秸秆发酵

秸秆发酵
秸秆发酵

、秸秆发酵在反刍动物上的用途

利用秸秆和牧草作饲料在美国、日本、加拿大等都有成熟的技术,即便是发达国家,肉禽蛋价格低得与我国几乎相差无几。我国年产各类秸秆约9亿吨,用于做饲料不足10%,另外一部份焚烧,还有部份机械还田。特别是焚烧,是对自然资源的极大破坏。现在各级政府和农民也开始重视秸秆的综合利用。全国农村到处有秸秆,到处养殖了畜禽,利用秸秆做饲料,市场潜力非常巨大。该饲料制作简便,成本低廉。在农村利用房前屋后、闲置宅院、田间地头,一年四季均可制作,减少人力运输,就地制作,就地使用。是广大农民朋友养殖节省饲料,变废为宝的致富渠道。

[编辑本段]一、作用原理

发酵秸秆饲料的原理是通过有效微生物的生长繁殖使分泌酸大量增加,秸秆中的木聚糖链和木质素聚合物酯链被酶解,促使秸秆软化,体积膨胀,木质纤维素转化成糖类。连续重复发酵又使糖类二次转化成乳酸和挥发性脂肪酸,使pH值降低到4.5~5.0,抑制了腐败菌和其他有害菌类的繁殖,达到秸秆保鲜的目的。其中所含淀粉、蛋白质和纤维素等有机物降解为单糖、双糖、氨基酸及微量元素等,促使饲料变软、变香而更加适口。最终使那些不易被动物吸收利用的粗纤维转化成能被动物吸收的营养物质,提高了动物对粗纤维的消化、吸收和利用率。

[编辑本段]二、功效功能

青贮转化率高达95%,精粮节约10%左右。每进食1吨青贮料奶牛多产奶140公斤、肉牛多增加体重4公斤(较不加产品的青贮相比)。黄贮可显著增加秸秆饲料的营养成份:粗蛋白11%—14%、有机酸提高10倍以上、维生素B族含量提高几十倍;纤维素酶以及各类消化酶的增加使秸秆利用率高达80%以上,每进食1吨黄贮料奶牛多产奶200公斤以上,肉牛多增加体重6公斤以上(较不加产品的常规饲喂)。促进肉质、奶质改善。乳脂率增加5%—10%,蛋白质含量提高3%—8%,脂肪降低5%—10%,胆固醇含量降低15%—40%,符合绿色食品标准,有较强的市场竞争力。

1、缩短秸秆饲料青贮、黄贮成熟时间,提高饲料存贮质量。

2、改善饲料适口性,饲料质地柔软,有醇香、酸香、果香味,采食量提高20%—40%,采食速度提高20%以上。动物对其中的微生物菌体蛋白氨基酸、乳酸菌、酵母菌就象人饮用的氨基酸口服液、酸奶和啤酒中的成份一样养成一种嗜好,喜爱采食。

3、显著增加饲料营养成份,增加了秸秆的柔软性和膨胀度,使瘤胃微生物能直接地与纤维素接触,提高了秸秆的消化率。牛、羊饲喂微贮饲料,可提高牛、羊瘤胃微生物区系纤维素酶的解脂酶活性,能促进挥发性脂肪酸的生成,挥发性脂肪酸可为微生物菌体蛋白的合成提供碳架,而丙酸系反刍家畜重要葡萄前体。

4、提高饲料消化吸收利用率,提高生产性能,含有多种有益微生物活菌,建立动物肠道内微生态平衡,动物对其中的饲料营养成份完全吸收利用,可使蛋白质、能量、矿物质的利用率达95%,极大提高粗纤维饲料(秸秆、谷壳粉、统糠)吸收利用率,因此可降低饲料成本,长期使用能节省10-25%饲料。

5、提高免疫力,预防并治疗肠道疾病,建立肠道微生态平衡,抑制有害病菌的繁殖,增加有益微生物繁殖。

6、除臭驱蝇,减少污染,控制细菌性疾病,能减少粪便中氮、磷、钙的排泄量,减少粪便臭味及有害气体排放,表现为动物粪便臭味逐步减轻,减少饲料蛋白质分解为氨气浪费,空气中氨浓度下降到26.5PPM,臭气强度降到2.5级以下,大肠杆菌、沙门氏杆菌浓度得到有效控制,减少疾病发生率,促进健康生长。

7、改善肉奶品质,用微生物活菌制剂代替抗生素生产“绿色肉”、“无抗奶”。

[编辑本段]三、发酵方法

1、发酵原料各种农作物秸秆、树叶杂草、瓜藤、水果渣、干蔗渣、谷壳粉、统糠、食用菌渣、鸡粪等废弃物。

2、菌种用量青贮:0.025%,黄贮:0.05%;即500克曙光一号活菌制剂做2吨青贮或者1吨黄贮。

3、菌液配制

(1)菌种活化:根据秸秆总量计算所需菌种数量,然后用5倍的温水(水温在30度左右,有条件加入少许白糖)进行2-6小时的复活。

(2)菌液配制:将复活的菌液加入水中,搅匀备用。水的用量为:秸秆含水在60%-70%,每吨秸秆补水5公斤左右,秸秆含水量40%上下,每吨补水400公斤左右,秸秆含水量20%上下(黄贮),每吨补水1000公斤左右。(黄贮1吨麦杆、稻杆:食盐10公斤,补水1300公斤;黄贮1吨玉米秸:食盐7公斤,补水900公斤)

4、装窖

(1)分层计算:按每层厚度30厘米计算一窖分几层,再预测每层秸秆重量,由此分配每层所需菌液数量。(每层秸秆重量=干秸秆比重×窖内面积×每层压实的厚度。玉米秸秆比重:110公斤/立方米,麦秸秆比重:100公斤/立方米)

(2)分层装窖:装铡碎的秸秆按每层30厘米的厚度进行装窖。如果黄贮秸秆,那么在每层上面加入该层秸秆重量0.5%的玉米面或麸皮粉。秸秆长度2-5厘米。

(3)分层喷洒菌液:小窖用喷壶瓢洒,大窖用小水泵喷洒。

(4)分层压实:规模小人工踩实,规模大用拖拉机轧实。

5、封窖、发酵

装到高出窖平口0.4-0.5米为止。窖顶呈馒头形,并在最上面按250克/平方米均匀地撒一层细食盐,然后用塑料膜密封,上面可加保温措施。在常温下7-10天即可开窖使用。(冬天发酵时间可延长)

[编辑本段]四、质量鉴定

颜色:品质良好的青贮、黄贮其颜色基本接近青贮、黄贮前原料的颜色;中等质量的青贮、黄贮其颜色呈褐色、暗绿色;品质低劣的青贮、黄贮其颜色呈黑色、暗色、墨绿色。

气味:品质良好的青贮、黄贮具有明显的酸香味、醇香味、果香味,给人以非常舒服的感觉;品质中等的青贮、黄贮酸香味不明显,具有特别强烈的醋酸味;品质低劣的青贮、黄贮具有强烈的腐臭味。

手感:品质良好的青贮、黄贮压得很实,但拿在手里却很松散,质地柔软而湿润;品质不好的青贮、黄贮粘在一团,象烂泥一样,或者质地松散而干燥、粗硬,物理性状改变很少。[编辑本段]五、取料

