技术领域
[0001] 本发明涉及发酵技术领域,更具体的说是涉及一种含味精下脚料的发酵组合物及其制备方法与应用。
相关背景技术
[0002] 味精下脚料是一种味精生产过程中的酸性副产品,并且其中含有丰富蛋白质、氮、磷、钾等营养元素,然而味精下脚料作为肥料施用不当会导致土壤酸化。
[0003] 小龙虾又称克氏原螯虾,稻田小龙虾是指在稻田环境中养殖的小龙虾,这种养殖方式近年来逐渐兴起。稻田小龙虾以稻田中的天然饵料为主食,如水草、昆虫等。但在生长高峰期,需适量补充人工饲料,以满足其生长需求。
[0004] 因此,能否充分再利用味精下脚料,解决上述技术问题是本领域技术人员亟需解决的问题。
具体实施方式
[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035] 本发明实施例公开了一种含味精下脚料的发酵组合物及其制备方法与应用。
[0036] 实施例中未提及的原料、微生物菌剂均为市售(枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、乳酸菌为山东益昊生物科技有限公司,酵母菌为安琪酵母股份有限公司),未提及的方法均为常规工艺,在此不再一一赘述。
[0037] 实施例1
[0038] 一种含味精下脚料的发酵组合物,按重量份包括以下原料:鸡粪25份、菌糠44份、味精下脚料1份、薯渣6份、鱼肉泥10份、扇贝边10份、贝壳粉3份、菌剂1份。
[0039] 制备方法:将鸡粪、菌糠、味精下脚料、薯渣、鱼肉泥、扇贝边、贝壳粉,充分混合,加入菌剂(其中包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、粪肠球菌和乳酸菌,质量比为1∶1∶1∶1),初始碳氮比为24.8:1,加水调节至初始含水量为60.2%,得混合物,将上述混合物放入发酵反应仓中,发酵,得到发酵组合物F1。
[0040] (好氧)发酵:混合物的堆体高度75cm;发酵升温期,堆体温度首次上升至56.6℃,翻堆一次;发酵高温期,堆体温度保持在50℃以上,每3d翻堆一次;发酵降温期,堆体温度低于50℃以后,每7d翻堆一次,当堆体温度下降至35℃以下,且连续温度差不超过±2℃时,停止翻堆;发酵的周期为35d,至产物的含水率降低到14.8%,好氧速率达到0.1%/O2min以下,有机质含量在34.82%。
[0041] 实施例2
[0042] 一种含味精下脚料的发酵组合物,按重量份包括以下原料:鸡粪25份、菌糠42份、味精下脚料3份、薯渣6份、鱼肉泥10份、扇贝边10份、贝壳粉3份、菌剂1份。
[0043] 制备方法:将鸡粪、菌糠、味精下脚料、薯渣、鱼肉泥、扇贝边、贝壳粉,充分混合,加入菌剂(其中包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、粪肠球菌和乳酸菌,质量比为1∶1∶1∶1),初始碳氮比为24.3:1,加水调节至初始含水量为60.6%,得混合物,将上述混合物放入发酵反应仓中,发酵,得到发酵组合物F3。
[0044] (好氧)发酵:混合物的堆体高度75cm;发酵升温期,堆体温度首次上升至58.7℃,翻堆一次;发酵高温期,堆体温度保持在51℃以上,每3d翻堆一次;发酵降温期,堆体温度低于51℃以后,每7d翻堆一次,当堆体温度下降至35℃以下,且连续温度差不超过±2℃时,停止翻堆;发酵的周期为35d,至产物的含水率降低到13.2%,好氧速率达到0.1%/O2min以下,有机质含量在35.14%。
[0045] 实施例3
[0046] 一种含味精下脚料的发酵组合物,按重量份包括以下原料:鸡粪25份、菌糠40份、味精下脚料5份、薯渣6份、鱼肉泥10份、扇贝边10份、贝壳粉3份、菌剂1份。
[0047] 制备方法:将鸡粪、菌糠、味精下脚料、薯渣、鱼肉泥、扇贝边、贝壳粉,充分混合,加入菌剂(其中包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、粪肠球菌和乳酸菌,质量比为1∶1∶1∶1),初始碳氮比为23.9:1,加水调节至初始含水量为60.8%,得混合物,将上述混合物放入发酵反应仓中,发酵,得到发酵组合物F5。
