申请日20200608
公开(公告)日20200904
IPC分类号A23K10/37; A23K10/26; A23K10/30; A23K10/12; A23K10/14; A23K20/26; A23K40/00
摘要
本发明公开了一种城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，属于固废利用技术领域。该方法包括以下步骤：(1)泔水预处理;(2)在线预粉碎;(3)预混料;(4)膨胀预备料;(5)挤压膨化处理。将城市泔水与食品行业豆粕、麦麸、米糠粕、花生粕、玉米粉、薯干粉、麦粉、米粉、稻谷粉、次粉、高粱粉等混合，利用其中较高的蛋白质资源，采用免疫生物菌和生化蛋白酶进行生化处理，把泔水中难吸收的油脂和食品固废中蛋白质分解成禽畜易吸收的氨基酸和短肽，解决了食品行业与城市泔水固体废物利用难题，以及固体废物产生的资源浪费和环境污染。
权利要求书
1.一种城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)泔水预处理：将城市泔水进行100-120℃高温杀菌25-30min冷却备用;
(2)在线预粉碎：将预处理后泔水加入到预粉碎机中进行粉碎至固体残留细度控制至80-250目，控制粉碎机转速为300-1500r/min，粉碎时间控制在2-15min，得到城市泔水基础料;
(3)预混料：将城市泔水基础料与玉米粉、豆粕、稻谷粉、高粱粉按照质量比(20-35):(16-22):(15-24):(13-22):(7-12)，不足100%由填充料填充，进行配比并进行搅拌混合，混合时间为10-25min，得到预混料;
(4)膨胀预备料：向步骤(3)预混料中按照质量比加入(3-8)%的免疫生物菌和(7-15)%的生化蛋白酶，充分搅拌混合，控制搅拌机转速为30-350r/min，混合时间为30-150s，采用柠檬酸、磷酸二氢钠和磷酸二氢钙调节酸碱度，pH控制在6-9范围内，调质环境温度在25-50℃，在厌氧环境下保温2-26h，得到饲料膨胀预备料;
(5)挤压膨化处理：将膨胀预备料加入调制器进行蒸汽调制处理，蒸汽压力为0.5-1MPa，调制温度为80-110℃，然后进入膨化腔进行挤压膨化，压力为3.5-6.5MPa，调节温度为160-220℃，得到膨化料，出料时温度不超过75℃，将膨化料冷却至常温后进行粉碎制粒，得到生物氨基酸饲料产品。
2.根据权利要求1所述的城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，其特征在于，所述填充料为含水量5%-20%麦麸糖糟、含水量1%-3%薯干粉、含水量1%-2%麦粉、含水量2%-6%米粉、含水量2%-7%次粉、含水量2%-6%花生粕中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述一种城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，其特征在于，干燥处理后的生物氨基酸饲料产品在真空度为-0.072-0.033Mpa条件下存储。
4.根据权利要求1所述的城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，其特征在于，所述的免疫生物菌为放线菌、乳酸菌、芽孢杆菌、枯草杆菌、光合细菌和酵母菌中一种或几种的组合，生化蛋白酶是由酸性蛋白酶高产菌株深层发酵而成，所述酸性蛋白酶高产菌株为曲霉菌株。
5.根据权利要求1所述的城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，其特征在于，还包括步骤：
(6)干燥处理：采用热风干燥将步骤(5)中生物氨基酸饲料产品在110-180℃、25-40min高温干燥，得到的饲料产品其含水量为3%-12%，存储并杀灭病毒菌。
说明书
一种城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法
技术领域
本发明属于固废利用技术领域，更具体地说，涉及一种城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法。
背景技术
