发酵技术十篇

时间:2023-03-17 21:32:03

发酵技术

发酵技术篇1

【关键词】发酵床好处垫料

一、发酵床养猪技术的好处

1、降低基建成本,提高土地利用率。

2、酵床养猪可以减轻对环境的污染。

发酵床养猪技术由于不需要对猪粪采用清扫排放,也不会形成大量的冲圈污水,从而没有任何废弃物、排泄物排出养猪场,基本上实现了污染物“零排放”标准,大大减轻了养猪业对环境的污染。

3、相对节水、节电、节人工。

发酵床养猪由于不需要每天用大量的水来冲洗圈舍,达到节约用水90%以上。发酵床养猪冬暖夏凉。不用采用地暖、空调等设备,大大节约了能源。冬天发酵产生的热量可以让地表温度达到20度左右,解决了圈舍保温问题;夏天,只是通过简单的圈舍通风和遮荫,就解决了圈舍炎热的问题。由于饲养员的工作量大大减轻,所以节省了人工。

4、降低饲料成本

发酵床养猪能够节省饲料的原理是粪便给菌类提供丰富的营养,促使有益菌不断繁殖,形成菌体蛋白,猪只通过拱食圈底填充料中的菌体蛋白,猪吃了这些菌体蛋白不但补充了营养,还能提高免疫力。补充了营养,因而在一定程度上可以相对节省一部分饲料。采用这种方法养殖,可以增加粗饲料的比例,减少精料用量,从而降低饲养成本。加之猪生活环境舒适,生长速度快,一般可提前10天出栏。

5、降低药费成本。

猪生活在发酵床上,更健康,不易生病,减少用药成本。

6、变废为宝

垫料和猪的粪尿混合发酵后,直接变成优质的有机肥,可直接用于果树、农作物的使用,达到循环利用、变废为宝的效果。

二、酵床技术实现猪场清洁生产的关键技术

1、猪舍的建设

发酵床养猪的猪舍可以在原建猪舍的基础上稍加改造,一般要求猪舍东西走向、坐北朝南,充分采光,通风良好。通常每间猪圈净面积约25m2,可饲养肉猪15-20头,猪舍墙高3m,屋脊高4.5m,屋面朝南面的中部具有可自由开闭的窗子,阳光可照射整个猪床面积的1/3,并且从太阳升起至太阳落下,可照射整个猪床的每个角落,这样可使猪舍内部的微生物更适宜地生长繁殖,利于发酵。北侧建自动给食槽,南侧建自动引水器,从而达到猪舍无臭、无蝇的要求。

2、发酵床类型

我们北方水位较低,一般采用地下式发酵床,地下式发酵床要求向地面以下深挖90-100厘米,填满制成的有机垫料。

3、发酵菌种的选取

猪排出的废物由发酵床中的菌种降解,菌种降解性能的好坏直接影响废物的降解效率,因此微生物菌种的选取就显得十分关键,可以在不同的季节、不同的地点采集不同的菌种。我们研发了以光合细菌群为核心,再按一定最初数量比与芽孢杆菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌和丝状真菌群等多种有益微生物成功复合。形成互不拮抗,并有互惠共生关系的微生物复合体作为发酵剂用于猪场废物发酵菌剂,使之快速转化成无毒无臭味活性发酵产品。

4、垫料制作

发酵床主要由有机垫料组成,垫料主要成分是稻壳,锯末,树皮木屑碎片,豆腐渣,(酒糟,粉碎桔杆,干生牛粪)等,占90%,其他10%是土和少量的粗盐。猪舍填垫总厚度约90厘米。例如一问面积为25平方米的猪舍,约填垫料3750公斤。条件好的可先铺30-40厘米深的木段,然后铺上锯屑,如果锯屑不足,可先铺50厘米深的玉米秸秆或30厘米厚的稻壳,然后再铺上锯屑。土的用量为总材料的10%左右,约415公斤,要求是没有用过化肥农药的干净泥土;盐用量为总材料的0.3%,约12公斤;酵美乐每平方米用2公斤,一间猪舍用50公斤;水1000公斤;氨基酸液、米醋等的混合原料8公斤。将酵美乐、稻壳、锯末等按一定比例混合,使总含水量达到60%(注意:干材料也已经含水超过10%),保证有益菌大量繁殖。用手紧握材料,手指缝隙湿润,但不至于滴水。

材料准备好后,在猪进圈之前要经过3-7天的预先发酵,材料的中部温度可达40度左右。而50度的高温不会伤害而且有利于乳酸菌,酵母菌,光合作用细菌等益生菌的繁殖,表层温度在20度左右。猪进圈前要把床面材料搅翻以便使其散热。材料

三、发酵床养猪的特殊要求

1、猪的饲养密度

根据发酵床的情况和季节,饲养密度不同。一般以每头猪占地1.2-1.5m2为宜,小猪可适当增加饲养密度。如果管理细致,更高的密度也能维持发酵床的良好状态。考虑到节约床材和省力、夏季饲养密度可为1.2m21头、冬季1.5m21头为适。

2、发酵床面的干湿

发酵床面不能过于干燥,一定的湿度有利于微生物繁殖,如果过于干燥还可能会导致猪发生呼吸系统疾病,可定期在床面喷洒酵美乐。床面湿度必须控制在60%左右,水分过多应打开通风口调节湿度,过湿部分及时清除。

3、驱虫

导入前一定要用相应的药物驱除寄生虫,防止将寄生虫带入发酵床,以免猪在啃食菌丝时将虫卵再次带入体内而发病。

4、密切注意益生菌的活性

必要时要再加人酵美乐调节益生菌的活性。以保证发酵能正常进行。猪舍要定期喷洒酵美乐。

5、控制饲喂量

为利于猪拱翻地面,猪的饲料喂量应控制在正常量的80%。猪一般在固定的地方排粪、撒尿,当粪尿成堆时挖坑埋上即可。

6、禁止化学药物

猪舍内禁止使用化学药品和抗生素类药物,防止杀灭和抑制益生菌,使得益生菌的活性降低。

发酵技术篇2

本文作者:汪海燕 原创投稿

繁昌县杰翔生态农庄发酵床养鸡

技术及应用

汪海燕

摘要:在我们生活的大自然里,生活着许许多多各种各样的细菌,我们称它们为微生物。这些微生物有有益的也有有害的。EM菌就是多种微生物的混合群,EM菌有生命力和适应性,有很强的分解能力。然后把这个菌放到鸡舍里面,通过这个菌的活性来分解鸡粪,达到鸡粪无排放,零排放的目的。

关键词: 繁昌县杰翔生态农庄 发酵床养鸡的原理、发酵床养鸡的优点、发酵床养鸡的效

益 、鸡舍的建造、发酵床养鸡的日常管理、EM菌在养鸡中的应用。

一、 EM菌发酵床养鸡的原理

在我们生活的大自然里,生活着许许多多各种各样的细菌,我们称它们为微生物。这些微生物有有益的也有有害的。EM菌就是多种微生物的混合群,EM菌有生命力和适应性,有很强的分解能力。然后把这个菌放到鸡舍里面,通过这个菌的活性来分解鸡粪,达到鸡粪无排放,零排放的目的。 鸡的消化肠道比较短,粪便率还有70%左右的有机物没有被分解。那么作为粪便处理呢,它水度大,有机养分高。如果不及时的分解,会变质发臭。鸡拉出粪便后,被发酵床上的EM菌分解掉了成了菌体蛋白。鸡还可以吃这些菌体蛋白补充营养。减少饲料的喂养量。鸡舍里面一般产生臭气,学语就称之为氨气,里面的氨气重了之后,就影响鸡的健康,诱发呼吸道疾病。呼吸道轻的话,造成它采食量下降,产蛋减少,严重的话,导致它死亡。EM菌能够有效的除臭,充分时,液能够有效的防止寄生虫的传染,减少鸡的发病率.的分解粪便,减少鸡舍的氨气量。鸡舍就不会再产生难闻的臭味。

二、EM菌发酵床养鸡的优点

1、降低运营成本。

2、节省人工。无须每天清理鸡舍。

3、节省饲料。鸡的粪便在发酵床上一般只需三天就会被微生物分解,粪便给微生物提供了丰富营养,促使有益菌不断繁殖,形成菌体蛋白,鸡吃了这些菌体蛋白不但补充了营养,还能提高免疫力。另外,由于鸡的饲料和饮水中也加配套添加微生态制剂,在胃肠道内存在大量有益菌,这些有益菌中的一些纤维素酶、半纤维素酶类能够分解秸秆中纤维素、半纤维素等,采用这种方法养殖,可以增加粗饲料的比例,减少精料用量,从而降低饲养成本。据生产实践,节省饲料在一般都在 20% 以上。

4、降低药费成本。鸡生活在发酵床上,更健康,不易生病,减少医药成本。

5 、垫料和鸡的粪混合发酵后,直接变成优质的有机肥。

6 、提高了鸡肉鸡蛋的品质,更有市场竞争优势。

7、发酵床养殖技术在不增加饲养成本的情况下由于养出的畜禽产品(肉蛋奶)口味鲜,无腥味(特别是鸡肉),肉质自然,对于初涉养殖业,并立足于当地畜禽市场的创业者来说,是一个非常好的养殖技术选择。 正是因为养出的猪肉鸡肉鸡蛋等口味好,所以,容易引起当地畜禽肉蛋市场的关注,有利于销售和创立肉蛋品牌。

