限公司生产的活力99生酵剂。发酵500 kg鸡粪需要将100 g活力99生酵剂与8 kg麦麸均匀混合,即制成菌种混合物。加入麦麸的作用是稀释菌种,在发酵过程中也可为菌种提供营养。
2.3 堆肥方法
发酵物料和菌种混合物准备好后,养殖场可根据实际情况选择发酵场地,一般发酵场地发要选择向阳、平整、地势较高的地方。有条件的场可建一个约50 m2左右的水泥发酵场地,并在顶部建遮阳棚。将发酵物料和菌种混合物按比例均匀混合后,堆成高度1.0~1.2 m、长和宽1.5~2.0 m的长条粪堆。堆肥完成后,在粪堆上洒1层过磷酸钙溶液,并盖上1层塑料膜。洒过磷酸钙水可以防止氨气的挥发,起到除臭和保持养分的作用。盖塑料膜可以起到保温保湿的作用,为微生物的发酵提供有利条件。另外,如果是在气温较低天气进行发酵,还要在粪堆上盖1层比较厚的农作物秸秆,起到保温的作用,有利于物料的高温发酵。
2.4 发酵过程
鸡粪在有效微生物的作用下,温度很快会上升到50~60 ℃,并且维持5~7 d。在这一阶段,鸡粪内的大部分寄生虫卵和有害菌等会被杀死,达到无害化处理的标准。发酵7~10 d后,粪堆温度降至50 ℃以下,再经过10~20 d发酵,粪堆温度下降到40 ℃以下,就能达到腐熟的标准,发酵即完成。为使鸡粪腐熟均匀,堆肥后5 d左右要进行1次翻堆,翻堆时应将外部和底部的物料翻入堆内,整个发酵期应翻堆3~4次。完成整个发酵过程需要的时间根据季节而定,一般在夏季发酵需20 d左右,春秋季节需25 d左右,冬季需30 d左右。
3 发酵效果
发酵完成后,粪堆松软呈黄褐色,粪堆内有灰白色菌丝,有机质达45%左右[4]。鸡粪经微生物发酵后,鸡粪的臭味完全消除,鸡粪中的有害病毒、细菌、虫卵等全部被杀死,变成可直接施用于农作物的有机肥。这种有机肥能固氮、解钾、解磷,同时还能分解化学农药和化肥的残留物质,对种植业有增产和抗病的作用[4]。
4 结语
应用微生物发酵技术处理鸡粪是比较科学、理想、经济实用的方法,适用于中小型养鸡场。针对近年来养殖业快速发展带来的环境污染问题,应用微生物发酵技术处理鸡粪,使鸡粪变成优质有机肥,不仅可以解决规模养鸡带来的环境污染问题,改善养鸡场生态环境,而且养鸡场可以通过生产销售鸡粪有机肥,提高经济效益。在产业发展方面,推广微生物发酵技术生产鸡粪有机肥,可实现畜牧业和种植业的有效结合和可持续发展,符合国家产业发展政策。
5 参考文献
[1] 何瑞银,姚立健,骆娅君,等.中小型养鸡场鸡粪处理的现状分析[J].农机化研究,2005(6):71-73.
[2] 王建彬.规模化养鸡场鸡粪用作再生饲料的探讨[J].河南畜牧兽医,2010,31(3):3-4.