[0048] (好氧)发酵:混合物的堆体高度75cm;发酵升温期,堆体温度首次上升至59.2℃,翻堆一次;发酵高温期,堆体温度保持在52℃以上,每2d翻堆一次;发酵降温期,堆体温度低于52℃以后,每7d翻堆一次,当堆体温度下降至35℃以下,且连续温度差不超过±2℃时,停止翻堆;发酵的周期为35d,至产物的含水量降低到13.3%,好氧速率达到0.1%/O2min以下,有机质含量在35.77%。
[0049] 实施例4
[0050] 一种含味精下脚料的发酵组合物,按重量份包括以下原料:鸡粪25份、菌糠35份、味精下脚料10份、薯渣6份、鱼肉泥10份、扇贝边10份、贝壳粉3份、菌剂1份。
[0051] 制备方法:将鸡粪、菌糠、味精下脚料、薯渣、鱼肉泥、扇贝边、贝壳粉,充分混合,加入菌剂(其中包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、粪肠球菌和乳酸菌,质量比为1∶1∶1∶1),初始碳氮比为23.6:1,加水调节至初始含水量为61.0%,得混合物,将上述混合物放入发酵反应仓中,发酵,得到发酵组合物F10。
[0052] (好氧)发酵:混合物的堆体高度75cm;发酵升温期,堆体温度首次上升至61.9℃,翻堆一次;发酵高温期,堆体温度保持在53℃以上,每2d翻堆一次;发酵降温期,堆体温度低于53℃以后,每7d翻堆一次,当堆体温度下降至35℃以下,且连续温度差不超过±2℃时,停止翻堆;发酵的周期为35d,至产物的含水量降低到13.2%,好氧速率达到0.1%/O2min以下,有机质含量在36.17%。
[0053] 实施例5
[0054] 一种含味精下脚料的发酵组合物,按重量份包括以下原料:鸡粪25份、菌糠20份、味精下脚料15份、薯渣6份、鱼肉泥10份、扇贝边10份、贝壳粉3份、菌剂1份。
[0055] 制备方法:将鸡粪、菌糠、味精下脚料、薯渣、鱼肉泥、扇贝边、贝壳粉,充分混合,加入菌剂(其中包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、粪肠球菌和乳酸菌,质量比为1∶1∶1∶1),初始碳氮比为23.2:1,加水调节至初始含水量为61.3%,得混合物,将上述混合物放入发酵反应仓中,发酵,得到发酵组合物F15。
[0056] (好氧)发酵:混合物的堆体高度75cm;发酵升温期,堆体温度首次上升至63.2℃,翻堆一次;发酵高温期,堆体温度保持在54℃以上,每2d翻堆一次;发酵降温期,堆体温度低于54℃以后,每7d翻堆一次,当堆体温度下降至35℃以下,且连续温度差不超过±2℃时,停止翻堆;发酵的周期为35d,至产物的含水量降低到13.8%,好氧速率达到0.1%/O2min以下,有机质含量在36.42%。
[0057] 实施例1~5技术效果验证:
[0058] 不同味精下脚料添加量的使得发酵组合物的pH值见图1;从图中可以看出不同味精下脚料添加量的使得发酵组合物的pH值不同,起到了酸碱度可调的作用。
[0059] 发酵过程中氨气排放量的变化见图2,从图中可以看出味精下脚料作为原料,可以有效降低氨气的排放,从而达到除臭效果并起到固定氮素的作用。
[0060] 发酵过程中,硫化氢排放量的变化见图3,从图中可以看出味精下脚料作为原料,可以有效降低发酵过程中臭气的排放。
[0061] 发酵过程中总氮的变化见图4,从图中可以看出添加味精下脚料可以提高总氮含量,证明了味精下脚料的添加使得发酵组合物质量提高。
[0062] 对比实验1
[0063] 不同粪源与味精下脚料堆效果实验
[0064] 将鸡粪、兔粪、貉子粪、羊粪、猪粪25份分别与菌糠35份、味精下脚料10份、薯渣6份、鱼肉泥10份、扇贝边10份、贝壳粉3份,充分混合,加入菌剂1份(包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、粪肠球菌和乳酸菌,质量比为1∶1∶1∶1),加水调节至初始含水量为60.0%。将上述混合物料放入发酵反应仓中,35d后完成发酵过程,测量每天实验组腐熟温度。
[0065] 实验结果见图5,表明味精下脚料的添加可以和不同动物源粪便发酵,但与鸡粪发酵效果最好,因此优选鸡粪、其他粪源也可用于制备发酵组合物。
[0066] 对比实验2
