[发明专利]一种通过微生物发酵餐厨垃圾生产菌体蛋白饲料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及菌体蛋白饲料，特别涉及一种通过微生物发酵餐厨垃圾生产菌体蛋白饲料的方法。

背景技术

随着改革开放后经济迅速发展、城市化进程不断加快，我国城市垃圾成倍增长，垃圾处理也正成为各地政府的沉重负担。目前，我国的城市生活垃圾年产量约1.6亿吨，而且正以每年9％的速度递增。而城市垃圾的无害化处理率则不到20％。全国200多座大中城市正逐步被垃圾“包围”，合理“消化”垃圾已经刻不容缓。

城市垃圾中的主要成分是餐厨垃圾。餐厨垃圾包括城镇菜场垃圾、餐馆饮食业垃圾、家庭厨房垃圾和各种市场的瓜果皮等城镇垃圾。餐厨垃圾的共同特点是：含水率高（一般高达85%～90%）、有机质比例高（占干物质的95%以上）、含盐量高、有害物质含量少、氮磷钾等营养元素丰富和易腐烂。由于餐厨垃圾的组成、性质不稳定，受多种因素的影响很大，不同因素对餐厨垃圾的组成、性质和产量有不同的影响，餐厨垃圾的生物降解率可高达80％，因此适宜采用各种生物转化技术进行处理，对其处理既要治理污染，又要利用其有效成分。

利用餐厨垃圾生产饲料，制作饲料是目前餐厨垃圾的一大重要用途。随着我国饲料工业的不断发展，对蛋白饲料的需求量将越来越大。然而我国是一个饲料蛋白严重短缺的大国，我国每年需从国外进口大量的鱼粉蛋白来缓解供小于需的矛盾，将大量的精粮(如玉米、大米等)用于养殖业。

微生物饲料即指利用某些特殊的有益功能微生物与饲料（不含药物）及辅料混合发酵经干燥或制粒等特殊工艺加工而成的含活性益生菌的安全、无污染、无药物残留的优质饲料(Thassitou,P.K.,Arvanitoyannis,I.S.Bioremediation:a novel approach to food waste management[J].Trends in Food Science&Technology2001,12:185-196.)。微生物饲料大体上可分为两类：一类主要是利用微生物的发酵作用改变饲料原料的理化性状，或增加其适口性，提高消化吸收率及其营养价值，或解毒、脱毒，或积累有用的中间产物，这一类微生物饲料主要包括乳酸发酵饲料（青贮饲料）、畜禽屠宰废弃物发酵饲料、发酵脱毒饲料、微生物发酵生产的饲料添加剂等；另一类微生物饲料是利用各种废弃物、纤维素类物质、淀粉质原料、矿物质等培养的微生物菌体蛋白、藻类等(Cohen,R.,Persky,L.,Hadar,Y.Biotechnological applications and potential of wood-degrading mushrooms of the genus Pleurotus[J].Appl Mirobiol Biotechnol,2002,58:582-594)。

蛋白质废弃物的微生物发酵研究已有很多年的历史。龚仁等(龚仁,宋鹏,陈五岭.餐厨垃圾发酵生产生物活性蛋白饲料的工艺研究[J].饲料工业,2008,29(24):39-42)利用热带假丝酵母、黑曲霉和枯草芽孢杆菌对经预处理的餐厨垃圾进行固体发酵并烘干，获得粗蛋白含量为28.57%，粗脂肪为2.16%，灰分为1.27%，粗纤维2.09%，水分15.73%的生物蛋白饲料。王孝强等(王孝强,尹玮,汪群慧等.餐厨垃圾乳酸发酵残渣生产蛋白饲料的研究[J].哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2008,24(4):404-408)将酵母菌接种于未灭菌的餐厨垃圾乳酸发酵残渣中，在适宜条件下发酵获得真蛋白含量达31.1%的饲料。S.Y.Yang等(S.Y.Yang,K.S.Ji,W.S.Kwak,et al.Lactic acid fermentation of food waste for swine feed[J].Bioresource Technology,2006,97(15):1858–1864)使用乳酸菌对食品垃圾进行30天的厌氧发酵，发现产品中易利用的可溶性碳水化合物含量大幅提高而难水解的纤维等含量下降，可用于生猪养殖。

发明内容

本发明的第一目的在于提供Bacillus methylotrophicus MJ1和解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）JM3。

本发明的第二目的在于提供以餐厨垃圾为原料，采用微生物发酵工艺生产菌体蛋白（MBP）饲料，产品不仅蛋白含量高而且营养功能多，可连续生产并不受气候、土壤、自然灾害影响，成功率高的一种通过微生物发酵餐厨垃圾生产菌体蛋白饲料的方法。