发酵技术范文3
1.1实现零排放无污染养猪
通过运用生物发酵床养猪技术,生猪产生的粪尿,能够被垫料中的菌群分解转化利用,不需要对圈舍进行冲洗,无养殖废水产生;粪尿通过微生物菌群分解转化为营养物质后,产生的废气中的恶臭污染物浓度大量降低,圈舍内部及周围大气环境中臭味不明显,达到养猪零排放物污染的效果,对保护区域大气环境、水环境具有效果显著。
1.2猪舍环境明显改善
由于渝东北地区养殖户多为农民,他们的环保意识非常薄弱,不愿意在养殖场的环境保护及环境管理方面进行投入,这使得养殖场的环境经常是臭气熏天,蚊蝇乱飞,尤其是在夏季,因气候炎热,致使猪舍的臭气让人难以忍受,极不利于养殖人员及周围居民的身心健康。生物发酵床养猪技术主要在生猪生活区域铺垫大量的微生物发酵垫料,能够将生猪产生的粪尿转化为无臭无害的物质和菌体蛋白质,在不使用任何药物和设备的情况下,即可实现猪“土生土长”的自然回归,这不仅更利于猪的生长,同时猪舍的蚊蝇和臭味也得到消除。
1.3实现健康养殖
在冬季寒冷的条件下,生物发酵床的表面温度和猪只体温并无较大差别,猪舍之间的温度也不存在明显差别,故在养殖期间无生猪出现感冒、腹泻等情况。此外,将猪饲养在垫料上方,环境更加舒适,并且不限制它们的自由活动,使得自然习性得到恢复。并且因环境干净舒适,猪体干净,皮肤红润,甚少生病,健康水平得到了非常显著的改善。另猪只的活动量增加,非常健康,甚少使用抗菌类药物和抗生素药物,更利于猪肉品质的提升,是推广健康养殖的重要方法。
1.4农作物废弃物得到充分利用
在运用生物发酵床在制作时,会使用大量的玉米秸秆,并按照一定的比例进行垫料处理,这就能够将大量被废弃的玉米秸秆得到充分的利用。根据测算了解到,在运用生物发酵床的过程中,平均每立方米垫料可运用80~120kg的玉米秸秆,这些垫料在废弃之后,还能够将其用于草地和农田的施肥,可以说能够更好的帮助当地农业生态循环模式的形成,开创出一条更好的农业循环经济发展模式。
2渝东北地区发酵床生猪养殖存在的主要问题
2.1垫料、菌种购买不方便
因当地及附近周边没有垫料及菌种生产企业,需要到外地去购买,导致垫料及菌种购买不方便,而且远距离运输会增加养猪成本。
2.2政府不够重视
目前地方政府将更多的精力放到了“厌氧+还田”模式的推广中,生物发酵床养殖技术无论是在政策上,还是在资金投入上均不及“厌氧+还田”模式的支持力度,造成业主应用生物发酵床养殖技术的积极性不高。
3渝东北地区发酵床生猪养殖的发展对策
3.1争取国家资金支持
政府应充分认识到发酵床技术的优势,并在广大养殖户中全面推广。同时把握国家正常导向和资金投向,捕捉信息、掌握重点,健全机制、主动作为,通过加大项目谋划力度等,积极争取上级政策资金支持。
3.2加大宣传提高对发酵床养猪的认识
一是在渝东北地区地方报上刊登发酵床养猪技术内容以及奖励政策,让养殖者加深了解,提高认识。二是定期召开各镇的畜牧兽医工作人员会议,举行技术推广讲座,进行督查指导。三是举行发酵床养猪技术推广现场会,让更多养殖户观摩发酵床养猪技术。四是选择发酵床养猪的成功典型实例开辟专栏,进行宣传,起到模范带头作用。五是积极开展集市宣传,组织专车专人下乡到街头、集市进行展板宣传,并发放技术手册、宣传单页,做到技术家喻户晓。
3.3建设垫料和菌种生产企业
为解决地方垫料和菌种购买困难的问题,渝东北地区政府可通过招商引资或者鼓励地方产业的方式,在渝东北地区建设起垫料和菌种生产企业,方便渝东北地区禽兽养殖户的所需的同时,也更利于生物发酵床养殖技术的全面推广。
3.4强化服务确保发酵床养猪稳步健康发展推广
发酵床养猪技术,服务是关键。一是不断完善服务技术。渝东北地区应下大力气加强发酵床养猪技术推广,不断完善微生态发酵床养猪技术,使微生态发酵床养猪模式得到了较好的推广。二是强化技术培训。以举办技术推广讲座和进村入户培训等多种形式,使微生态发酵床养猪模式尽快在渝东北地区得到推广和应用。