1、取料时从上到下、从头(外)至里层逐段取用。

2、取料完毕一定要把窖口密封严实。

[编辑本段]六、饲喂

1、发酵秸秆饲料不是全营养饲料,饲喂时不能全部用秸秆发酵饲料,应加入其他的提供营养的精饲料,根据不同的动物,不同的生长阶段,秸秆发酵饲料的添加饲喂量见下表(仅供参考):

家畜种类喂量(公斤/日湿计)

产乳牛15-20

肉牛10-20

役牛10-20

羊1-3

马、驴5-10

2、每次投喂饲料时,要求槽内清洁,冬季使用秸秆生物饲料应少给勤添,也可以与干饲草混合饲喂,以防寒冷冻洁。

3、质量差的青贮、黄贮不能饲喂。

4、配制日粮时应扣除秸秆饲料中的含盐量。

5、在饲喂青贮、黄贮料时要经常补添饮用水。

[编辑本段]七、储运

本品应储存在阴凉、干燥、通风、避光处、避免和有毒物品一起储运。

[编辑本段]八、保质期

在上述储运条件下保质期18个月。

[编辑本段]B、在单胃动物上的用途

我国是农业和食品大国,粗饲料资源极其丰富,各种食品糟渣和农业废弃物得不到综合利用是极大浪费。各种食品厂糟渣含有丰富的营养,被处理之后利用具有很大的经济效益。利用秸秆和牧草作饲料在美国、日本、加拿大等都有成熟的技术,即便是发达国家,肉禽蛋价格低得与我国几乎相差无几。我国年产各类秸秆约9亿吨,用于做饲料不足10%,另外一部份焚烧,还有部份机械还田。特别是焚烧,是对自然资源的极大破坏。现在各级政府和农民也开始重视秸秆的综合利用。全国农村到处有秸秆,到处养殖了畜禽,利用秸秆做饲料,市场潜力非常巨大。

[编辑本段]一、作用原理

在高效生物因子(各种分解酶、多种微生物活菌)的作用下,将秸秆里的粗纤维(纤维素、半纤维素)、木质素、木聚糖长分子链、木质化合物的酯键发生酶解,把动物不能吸收的高分子碳水化合物转化成可吸收利用的低分子碳水化合物,即能量饲料;多种微生物活菌能大量吸取动物难以利用的有机氮、无机氮,使之转化成营养成份较高的多种菌体蛋白质,即蛋白饲料;多种微生物活菌在发酵中能产生大量蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素分解酶,B 族维生素和A、D维生素;多种微生物活菌在动物体内建立微生态平衡,增强了免疫力。[编辑本段]二、功效功能

发酵过程中分泌与合成的大量活菌、蛋白质、氨基酸、各种生化酶、促生长因子等营养与激素类物质,能调整和提高动物机体各器官功能,提高饲料转化率,对动物产生免疫、营养、生长刺激等多种作用,达到防病治病、提高成活率、促进生长和繁殖、降低成本、消除粪尿臭味、净化环境、增产增收等效果。饲喂三天肉眼可见明显效果,表现为:

1、改善饲料适口性,提高采食量及速度,动物对其中的微生物菌体蛋白氨基酸、乳酸菌、酵母菌就象人饮用的氨基酸口服液、酸奶和啤酒中的成份一样养成一种嗜好,喜爱采食;

2、显著增加饲料营养成份,能转化成动物所必需的多种营养全面的有效氨基酸成份;

3、提高饲料消化吸收利用率,提高生产性能,含有多种有益微生物活菌,建立动物肠道内微生态平衡,动物对其中的饲料营养成份完全吸收利用,可使蛋白质、能量、矿物质的利用率达95%,极大提高粗纤维饲料(秸秆、谷壳粉、统糠)吸收利用率,因此可降低饲料成本,长期使用能节省10-25%饲料;

4、提高免疫力,预防并治疗肠道疾病,建立肠道微生态平衡,抑制有害病菌的繁殖,增加有益微生物繁殖;

5、除臭驱蝇,减少污染,控制细菌性疾病,能减少粪便中氮、磷、钙的排泄量,减少粪便臭味及有害气体排放,表现为动物粪便臭味逐步减轻,减少饲料蛋白质分解为氨气浪费,从而减少环境污染;

6、改善肉蛋奶品质,生产“绿色肉”、“农家蛋”、“无抗奶”,本品通过增强消化吸收功能,充分吸收利用饲料中营养成分及原料的天然色素,无需添加化学色素苏丹红、加丽素红

造成对人体的有害物质及影响畜禽产品天然食用风味,可媲美家养畜禽肉。能天然增加动物产品着色度和食用风味,猪只皮肤红润,毛色发亮;肉鸡肉鸭颜色加深;改善蛋壳的质量和颜色,蛋清厚稠,蛋黄鲜红;水产动物颜色更加健康,无斑点。

[编辑本段]三、发酵方法

(一)、发酵原料

各种农作物秸秆粉、树叶杂草粉、瓜藤粉、水果渣、干蔗渣、谷壳粉、统糠、食用菌渣、酒糟、啤酒糟、糖渣、醋渣、淀粉渣、木薯渣、柠檬酸渣、酱油渣、味精渣、粉渣、豆腐渣、药渣、油渣、油饼粕、糠麸、棉菜粕、霉变饲料、屠宰下脚料、潲(泔)水、剩饭菜、鸡粪等废弃物

(二)、发酵配比

玉米粉15%,麦麸15%,上述发酵原料一种或多种总量为70%。

(三)、注意事项

1、如果添加农作物秸秆粉、树叶杂草粉、瓜藤粉、水果渣、干蔗渣、谷壳粉、统糠、食用菌渣、鸡粪等,其合计不超过发酵原料总量的30%。

2、多种发酵原料混合发酵优于单一发酵原料发酵,能量饲料(玉米粉、麦麸、米糠)可以将一种物料单独发酵,也可将两三种物料按任意比例混合发酵。

(四)、发酵方法

1、发酵配比:配置粉碎好(过筛1mm孔))的发酵饲料1000公斤,水350-400公斤(夏天350,冬天400),菌种曙光一号活菌制剂1-2公斤。

2、制作稀释活化发酵液:将1-2公斤菌种倒入350-400公斤水中搅拌均匀浸泡2-6小时制成活化发酵液。

3、将制成的活化发酵液与1000公斤发酵饲料混合均匀,湿度以手捏成团不滴水,一触即散为宜。有搅拌机

的大型养殖场将活化发酵液慢慢加入饲料中搅拌均匀即可;没有搅拌机的养殖户将活化发酵液慢慢少量喷到饲料上,用铁锹搅拌均匀,注意:不能有团块、水结块,用手将团块、水结块搓散搅拌均匀。

4、大型养殖场可以将配置好的饲料在地面压实堆成垛或者装入水泥池压实,用塑料薄膜密封;小养殖户可以将饲料装入缸、大塑料桶、池子压实密闭,用塑料薄膜密封,多封几层,保证密封完全不透气。

5、放在常温、防鼠的地方厌氧发酵,根据季节经5-7天(夏5天,春秋6天,冬7天)发酵,发出略带酸甜的浓郁酒曲香味,表明发酵成功。若只酸不香,没有酒曲香味;或有变白色是密封不完全透气原因发酵不成功,发酵失败的饲料可晒干后重新发酵(稍加大菌种用量)。发酵饲料要做到压实密封不漏气;水分适当,多了易酸,少了发酵太慢;搅拌要均匀,粉碎团块。