城市泔水，又称食物下脚，或称淆水等，是由餐馆、学校和机关食堂、家庭排放所得，其营养价值较高。如果处理适当，可成为一种重要的饲料资源。在国外，德国、古巴、日本等早在20世纪80年代就开始对城市泔水的规模化开发应用进行研究，在收集处理方法、不同季节养分变化情况、其他饲料的搭配应用技术、饲喂及其养分消化利用率等方面进行了多层次研究，取得了许多应用成果。Cho等将泔水通过流化床干燥法牛产成泔水粉，在肉鸡日粮中添加30%以替代卡米和豆粕，取得了满意的预期效果。Moon等认为直接饲喂配合饲料的湿拌料较喂含有经过发酵处理的泔水饲料的猪，可获得更好的日增重;而在育肥期饲喂干的配合饲料可以提高在生长期因喂含有或不含泔水的湿饲料猪的日增重。
我国对泔水饲用化的研究一直不够深入和系统，因此导致对其能否利用存在争议。过去，我国许多城市的泔水或者是被部分城郊养猪者运到城郊结合部去养猪，或者是排入下水道作为垃圾的一部分交给环卫部门去处理，环卫部门的垃圾堆放场则成为“垃圾猪”自由采食的好地方，引起很多社会问题。并导致国内许多城市(沈阳、济南、上海、北京等)相继出台一些文件，严禁使用泔水喂猪、围剿“泔水猪”等简单化、也是非科学化的行动。泔水猪为中国农民养殖节省了大量的粮食，特别是前几年推广“三渣一水”(豆腐渣、酒糟渣、酱油渣、泔水)养猪法后，为城区养猪发展做出了特殊贡献。2006年7月1日实施的国家法律《畜牧法》中明确写到，从事畜禽养殖不得“使用未经高温处理的餐馆、食堂的泔水饲喂家畜”，并不是不能使用泔水饲喂家畜，而是不能直接使用未经高温杀菌的泔水饲喂家畜。
目前，我国比较有深度的开发研究宁波汇能生态技术有限公司，利用泔水生产微生物蛋白质饲料，其主要生产工艺是：餐饮废弃物→固液分离→人工捡出固体中异物杂质→固液混合并打浆→微波及高温消毒→接种微生物菌种→液体发酵→加入辅料进行固体发酵→烘干消毒→检验→打包→蛋白质饲料成品。经检测，该微生物蛋白质饲料的营养水平为：水分4.6%、粗蛋白质21%、代谢能17.99MJ/kg，钙1.8%、磷0.85%。罗继权对泔水油氢化处理，可生产油酸、甘油与硬脂酸;施昱等对泔水进行粉碎、脱水生产出泔水饼，再经微生物发酵，提高其有益微生物含量与饲用适口性;近年来，我国一些城市相继建立了泔水处理设施，2002年沈阳市启用泔水处置系统，由三家企业分区划片负责无害化回收加工;2003年杭州的绿园油脂有限公司研发建立泔水油收集提炼工艺系统，将“泔水油”生产成皂用油脂等;2005年北京海淀上地街道正式启动北京首座餐厨垃圾资源化集中处理站，使用BGB高速高温微生物处理系统;2005年乌鲁木齐市首家餐厨垃圾处理厂也投产运行。
由于城市泔水成分复杂，含有大量的碳水化合物和油脂，同时城市泔水发酵会产生大量的难闻气味，导致猪的采食量下降，同时长期直接使用城市泔水喂养导致猪的免疫力下降，猪比较容易生病死亡，日增重只有300g，80kg以下的猪采用城市泔水喂养容易导致腹泻，同时城市泔水喂养的猪肉肉色发白，食用性下降。因此，如何科学利用城市泔水制备高性能饲料是一项紧迫而重要的工作。
为了解决上述的问题，经检索，例如公开号为CN104872452A的发明专利公开了一种养猪用泔水配合饲料，其由以下原料及其重量比组成：玉米40-50%、豆粕20-25%、麦麸10-20%、米糠粕5-9%、花生粕3-5%、DDGS3-5%、赖氨酸1-1.5%、石粉1-1.5%、氢钙1-1.5%、小苏打0.3-0.6%、食盐0.3-0.5%、苏氨酸0.05-0.08%、矿物质0.3-0.5%、苯甲酸钠0.1-0.2%、金霉素0.03%、维生素A取2500IU、维生素D取2500IU、维生素E取2500IU、维生素B1取1500IU、维生素D2取1500IU、维生素C取500IU，不足100%由填充料填充。该发明专利中添加大量维生素、矿物质等物质，工艺成本高昂，且并没有使用生化处理，难吸收的油脂、蛋白生物仍以正常状态存在，不利于禽畜的吸收，造成油脂和蛋白质的浪费。
再如，公开号为CN108065028A的发明专利公开了一种利用餐厨垃圾生产猪饲料的方法，包括以下步骤：步骤一：分离、过滤、粉碎和干燥餐厨垃圾;步骤二：混合原料并灭菌;步骤三：在28-36℃的充氮气条件下，向原料中加入10-15%复合菌剂，间歇式搅拌并发酵20-36h，制得粗饲料;步骤四：向粗饲料中混入0.6-1.0%的磷酸二氢钙、0.1-0.2%中草药抗菌素，造粒，制得所述猪饲料。其中，所述中草药抗菌素按照重量份数计，包括以下组分：硫酸氢黄连素20-30份、大蒜素12-16份、芦荟大黄素18-24份、鱼腥草素钠15-19份和没食子酸丙酯0.05-0.09份。该饲料能够提高产品品质，但加入较多抗菌素、维生素、矿物质等，大大提高了工艺成本，不适合产业化生产。