4结语
发酵技术范文4
摘要:
将鲜酿酒酵母泥按不同的接种量接入糖蜜培养基进行发酵,研究表明随着接种量的增大,酵母增殖系数减少、发酵周期缩短、发酵率略微降低。经数据统计分析发现在一定范围内,初始细胞数和最终细胞数的平均值与发酵周期的乘积K为常量,表明基于高密度细胞的糖蜜快速发酵酒精技术是一项可行并且十分有前景的技术。
关键词:
高密度细胞;快速发酵;酒精
0前言
目前南方糖蜜酒精企业多采用固定化酵母双浓度双流加发酵工艺生产酒精[1-2],常规做法是将固定化酵母放置于种子罐内,流加15~20°Bx的稀糖蜜作为培养基,罐内酵母浓度依据糖蜜质量的优劣程度可达0.8亿~1.5亿个/mL不等。近年来国家环保政策趋于严格,大部分糖厂的附属酒精车间被叫停生产,各个糖厂的糖蜜被统一集中处理,糖蜜酒精生产模式由车间榨季性生产转变为规模化常年连续生产。各种来源的糖蜜在运输过程中必然受到不同程度的污染,随后被集中储存在数千乃至上万立方米的大型储罐长达半年甚至2年之久。存储期间,蛋白质和还原糖发生美拉德反应产生氨基糖色素[3-4];另外由于糖蜜黏度非常高,不易进行灭菌,因此耐高渗微生物可将部分可发酵性糖转化为有机酸,而这2类产物皆对酒精酵母产生很强的抑制作用,导致种子罐酵母细胞浓度处于1亿个/mL左右的低水平,从而使得整体发酵周期延长、生产效率低下。长期以来,学者对接种量和酒精发酵速度有普遍共识:接种量小,发酵周期长,出酒率相对高;接种量大,发酵周期短,出酒率相对低[5-7],但是接种量和发酵周期具体有何种深层次的规律,至今鲜有报道。本文系统研究了酵母细胞浓度和发酵周期的关系,揭示了在一定范围内平均细胞数与发酵周期的乘积K为常量的规律,初步探索了高密度酿酒酵母细胞快速发酵酒精的可行性,为高浓糖蜜快速发酵酒精技术提供了理论基础。
1材料与方法
1.1实验材料
酿酒酵母,由广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)保藏;糖蜜,83.27°Bx,由广东徐闻三和发展有限公司提供;种子培养基:葡萄糖2%,酵母浸粉1.5%,蛋白胨2%,115℃、20min蒸汽灭菌;发酵培养基:30°Bx糖蜜,pH3.8,0.2%尿素,115℃、20min蒸汽灭菌。
1.2主要实验仪器
MoxiZ细胞计数仪,美国ORFLO公司;PAL-α迷你数显折射仪,广州爱宕科学仪器有限公司;BS201S电子分析天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;TDL-5A离心机,上海菲恰尔分析仪器有限公司。
1.3实验方法
1.3.1鲜酵母培养收集方法
无菌条件下,挑一环新鲜斜面菌苔至小三角瓶种子培养基中,30℃、100r/min培养16~20h,再按10%的接种量接种至大三角瓶种子培养基,30℃、100r/min培养16~20h,离心分离收集菌泥备用。
1.3.2细胞计数方法
鲜酵母泥经生理盐水稀释适当倍数后用MoxiZ细胞计数仪测量。由于脱水条件所限,经测1g酵母泥含102亿个细胞;发酵液细胞数则是取0.1~0.5mL,发酵液稀释适当倍数后用MoxiZ细胞计数仪测量。
1.3.3糖蜜发酵期间失重测量方法
精确称量0.05、0.1、0.5、1g鲜酵母泥分别接种于100mL糖蜜发酵培养基中,给三角瓶套上发酵栓,静止发酵,每隔2~6h摇匀并测失重,直至失重速率≤0.02g/(100mL•h)时发酵结束,记录发酵时间,绘制失重曲线。
1.3.4糖蜜发酵期间细胞数和锤度测量方法
精确称量0.05、0.1、0.5、1g鲜酵母泥分别接种于100mL糖蜜发酵培养基中,给三角瓶套上发酵栓,静止发酵,每隔2~6h于无菌条件下取0.5mL测细胞数和锤度,直至锤度不再下降时发酵结束,绘制细胞生长曲线和锤度曲线。