6、发酵成功之后,取出添加未发酵的全价饲料中混合均匀直接饲喂。如果发酵五天饲喂用量,每天取用之后迅速密封,再取再用再密封。注意:此用法数量不超过五天用量。如果一次发酵饲料数量较多,超过五天用量部分必须晒干保存。如果要销售发酵饲料,可以晒干再销售,或者销售给用户发酵。

(五)、添加比例

发酵饲料在各种全价饲料中的添加比例:

1、猪:小猪15%,中猪20%,大猪30%;

2、肉鸡、蛋鸡、蛋鸭:10-15%,肉鸭:20%;

3、水产四大家鱼:10-30%;

4、鹅、牛、羊:部分或全部代替粗饲料。

[编辑本段]四、注意事项

1、发酵原料粉碎要尽量细,搅拌均匀,不能有水结块;

2、包装开启后最好一次性用完,未用完水剂菌种盖紧即可,粉剂菌种尽量两层密封保存;

3、最好不要与抗生素同时使用,可以低剂量混用;

4、水剂菌种上层有白沫、底部稍有沉淀属正常现象,粉剂菌种颜色变化(载体改变)不影响产品使用性能。

[编辑本段]五、贮存条件

应在室温下、通风阴凉干燥处防潮避光保存,不得与有毒药物同时存放。

[编辑本段]六、保质期

室温下未开封时,保质期水剂为8个月,粉剂为18个月。

微生物发酵工艺

第六章微生物发酵制药工艺 6.1 微生物发酵与制药 6.2 微生物生长与生产的关系 6.3 微生物生产菌种建立6.4 发酵培养基制备 6.4 发酵培养基制备 ? 概念(medium)供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要 的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 ? 培养基的组成和比例是否恰当,直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量。 6.4.1 培养基的成分 碳源 氮源无机盐水生长因子 前体与促进剂 消泡剂 1、碳源(carbon sources) 概念: 构成微生物细胞和代谢产物中碳素的营养物质。作用:为正常生理活动和过程提供能量来源,为细胞物质和代谢产物的合成提供碳骨架。 碳源种类 糖类:葡萄糖、淀粉、糊精和糖蜜 脂肪:豆油、棉籽油和猪油醇类:甘油、乙醇、甘露醇、山梨醇、肌醇蛋白类:蛋白胨、酵母膏速效碳源:糖类、有机酸 迟效碳源:酪蛋白水解产生的脂肪酸 2、氮源(nitrogen sources) 概念:构成微生物细胞和代谢产物中氮素的营养物质。 作用:为生长和代谢主要提供氮素来源。种类:无机氮源、有机氮源 有机氮源 几乎所有微生物都能利用有机氮源 黄豆饼粉、花生饼粉 棉籽饼粉、玉米浆、蛋白\胨、酵母粉、尿素 无机氮源 氨水、铵盐和硝酸盐等。氨盐比硝酸盐更快被利用。 工业应用:主要氮源或辅助氮源;调节pH值生理酸性物质:代谢后能产生酸性残留物质。(NH4)2SO4利用后,产生硫酸 生理碱性物质:代谢后能产生碱性残留物质。硝酸钠利用后,产生氢氧化钠。 3、无机盐和微量元素 ? 概念:组成生理活性物质或具有生理调节作用矿物质 ? 作用方式:低浓度起促进作用,高浓度起抑制作用。? 种类:盐离子 磷、硫、钾、钠、镁、钙,常常添加 铁、锌、铜、钼、钴、锰、氯,一般不加。 4、水 菌体细胞的主要成分。 营养传递的介质。良好导体,调节细胞生长环境温度。培养基的主要成分之一。 5、生长因子(growth factor)

秸秆发酵简介

秸秆发酵简介 玉米秸秆利用 一、玉米秸秆简介 主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维;半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成;木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。 二、玉米秸秆常见预处理方法有 因玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。要经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。 1、挤压膨化法(物理处理法) 是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压,并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃,在从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。该方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌效果。 2、湿氧化法(化学处理法) 是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化

法对玉米秸秆处理效果很好,纤维素遇碱,只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但能保持原来骨架,加入Na2CO3后起缓和作用,能防止纤维素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。 匈牙利 Eniko等人采用湿氧化法在195℃,15min,1200千帕O2, Na2CO32g/L条件下,对60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来,纤维素酶解转化率(ECC)达85%左右。 3、酸处理法(化学处理法) 该方法可追溯到 1980年。该法是采用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用的最多。处理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将 pH值调整到中性,还应该注意反应器的耐酸性。 4、蒸汽爆破法(物理化学处理法) 是用蒸汽将原料加热至180~200℃,维持5~30min,也可加热到245℃,维持 0.5~2.0min。高温高压造成木质素的软化,在迅速使原料减压,造成纤维素晶体和纤维束的爆裂,使木质素和纤维素分离。该法成本较高,间歇蒸汽汽爆器对玉米秸秆进行爆破处理,经这种爆破器爆破的玉米秸秆,纤维素水解转化率(ECC)可达 70%以上。 5、生物方法 具有节约化工原料、能源和减轻环境污染等方面的优点。有许多微生物能产生木质素分解酶,如白腐菌,其分解木质素的能力较强,但活性较低,而且微生物处理周期长、菌体会破坏部分纤