三、EM菌发酵床养鸡的效益

发酵床养鸡的好处同样地,达到节省70%劳动力,节约用水,提高鸡肉品质,显著改善鸡的外观,显著降低发病率(特别是呼吸道疾病等),鸡舍几乎闻不到臭味,改善了劳作环境,与传统养鸡法相比有着天壤之别,并达到零排放,不污染环境,增加经济效益的目的。 由于体现了鸡的福利,减少了氨味对鸡的影响,满足了鸡的习性,鸡的抗应激能力大大增强,发病率大大减少,管理起来得心应手,这是发酵床养鸡给养殖户带到的最直观的好处。 一

次建设可以使用3年以上,使用到期后的垫料也是优质的有机肥料。在发酵床养鸡舍内,只要保持有益微生物的优势,是很容易形成一个良性的微生态平衡的,整个鸡舍处于一个有益菌占绝对优势的环境中,清爽没有异味,有益菌已深入到环境中每一个角落,显著增强了鸡的非特异性免疫力,减少了用药量,从而靠自身的免疫力和环境微生物的帮助,达到了抵御疾病的目的,与传统的养鸡模式的臭气熏天,苍蝇满天,疾病不断等形成天壤之别。发酵床养鸡不仅可以提高肉蛋品质,减少药残,提高出口创汇率的目的,还可以从本质上增强鸡只的品质,顺应了鸡的原始生活本质,如啄食沙砾,用脚刨地等原始生活习惯,例如鸡是有砂囊的,鸡的砂囊能将石头消化,其强烈的粉碎能力,由此可见一斑,若想增强鸡的消化吸收能力,应该在雏鸡时,就给鸡营造鸡原始的啄食沙砾,用脚刨地的环境,垫料中有木屑,可消化利用的玉米芯粉末、秸秆碎秆等,可充分锻炼鸡的砂囊和促进肠子生长的长度,在这种环境和条件下,可比一般普通的鸡盲肠的长度长三分之一。这样既强化了胃肠的消化功能又锻炼鸡的躯体和内脏,也杜绝了鸡的心理应激反应。

另外,我们知道,传统笼养鸡的消化道极短,这也是造成饲料消化不好,造成鸡粪中仍然含有大量营养物质,如鸡粪的粗蛋白仍然达到了28%左右的主要原因之一,在发酵床中饲养的家禽,消化道 长三分之一,从而大大提高了鸡对饲料的消化吸收率,其结果就是:①饲料报酬大大提高,料肉比大大降低,效益大增;②排出的粪便臭味大大减少,减少了发酵床发酵粪便的压力,延长了发酵床的使用寿命和发酵效率;③鸡舍内的空气质量更好,鸡更加健康,最终形成一个良性循环。一只鸡节约的成本(相对于传统笼养肉鸡的饲料药物支出等)可达到5元之多。 发酵床养鸡的死亡率和淘汰率相对传统笼养鸡大大减少,即使是蛋鸡的死淘率也可控制在5%左右,肉鸡在2%左右。传统笼养鸡的肉味道已让广大消费者唯恐避之不及,传统笼养鸡肉的腥味突出,这是近年来消费者追寻农村土鸡的主要原因之一,而发酵床养出的鸡只,不仅肉质好,口味好,鸡肉中的营养价值也更高,所以,发酵床养鸡,给很多传统笼养鸡业者提供了一个更好的养殖模式选择,鸡只更好销售,售价也更高,效益更好。

四、鸡舍的建造

根据当地风向情况,选地势高燥地带建设,可以建设大棚发酵床养鸡舍,大棚两端顺风向设定,长宽比为3比1左右,高3米,深挖地下30厘米以上,北方则要40厘米以上(也可以在泥土地面上四周砌30-40厘米高度的挡土墙,但同时鸡舍也需加高30到40厘米),以填入垫料。 地上式的更为简单一些,也适用于旧鸡舍的改造,只需要在旧鸡舍内的四周,用相应的材料(如砖块、土坯、土埂、木板、或其他当地可利用的材料)做30~40厘米高的挡土墙即可(其实是遮挡垫料),地面要求是泥地(使用水泥地面改造要在每平方米面积钻6-10个直径为4厘米的孔),垫料30~40厘米的垫料,加入百益宝EM原液混合均匀即可。 也可以采用半地下式的,即把鸡棚中间的泥地挖一点,如挖15厘米深,挖出的泥土,可以直接堆放到大棚四周,作为挡土墙之用,起到了就地取材的作用。总之,只要空出高度为30~40厘米的空间,放置发酵床垫料即可,再在上面盖上养鸡的大棚即可。 建设简单的大棚,以24×8米的大棚为例,面积为192平方米,造价不到8000元,如封底使用简单柱子、水泥瓦为结构的发酵床养鸡棚200平方米面积全部成本仅为1万元左右,而建设相应的标准砖瓦结构鸡舍,需要3万元左右。 充分利用阳光的温度控制:大棚上复薄膜、遮阳网,配以摇膜装置,棚顶每5米或全部设置天窗式排气装置,天热可将四周裙膜摇起,达到充分通风的目的。冬天温度下降,则可利用摇膜器控制裙膜的高低,来调控舍内温、湿度。冬天可将朝南遮阳网提高,以增加阳光的照射面积,达到增温和消毒的目的。使用寿命可达到6-8年。

大棚发酵床养鸡的通风:调节室内温度和湿度,能够正常保证温度15到20之间。可以使用传统的风机进行机械通风,或者自然通风。 垂直通风:大棚顶部,必须每隔几米留有通气口或天窗,可以由两块塑料薄膜组成,一块固定,另外一块为活动状态的,打开通风口时,拉动活动的塑料薄膜,露出通风口,发酵产气可以直接上升排走,并起到促进空气对流的作用,并可垂直通风;在夏天可以利用这一通风模式。 纵向通风:利用摇膜器,掀开前后的裙膜可横向通风;把鸡棚两端的门敞开,可实施纵向通风。自然通风不需要通风设备,也不耗电,是资源节约型的。 发酵床鸡舍内,设定相应的育雏箱,育雏箱由三个不同温度而连接在一起的一个整体箱组成。即休息室、采食槽、饮水槽,由休息室至饮水槽的距离不可低于60~80厘米,随着雏鸡的迹渐长大,迫使雏鸡每天至少行走50~60次。其实在发酵床养鸡舍中,雏鸡会更愿意,或更早地离开保温箱,到发酵床中活动和戏耍,啄食垫料,刨地等活动,从而锻炼了鸡只的健康和消化道能力。 同时,每隔数米距离,放置几根支撑起来的竹架子或宽孔塑料网,离地高度在30~40厘米左右,目的是让成鸡可以飞上戏耍,并休息的地方,夏天又可以起到清凉解署的作用,并可相应增加养殖密度,提高效益,减少心理应激。 同时,在鸡舍外另外单独建设一个隔离栏舍,以备病鸡处理之用。

六、垫料的组成

发酵床养鸡使用的垫料原料可以多种多样,混合使用,除了木屑、统糠粉或者稻糠或者大豆皮等一定要占到40%以上外,还可以选用经破碎或切短处理后的秸秆等材料。

发酵床的材料准备:稻草和秸秆或者锯末,水、土、食盐、EM原液。先将稻草或者秸秆切到10到15公分长,一般的我们经常铺30到40公分厚。按1立方垫料使用1-2公斤的EM原液,2-3公斤没有污染过的土、0.3斤的食盐。(因为粗盐中含有丰富的矿物质,有利于微生物的繁殖和分解粪便)。按照这样的比例加水(可以把食盐菌先加到水里)混合均匀,湿度达到30%左右,进行铺垫,1立方的垫料可以铺垫3-4平米。厚度为30-40厘米。这里要特别注意,当发酵床做好以后,不要立即把鸡放上去。先进行前期发酵,一周以后可以放入雏鸡。根据当地风向情况,选地势高燥地带建设,可以建设大棚发酵床养鸡舍,大棚两端顺风向设定,长宽比为3比1左右,高3米,深挖地下30厘米以上,北方则要40厘米以上(也可以在泥土地面上四周砌30-40厘米高度的挡土墙,但同时鸡舍也需加高30到40厘米),以填入垫料。 下表是使用百益宝公司产品的价格