2结果与讨论
2.1接种量对糖蜜发酵失重、糖耗及细胞生长的影响
如图1可知,随着接种量的增大,发酵时间缩短,失重速率加快,0.05%、0.1%、0.5%、1%接种量分别在第68、58、31、20h时失重速率≤0.02g/(100mL•h)。如表1可知,随着接种量增大,最终发酵失重略微下降,0.05%、0.1%、0.5%、1%接种量发酵组的最终失重量依次为7.42、7.3、7.2、7.12g,这是因为接种量大、细胞基数也就越多,用于维持细胞生命活动所消耗的能量就越多,所以用于转化为酒精的糖相应地减少,发酵率也略微下降。如图2可知,随着接种量的增大,糖耗速率加快,0.05%、0.1%、0.5%、1%接种量发酵组分别在第68、58、31、20h时锤度降到终点13°Bx左右,这个时间点和失重停止的时间点是相互对应的,因为根据葡萄糖酒精代谢反应式,发酵失重量和酒精产量是成正比关系的。如图3可知,随着接种量增大,细胞生长延滞期缩短,0.05%接种量发酵组延滞期长达12h,而1%接种量发酵组则直接进入对数生长期,0.05%、0.1%、0.5%、1%接种量发酵组进入平稳期的时间点依次为第40、32、16、8h,结合图1发现这些时间点对应的失重都为4.3g左右,间接反应了发酵液累积产生的酒精到达一定浓度后便抑制酵母繁殖,据测量失重4.3g左右时对应的酒精浓度约为6%(v/v)。
2.2接种量对酵母细胞增量和增殖系数的影响
如表1所示,4组不同接种量发酵组的细胞增量处于0.706亿~0.734亿个/mL,近乎于相等,所以细胞增殖系数也就随接种量的增大而减少。酵母繁殖和发酵是同时进行的,初始阶段抑制酵母生长的因素只有渗透压,随着发酵代谢活动的进行,产生的酒精累积到一定浓度便可抑制酵母生长,此后阶段酵母只能进行发酵而不能繁殖。由此可知接种量大的发酵液组累积产生的酒精较先达到酵母生长抑制浓度,与此同时接种量小的发酵液组还在继续增殖,直至发酵酒分累积至细胞生长抑制浓度,综合细胞繁殖时间和细胞基数两者对细胞增量的相互作用效果,推测各组的细胞增量可接近同一值。
2.3平均酵母数和发酵周期的关系
如表1所示,经统计初始、最终细胞数、发酵周期各组数据,进一步观察发现4组接种量发酵组的平均酵母数和发酵周期的乘积K处于27~28,考虑计数误差,K值可视作为常量,说明平均酵母数和发酵周期成反比关系,随着接种量增大,平均酵母数也增大,发酵周期则相应地缩短,K值常量与此现象是吻合的,此发现国内文献鲜有报道。
3结论与探讨
目前国内糖蜜酒精连续发酵一般有5~10级,种子罐兼作酵母培养罐和前发酵罐,酵母浓度0.8亿~1.5亿个/mL,酒度4%~6%(v/v),后发酵罐经过高浓糖蜜冲稀后酵母浓度只有0.5亿~1亿个/mL,一般种子罐发酵时间10h,后发酵时间30~40h。高密度细胞培养技术现在已经非常成熟,笔者常年与广东梅山—马利酵母有限公司、广东丹宝利酵母有限公司、广西湘桂酵母科技有限公司合作,据了解采用高密度细胞培养技术时细胞湿重可达到150~200g/L发酵液,细胞浓度可以达到20亿~30亿个/mL,如果采用高密度细胞发酵,根据K值理论发酵周期可缩短至10h以内,也就是说只需配备2~3个发酵罐,可大大减少设备和场地投资费用,高密度细胞快速发酵亦可大幅增加酒精产能,是一项非常有市场前景的生物技术。
参考文献:
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发酵技术范文5
[关键词] 玉米秸秆;发酵剂;发酵
引 言