[0067] 不同味精下脚料添加比例对发酵组合物改良盐碱地、酸化土壤的酸碱度和种子发芽的影响
[0068] 将实施例1~5制备的发酵组合物粉碎成适宜的颗粒备用;
[0069] 碱性土壤的改良
[0070] F5为中性,F10、F15均为弱酸性,适宜用于盐碱地改良。
[0071] 选取河北省黄骅市盐碱土进行小麦发芽试验,测得土壤pH值为8.6。每盆加入10g土样,空白对照(碱性土)不做处理,实验组分别加入2g F5、F10、F15样品用作基肥,每盆加入3粒小麦种子,重复3次,按常规管理方法,15d后结束试验,收集土样。
[0072] 硫酸铵对照:具有盐碱土改良功能的肥料,主要成分为硫酸铵;样品pH值5.5,选取河北省黄骅市盐碱土进行小麦发芽试验,测得土壤pH值为8.6。每盆加入10g土样,加入2g硫酸铵化肥用作基肥,每盆加入3粒小麦种子,重复3次,按常规管理方法,15d后结束试验,收集土样。
[0073] 酸性土壤的改良
[0074] F1、F3均为弱碱性,F5为中性,适宜用于酸性土壤改良。
[0075] 选取酸性土壤进行小麦发芽试验,测得土壤pH值为5.6。每盆加入10g土样,空白对照(酸性土)不做处理,实验组分别加入2g F1、F3、F5样品用作基肥,每盆加入3粒小麦种子,重复3次,按常规管理方法,15d后结束试验,收集土样。
[0076] 尿素对照:具有酸性土壤改良功能的肥料,主要成分为尿素,样品pH值为7.8。供试作物为小麦。选取酸性土壤进行小麦发芽试验,测得土壤pH值为5.6。每盆加入10g土样,加入2g尿素肥用作基肥,每盆加入3粒小麦种子,重复3次,按常规管理方法,15d后结束试验,收集土样。
[0077] 实验结果:
[0078] 测量收集土样的pH值,碱性土壤pH修复结果见图6;酸性土壤pH修复结果见图7;表明发酵组合物的添加可以明显改善盐碱地和酸性土壤的pH值情况。
[0079] 进一步实验,栽种15d后,计算小麦出苗率,将小麦幼苗从土壤中小心挖出,清理根部的土壤并将叶片上的浮尘小心擦拭干净,用分析天平称量其鲜重、苗重(切除根部)。用直尺测量小麦幼苗的株高、根长;用游标卡尺测量小麦的叶长、叶宽。将小麦植株放在80℃烘箱内进行烘干至恒重,并称量其干重(加上根部)见表1:
[0080] 表1小麦发芽实验数据
[0081]
[0082] 此外,根据小麦发芽实验数据,发现发酵组合物可以有效提高土壤肥力,促进小麦出苗和生长。
[0083] 对比实验3
[0084] 发酵组合物对稻田小龙虾的影响
[0085] 2023年试验布置于河北省秦皇岛市昌黎县进行,沿水稻田四周挖开养殖沟(虾沟),底宽1.0m,田面以下沟深1.2m,边坡1:1.5,开口宽4.6m。田埂高度30cm,顶宽50cm;围埂高于田面60cm,顶宽2.5m。共设计4个处理,CK为不施肥、不投喂饲料处理(即对照组),A1为测土推荐施肥(无机化肥),A2仅投喂小龙虾饲料、A3是为实施例4中制备的发酵组合物F10,每组设立3个重复。
[0086] 6月中下旬开始实验,基肥按60kg/hm2施用肥料,水稻蘖期和穗期追施分别按2 2
24kg/hm施用肥料,2023年4月投放克氏原螯虾虾苗(225kg/hm),按其体质量的3%~5%投饲。2023年10月13日在实验田收获水稻,克氏原螯虾成虾通过地笼全部捕获。统计结果见表
2。
[0087] 表2不同处理对设施小龙虾成活率、产量、出肉率及水稻产量的影响
[0088]
[0089] 与空白对照相比A2、A3处理分别提高了小龙虾成活率19.83%(未考虑误差值,下同)、24.68%;与空白对照相比A1、A2、A3处理分别提高了小龙虾产量20.18、67.79、56.88kg/亩;与空白对照相比A1、A2、A3处理分别提高了小龙虾出肉率0.77%、1.54%、
1.48%;与空白对照相比A1、A2、A3处理分别提高了水稻产量173.17、84.6、190.26kg/亩。综上可知添加味精下脚料的发酵组合物可以提高小龙虾的产量和品质以及水稻产量。
[0090] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0091] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。