选用产品 价格 铺垫面积 使用方法

1公斤原液 18元 1平米 直接混合,能发酵饲料和饮水

1瓶菌种 35元 10平米 做成菌液后使用

七、后期注意事项

(1)经常饮用1:200倍的百益宝EM原液稀释液,喂养发酵的饲料,能够提前分解饲料的营养成分,便于鸡的充分吸收。

(2)鸡放养的密度要掌握好,密度大了以后单位面积粪太多,发酵床的菌不能有效分解粪便,每个平方米五到六只。

(3)有益菌生长需要潮湿的环境,观察发酵床的湿度,可以在喷洒1:200倍菌液稀释液。湿度控制在40%左右。

(4)密切注意益生菌的活性:必要时需再加入百益宝EM原液稀释液来调节益生菌的活性,以保证发酵能正常运行。

(5)禁止化学药物:鸡舍内禁止使用化学药品和抗生素类药物,防止杀灭和抑制益生菌,使得益生菌的活性降低。

(6)必须注意通风换气。

(7)严格做好日常防疫。

八、发酵床养鸡的日常管理

发酵床养鸡适应于平养的肉鸡,和平养的蛋鸡。

⑴、选择健康雏鸡

农户饲养肉鸡和雏鸡大都靠外购,而购入的雏鸡好与坏,对育雏的效果影响很大,并直接影响养殖效益的高低。为提高育雏成活率,购雏时必须严把质量关,进行严格挑选,确保种源可靠、鸡种纯正和鸡苗健康,切不可贪图便宜购进不健康的鸡苗。挑选雏鸡时,除注重品种优良外,还必须保证来自非疫区。按照雏鸡“有膘、有毛、有骨、眼大有神、活泼好动”的标准进行选择,通过“一看、二摸、三听”的方法来鉴别雏鸡的强弱优劣。

⑵、控制好养殖密度

发酵床养鸡,一般控制养殖密度与传统养鸡略小一些,建议:1-7日龄33只,8-14日龄25只,5-21日龄22只。22-28日龄16只,29-35日龄14只,36-42日龄10只,43-49日龄9只,50-56日龄8只。另外,冬季可适当提高肉鸡饲养密度,利于棚内温度的提高。 育雏箱(1.0×1.0×0.21)米中可饲养150只,中雏时为50~70只。 新进入雏鸡之前,对之前的养殖设备进行清洗消毒处理,饮水器、料槽需先消毒,使用毒菌清1小包兑水100公斤,对栏舍、食槽、拌料场所和器具、周围环境进行喷洒消毒。 新进入雏鸡前,如果是新建大棚则进行简单消毒即可,如用1小包毒菌清兑水50公斤进行喷雾消毒;如果是旧鸡舍,使用毒菌清1小包兑水20公斤,对栏舍、屋顶、墙壁、笼具、食槽、拌料场所和器具、周围环境进行喷洒消毒(不是垫料),要求对每一个地方喷湿透为止,且最好是相隔三天后再进行消毒一次。 然后,消毒剂气味消失后(三天后),把垫料简单翻拌一下,以每平方米喷洒10倍稀释的EM原液1公斤,表层垫料控制含水量在40%(看起来是湿的,但用力捏不出水来)。同时,入雏前最少要有预热过程,使育雏棚舍内温度保持在32-35℃。

⑶、与发酵床养猪相似,需要经常观察粪便情况。

发酵床养鸡不需要像发酵床养猪一样需要把粪便进行人工掩埋,基本都是鸡自己在用脚刨地的同时将自己的粪便掩埋在垫料中。但建议每20天进行15厘米翻动一次。 发酵床养鸡不能像发酵床养猪那样需要补充水分,即使是夏天只需要2-3天使用100倍的百益宝EM原液简单喷洒一次,不能喷洒鸡身。冬季、雨水季节可以长时间不喷洒,主要根据垫料表面的湿度要决定,只要垫料有些湿润就不需要补充。

对于一般性个别鸡拉稀现象,可以挑出来,进行隔离治疗,治疗完毕再放回发酵床鸡舍。病鸡排泄物进行清除,清除其所拉出的粪便,同时在拉稀粪便处洒上生石灰粉(或纯EM原液)后将粪便与石灰埋入20厘米深发酵床垫料中,以后石灰粉会自然消失融入垫料中。 注意观察食槽饲料,尽量做到自由采食,同时供应足够的饮水。饲料或饮水中添加微生物制剂。

⑷、保证鸡只24小时都能吃到料。

饲料中添加EM原液的方法:可以按每吨饲料添加2公斤百益宝EM原液进行饲养,或者按饲料量的5%添加EM原液。两种添加方法可以同时使用,也可以单独使用。 在饮水中添加EM原液的方法:可以在饮水中添加EM原液,添加EM原液的量为饮水量的2~5%。如果在饲料中已经添加了EM原液的,则在饮水中就不需要添加EM菌了,反过来,如果在饮水中添加了EM原液的,则在饲料中就不需要添加EM菌了,二者选择取其一即可。 也可以通过给鸡喂给发酵糟渣的方法进行微生物制剂的补充供给,如发酵豆渣、发酵潲水、发酵薯渣、发酵酒糟等,添喂了发酵糟渣的,就不必使用EM菌。

⑸、注意观察垫料数量情况,和垫料表面湿度情况。

采用纯锯末做垫料的发酵床,并且按照我们以上技术制作,一般只需要在每批鸡出栏后(或每3-4个月)补充极少量的新垫料(约5%),或者两批鸡出栏后补充一次(6-8个月)。这和其他发酵床技术每个月要补充约10%的新垫料比较有巨大区别。 具体补充的数量,完全靠你的肉眼进行观察,少了进行补充,直接补充主要惰性原料即可,如木屑,或统糠粉等,并用水略为打湿,表层垫料的含水量控制在40%左右,即看起来是湿的,但用力捏也捏不出水来,比较干爽的样子,这样做,一是保证鸡舍内不太潮湿,二是不能扬尘,如果扬尘,则会影响到鸡的呼吸系统。 注意观察表层垫料的含水量情况,上面说了,控制含水量在40%左右,不能扬尘,可以用手抓一把料,对着阳光吹口气,如果有扬尘,则需要喷洒一点水(或50~100倍稀释的EM原液)到垫料表面。 冬天和温度低于15℃时垫料宁肯干一点,不能过湿。垫料的厚度控制:随不同的季节,而有所不同,冬天最好多加点垫料,厚一点为好,夏天则可以减少一点垫料,以养殖舍内不臭为准。另外,如果养殖密度比较大的,也要垫厚一点垫料,垫料的厚度不一而定,主要看季节和养鸡密度而定。 垫料厚度的控制是人工添加(夏季可以一直不添加新垫料),添加的垫料可直接用惰性主原料(最好是锯末),加上清水和EM原液(每100公斤锯末需要添加50公斤水+1公斤EM原液混匀即可使用)。 平时多注意表面层的水份,如果太干,则需洒上点水,最好是以100公斤清水+1公斤EM原液稀释使用,如果阴雨天气发现表层垫料过于湿润,则需要用耙子和铲子进行适当松料,把耙铲插入料中约15厘米左右,抖动几下,如此进行松料操作,目的是让微生态垫料适当松动,以便进入更多的空气,加速发酵产热,蒸发更多的水分,也便于水份从垫料中挥发出来,适当打开卷帘和天棚窗口等进行通风。太湿的情况下,也可以采用掺入新鲜的含水量少的垫料进行中和水份。其实在发酵床实施中造成水分过大的情况是很好解决的。 总之使表面层垫料的含水量保证在不干不湿的状态,目测有湿的感觉,含水量大约在40%,但又不太湿,较松散不板结的样子。

⑹、垫料微生态平衡的维护

这一点,除了根据上面的垫料数量和含水量的维护外,主要靠闻气味来诊断发酵床是否处于正常的运行状态。 正常运转良好的微生态垫料气味应该清香、有原料味(当然使用越久的垫料,气味越没有原料味,而多了点发酵粪便的气味,但不臭,刚开始使用的垫料还应该有曲香味,如果垫料中有氨味和轻臭味,则说明可能粪便分解不了,排泄的粪尿超过了微生态垫料的消化能力,这时候,有几点可以做:①需要增加垫料厚度,即补充垫料,特别是进入冬天,或气温转冷的天气情况下,靠别的措施无法根本解决问题的情况;②添加EM原液,可以在垫料表面洒入EM原液,也可以翻动垫料,洒入到15厘米以内层中;每平方米洒入1公斤EM原液;③翻动垫料层,耙松垫料,以进入更多空气,增强发酵效果,这种做法主要是在经观察垫料比较板结的情况下进行,或垫料水份过高的情况下进行;④减少饲养密度,这种做法主要是雏鸡进入中大鸡阶段,需要进行密度调整的情况下进行; 一个好的微生态垫料,一般一次制作后,可以连续使用三年以上,甚至十年,垫料如果板结加快,分解粪尿能力下降,可以考虑更换垫料,使用新制作的垫料,更换时,挖出老垫料层上面的20厘米即可,最下层垫料气味正常,甚至有香味,可以留作为菌种源之一,作为下一批垫料制作的菌种源,只要补充上面垫料层即可。在两次使用最下层垫料后,则考虑全部更换垫料。 你也可以考虑将使用几年后的垫料,进行日光曝晒几天,再重新使用,不过重新使用的老垫料只能最多占整个发酵床垫料的一半。