玉米是供作饲料为主的粮、经、饲兼用作物,玉米秸秆也是工、农业生产的重要生产资源。作为一种资源,玉米秸秆含有丰富的营养和可利用的化学成分,可用作畜牧业饲料的原料。长期以来,玉米秸秆就是牲畜的主要粗饲料的原料之一。玉米秸秆发酵技术是把青、黄秸秆发酵后,将饲料中的纤维素、淀粉、蛋白质等复杂的大分子有机物,在一定程度上降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖和氨基酸等小分子物质,从而提高饲料的消化率,起到饲料机械起不到的深度生化加工作用。玉米秸秆发酵后,可以显著增加其营养成分,缩短玉米秸秆饲料青贮、黄贮时间,延长存 保质期,还能够改善秸秆饲料的适口性,提高牲畜的采食量和采食速度,提高秸秆饲料转化率,并可以提高牲畜的机体免疫能力,预防并治疗肠道疾病,抑制氨和胺的产生,减少粪便污染,改善饲养环境,改善牲畜的肉、奶质量。对玉米秸秆进行发酵加工处理,制作成高营养牲畜饲料,不仅有利于发展畜牧业,而且通过秸秆过腹还田,更具有良好的生态效益和经济效益。
一、材料与方法
1.材料
(1)秸秆
采用干玉米秸秆,铡成 1-2cm长的小段。
(2)发酵剂
采用由北京采禾生物有限公司生产的“秸秆发酵剂”,其主要成份有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、绿色木霉、淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、纤维素酶等。
将玉米秸秆、玉米粉、麸子、饮用水、盐等,按表 1 中的量,混合在一起,搅拌好备用(用水量可根据秸秆的干湿度进行加减)。
2.方法
将秸秆铡切成段(2-5cm)。取干玉米秸秆 1t加食盐 7-lOkg,水 1t,并与活化好的菌种混合。青秸秆加水 5-lOkg。在窖底上铺一层 30 cm厚的秸秆粉,将配制好的菌液均匀地喷洒在秸秆粉上,用人工或机械压实,装 1层,喷洒 1层,压实 1层,每层最好加入不低于秸秆重量 5%的玉米面或麸皮粉,以提高发酵质量。待原料装池高出池口 40—50cm后,用人工或机械将其充分压实,最上层每平方米撒 250g 食盐,然后盖上塑料薄膜。在薄膜上再铺 30cm的秸秆,然后覆土 50cm。封顶后发现原料下沉,应及时用土填 平,池周围挖好排水沟,防止雨水渗漏。一般经过 7-10d(冬天发酵时间较长)发酵,即可开窖取料饲用.发酵后的玉米秸秆饲料 与其他草料搭配使用,每头牛每天喂量15-20kg,每只羊每天饲喂 3-5kg,每天根据用料量取料,取料后需将窖口及时封好。
二、结果
玉米秸秆发酵后,可以显著增加其营养成分,缩短玉米秸秆饲料青贮、黄贮时间,延长存 保质期,还能够改善秸秆饲料的适口性,提高牲畜的采食量和采食速度,提高秸秆饲料转化率,试验组的牛羊采食明显好于对照组。其采食量可提高 30%。
1.讨论玉米发酵秸秆饲料的好坏的讨论
由于硝化细菌生长缓慢且周期长。玉米发酵秸秆饲料的好坏可以从颜色、气味、手感三方面判断,同时利用玉米发酵秸秆饲料进行牛羊育肥喂饲实验来证明玉米发酵饲料的使用价值。
(1)颜 色
品质良好的玉米秸秆饲料应该呈现青绿色、黄绿色,基本接近于秸秆饲料前原料的颜色;中等质量的秸秆饲料的颜色呈现黄褐色、暗绿色;品质低劣的秸秆饲料颜色呈暗黑色,不能用来饲喂任何牲畜。
(2)气味
品质好的秸秆饲料具有明显的酸香味、醇香味、果香味,给人以非常舒服的感觉;品质中等的玉米秸秆饲料酸香味不明显,具有特别强烈的醋酸味;品质低劣的玉米秸秆饲料具有强烈的腐臭味。
品质好的玉米秸秆饲料压得很实,但拿在手里却很松散,质地柔软而湿润;品质不好的秸秆饲料 粘成一团,像烂泥一样;或者质松散而干燥、粗硬,物理 性状改变很少。
2.利用玉米发酵秸秆饲料进行牛羊育肥喂饲实验讨论
(1)饲喂方法
实验组、对照组精料配方及喂饲量一致,实验组牛羊喂发酵秸秆,对照组牛羊饲喂不发酵秸秆, 见表1
精粗料日喂量育肥牛羊精粗料日喂量,要依据育肥间,分为前、中、后三期而定,见表2.