酶预处理对秸秆类原料厌氧发酵特性的影响_邓媛方邱凌黄辉戴本林王一线徐继明

农 业 机 械 学 报 收稿日期:2014-10-16 修回日期:2014-10-31 ※基金项目:农业部农村能源科技专项资助项目(2013-30)和国家水电水利规划设计总院科研专项资助项目( KY-J2013-122) 作者简介:邓媛方,讲师, 主要从事生物质能源研究,E-mail: dengyf@https://www.360docs.net/doc/6e13101132.html, 通讯作者:邱 凌,教授,博士生导师,主要从事生物能源与循环农业研究,E-mail: ql2871@https://www.360docs.net/doc/6e13101132.html, 酶预处理对秸秆类原料厌氧发酵特性的影响 邓媛方1 邱凌2 黄辉1 戴本林1,3 王一线4 徐继明1,3 (1.淮阴师范学院江苏省生物质能与酶技术重点实验室, 淮安 223300; 2.西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌 712100 3.淮阴师范学院江苏省区域现代农业与环境保护协同创新中心,淮安 223300 4.淮安市农委, 淮安 223001) 摘 要:为探索经木霉培养液预处理的秸秆厌氧消化产气特性,利用实验室自制小型厌氧发酵装置,中温(30±1)℃条件下,分别对经预处理的稻秸、麦秆和稻麦秆混合物进行批式厌氧发酵试验。结果表明:料液质量分数10%、接种物质量分数20%条件下经木霉培养液预处理过的秸秆产气量有明显提升,稻秸、麦秆、稻麦秆混合物总产气量分别达到14555、15103、17130ml ;甲烷含量显著增长,平均甲烷体积分数分别为48.2%,45.4%和47.8%,较对照组提高205.1%、213.1%、214.5%。最高甲烷体积分数分别达60.5%、66.1%和66.8%;原料利用率较大提高,化学需氧量COD 日均降解量分别为522.23、542.50、668.72g·COD/d ,TS 产气率分别达172.84、183.12、205.54ml/gTS ;其中经预处理后的稻麦秆混合物在产气量增加的前提下,大大缩短厌氧发酵时间(DT 90:17d )。发酵过程pH 值、VFA 变化情况均在正常范围。 关键词:酶法预处理 秸秆 沼气 厌氧发酵 中图分类号: X712 文献标识码:A 文章编号: 引 言 秸秆作为重要的可再生资源,主要由木质素、纤维素及半纤维素构成。木质素属高分子芳香类聚合物,难以水解,而纤维素被木质素和半纤维素以共价键形式包裹其中,导致其难以降解[1-2]。因此将秸秆类原料直接用于厌氧发酵,水解酸化阶段往往是其限速步骤,延长发酵周期,难以应用推广。为提高秸秆类原料的甲烷转化率,需对其进行必要的预处理,目的在于破坏木质素结构。Zhu 等[3]采用化学预处理手段对玉米、谷壳原料进行氢氧化钠溶液浸泡,有效提高挥发性固体VS 产气率。孙辰等[4] 采用NaOH 对芦笋秸秆进行碱性化学预处理,大大提高发酵周期,甲烷体积分数最高达70%。闫志英等采用复合菌剂对玉米秸秆进行干式厌氧发酵,其沼气产量及甲烷含量明显高于未加菌剂预处理过的秸秆[5]。刘荣厚等采用氨-生物联合预处理法探讨菌种添加量对小麦秸秆厌氧发酵产气性能的影响,大大缩短厌氧发酵周期同时提高产气量[6]。本文采用生物预处理手段,选择产纤维素酶能力最强的微生物里氏木霉(Trichoderma reesei )为秸秆预处理菌株,其安全无毒,不会对人和环境产生影响[7] ,用其产生的富含纤维素酶培养物分别预处理稻秸、麦秆及稻麦混合原料,探索预处理后秸秆产气规律和特性,以期为秸秆沼气工程研究提供理论和 实践参考。 1 材料与方法 1.1 材料与处理 1.1.1预处理酶液培养 配置0.5%的玉米浆3ml 装入试管,121℃灭菌20min ,接入里氏木霉孢子(Trichoderma reesei )200μl ,在30℃恒温条件下摇床培养(200rpm ,24h )。将试管种子接入浓度为0.5%的100ml 玉米浆摇瓶培养液中,30℃恒温条件下摇床培养(200rpm ,24h ),进行酶液种子扩大培养。 稻秸、麦秆取自淮阴区郊区农田,自然风干,粉碎机粉碎,过筛(8目)。分别称取质量分数3%的稻秸(A )、麦秆(B )及稻麦混合物(质量比1:1,C )的原料于500ml 锥形瓶中,配置成100ml 培养液,每瓶添加必须营养元素(质量分数计):玉米浆0.2%、硫酸铵0.3%、磷酸二氢钾0.2%、氯化钴20mg/L 、硫酸镁0.3g/L 、硫酸亚铁5ml/L 、硫 酸锰1.6mg/L 、硫酸锌1.4mg/L [8], 121℃灭菌20min 。另添加质量分数为0.01%的葡萄糖和0.03%的尿素(115℃灭菌15min ),置于摇床进行纤维素酶扩大培养(30℃,200rpm ,120h ),取样测其纤维素滤纸酶活(FPA ),见表1。 网络出版时间:2015-03-24 09:31 网络出版地址:https://www.360docs.net/doc/6e13101132.html,/kcms/detail/11.1964.S.20150324.0931.007.html

发酵工艺

绪论刘巍独家机密 食品的定义:可供人类食用或者饮用的物质,包括加工食品、半成品和未加工食品,不包括烟草或者药品。 发酵食品:通过微生物的作用而制得的食品或者食品配料都可以称为发酵食品。 什么是发酵? 广义:通过微生物的培养,使某种特定代谢产物或者菌体本生大量累积的过程。狭义:厌氧微生物或者兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢的一种方式。 发酵食品: 是食物原料或农副产品经微生物产生的酶所催化的生物化学反应以及微生物细 胞代谢产物的总和。 这些反应既包括生物合成作用,也包括原料的降解作用,以及推动生物合成过程所必需的各种化学反应。 列文虎克显微镜 巴斯德彻底否定了“自然发生论”证实了发酵是由微生物引起的提出了巴氏消毒法 布赫纳阐明了微生物的化学反应本质。 好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。 人工诱变育种和代谢控制发酵技术是发酵与酿造技术发展的第三个转折点。 化学合成与微生物发酵结合是发酵与酿造技术发展的第四个转折点。 发酵食品按产品性质分类包括:生物代谢产物发酵,酶制剂发酵,生物转化发酵和菌体制造。 第一章发酵食品微生物及微生物的代谢 常用微生物:细菌,酵母菌,霉菌 细菌:大肠埃希氏菌、醋酸杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌 酵母:酿酒酵母(白酒、葡萄酒),卡尔斯伯酵母(啤酒)、异常汉逊酵母(用于增加食品风味(乙酸乙酯) 霉类:根霉(制曲酿酒),毛霉(大豆制品),曲霉(酱油、豆酱、豆豉) 菌种的选育:自然选育(主要分离纯化) 诱变育种(物理因子诱变、化学因子诱变、复合因子诱变) 杂交育种 原生质体融合育种(聚乙二醇、仙台病毒、电融合) 基因工程育种(转基因技术,真正意义上的理性育种) 基因组改组(也称基因组重排技术):将正突变的不同基因重组到同 一细胞株中。 代谢控制育种:代谢途径改造菌株。

秸秆发酵简介

秸秆发酵简介 秸秆发酵简介 玉米秸秆利用 一、玉米秸秆简介 主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维;半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成;木质素是以 苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中, 木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。 二、玉米秸秆常见预处理方法有 因玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。要经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。预处理方法有物理法、化学法、物理化

学法和微生物法等。 1、挤压膨化法(物理处理法) 是将原料粉碎后调节至一定水分 ,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压,并且在摩擦热的作用下温度可接近 140 C,在从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。该方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌效果。 2、湿氧化法(化学处理法)

是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化法对玉米秸秆处理效果很好,纤维素遇碱,只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但能保持原来骨架,加入Na2C03后起缓和作用,能防止纤维素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而 与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。 匈牙利Eniko等人釆用湿氧化法在195°C, 15min, 1200千帕02, Na2C032g/L条件下,対60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来,纤 维素酶解转化率(ECC)达85%左右。 3、酸处理法(化学处理法) 该方法可追溯到1980年。该法是釆用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用的最多。处理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将pH值调整到中性, 还应该注意反应器的耐酸性。 4、蒸汽爆破法(物理化学处理法) 是用蒸汽将原料加热至180?200°C,维持5~30min,也可加 热到245°C,维持0. 5~2. Omino高温高压造成木质素的软化,在迅速使原料减压,造成纤维素晶体和纤维束的爆裂,使木质素和 纤维素分离。该法成本较高,间歇蒸汽汽爆器对玉米秸秆进行爆 破处理,经这种爆破器爆破的玉米秸秆,纤维素水解转化率(ECC) 可达70%以上。 5、生物方法 具有节约化工原料、能源和减轻环境污染等方面的优点。有许多微生物能产生木质素分解酶,如白腐菌,其分解木质素的能