⑺、关于发酵床垫料中的温度问题

垫料使用时间天 垫料中的温度℃ 说明

1-7 30-50 当中层垫料温度低于35°时即可进雏鸡

8-60 40-28 一般在20天后温度基本维持在30°左右

60天以后 22-30 即使是环境温度在零下,垫料中的温度一般都在22°以上

注:测试温度是指垫料20厘米深的温度,垫料表面的温度在夏季感觉与空气相当或稍凉,冬季稍暖。

测量方法是:先用小木棒或铁棒插一个小洞,再立即把温度计插入进行测量,读数时,不要拨出,保持插入的状态进行读数。不能用铁铲挖开后进行测量,因为如果外界温度比较冷时,挖开后,料温度会立即降低,影响正确测量数据。

⑻、发酵床养鸡大棚中的气温控制问题。

肉鸡的适宜温度是:1-2日龄34-35℃,3-7日龄32-34℃,8-14日龄30-32℃,15-21日龄27-30℃,22-28日龄24-27℃。29-35日龄21-24℃,35日龄至出栏维持在21℃左右。

周龄与温度表

周龄 1~2日龄 3~7日龄 2周 3周 4周 5周

白天 34 31 29 27 26 24

夜间 34~35 32~34 32 29 28 26

周龄与温湿度表

周龄(日) 温度(℃) 湿度(%)

1~3 35~34 65~70

4~7 33~32 60~65

2周 32~30 60

3周 30~28 60

4周 28~26 55~60

5周 25~22 45~50

棚内温度要求一般不能低于18℃。温度是否合适,除观察温度计外,还可以通过观察鸡群的活动来判断。当温度合适时,肉鸡表现活泼,分布均匀,食欲良好,饮水适当,睡眠时不挤堆,安静,听不到尖叫声。温度低时雏鸡会;堆挤在热源旁边,也会乱挤在饲料盘内。肠道内物质呈水状和气态,排泄的粪便轻稀且出现糊肛现象。发出尖叫,夜间睡眠时不安静,易挤堆甚至出现压死或憋死现象乏光泽温度过高时,鸡不好动,远离热源,张口喘气,采食量减少,饮水量增加,往往出现拉稀现象。温度长期偏高则生长发育缓慢,羽毛缺;应视不同情况灵活调整棚内温度。调整温度的方法是通风,如卷帘的方法来使大棚两头的纵向通风,或开天窗通风口进行垂直通风。定期通风(虽然采用发酵床养舍空气得到大大改善,基本没有不良气味,但建议在每天中午温度较高时开窗通风,以降低舍内湿也有助于排出多余的氨气、尘埃、二氧化碳等有害气体,)使得空气更加新鲜,从而减少呼吸道及肠道疾病的发生。

⑼、发酵床养鸡大棚中光照强度和时间的控制

光照强度与时间,与发酵床本身没有关系,但也是养鸡当中必须重视的问题之一:

光照:光照的目的是延长肉鸡的采食时间,促进生长。有人认为光照时间安排整个饲养期每天23小时光照,1小时黑暗,但采用此法中后期肉鸡死亡率增加。因此,我们建议采用下列光照时间,既不影响肉鸡生长又可提高成活率。即:1-2日龄24小时;3-42日龄16小时光照,8小时黑暗;43日龄后23小时光照,1小时黑暗。光照强度的原则要求由强变弱。1-7日龄应达到3.8瓦/平方米。8-42日龄为3.2瓦/平方米,42日龄以后为1.6瓦/平方米。前期光照强一些,有利于帮助雏鸡熟悉环境,充分采食和饮水;后期强光照对肉鸡有害,阻碍生长,弱光则可使鸡群安静,有利于生长发育。另外,为了使光照强度分布均匀,不要使用60瓦以上的灯泡,灯高2米,灯距2-3米为宜。

⑽、饮水与给料注意事项

雏鸡刚接入育雏棚时应先饮水后喂料。在3-5日龄内最好饮温开水,水温与室温一致,以后改饮凉水。除了投药和防疫需要限水外,饮水供应不能间断。饮水的质量要求新鲜、清洁、卫生。饮水器每天都要清洗和定期消毒。

喂料:刚进雏时饮水后2小时喂料。最初5-7日龄可将饲料撒在干净的报纸、塑料布或饲养盘上让鸡采食,为节省饲料减少浪费,自4-5日龄起,应逐渐加设料桶,7-8日龄后全改用料桶。除第2周需要限饲外,其他时间自由采食。第2周实行限饲,喂九成饱可减少肉鸡猝死症的发生。饲喂次数应适宜,一般第1周每天喂8次,第2周每天喂7次,以后一直到出栏每天喂5-6次。一般每20-30只鸡需要1个料桶。料桶边缘应与肉鸡的背部等高,每次加料不宜过多,可减少饲料的浪费和污染。0-3周龄用前期料,4-5周龄用中期料,6周龄至出栏用后期料。各阶段之间在转换饲料时,应逐渐过渡,有3-5天的适应期。若突然换料易使肉鸡出现较大的应激反应,引起鸡群发病。

⑾、疾病防疫参考程序和用药参考程序

疾病防疫程序:建议免疫程序:4-5日龄肾型鸡传染性油乳剂灭活苗每只鸡0.25毫升肌肉注射。7-9日龄鸡新城疫Ⅳ系苗+传支H120二联苗点眼、滴鼻各1次(或同时每只鸡颈部皮下注射0.2毫升鸡新城疫油乳剂灭活苗),14-16日龄法氏囊中毒苗1倍量饮水或法氏囊冻干弱毒苗双倍量饮水,26-28日龄法氏囊中毒苗双倍量饮水,31-33日龄鸡新城疫Ⅳ苗双倍量饮水(如7-9日龄已注射过新城疫苗可免此项)。

建议用药程序:1日龄口服补液盐、金赛维饮水;2-6日在饮水中添加禽康宝,用量按说明使用,每天2次,以后每月用药一次、连用5天;8-12日龄在饲料中添加新咳喘素、以后每月用药一次、连用5天;15-17日龄氟哌酸纯粉0.005%饮水,并在饲料中添加痢疾速治散;15日龄以后用多种抗球虫药(如马杜拉霉素、氯苯胍、盐霉素等)交替使用,用药7天停5天;31-33日龄环丙杀星或恩诺杀星0.005%饮水。

遇到当地有疫情,则也要在空舍后对发酵床舍进行正常消毒工作(消毒可以与百益宝EM原液交替使用,但间隔时间需3天以上为好),或平时的消毒工作程序不能减,只要是表面消毒,一般不影响发酵垫料内层的正常发酵力,鸡舍消毒过后,微生态垫料的发酵会正常进行,不受影响。

EM菌在养鸡中的应用

(一)、饲养蛋鸡使用EM的效果:

1、提升蛋的品质增加产品价值、提升产蛋重、提升产蛋率、降低蛋腥味。

2、提升饲养效率、提升饲料换肉率、提升日增重、提升育成率、提升生长效率;增加适口性,採食量上升;增加饲料消化吸收、降低繁殖障碍。

3、提升环境卫生和动物健康;提升免疫力,患病率下降、降低损失;医疗费用减少、减少支出;抑制畜舍之臭味、提升畜舍环境品质;蚊、蝇等病媒减少、提升畜舍环境卫生;粪便容易制成堆肥。

(二)、饲养肉鸡使用 EM的效果:

1、提升肉品质增加产品价值、提升肉质、降低肉腥味

2、提升饲养效率、提升饲料换肉率、提升日增重、提升育成率、提升生长效率;增加适口性,採食量上升;增加饲料消化吸收、降低繁殖障碍。

3、提升环境卫生和动物健康;提升免疫力,患病率下降、降低损失;医疗费用减少、减少支出;抑制分解畜舍之臭味、提升畜舍环境品质;蚊、蝇等病媒减少、提升畜舍环境卫生;粪便容易制成堆肥。

(三)、EM有效微生物应用在养鸡上的三种使用方式:

1、 在动物的饲料中添加EM发酵饲料。

成鸡 :添加量为总饲料量的0.5~1%。

雏鸡 :添加量为总饲料量的0.5~3%。

2、 在环境中喷洒 EM菌液。

将 EM菌液稀释300~500倍后喷洒在环境中,以及清洗鸡舍。

发酵技术篇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

发酵技术篇4

关键词 养猪;微生物发酵床;作用原理;推广应用;前景

中图分类号 S828 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)10-0261-02

随着养猪规模化、集约化程度的不断提高,肥东县养猪业面临三大难题:一是畜产品安全;二是养猪效益;三是环境治理。导致这三大难题的主要原因是药物残留、能源紧缺、疫病控制、环境污染。要建设美丽中国,美好肥东,作为一名畜牧兽医工作者,应积极探索,深入调查研究,推广新技术。2010年,肥东县从专项资金中拿出100多万元对微生物发酵床养猪技术进行引进与推广。笔者通过参与微生物发酵床生态养猪技术的应用与推广,对该项技术在生产上的应用进行分析,以促进该技术在生产上的进一步推广应用。