(2)饲养管理
对进行试验的牛羊采取舍饲。在试验前将舍内外彻底清扫和消毒,按照常规进行免疫和驱虫,试验组和对照组 2 组饲养环境相同,配备专门的人员进行专门的饲养。每天喂2 次,饮水 3 次。对试验的牛羊,每天测试一次。
(3)测定项目
测定各组牛羊的采食情况、健康情况、粪便的排出情况、粪便的变化;试验前空腹称重;计算增重及进行试验效益分析。
(4)采食及健康情况
试验组的牛羊采食明显好于对照组。其采食量可提高 30%。试验组的牛羊体格健壮,皮肤、被毛光亮,排出的粪便臭味小。没有发病的,特别是没有腹泻现象发生。对照的牛羊,皮肤无光泽被毛粗糙。而且有3 头育肥牛发生不同程度的腹泻,发病率为30%;育肥羊有 7 只发生不同程度的腹泻,发病率为35%,见表3。
育肥牛羊的增重情况,提高了对饲料的利用率;加快了生长速度,提高了经济效益。试验结果表明,试验组的牛,比对照组多增重3.15kg;试验组羊比对照组多增重 6.5kg,按照我市市场的毛斤价格:牛6.5 元/kg;羊 6.0 元 /kg 计算,每头牛多收入 204.75 元;每只羊多收入39.00 元。减去投入牛 50 元、羊 5 元(用于购买发酵剂),试验组比对照组增加纯收入 154.75 元;试验组羊比对照组羊,每只增加纯收入 34.00 元。
三、结论
玉米秸秆发酵后,可以显著增加其营养成分,缩短玉米秸秆饲料青贮、黄贮时间,延长存 保质期,还能够改善秸秆饲料的适口性,提高牲畜的采食量和采食速度,提高秸秆饲料转化率,并可以提高牲畜的机体免疫能力,预防并治疗肠道疾病,抑制氨和胺的产生,减少粪便污染,改善饲养环境,改善牲畜的肉、奶质量。实践证明,采用发酵秸秆饲喂育肥牛羊,能促进牛羊的消化和吸收,使牛羊的生长速度加快,经济效益好。发酵秸秆,应用广泛,制做简单,价格低廉,应充分利用这一饲料的资源,促进养殖业向绿色、高效的方向发展。
参考文献
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发酵技术范文6
关键词:沼液 沼渣 综合利用 技术
多年来,在中央投资带动下,经过各地共同努力,我国农村沼气发展进入了大发展、快发展的新阶段。截止到2011年底,全国户用沼气达到3996万户,占乡村总户数的23%,受益人口达1.5亿多人;中央支持建成了2.4万处小型沼气工程和3690多处大中型沼气工程,多元化发展的新格局初步形成;全国乡村服务网点达到9万个、县级服务站800多个,服务沼气用户3000万户左右,覆盖率达到75%,以沼气设计、沼气施工、沼气服务、沼气装备和“三沼”综合利用为主要内容的产业化体系初步建立,成为了新时期重要的农村民生工程和新农村建设的一大亮点。
沼气发酵产物的综合利用是指将沼气、沼液、沼渣(简称“三沼”运用到生产过程中)降低生产成本提高经济效益的一项技术措施。目前开展的沼气发酵产物综合利用项目范围涉及种植、养殖、农产品加工、服务、贮粮等多个行业,对我国农村产业结构调整,改善生态环境,提高农产品质量,增加农民收入,实现可持续发展具有重要的意义。
利用沼肥,可提高农产品的质量和品质,增加经济收入,降低农业面源污染,为生产无公害农产品奠定基础。常用利用模式主要有种植业-养殖业-沼气三结合、养殖业-渔业-种植业三结合及养殖业-渔业工程三结合等类型。其中种植业-养殖业-沼气工程三结合的循环利用型应用最为普遍,效果最好。
1 沼液的综合利用技术