(高考生物)生物发酵过程解决方案

(生物科技行业)生物发酵过程解决方案

生物发酵过程解决方案 引言: 发酵过程是一种既古老又年轻的生化过程。早在几千年前人们就已经在食品生产方面利用酵母对淀粉进行发酵以获得含有乙醇的饮料,这一生产过程一直延续至今,它就是人们所熟知的制酒工业的核心——酿造工业。 利用微生物生长过程中的二次代谢作用以制取医药工业中的抗生素则是人类运用生化技术的一大创造。工业生产时这一新陈代谢过程在发酵罐内完成。深入研究发酵过程将为生化反应——发酵罐的设计、操作和控制奠定基础。因此,它是提高生化工程水平的重要内容之一;生化反应是生化技术中的难点所在,在研究和实际应用时既需要微生物技术也需要借用化工技术以及融汇近代测量技术、计算机技术和控制技术于一体。微生物发酵过程是个极其复杂的生化反应过程,对于发酵罐的操作,以前人们是凭借实践经验来进行的,由于缺乏发酵过程参数的测量监视和控制系统,使得发酵产品成本高、操作费用大、产品在国际市场上缺乏竞争力。为此,需要对发酵罐实行优化操作和控制。 一、发酵过程中的工艺及其特点 一般的耗氧型发酵罐系统如下图所示,其中要测量的参数可以分为物理参数、化学参数以及生物参数。 发酵过程物理参数:通常有发酵罐温度(T)、发酵罐压力(P)、发酵液体积(V)、空气流量(F A)、冷却水进出口温度(T1和T2)、搅拌马达转速(RMP)、搅拌马达电流(I)、泡沫高度(H)等,这些物理参数根据不同种类的发酵要求,都可以选择性的选取有关测量仪表来实现自动测量。 发酵过程化学参数:发酵过程典型的化学参数有PH值(PH)和溶解氧浓度(DO),这两个参数对于微生物的生长,代谢产物的形成极为重要。过于由于

发酵工艺流程

发酵工艺标准操作流程 (SOP) 一生产前准备 每次生产前按品种配方将所需原料称重准备齐全,并确认生产原料库存量,保证原料库存量足够下次生产所需、 二生产前检查 1检查蒸汽、压缩空气、冷却水进出的管路就是否畅通,所有阀门就是否良好,并关闭所有阀门、 2检查电路、控制柜、开关的状态,确保控制柜运行正常、 3检查空压机油表油表及轴承、三角带、气缸等就是否正常,确保空压机运行正常、 4检查发酵罐搅拌减速机的油量及密封轴降温水就是否正常、 三总过滤器灭菌 当蒸汽总管路上的压力为0、2-0、25MPa时,打开总过滤器进气阀输入蒸汽,同时打开出气阀的跑分阀、排气阀、排污阀,当三个阀均排出蒸汽时,调整进气阀、排污阀,稳定总过滤器压力0、15-0、2MPa,此时打开压力表下跑分,计时灭菌2-2、5小时、灭菌结束后启动空压机,当空气输入管道压力大于总过滤器压力时,关闭蒸汽阀,打开空气阀,将空气出入总过滤器,然后调整进气阀与排污阀,稳定总过滤器压力在0、15-0、2MPa,保持通气在15-20小时,当出气阀跑分与排污阀放出的空气为干燥空气时,完成灭菌、 四分过滤器灭菌 1当蒸汽管路压力为0、2-0、25MPa时,打开蒸汽过滤器的进气阀与排污阀,当蒸汽管路中无蒸汽凝结液后,再将蒸汽输入空气管路,然后打开分过滤器的进气阀、排污阀及出气阀上的跑分,当所有阀门均有蒸汽排出后,调整进气与排污阀,就是压力稳定在0、11-0、15MPa,计时灭菌30-35分钟、灭菌结束后,关闭蒸汽过滤器进出气阀、排污阀,并立即将空气输入预过滤器,使空气通过预过滤器进入到分过滤器,再调整分过滤器排污阀使压力稳定在0、11-0、15MPa,备用、

秸秆发酵操作方法

秸秆发酵操作方法 秸秆养畜迅速发展,形成一个大产业。其中EM菌处理技术与农机有机结合,使秸秆大规模养畜成为可能。为促进该机械化技术大范围推广,现将其介绍如下: 1.秸秆EM菌处理与农业机械化 EM菌是有效微生物Effective Microorganinms的英文缩写。是日本琉球大学比嘉照夫教授研制的新型复合微生物菌,由多种微生物复合培养而成,是一种活性菌。该技术应用于秸秆养畜已在90多个国家成功推广。我国也已在10多个省、市、区推广,产生了较高的社会、经济效益,被列为秸秆养畜业重点推广的实用技术。 秸秆收获、运输、堆垛、加工、制作成养畜饲料,需要消耗大量劳力。而收获粮食与收获秸秆处在同一个用劳高峰,使秸秆利用大受影响,出现大量焚烧现象,既浪费资源,又污染环境,近几年农业机械化迅速发展,为秸秆大规模养畜创造了条件。现有农机系统只要添配秸秆检拾、打捆、切碎揉碎)机械及集垛装置,就具备了大规模秸秆EM菌处理的条件。因此,农机与秸秆处理技术相结合,将使秸秆养畜产业实现机械化并大大提高效

率。 2.秸秆EM菌处理养畜的前景 秸秆EM菌处理,就是在农作物秸秆中加入EM微生物高效活性菌和80多种有益微生物组合而成,使之在厌氧状态下如水泥窑贮存,使秸秆中难以被牲畜消化的纤维素、木质素软化、糖化,变成牲畜喜食的酸甜可口的饲料。 近几年,在秸秆养畜过腹还田示范项目中,县、乡两级建立机械化秸秆处理服务队,为农户提供秸秆检拾打捆、集垛、铡切、窑贮发酵等服务,已取得成功,大大促进了秸秆养畜业的发展。陕西关中、河南南阳等10多省区建成国家级示范县30多个,省级示范县180多个,使农区畜肉产量成倍增加。我国在生产5亿吨粮食的同时,也生产出近10亿吨秸秆,这个数量大大超过牧区牧草产量。专家预言,如果将其一半用来养畜,则农区牛羊肉产量将提高5一8倍,这对于调整畜牧结构,发展草食畜牧业,面对W TO发展我国畜产品比较优势都具有重大的经济意义。 3.秸秆EM菌处理的优点: 这是一项实用先进的应用技术。首先是秸秆处理的成本可以大大降低,其成本比氨化秸秆低,而效果优于氨化。EM菌处理后,由于秸秆柔软、膨

秸秆沼气发酵工艺流程汇总

沼气发酵工艺流程 从全社会能源消费与供给的发展趋势,随着工业化发展进程使得矿物质能源日趋枯竭,尽管这是未来将会发生的事,当然也是历史发展的必然结果,将会引起全社会的关注。世界各国都在寻求可再生的替代能源,虽然探矿开采不会立即结束,但是可再生能源的试生产也要立即开始,甚至早已经开始了。沼气工程作为即可处理废弃的有机物又可从中回收能源,这是采用现代化技术开发生物质能源利用的重要组成部分,也是沼气工程产业将会乘胜发展的必然。 我国的沼气产业已从单纯的能源利用发展成为废弃物处理和生物质多层次综合利用,并与养殖、种植业广泛结合,在农村生产和生活中发挥了重要作用 沼气发酵技术确切的应该称为厌氧发酵技术,是指从发酵原料到产出沼气的整个过程,所采用的技术和方法。沼气发酵技术主要包括原料的预处理,接种物的选取和富集,发酵器(在厌氧发酵过程中的发酵器也称反应器,是沼气发酵罐、沼气池、厌氧发酵装置的统称)结构的设计,工程起动和日常运行管理等一系列技术措施。其流程图如下所示: 进料池 青贮 秸秆 粉碎预处理 沼液沼渣(再利用) 1.秸秆预处理: 1.1.预处理: 农作物秸秆通常是由木质素、纤维素、半纤维素、果胶和蜡质等化合物组成,其产气特点是分解速度较慢,产气周期较长。使用这种原料在入池前需进行预处理,以提高产气效果。 常用的预处理方法有物理、化学与生物方法等。物理方法主要有切碎、粉碎、汽爆等。生物法的研究主要集中在菌种的筛选和发酵条件优化方面。目前研究最多的微生物是白腐真菌。生物方法具有环境友好、处理效率高等优点,但需要无菌操作条件和专门的培养设施,目前有关研究较多,实际应用很少。化学法主要利用酸和碱等化学物质对秸秆进行预处理,通过化学作用破坏秸秆的内部结构,从而提高秸秆的厌氧消化性能。化学法具有处理方法简单、时间短、效果好等优点,但化学处理剂有可能产生二次污染。 1.2.青贮:青贮池设计以为矩形,若有多个青贮池可并联或串联使用。 粉碎的秸秆贮入青贮池后应轧实,减少内部氧气存有量,避免原料浪费。 秸秆含水量控制在65%左右,密度以大于500㎏/m3为宜。