1 微生物发酵床生态养猪技术概况

1.1 微生物发酵床养猪技术原理

发酵床养猪又称为畜禽粪便原位降解健康养殖,在国外又称深层垫料养殖或自然养殖,是一种实现畜禽粪便原位降解的生态、环保、经济方式。发酵床养殖技术就是依据生态学原理,利用益生菌资源,集生物技术、发酵技术、养殖技术和工程技术于一体的现代综合养殖技术。该技术的核心是在猪舍中填入深层有机垫料,让猪粪便在有机垫料中通过微生物发酵降解,充分运用空气对流和太阳高度角原理、生物发酵原理、温室和凉亭子效应原理、有益菌占位原理,达到促进生猪生长、提高机体免疫力、减少疾病的同时,实现猪舍(栏、圈)免冲洗、零排放、无污染的和谐统一[1]。此项技术的关键在于因地制宜地选择和搭配稻壳、木屑、秸秆粉、米糠等有机物,利用有益菌剂经过发酵处理制成养猪垫料层,以猪粪尿为基础营养,通过碳氮比、粒度、水分调节促使有益微生物迅速繁殖,从而使病原微生物的生长发育受到抑制,生猪生长环境得到显著改善,粪尿等排泄物也不断地被消化分解。

1.2 微生物发酵床养猪的优点

该技术具有“三节省,两提高,一增长,零排放”等诸多优点,即省水、省料、省劳力;提高抵抗力,提高畜肉品质;增加养殖效益;无污染,实现零排放。①彻底解决养猪对环境的污染,解决粪便处理难题,不仅使猪场环境得到改善,而且推动了新农村建设[2-3];②改善猪生长环境,促进猪只健康生长。由于发酵床猪舍采用全开放形式,猪舍温湿度适宜,光照充足,通风透气性好,利于猪的生长。猪粪尿在发酵菌的迅速分解下,猪舍中不会臭气冲天和蚊蝇滋生。另外,有益微生物能够提高猪只的抗逆、抗病、抗应激能力;③提高商品肉的质量。饲养过程中抗菌性药物、抗生素用量少甚至不用,能够提高猪肉的品质;④变废为宝。垫料在使用3年后,形成可直接用于果树、农作物的生物有机肥,达到循环利用、变废为宝的效果;⑤提高劳动生产率。采用发酵床养猪技术,每个人可饲养母猪100~200头或育肥猪500~1 000头,养殖量大大提高,这是因为该技术不用进行水冲猪舍和清除猪粪,劳动生产率得到较大提高。⑥经济效益增加。发酵床养猪技术比传统养殖技术节约水用量75%~90%,仅在水电、兽药、饲料等方面的节约,每头猪可增效50~80元。

1.3 安徽省的推广应用情况

安徽省发酵床养猪技术从2006年开始在蚌埠地区试验应用。安徽省畜牧技术推广总站针对我国南方地区,特别是安徽省夏季高温高湿的自然条件,在别国研究应用的基础上,组织有关院校及推广部门开展了发酵床养猪技术研究。通过试点,该项技术以“环保、安全、高效”等优点逐步得到广泛的认同,已在16个市全部应用,形成良好的推广氛围,取得了良好的效果。

2 肥东县对微生物发酵床养猪技术的推广应用

作为“合肥东大门”的肥东县,是生猪养殖大县,年出栏生猪90余万头,微生物发酵床养猪技术在该县的推广应用,对推进肥东生态文明建设、建设美丽肥东、改善新农村环境、增加农民收入具有重要意义。2010年县财政拿出专项资金在全县推广微生物发酵床养猪技术,对验收合格的新建发酵床猪场进行奖励,并成立发酵床生态养猪技术专家组,重点从猪场规划、猪舍设计模式、发酵剂筛选、发酵垫料选择、发酵床日常管理、防暑降温、防疫消毒、饲养管理等方面进行试验研究,总结出一套适合肥东县的发酵床养猪技术和模式,已建成并产生良好效益的达7家,建设面积超过5 000 m2。现就这几家的推广应用情况进行分析。

2.1 推广应用范围及设计模式

根据发酵床要保持通透性、防雨淋、防水浸这一特点,肥东县在推广应用时根据地理环境及地下水位的高低选择不同的设计模式:在南方,靠近巢湖流域的养殖场,选择地上槽模式,推广面积超过1 500 m2;在北方,地处江淮分水岭的养殖场,推广地下槽模式,推广面积超过3 000 m2;在南北之间的养殖场,采用半地下槽模式,推广面积超过600 m2。

2.2 不同模式的设计技术要点

一是地上槽模式。在地面上建设垫料槽,垫料槽底部与猪舍外地面基本持平或略高,操作通道、硬地平台要垫高50~100 cm,保育猪、育肥猪分别垫高50~80、100 cm左右,利用猪舍外墙、硬地平台的一侧建设长槽,并用铁栅栏进行分隔,形成多个圈栏,以免猪只相互串栏。二是地下槽模式。在地表面以下建设垫料槽,槽深60~100 cm,保育猪、育肥猪分别为60、100 cm左右。若是新建猪场,地下长槽一次性开挖,再用铁栅栏分隔成多个圈栏;若是旧猪舍改造,则可以在原圈栏进行坑槽开挖。三是半地下槽模式。地上、地下各建1/2垫料槽,操作通道、硬地平台用开挖的地下部分的土回填。保育猪、育肥猪的槽深分别为60、100 cm左右,长槽的建设与分隔模式同地上槽。

2.3 发酵料的构成及床体养护

为使发酵床性能良好,应科学选择垫料。实践表明, 发酵料以碳供应强度大、供碳能力均衡持久、通透性、吸附性好的材料为佳,以提高碳氮比,保证发酵床养猪垫料原料或原料组合总体碳氮比超过25∶1。

垫料的配比应本着因地制宜的原则,根据获得原料的成本、难易进行适时调整。现以肥东土山生态猪场为例,新建设计了300 m2锯末+玉米秸秆的地上槽模式和在地势较高的土山脚下改造设计了300 m2锯末+稻壳的地下槽模式。具体配方:锯末60%、玉米秸秆/稻壳35%、深层土5%;辅料:粗盐0.3%、米糠2.5 kg/m3;菌种:粉状菌种0.25 kg/m3、液体菌种2 kg/m3,最好选择推广液体菌[4-5]。2种方式各有利弊,锯末+玉米秸秆作为垫料原料组合,由于玉米秸秆透气性较好,发酵床散发温度较快,所以适合夏季防暑降温,也可省去硬地平台。但由于玉米秸秆比较松散,长期拱压,床体下降较快,所以要适时翻床和添加锯末。锯末+稻壳作为垫料原料组合,由于稻壳透气性差,发酵床散发温度较慢,所以适合冬季保温。但要保持通风透气,适时掌握温湿度的变化,加强疏粪管理,调整饲养密度。发酵床的养护就是要长期保持垫料适当的通透性,可经常翻动垫料,翻动深度保育猪、育成猪分别为15~20、25~35 cm。为使垫料中微生物正常繁殖,其水分含量通常应保持为38%~45%。因此,要经常检查发酵床垫料的水分含量,当垫料的水分下降时,要采用加湿喷雾提高垫料的水分含量,以免微生物的繁殖受阻。由于消化分解粪尿会损耗垫料,所以为使发酵床性能稳定,当其垫料减少10%时,要及时进行补充,并将新料与发酵床的垫料均匀混合,调节好水分。

3 常见问题与解决方法

3.1 防疫和治疗问题

正常的免疫程序不可减少,特别是规模化养猪场尤为重要,但抗生素等药品的用量可逐步减少,减少量一般可达50%以上。对严重感染或具有典型疾病特征的猪只立即隔离观察,进行治疗或淘汰,切实做好病死猪无害化处理。

3.2 消毒问题

由于垫料中存在发酵菌种,一旦发生疾病或疫病流行,必须要进行消毒。而正常消毒几乎不影响发酵床的工作,消毒时隔一段时间不要翻床。

3.3 温度控制问题

3.3.1 发酵床正常温度的处理。影响发酵床温度的因素主要是水分和通透性,有时表现为单因素影响,有时表现为双因素同时产生影响。如果水分偏高和(或)垫料过于疏松,发酵强度会加大,温度就会过高,常用的处理方法就是将垫料稍微压实,或者补充部分干料后将垫料稍微压实;如果水分偏低和垫料透气性稍差时,发酵产生的温度向空气扩散慢,往往会形成局部高温,通常可以通过适当补充水分、增强垫料通透性来解决;如果水分过高或过低也会导致发酵床温度过低,解决的办法就是调节好水分;如果垫料通透性过低,发酵床温度也低,这时就要通过疏松垫料,以增加垫料发酵强度,从而提高发酵床温度。

3.3.2 夏季防暑降温措施。一是提高猪舍防护结构的隔热能力;二是调整垫料厚度和湿度,在我国南方地区,炎热的夏季高温高湿,通风降温已经不能起到明显作用了(猪舍内外温度都会高达40 ℃以上),垫料如果过厚,两者的热量叠加,温度就更高了,所以要把垫料的厚度降到45 cm左右;三是重视猪舍通风,用水帘或冷风机降温;四是适当降低饲养密度;五是调整饲喂时间,补充钠、钾、镁等微量元素。

3.4 湿度控制问题

垫料发酵过程中,如果不升温,则由于水分过高或过低,可适当调节水分,添加垫料原料或加水。若发酵床的湿度过大,可以适当翻动垫料(或者补充新的垫料)来解决,当猪舍的湿度过大时可适当通过负压抽风来解决或清出太湿垫料晒干后再入床;过干的话可以采用加湿喷雾补水,也可以在补菌时补水。