沼液和沼渣总称为沼肥,据试验检测,沼液、沼渣中的有机质含量非常高,是猪粪便的5倍之多。沼肥的全氮、全磷、全钾、腐殖酸和粗蛋白也分别是猪粪便的2-3倍。与堆沤肥的养分含量相比,沼肥中的全氮高出40-60%、全磷高出40-60%、全钾高80-90%,作物利用率比堆沤肥提高10-20%。同时沼肥还有丰富的钠、钙多种微量原素,19种氨基酸,多种生长素、蛋白质、抗菌素、赤酶素、维生素、糖类、核酸、有机酸、微生物和酶类等,因此沼液和沼渣是优质的有机肥料,对改善生态环境,提高作物产量和品质,促进农村产业结构调整,实现农业可持续发展,有着巨大的推动作用。
1.1沼液浸种
1.1.1准备沼液 沼液一定要选择正常产气使用2个月以上,并且正在产气的沼气池出料间内的沼液,废池、死池不用的沼气池的沼液不能作浸种用。
1.1.2选用新种良种,浸种前对种子进行翻晒,通常晒1~2天。对种子进行筛选,清除杂物、秕粒,以确保种子的纯度和质量。
1.1.3用透水性能好的编织袋,将种子装入袋内,一般每袋种子为15~20kg,要留出一定空间(因种子吸水后会膨胀),扎紧袋口,放入出料间的中下部浸泡。
1.1.4浸种时间随品种、温度的不同存在差别,但浸种时间不可过长,以种子吸足水分为好。一般小麦、玉米种子需浸种12~16h,马铃薯、花生需浸种4h,瓜类、豆类需浸种2~4h。浸种结束后、用清水洗净种子,晾干种子表面水分,然后催芽或播种,否则很可能会导致颗粒无收。
1.1.5据有关试验表明,效益比对照增产5%~8%,与一个新品种的增产相当。
1.2沼液防治植物病虫害
沼气发酵原料经过沼气池的厌氧发酵后,含有抑菌和提高植物抗逆性的激素、抗菌素等有益物质,可用于防治植物病虫害和提高植物抗逆性。沼液可防治农作物蚜虫、果树红蜘蛛、大麦黄花叶病、西瓜枯萎病、小麦赤霉病,对马铃薯枯萎病、小麦根腐病、玉米的大小斑病菌,以及果树根腐病菌也有较强的抑制和灭杀作用。
1.3用沼液提高植物抗逆性
沼液中富含多种水溶性养分,用于农作物、果树等植物的浸种、叶面喷施和灌根等,吸收率高、收效快,一昼夜内叶片中可吸收施用量的80%以上,能够及时补充植物生长期的养分需要,强健植物机体,增强抵御病虫害和严寒、干旱的能力。在干旱时期,对作物和果树喷施沼液,可引起植物叶片气孔关闭,从而起到抗旱的作用。
1.4沼液在果树上的应用
沼液叶面施肥,沼液中营养成分相对富集,是一种速效的水肥,用于果树叶面施肥,收效快、利用率高。一般施后24h内,叶片可吸收喷施量的80%左右,从而能及时补充果树生长对养分的需要。果树地上部分每一个生长期前后,都可以喷施沼液,叶片长期喷施沼液,可增强光合作用,有利于花芽的形成与分化;花期喷施沼液可保证所需营养,提高坐果率;果实生长期喷施沼液,可促进果实膨大,提高产量。
2 沼渣的综合利用
沼渣是从沼气池底部直接取出的,其固体含量在10%左右,沼渣不仅含有大量的氮、磷、钾养分和微量元素,且这些养分主要以速效态形式存在养分,作物利用率较高,还含有丰富的大约占30~50%的有机质和腐殖质,在沼渣的固体物中仍含有部分未分解的原料和微生物菌体,是一种缓速兼备的优质有机肥和养殖饵料。
2.1沼渣在种植业上的应用
沼渣可配制营养土和营养钵,营养土和营养钵主要用于蔬菜、花卉和特种作物的育苗,因此,对营养条件要求高,自然土壤往往难以满足,而沼渣营养全面,可以广泛生产,完全满足营养条件要求。用沼渣配制营养土和营养钵,应采用腐熟度好、质地细腻的沼渣,其用量占混合物总量的20%~30%,再掺入50%~60%的泥土、5%~10%的锯末、0.1%~0.2%的氮、磷、钾化肥及微量元素、农药等拌匀即可。如果要压制成营养钵等,则配料时要调节黏土、沙土、锯末的比例,使其具有适当的粘结性,以便于压制成型。
2.2沼渣做有机肥
沼渣可做基肥、追肥,沼渣可与碳铵堆沤,与过磷酸钙堆沤。此外,沼渣可栽培蘑菇、平菇、瓶栽灵芝。
2.3沼渣在养殖业上的应用