微生物发酵过程优化控制技术进展

微生物发酵过程优化控制技术进展 摘要发酵工程是生化工程和现代生物技术及其产业化的基础。在发酵工程领域,为了提高发酵水平和生产率,更多的研究工作集中在菌种的筛选和改造上。随着生物科学技术的发展,基因工程与代谢工程研究领域都出现了长足的进步与发展,利用基因重组与诱发等技术可以实现高产菌株普遍生产。但只有通过发酵过程的优化控制,才能实现产品质量最高、生产力最大、成本消耗最低的生产过程,因此对微生物发酵过程的优化控制成为发酵工程中研究人员日益关注的焦点。 关键词微生物发酵;影响因素;优化控制技术 1 培养基对发酵的影响 1.1 发酵培养基碳源和氮源的选择 碳源用于提供微生物能量来源、构建细胞以及形成产物。碳源包括单糖、双糖、多糖、天然复合物、油脂等,比如葡萄糖、蔗糖、淀粉以及豆油等。氮源是微生物蛋白质和其他含氮有机物的重要来源,与此同时,氮源也参与形成含氮产物。氮源包括无机氮源以及有机氮源,比如氨盐、硝酸盐、蛋白胨以及豆粉等。 1.2 发酵培养基中无机盐对发酵的影响 无机盐对代谢产物的生成及微生物的正常生长都具有相当重要的影响。在微生物的生长代谢过程中,磷参与了微生物细胞中核酸等辅酶的构成,是微生物能量代谢、生长的重要因素之一。在苏云金芽泡杆菌的发酵产物苏云金素的分子结构中包含磷酸根,所以在其发酵培养基中添加更多磷酸盐,更有利于产物苏云金素的合成。钙离子在微生物发酵过程中的主要作用是调节细胞的生理状态,比如说维持细胞的胶体状态、降低细胞膜的通透性等。与此同时,在大多数发酵培养基里面,添加适量的CaCO3,能够对发酵液含菌量的变化起到相当明显的影响,其主要原因是CaCO3的添加对发酵液的pH具有非常良好的缓冲作用,从而大大改善了菌体的生长环境。镁元素是许多酶的催化剂。锰、锌、铁、钼以及钴等元素是微生物所需要的微量元素[1]。 2 培养条件对发酵的影响 2.1 种子质量对发酵的影响 在发酵培养基中接入合适的接种量以及种龄适宜的优质种子液,能够使目标微生物更加迅速地进入到对数生长期,从而使发酵周期大大地减短,进而促使产物质量得以有效提升。如果种龄过长则会直接导致菌体过早的发生衰退,菌体的生产能力也随之而有一定程度的下降;如果种龄过短,则会直接导致菌体生长缓慢,产物合成时间大大推迟。若接种量过小,那么便会使得菌体细胞的生长量变

发酵工艺流程

发酵工艺标准操作流程(SOP) 生产前准备 每次生产前按品种配方将所需原料称重准备齐全,并确认生产原料库存量,保证原料库存量 足够下次生产所需. 二生产前检查 1检查蒸汽、压缩空气、冷却水进出的管路是否畅通, 所有阀门是否良好,并关闭所有阀门2检查电路、控制柜、开关的状态, 确保控制柜运行正常. 3检查空压机油表油表及轴承、三角带、气缸等是否正常,确保空压机运行正常. 4检查发酵罐搅拌减速机的油量及密封轴降温水是否正常. 三总过滤器灭菌 当蒸汽总管路上的压力为0.2-0.25MPa 时,打开总过滤器进气阀输入蒸汽,同时打开出气阀的跑分阀、排气阀、排污阀,当三个阀均排出蒸汽时,调整进气阀、排污阀,稳定总过滤器压力0.15-0.2MPa,此时打开压力表下跑分,计时灭菌2-2.5小时?灭菌结束后启动空压机,当空气输入管道压力大于总过滤器压力时,关闭蒸汽阀,打开空气阀,将空气出入总过滤器,然后调整进气阀与排污阀,稳定总过滤器压力在0.15-0.2MPa, 保持通气在15-20 小时,当出气阀跑分和排污阀放出的空气为干燥空气时,完成灭菌. 四分过滤器灭菌 1 当蒸汽管路压力为0.2-0.25MPa 时,打开蒸汽过滤器的进气阀和排污阀,当蒸汽管路中无蒸汽凝结液后,再将蒸汽输入空气管路,然后打开分过滤器的进气阀、排污阀及出气阀上的跑分,当所有阀门均有蒸汽排出后,调整进气与排污阀,是压力稳定在0.11-0.15MPa, 计时灭菌30-35 分钟.灭菌结束后,关闭蒸汽过滤器进出气阀、排污阀,并立即将空气输入预过滤器,使空气通过预过滤器进入到分过滤器,再调整分过滤器排污阀使压力稳定在0.11-0.15MPa,备用.