发明内容
1.要解决的问题
针对城市泔水含有大量禽畜难吸收的油脂和食品废渣大豆粕、麦麸糖糟、米粉、次粉、花生粕等资源浪费造成环境污染的现状，本发明提供了一种城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，制造一种具有多种易吸收氨基酸、短肽的禽畜饲料产品，增加禽畜的采食量，促进禽畜日增重量。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种城市泔水制备生物氨基酸饲料的方法，包括以下步骤：
(1)泔水预处理：将城市泔水进行100-120℃高温杀菌25-30min冷却备用;
(2)在线预粉碎：将预处理后泔水加入到预粉碎机中进行粉碎至固体残留细度控制至80-250目，控制粉碎机转速为300-1500r/min，粉碎时间控制在2-15min，得到城市泔水基础料;
(3)预混料：将城市泔水基础料与玉米粉、豆粕、稻谷粉、高粱粉按照质量比(20-35):(16-22):(15-24):(13-22):(7-12)，不足100%由填充料填充，进行配比并进行搅拌混合，混合时间为10-25min，得到预混料;
(4)膨胀预备料：向步骤(3)预混料中按照质量比加入(3-8)%的免疫生物菌，(7-15)%的生化蛋白酶，充分搅拌混合，控制搅拌机转速为30-350r/min，混合时间为30-150s，采用柠檬酸、磷酸二氢钠和磷酸二氢钙调节酸碱度，pH控制在6-9范围内，调质环境温度在25-50℃，在厌氧环境下保温2-26h，得到饲料膨胀预备料;
(5)挤压膨化处理：将膨胀预备料加入调制器进行蒸汽调制处理，蒸汽压力为0.5-1MPa，调制温度为80-110℃，然后进入膨化腔进行挤压膨化，压力为3.5-6.5MPa，调节温度为160-220℃，得到膨化料，出料时温度不超过75℃，将膨化料冷却至常温后进行粉碎制粒，得到生物氨基酸饲料产品;
(6)干燥处理：采用热风干燥将步骤(5)中生物氨基酸饲料产品在110-180℃约25-40min高温干燥，得到的饲料产品其含水量为3%-12%，烘干水分方便存储并杀灭病毒菌。
所述的免疫生物菌是由放线菌、乳酸菌、芽孢杆菌、枯草杆菌、光合细菌、酵母菌中一种或几种的组合，生化蛋白酶是由酸性蛋白酶高产菌株(曲霉菌等)深层发酵而成。
作为本发明的进一步改进，填充料为麦麸糖糟(含水量5%-20%)、薯干粉(含水量1%-3%)、麦粉(含水量1%-2%)、米粉(含水量2%-6%)、次粉(含水量2%-7%)、花生粕(含水量2%-6%)中的一种或几种的组合。
作为本发明的进一步改进，干燥处理后的生物氨基酸饲料产品需要在严格密封的条件下储存，真空度为-0.072Mpa-0.033Mpa，避免经常打开，容易污染杂菌。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明将城市泔水与食品行业豆粕、麦麸、米糠粕、花生粕、玉米粉、薯干粉、麦粉、米粉、稻谷粉、次粉、高粱粉等混合，利用其中较高的蛋白质资源，采用免疫生物菌和生化蛋白酶进行生化处理，把泔水中难吸收的油脂和食品固废中蛋白质分解成禽畜易吸收的氨基酸和短肽，解决了食品行业与城市泔水固体废物利用难题，以及固体废物产生的资源浪费和环境污染;
(2)本发明添加的磷酸二氢钠、磷酸二氢钙能够补充禽畜生长过程中对微量元素P、Na、Ca的需求，调节饲粮电解质平衡和禽畜胃肠道pH值，免疫生物菌与生化蛋白酶能明显抑制痢疾杆菌、伤寒杆菌、结核杆菌、肺炎双球菌及白色念球菌等致病性细菌，降低禽畜发病率;
(3)本发明采用挤压膨化技术，淀粉在挤压进程中的变化主要有糊化、糊精化和降解，糊化后的淀粉其口感、营养、存贮、风味口感及冲调速食性能均有显著提高，谷物中蛋白质膨化后蛋白质分子发生了一些质构变化，蛋白质裂解为多肽和氨基酸，可改善风味口感;
(4)本发明处理工艺简单，操作方便，生产成本低廉，适合现代工厂化生产。(发明人李灿华;王昭然;黄贞益;宋崇智;陈昆先;徐文珍;梁倩;)