3.5 夏季和冬季垫料的养护

夏季养护要尽量控制垫料水分,降低发酵强度;疏粪时尽量将粪尿集中在比较小的区域范围内,不必将粪尿均匀分布在整个发酵床。冬季养护除保育栏有特别要求外,其他同常规。保育栏的冬季养护也要注意控制垫料水分,因为保育猪粪尿较少,垫料发酵强度相对偏低,如水分过大会导致热量损失大,同时还会导致保育舍空气湿度加大,造成应激。

因此,在肥东县还要注意以下几点:一是选用锯末时,最好不使用松木、桦木或者是含油的锯末,因为此类锯末使用效果很差。二是地下水位高的地方,发酵床的发酵池千万不要下挖,一旦下挖,夏季就有可能导致发酵床的底部渗水,造成发酵床的失败。

4 应用前景

肥东县是生猪养殖大县,市民关心的是畜产品安全及环境污染等一系列问题,而微生物发酵床生态养殖技术是养殖业的一项技术革新,是一项复杂的系统工程,此技术能节约资源,改善环境,提高畜产品品质,符合低碳发展的时代需求。此外,肥东也是一个种植业大县,发酵床垫料可变废为宝,循环利用,生产有机稻、有机经果林。还可以结合新农村的“一池三改”(沼气池与改厨、改厕、改圈),加强立体化生态养殖,促进养殖、环境、资源与人类的和谐统一。

5 参考文献

[1] 安徽省畜牧技术推广总站.安徽发酵床生态养猪技术[M].合肥:安徽科学技术出版社,2012.

[2] 位孟聪,杨瑞.发酵床养猪技术简介[J].科学种养,2009(12):32-33.

[3] 李连帅.发酵床养猪的饲养管理与疾病防治[J].中国畜禽种业,2009(11):73.

发酵技术篇5

2.内蒙古农业大学食品科学与工程学院 内蒙古呼和浩特 010018

摘 要:发酵工程是一门内容丰富、涉及面广,并与生产实际紧密联系的一门课程,是工业生物技术的核心。通过仿真技术在发酵工程教学中的应用,阐述了仿真技术与发酵工程教学结合的基本思想,并通过实例阐明了仿真技术应用的优缺点,对仿真教学的方式进行了探讨。

关键词:仿真技术;发酵工程;教学实践;教育改革

Application of artificial technique in teaching of fermentation engineering

Liang Ruifang1, Xu Long1, Weng Hongzhen1, Yuan Qian2

1. Baotou light industry vocational technical college, Baotou, 014035, China

2. Inner Mongolia agricultural university, Hohhot, 010018, China

Abstract: Fermentation engineering with rich contents, covering a wide range and close connection with actual production, is the core of industrial biotechnology. With appllication of artificial technique in teaching of fermentation, this paper expound the basic idea of artificial technique combined with teaching of fermentation engineering, the advantages and disadvantages of application of artifical technique. Mode of simulation teaching was studied.

Key words: artificial technique; fermentation engineering; teaching practice; educational reform

从我国目前的教育发展现状及未来的发展需求来看,以信息化教育带动现代化教育已经成为教育改革的趋势。与此同时,如何推进实验、实训和教学模式的改革和创新,提高学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力,已经成为提高教育质量的关键,对职业教育更是重中之重。发酵工程是微生物、生物制药、生物工程、生物技术、食品等专业的重要基础课,课程内容丰富、涉及面宽,并且与生产实际紧密联系。为培养学生对发酵工程科学原理的理解与掌握,提高实验操作、科学研究及实际动手能力,需要在理论教学的基础上,向实验室小试、中试、生产性试验及工厂实践的方向发展,而且很多教学内容都应将单元操作与生产紧密结合。从教育改革的需要出发,立足于发酵工程教学的特点,我系在发酵工程教学中引入了仿真技术,传统的教育模式得到改善,使得教与学的方式发生了根本性变化。

1 基本思想

仿真技术在航天、航空、军事领域的应用具有悠久的历史,是设计的基本方法。随着现代科学技术的进步,尤其是计算机虚拟技术的发展,使仿真技术的应用领域和范围得到了迅速扩大,涵盖了社会的各个方面。随着现代教育技术的发展,仿真技术被引入到了实验教学中,称为仿真实验[1]。仿真技术综合集成了多个技术领域的知识,以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以各种物理效应设备和计算机为工具,利用系统模型对设想的或实际的系统进行实验研究的一门综合性技术[2]。

发酵工程在狭义上称为微生物工程,是在特定条件下通过人为控制,利用微生物或动植物细胞的生命活动而获得特定物质的技术过程,是现代生物技术的重要组成部分[3]。发酵工程主要包括上游工程,中游工程和下游工程三部分。其中优良菌株的选育,最适发酵条件的确定,营养物的准备等属于上游工程;最适发酵条件下,在发酵罐中大量培养细胞并生产代谢产物属于中游工程;从发酵液中分离和纯化产品属于下游工程。而下游工程技术又包括固液分离、细胞破壁、蛋白质纯化以及产品的包装处理等技术[4]。

若要利用电脑创造虚拟环境来模拟各种真实环境,并根据真实环境和实际操作情况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行,把仿真技术和发酵工程教学完美结合起来,需要将发酵工程中各个研究对象共性的规律提炼出来,归纳为各个单元操作,并将这些单元操作按照发酵工艺过程整合为菌种、培养基、种子扩培、发酵过程控制、提取、精制及包装一条主线,开发出基于企业的虚拟仿真场景的实践教学软件或技能训练平台。不仅可以节省学校的资金投入,快速而高效率地提高学生技能实践的进度;还可以实现技能训练中与仿真设备的交互,能够无限制地使用和复制,减少人为损坏的可能性;通过修改模型有效增加新设备的功能,优化资源库;充分利用网络实现发酵应用技能合作性训练、协同性训练以及远程训练等,达到资源共享[5]。从学生的角度,让学生根据所学的内容在相应仿真环境中,进行开车操作,可以自由改变各个工艺点的参数,自由控制各个节点的阀门,观察工艺反应现象,了解生产实践中每一部分对结果的影响,直到掌握工艺操作,模拟生产出合格产品为止。

2 发酵工艺仿真软件的应用

仿真技术在教学中的应用,可以通过我系引进的青霉素发酵工艺仿真软件实例来说明。该软件主要用于制药工程相关专业的教学培训,使参加培训的学生能够充分地理解青霉素生产工艺流程,一对一亲自动手操作,观察工艺反应现象,进行开车操作,同时对于操作过程和结果进行客观的考核与评定。

仿真软件以青霉素的生产工艺过程为主线,以各节点单元操作控制为重点来进行实践培训。如图1所示,在青霉素生产过程中,重点控制预处理、提取流程、精制流程、一次BA萃取、一次反萃取、二次BA萃取、脱色操作、结晶操作、抽滤干燥等控制点,使学生能够清晰地认识到关键控制点,并进行单元操作。

图1 青霉素生产工艺流程界面(图片均来自于教学软件)

在各单元中还细分出子模块。以预处理单元为例(如图2所示),子模块包含菌种介绍、孢子制备、灭菌、培养基配制、发酵工艺操作、发酵罐操作等,进一步深入到单元里的精细流程,并给予各模块非常鲜活的模拟现场,使学生能够在纵观全局的基础上,对设备和参数进行控制。

图2 发酵流程界面

涉及具体的操作控制时,可进入操作界面(如图3所示)进行各项参数的控制及阀门的开关,如对发酵过程中的温度、pH值、时间、各种填料、出料等参数条件的控制。在各参数设定好的情况下还可以对发酵情况进行实时观察,通过发酵情况(如图4所示)来确定各参数设定及操作是否正确,如果操作失误会产生故障,在故障的产生和排除过程中,锻炼学生的应急能力,熟练操作技能。

图3 发酵罐操作界面

图4 菌种曲线界面

青霉素发酵是典型工艺,可见仿真软件具有界面直观、生动,操作方便,易学易用的特点;仿真手段符合实际工艺要求,设备齐全逼真,弥补了传统实习中学生无法亲自动手操作的不足。通过对青霉素发酵工厂实物设备的仿真模拟,使学生对青霉素发酵的工艺原理、操作环境、控制系统、故障处理有了更深的理解。

3 仿真软件应用的弊端

虽然仿真软件在教学中具有高效率、高精度、安全、无消耗等特点,但是,仿真软件不应该也不可能取代实物实践。因为实物实践中会产生许多意想不到的问题并能发现思维盲点,而仿真过程是一个理想化的过程,在仿真软件中仪器、元器件的温度、料液浓度、黏度、颜色等物理特性无法感知;添加剂及化学药品的味道、气味也无法感知。同时,仿真操作时因为不用担心误操作带来的后果(例如:温度过高导致管道、罐体等设备的炸裂),操作不当造成的泄露、爆炸或实践装置损坏等意外事故,容易使学生麻痹大意。长此以往不利于培养学生严谨科学的学风,并且会削弱学生分析和解决实际问题的能力[6,7]。可见,仿真软件并不能完全取代现实教学中的实践操作。