秸秆干式厌氧发酵制沼气工艺

秸秆干式厌氧发酵制沼气工艺 摘要:秸秆干式厌氧发酵以农作物秸秆为原料,在较少资本投入和较小的规模的条件下,产生可以循环使用的生物质能。本文设计了以卧式浆叶轴机械搅拌厌氧发酵罐为核心的干式厌氧发酵技术与成套装备。工程包括预处理及进料系统、厌氧发酵系统、出料系统、沼气净化与贮存、增保温系统等。工艺方案中克服了干式厌氧发酵进出料困难、传质传热不均的难题,实现了连续高温干式氧发酵产沼气。 关键词:秸秆;干式厌氧发酵;工艺设计;设备 Technology of dry anaerobic digestion for biogas producing from straw Abstract:Straw dry anaerobic fermentation technology could produce the recycle biomass energy with the small scale and less capital investment. A pilot plant of dry anaerobic digestion was constructed in the dairy farm of Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences.The plant included pretreatment system,solid feed-in system,horizontal anaerobic reactor,biogas storage and purification system,insulation warming system and digestate discharging system.Specially designed low-speed horizontal rod-gear agitators used in the horizontal anaerobic reactor enhanced mass and heat transfer efficiency and overcame high solid feedstock feeding and discharging difficulties.Pilot-scale experiment of continuous dry thermophilic anaerobic digestion of dairy manure was conducted in the pilot plan. Key words:Straw;Dry anaerobic digestion;Process design;Equipment 1 引言 我国作为一个农业大国,随着粮食产量的增加,农作物秸秆年产量逐年上升,目前我国每年秸秆产量大约有7亿多吨[1]。大量秸秆露天焚烧不但造成极大的资源浪费,而且带来大气污染、火灾事故、堵塞交通等大量的社会、经济和生态问题[2]。而作为农用燃料,秸秆的燃烧效率极低,使用的热效率仅为10%~30%,而如果1kg秸秆转化为沼气燃烧可使秸秆的有效热值提高到64%[3,4]。 因此,研究适用的方法处理秸秆,实现其资源化,将成为缓解当今中国面临的资源、能源、环境危机的重要途径之一。 厌氧消化是一种集废物处理和产能处理工艺于一体的技术,Ilyin,Singhal,Neves和Isci等人分别以木屑,风信子,麦秆和棉花秆作为原料进行了深入的厌氧消化实验研究[5-8];Angeli-daki,Braber对城市固体废弃物[9,10]以及Svensson对农业废弃物[11]的厌氧消化从经济可行性以及发展趋势层面上作了详细的阐述。 自1980年康奈尔(Cornell)大学根据美国能源部的要求首先进行干式发酵研究以来,世界各国开始研究低水分的城市垃圾、农林残余物及相似的有机沉积物的厌氧发酵。干式发酵法,即高固体厌氧消化,它是指以固体有机废物为原料,在无流动水的条件下进行沼气发酵的工艺,可以将传统的厌氧消化工艺中固态物含量由低于8%,提高到35%以上,一般情况下干物质含量在20%左右较为适宜。 干式发酵法不仅提高了池容产气率和池容效率,而且消化后的产品不需脱水即可作为肥料或土壤调节剂使用,简化了操作处理,降低了成本,这些优点引起了国内外研究者对干发酵在处理城市生活垃圾和农

微生物发酵制药-总体工艺过程流程

微生物发酵制药 -----总体工艺过程流程 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑,是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域,并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划,可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴,但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来,由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多,如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等,其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物,其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点,但把它们通称为抗生素显然是不恰当的,于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物统称为微生物药物。 微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容: 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 1.分离思路:新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 2.定方案:首先要查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 3.采样:有针对性地采集样品。 4.增殖:人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势。

发酵秸秆粪便做有机肥技术-5页文档资料

微生物有机肥的概念 微生物有机肥是有机固体废物(包括有机垃圾、秸秆、畜禽粪便、饼粕、农副产品和食品加工产生的固体废物)经微生物发酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有机肥料。 微生物有机肥的种类: 农家肥:堆肥,沼渣等。 商品生物有机肥:商品化生产的生物有机肥。即农家肥商品化生产后的产物。 微生物有机肥的优点: 1 微生物有机肥与化肥相比: 1)微生物有机肥营养元素齐全;化肥营养元素只有一种或几种。 2)微生物有机肥能够改良土壤;化肥经常使用会造成土壤板结。 3)微生物有机肥能提高产品品质;化肥施用过多导致产品品质低劣。 4)微生物有机肥能改善作物根际微生物群,提高植物的抗病虫能力;化肥则是作物微生物群体单一,易发生病虫害。 5)微生物有机肥能促进化肥的利用,提高化肥利用率;化肥单独使用易造成养分的固定和流失。 2 微生物有机肥与精制有机肥相比: 精制有机肥是畜禽粪便经过烘干、粉碎后包装出售的商品有机肥。 1)微生物有机肥完全腐熟,不烧根,不烂苗;精制有机肥未经腐熟,直接使用后在土壤里腐熟,会引起烧苗现象。 2)微生物有机肥经高温腐熟,杀死了大部分病原菌和虫卵,减少病

虫害发生;精制有机肥未经腐熟,在土壤中腐熟时会引来地下害虫。 3)微生物有机肥中添加了有益菌,由于菌群的占位效应,减少病害发生;精制有机肥由于高温烘干,杀死了里面的全部微生物。 4)微生物有机肥养分含量高;精制有机肥由于高温处理,造成了养分损失。 5)微生物有机肥经除臭,气味轻,几乎无臭;精制有机肥未经除臭,返潮即出现恶臭。 3 微生物有机肥与农家肥的区别: 1)微生物有机肥完全腐熟,虫卵死亡率达到95%以上;农家肥堆放简单,虫卵死亡率低。 2)微生物有机肥无臭;农家肥有恶臭。 3)微生物有机肥施用方便,均匀;农家肥施用不方便,肥料施用不均匀。 4 微生物有机肥与生物菌肥的区别: 1)微生物有机肥含有功能菌和有机质,能改良土壤促进被土壤固定养分的释放;生物菌肥只含有功能菌,通过功能菌来促进土壤固定肥料的利用。 2)微生物有机肥的有机质本身就是功能菌生活的环境,施入土壤后容易存活;而生物菌肥的功能菌可能不适合有的土壤环境。 微生物有机肥的制作方法: 1)发酵原料:如谷糠、杂草、人、畜、禽粪便、作物秸秆(切碎)、茎叶、锯末木屑、食用菌基质残渣和饼粕等。

微生物发酵过程简介

微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。 根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。 (1)好氧性发酵在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。 (2)厌氧性发酵在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。 (3)兼性发酵酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。 按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。 一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。 液体深层发酵是在青霉素等抗生素的生产中发展起来的技术。同其他发酵方法相比,它具有很多优点: 1. 液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。 2. 在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。 3. 液体输送方便,易于机械化操作。 4. 厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。 5. 产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。 4.2.1 工业生产常用微生物 微生物资源非常丰富,广布于土壤、水和空气中,尤以土壤中为最多。有的微生物从自然界中分离出来就能够被利用,有的需要对分离到的野生菌株进行人工诱变,得到突变株才能被

第七讲 秸秆发酵技术

第七讲秸秆发酵技术 随着农村社会经济形势的发展变化,有许多农户放弃了家庭养殖业,以秸秆等有机废弃物替代畜禽粪便作为部分户用沼气池的主要发酵原料,已势在必行。 第一节秸秆沼气发酵工艺 1.备料农村秸秆资源丰富,有玉米杆、麦秆、稻杆、大豆杆、油菜杆、棉花壳、杂草、薯类根茎、水生作物等,备料时,用该物质按池容积每立方米50公斤(自然风干)备料,同时还预备一些辅料:复合菌剂1公斤、PH值在6.5—8.0之间的水、碳铵15公斤(含氮量>17.1%)、接种物2000公斤,接种物一般选择在沼气池底的沼液、沼渣,冒泡的黑色阴沟泥,粪坑沉渣。 2.粉粹及铡短通过粉粹或铡短后能增大发酵原料与沼气细菌的接触面,加速分解,同时也便于进料或出料,提高产气量12—20%,铡切长度为3—5厘米,越短越好。 3.湿润用于秸秆重量1:1的水将秸秆润湿,边加水边翻秸秆,以保证湿润均匀,湿润完成后将秸秆放置一天,让其充分吸水。 4.堆沤为了避免发酵原料入池后出现大量的漂浮和结壳现象,同时破坏秸秆的蜡质层,适当降低原料的碳氮比,以利于沼气菌对碳氮营养的需要,促进早产气,堆沤时应加入预先准备好的菌剂、碳铵。可将碳铵、菌剂均匀混入水中,再拌入秸秆。加水量应控制在秸秆重量的一倍左右,含水量在65—70%之间,用手用力握秸秆刚好有水滴下即可,拌好后收堆,高度在1—1.2米,冬季可适当加高,在拌料的顶部及四周间隔20—30厘米用尖木棒打孔若干,最后用塑料布将料堆覆盖。覆盖时将底部留10厘米的空隙,以利于通气。堆沤时间:夏季

3—5天,秋冬季5—8天;效果检测:用温度计在料堆的中部或下部测温达50℃,秸秆表面长有白色菌丝,秸秆变软并成黑褐色即可。 5.入池将堆沤好的秸秆直接从天窗进入,接种物也同时进入(进一部分秸秆就进一部分接种物,如此反复进完)。秸秆要趁热进入,加入碳铵时,可混入水或接种物一起加入,以8立方米池加入碳铵10公斤,接种物3000公斤为宜,最后补水至离水压间上口80厘米处。 6.封池封池应用无杂质、沙石的黄粘土,最好是三合土摔打成熟后封池,注意千万不能太稀。 7.排气试火进料产气后,开始放气,放气时将池内所产甲烷纯度低的气体尽量放干净,放气2—3天后,即可试火,当甲烷含量达到30%以上时,即可着火;甲烷含量达到55%以上时,可在灶具上燃烧并正常使用。 第二节应注意的问题 1. 秸秆必须铡搓,长度为30—50厘米为宜,最好揉搓破杆。 2 必须加入碳铵或者是人畜粪便,以调节碳氮比。 3. 两月后,每15天左右加秸秆15公斤,每次加料时需搅拌5—10分钟。 4. 12个月左右必须大换料。

秸秆发酵技术

秸秆发酵技术 (一)、秸秆微贮饲料的优点 ⑴成本低、效益高。每吨秸秆制成微贮饲料只需用2公斤农盛乐饲料发酵液,而每吨秸秆氨化处理需用30-50公斤尿素,其处理成本降低了60-80%,解决了畜牧业与种植业争化肥的矛盾。 ⑵提高秸秆消化率与利用率。据试验,麦秸秆微贮饲料的干物质体内消化率提高了24.14 %;粗纤维体内消化率提高了43.77%,有机物体内消化率提高了29.4%,代谢能为8.73兆焦耳/公斤。 ⑶适口性好,采食量高。由于微贮饲料具有酸香味,刺激了畜禽的食欲,从而提高了采食量、牛羊的采食速度可提高20-40%,采食量可增加20-40%。 ⑷秸秆来源广泛。麦秸、稻秸、青(干)玉米秸、土豆秧、树叶及干草等都可以用来做微贮原料。 ⑸制作季节长,与农业不争劳力,不论青的或干的秸秆都能发酵。春夏秋三季都可以制作。北方地区冬季也可以在室内热炕上制作。 ⑹保存期长、不易发霉变质。可以作为牛羊常年基础饲料,随取随喂,不需晾晒和加工,饲喂方便。 ⑺无害无毒,长期饲用无副作用,安全可靠。 ⑻增重快、产奶量高,据试验日产奶量可提高0.5公斤以上,羔羊日增量达150-200克以上,牛日增量达1.2公斤以上。 ⑼节约粮食,缩短育肥周期,提高饲料报酬。 (二)、技术原理与应用 不容易发酵的干燥秸秆加入农盛乐饲料发酵液,可以在厌氧环境下分解物料中的纤维素、半纤维素、可溶性糖类,并经过一系列的生化反应转化为乳酸、乙酸、丙酸等有机酸,使pH值降低至4.5~5.0,抑制丁酸菌、腐败菌等有害菌的繁殖,从而达到长期保存秸秆营养价值的目的。由于秸秆添加了微生物,从而增加了秸秆的柔软性和膨胀性,便于家畜采食和瘤胃动物对粗纤维的消化。反刍家畜利用秸秆微贮饲料后,采食量和消化率提高了,瘤胃中挥发性脂肪酸量增加,从而使瘤胃微生物菌体蛋白质合成量提高,促使反刍家畜日增重和产奶量的有效提高。 无论是干秸秆、青秸秆、粮食作物秸秆(如麦秸、稻秸、玉米秸、高粱秸、薯类藤蔓等),还是经济作物秸秆(如花生秧、甜菜茎叶、甘蔗嫩叶、瓜菜藤蔓及其残余物等),都可用余微贮饲料生产。一些不太适宜直接饲喂的副产品如向日葵、葵花盘、油菜秆、甘蔗梢、玉米芯、稻壳等,经过粉碎或者揉搓丝化后微贮,也可以转化为优质的饲(草)料。

玉米秸秆发酵生产技术饲料

玉米秸秆发酵饲料本资料由广州农冠生物科技有限公司内部提供 一、项目背景和意义 我国每年玉米种植面积约3亿亩,年产玉米秸秆高达5亿多吨。玉米秸秆是非常宝贵的生物资源,研究表明:玉米秸秆蕴含着与普通粮食基本相当的总能(每3-4公斤无棒甜玉米秸秆发酵饲料的能量相当于1公斤玉米的能量:黄玉米秸秆与甜玉米秸秆比较,能量降低30%;干玉米秸秆的能量降低60%),并且还含有许多对畜禽生长发育有益的营养物质,经过专业的发酵菌种加工工艺处理后,能够产生并积累大量的微生物菌体蛋白及有益的代谢产物,如氨基酸、有机酸、免疫球蛋白、维生素、消化酶、活化的微量元素和多种促生长因子,开发成为成本低廉、效益可观的新型饲料资源。 党中央和国务院已把“利用农作物秸秆开发节粮型饲料发展畜牧生产”定为我国今后饲料和养殖业的发展方向。然而,目前农作物秸秆中仅有不足10%用于饲料加工,且主要用于饲喂牛羊等反刍动物。其余的大部分秸秆被用作柴烧做饭,甚至付之一炬,在田间直接焚烧,不仅造成严重的资源浪费,而且污染环境。如果我们把全国的玉米秸秆通过科学的发酵工艺加工处理来制作饲料,每年可获得相当于4000万吨饲料粮,可节约全国饲料用粮的50%,带来可观的经济效益。

实践证明:发酵处理能够显著提高秸秆的营养价值,简单易行、省工省时,便于长期保存和长距离运输,既能充分利用资源,又节省饲料粮食,降低养殖成本,并且能够提高畜禽的免疫力和抗应激能力,降低发病率和死亡率,提高养殖的经济效益,因此具有十分广阔的市场前景。 二、项目技术方案 玉米秸秆揉搓粉碎、压缩打包装袋、发酵处理一整套技术由全国高科技农业循环产业发展中心微生物研究所自主研发,采用先进的微生物技术和高效率的农业机械设备,将新鲜的秸秆经过揉搓粉碎、添加秸秆发酵饲料专用菌种,然后压缩装袋密封进行厌氧发酵的操作流程,加工生产出优质的猪、鸡、鸭、鹅、牛羊等畜禽用秸秆发酵饲料。 三、技术优势 许多国家的专家、学者都非常重视农作物秸秆资源的研究和开发利用。我国一些科研部门在农作物秸秆加工生产饲料方法做了大量研究工作,并取得了可喜的进展,研制了高效率的配套机械设备,并建立了相应的配套服务体系。然而这些方法生产的秸秆饲料在成本、营养成份的含量、适口性及饲喂方面存在着技术不成熟等方面的不足。 全国高科技农业循环产业发展中心联合中国农业科学院和中国 农业大学多位长期从事微生物学应用研究的专家教授,在借鉴国内外成功经验的基础上,经过多年试验研究,研制出一种利用农作物秸秆发酵制作生态饲料的复合微生物菌种及其配套技术。该技术以先进的

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