4 仿真教学方式的思考

仿真软件的应用虽然大大提高了学生实验的积极性和主动性,给教学注入了新的活力,但它毕竟是教学的辅助工具,为了让它融入教学中,对传统教学的方式方法和观念进行改革,提高教学质量,笔者结合教学经验从以下几方面进行探讨。

(1)优化教学内容。发酵工程不仅与微生物学、生物化学和化工原理等课程密切相关,而且不同院系和专业对该课程的侧重点不同。需要我们选用的教材在内容阐述符合教学规律的基础上,能够反映学科发展的动态性和现实性,并体现课程本身的专业性和系统性,注重知识性和应用性。教师则要有针对性地编写教学大纲和安排教学内容,要求重难点突出,学时分配得当,避免重复[8,9]。因为教材平面图及仿真软件具有感官方面的不足,因此随着发酵工程学研究内容的不断丰富和发展,教学内容也必须不断充实更新,要充分利用资料图片或到工厂实地考察,使设备及部件变得更加生动直观。

(2)强化生物学和工程学两个基础。发酵工程是利用微生物特定机能在特定反应器中生产产品的技术过程,因而要坚持生物学基础和工程学基础并重,力求让学生在掌握生物学基本原理的基础上,利用工程学认识发酵过程的放大与控制的基本特点[3]。基于以上要求,我们加强了反应动力学方面的讲解。利用仿真软件把发酵过程放大,使发酵过程控制等内容与工程相关的理论基础与实践应用结合起来,并通过仿真软件展现发酵过程的多尺度问题,将生物学和工程学基础有机地结合起来。从而锻炼学生通过工程的视角和思维,运用工程的原理和方法解决实际问题的能力。

(3)建立良好的协作学习模式。在教学及仿真软件操作过程中,对学生进行组或工段的划分,建立岗位模拟的协作学习模式,使学生进行自由探索和自主学习,并在学习中互相支持和配合。 注重各岗位或工段之间的配合及与环境的交互作用,一方面引导学生通过仿真软件,根据自己本身的情况,从不同的角度选择自己学习的切入点,建立起理论知识和实践的结合点,达到对新知识的掌握;另一方面,学生可以利用实际工程设备以及网络集成信息系统进行学习的自我考核,并在教师的组织和引导下一起讨论和交流,使学习者群体的智慧与思维被整个群体所共享,共同完成对所学知识的完善和更深刻的理解[10]。

(4)开放实验室。实验课是高等教育教学体系的组成部分。发酵工程实验是培养学生科研思维和实践能力的重要手段之一,在生物工程教学中占有十分重要的地位[11]。应打破实验室只在上课时间对学生开放的传统模式,采取在整个课程期间,对学生全天候开放实验室及其仪器设备,并提供相应的仿真软件的实验室管理模式。这样,学生就可以根据自己的需要随时进入实验室,进行课程知识的实验操作,方便其自主地预习或复习课程。实验室的开放,能够最大限度地发挥教学资源效益,扩展学生自主发展和实践锻炼的空间[12]。

(5)加强实践教学环节。发酵工程是来源于工厂实践,又应用于工厂生产的综合性和实践性都很强的课程。实践在这门课程中占有非常重要的地位,而仿真软件正是理论教学与实践之间的桥梁,仿真软件实现了理论与实践教学有机结合。为了让学生深刻理解理论讲解内容,仿真教学环节应让学生加强了解并初步掌握发酵设备。利用仿真操作对学生进行严格的基本功训练,并进行阶段性的基本技能考核,合格者方能进入工厂实践,以此来调动学生学习的积极性、主动性,培养学生刻苦钻研的精神。但仿真软件不能完全取代工厂实践。虽然仿真软件很直观,但和实际情景有很大的差别,实际仪器元件的使用有很多经验问题,仪器的摆放、设备的布局及连接操作等在电脑上也是不能实现的,这方面的经验必须从实际操作中获得。这就要求教学实训基地要和企业具有长期的合作关系,不仅能让学生进行参观学习,还要能够让学生进入车间进行生产实践。

5 结束语

将仿真教学应用在发酵工程教学中,可以节约大量的教育成本,带来很多方便。对学生来讲,也摒弃了一些不好的学习习惯,有效地提高了学习效果和效率,是辅助教学、提高教学质量的有效手段和重要途径,是我们应该大力提倡和推广的。但是仿真教学还具有一些弊端,因此我们不能完全依靠仿真教学解决实践教学任务,不能用仿真教学完全替代实物教学和生产实习。综上所述,我们应该将仿真教学和实践教学有机结合起来,相辅相成,扬长避短,充分发挥各自的特点,推动我国教育的发展。

参考文献

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[2] 李妍,崔永利.仿真技术在实践教学中的应用与研究[J].信息技术,2006,11:107-111.

[3] 陈叶福,肖冬光,陈宁.对发酵工程课程教学的几点思考[J].中国轻工教育,2010,2:64-65.

[4] 谢希贤,陈宁,徐庆阳.发酵工程开放式教学的改革探讨[J].中国科教创新导刊,2010,7:181-182.

[5] 陈鹏.虚拟仿真技术在服装工艺教学中的应用研究[D].长沙:湖南师范大学,2009.

[6] 何连琴,陈跃华.仿真技术的实验教学应用与探讨[J].中国现代教育装备,2009,15:73-76.

[7] 潘应晖.数控仿真软件教学应用探讨[J].武夷学院学报,2011,30(2):81-84.

[8] 黄方一,杨登想,杨艳燕.高职院校发酵工程课程教学改革探析[J].现代农业科技,2009,23:370-375.

[9] 黄金林,潘志明,焦新安.发酵工程课程教学的思考与探索[J].生物学杂志,2005,22(5):46-50.

[10] .仿真教学在高等职业教育中应用研究[D].济南:山东师范大学,2008.

发酵技术篇6

关键词:秸秆;厌氧发酵;沼气;接种物浓度;物料配比

中图分类号:216.4 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.11.007

Research on New Technology of High Efficient Biogas Fermentation

CHEN Qiang1,ZHAO Li-wei2,SU Ya-xun2,WEI Li-ying3

(1.Tianjin Green Power and Plant Nutrition Technology Development Company Limited, Tianjin 300300,China;2. Tianjin North Garden Ecological Environmental Engineering Research Institute, Tianjin 300300,China;3. Tianjin Yuan Lin Productivity Promotion Company Limited, Tianjin 300300,China)

Abstract: This paper aims to study both a time-saving and cost-effective straw biogas technology, the main research focus on effect of three kinds of inoculum concentration, four kinds of material ratio and five kinds of fermentation material on the fermentation. The results showed that the optimum moisture content of inoculum was 85%; the best quality straw and inoculum ratio was 1∶30; Among 5 kinds of fermentation feedstock corn stover fermentation was the best; Crushed straw directly mixed with the inoculums can evenly rapid fermentation without retting, carbon and nitrogen ratio adjustment process before fermentation.

Key words: straw; anaerobic fermentation; biogas; inoculum concentration; material ratio

随着沼气工程大规模发展,原有的沼气发酵原料渐显不足,迫切需要开发新的原料来源。据统计,我国每年产生的农作物秸秆总量约7亿t,除去用于造纸、饲料以及沤肥还田外,还有约3.7亿t秸秆可作为能源物质加以利用[1]。农作物秸秆是一种重要的富含有机物(80%~90%)的生物质能源[2],具有资源量丰富,来源方便等特点,利用厌氧发酵技术处理秸秆不仅为我国秸秆的综合利用开辟了一条重要的途径,打破了农村沼气建设对畜禽养殖的依赖,而且有效地促进了农村可再生能源发展的进程。这既有助于提高秸秆资源化利用率,又能够促进我国沼气事业的发展。因此,秸秆发酵沼气在中国新农村建设中有着广阔的前景[3-4]。

近年来,秸秆沼气技术在国内外均有研究。世界上沼气行业最先进的德国,均采用鲜秸秆进行发酵,而干秸秆的发酵至今没有突破。我国的传统秸秆沼气,虽干、鲜秸秆都有使用,但是为了达到快速降解的目的,均需对秸秆进行预处理,常见的预处理方法包括物理、化学和生物方法[5-6]。这些方法不仅工艺复杂而且成本较高,很难推广。因此,纯秸秆的降解一直是国内外难题。

综上所述,笔者通过对比3种接种物浓度、4种物料配比以及5种发酵原料对发酵沼气效果的影响,最终得到一种既省时省力,又节约成本的高效益的秸秆沼气发酵技术,可为纯秸秆发酵技术在大中型沼气工程中的推广应用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 原料和接种物

发酵原料为玉米秸秆、稻草、花生皮、玉米芯和棉秆等5种发酵原料,均采自天津市静海县,已自然风干3个月。试验前将秸秆利用底部筛网8 mm的锤片式揉搓机进行粉碎处理,粉碎后的玉米秸秆、稻草、花生皮和棉秆呈纤维状,玉米芯呈颗粒状。

接种物为河北省青县正常使用的沼气池中的沼渣(底泥),颜色呈黑褐色,含水量为85%。根据试验需要,将此接种物通过沥水和加水处理,最终得到含水量分别为80%,85%和90%的3种接种物。

发酵技术篇7

[关键词] 高效优质;发酵床养猪;技术

一、准备阶段

1.猪舍的建造:一般要求猪舍东西走向坐北朝南,充分采光、通风良好,南北可以敞开,通常每间猪圈净面积约20m2(可根据具体情况调节,但猪舍不能低于10m2),猪舍墙高3m,屋脊高4.5m,屋面朝南面的中部具有可自由开闭的窗子,北侧建自动给食槽,南侧建自动饮水器。饲养猪15头左右。

2.发酵床:一般地下式发酵床应该下挖0.5m左右,铺上垫料后与地面平齐,地上部分四周砌矮墙。

3.注意事项

(1)菌剂用量:20㎡猪圈(15头猪左右,)用金宝贝发酵助剂2Kg,先将1.6Kg一次性撒完,其余作增补用。

(2)稀释:金宝贝发酵助剂与米糠(或玉米粉,或麸皮),按1:5以上的比例均匀混和稀释(新鲜米糠的营养效果优于陈旧米糠),再均匀撒入锯末中,有条件的可适当喷撒5%的红糖水到米糠菌剂混和物中,促进菌群繁殖。

(3)锯末用量:20㎡猪舍垫料厚度不低于0.5m,锯末总用量约10m3。发酵助剂可一次性均匀撒入全部垫料中,也可分3~4层局部性集中撒入。

(4)垫料:用锯末或锯末与稻壳、秸秆等混合,但表面20~30cm仍用锯末。注意稻壳要破碎适度(长度在0.5~0.2cm)。

(5)湿度:猪排尿后垫料的最大湿度不能超过65%,防止雨水或地下水渗入床内。

二、技术要点

1.常规管理

(1)进床:选择60~70日龄、体重达23~28Kg猪仔进床,进床前要做好疫苗接种、体内外寄生虫防治。

(2)饲料:主要由玉米、大麦等原粮组成,不能使用促进生长的添加剂和抗生素类药物。

(3)消毒:场区、猪舍周围环境、舍内硬质地面、墙体及用具等都要进行严格的消毒,消毒后翻一次圈,促进菌群繁殖,达到新的平衡;每批猪调出后,要清扫干净,硬质地面彻底清洗,10~15d后进行新一轮养殖。

2高温管理

(1)发酵床降温

1)降低发酵床垫料的厚度:降低发酵床的厚度,不仅减少了垫料的发热量,利于猪拱翻到底,促进垫料中的热量散发,降低猪舍温度。

2)控制能量原料:添加适量的能量饲料,保证菌种复活繁殖。

3)降低养殖密度:建议1.5~2m2/头;在高温季节养殖密大会造成环境温度升高,不利于猪的生长发育。

(2)机械物理降温

1)屋面喷淋降温:在屋面增装喷淋,在高温时直接将井水喷淋屋面,可有效降低舍温。

2)舍内喷雾降温:是瞬间降低环境温度和给垫料补水的有效方法,在最热的中午时间开启喷雾装置,一般每次开启10min左右,而且是。喷雾降温的关键是喷头要雾化好,使喷雾出来的水粒足够小,在空气中就雾化,并吸收空气中的热量而挥发掉了。

3)加强通风:在高温湿热的天气,开启风扇是解决空气闷热的有效措施,开启的方法都是将室外的空气往养殖房舍内吹,促使内外空气流通,改善猪舍湿热环境。

4)运用降温水帘:大型养殖场,在初建时安装降温水帘风扇是最好的降温措施,它可以在夏季很好地应对各种发酵床带来的闷热问题。

5)遮阳网降温:建棚式猪舍时可同时建好活动遮阳网设施。注意遮阳网与猪舍屋面要有一定的空间距离,并且以活动式遮阳设施更好。

(3)饲养管理

1)增喂青绿饲料:夏天正是青绿饲料比较多的季节,可以采集一些青饲料,粉碎或切碎后,以一定比例加入到饲料中一起喂养,可以起到很好的降低猪热应激的效果。

2)适量添加盐分:在饮水或饲料中添加小苏打粉可以调节体液酸碱平衡,减少热应激。

添加量为每头每天3~8g,拌入饲料中喂,也可以选择在饮水中添加0.1~0.2%的小苏打粉。

3)保证清洁饮水:夏季猪舍要有足够的清洁饮水,让其自由饮用。有条件的在饮水中添加电解多维等进行应激预防。

4)做好蚊蝇防治:做好蚊蝇的预防,可以减少猪因蚊子、苍蝇骚扰带来的烦躁不安,减少热应激,防止疫病传播。

5)适时喂食:在比较凉爽的时间段喂猪,也可以采用湿拌料的方法喂猪,要求猪一次性吃完,以防止食物霉变。

6)增加饲料营养。在夏天猪的采食量下降,适当增加猪饲料的能量和蛋白质浓度,提高猪的抗性,促进猪的生长发育。

参考文献

发酵技术篇8

关键词:食品 发酵 生物技术

生物技术运用于现代食品生产领域,尤其对食品中的发酵过程起到一定的促进推动作用。从生物技术的应用特征来分析,能够利用生物机体、生物系统创造新的品种,有效改善物种的内部结构。正是基于上述认识,很多的食品生产领域越来越重视其在食品发酵过程中不可替代作用。特别在酿造发酵类的食品生产中约占到两成,有效运用现代生产技术,更能够推动食品安全生产。

1、细胞工程技术运用发酵,增加有益菌类

细胞工程技术运用就是在利用细胞分裂重组的作用机理,以改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。主要通过对细胞在外力作用的诱导中来生成新的组织,对发酵进行反应。较为常见的是细胞融合技术,其目的是改良微生物发酵菌种,形成新的微生物种群。

在细胞的合成过程中,能够更好形成微生物菌体,产生多样性。细胞融合技术是一种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。像日本味之素公司通过细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高出3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。从目前使用的发展水平来看,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。新的菌种用于食品的发酵,除了产生有益的微生物细菌外,还能够更好促进发酵过程的优化。

2、基因工程技术运用发酵,改良酵母性能

在食品生产发酵过程中,基因工程技术的运用,能够在通过基因转变和分离组合的条件下,对所需要的基因体进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。该技术的运用能够提高酵母的性能。

在运用的过程中,主要有如下的作用:(1)改良面类食品的酵母菌的性能,将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。(2)激活酿酒中的酵母,该技术能够将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。从运用的实例来看,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。(3)改良乳酸菌发酵剂的性能,乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。可通过运用独立复制的转座子和同源部位的重组整合来获取想要的乳酸菌发酵剂。这样的发酵剂,不仅能够使得产生突变的效果,还能够形成较强的稳定性能。

3、酶工程技术运用发酵,催化发酵过程

酶对于食品细胞的激活有着不可替代的重要作用,队生物的催化起到促进推动作用。其主要原理在于在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。

在食品的发酵处理过程中,一方面,用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如,啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。另一方面,用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种馊酸味,影响食品的食用欲望。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要10天左右时间。现代一些生产企业发现,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。在使用的过程中,应该注意把握发酵的时机,应该按照规定标准进行严格使用。

正如上所述,在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,对食品的生产周期、改善性能等都具有积极促进作用。随着这些新技术的不断成熟和广泛运用,更能够减少生产成本,为广大生产企业提高经济效率。

参考文献:

[1]王 岩.浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用[J].中国西部科技,2011年23期。

[2]王春荣 王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技,2004年07期。

[3]肖付才.现代生物技术在食品领域中的应用[J].魅力中国, 2010年09期。

发酵技术篇9

关键词:发酵工程;教材;教学方法;考核

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0221-03

发酵工程是包括上游的微生物菌种选育与培养技术、生化过程工程技术、下游的发酵产物提取精制技术在内的综合性技术[1],是多学科交叉、融合而成的理论性和应用性均较强的综合学科。发酵工程作为现代生物技术的重要支撑技术体系,与基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程并称为生物技术的五大工程[2]。随着世界范围内生物技术的迅速发展及在各领域的广泛应用,发酵工程受到各大高校越来越多的重视,并成为生物技术类专业的专业必修主干课程,对生物制品方向的学生尤为重要。

发酵工程是一个生物现象,解决的是工程问题,教学上需要将工程学与生物学等相结合,来实现从理论到实践的跨度。其教学内容具有微生物学基础要求高,涉及内容广,学科交叉多,实践性强,与生产生活联系密切等特点[3]。当今社会对人才的知识结构要求系统性与开拓性相结合,扎实的理论基础与实践技能兼备。因此,教学上需要兼顾系统性、基础性、科学性、实用性和先进性[4]。如何做到与时俱进的完善教学内容、方法,以达到良好的教学效果,需要教师不断进行探索。

一、教学目标

通过此课程的教学,希望学生能够在有限的课时内掌握发酵工程的基本内容,加强对微生物学的知识的理解和应用,了解现酵工程的技术现状及发展趋势,形成科学的思维方式,提高他们分析问题,解决问题的能力。

二、教材选择

教材是教学的基本工具之一,也是教师“教”与学生“学”之间的知识载体。在教材的选择上要遵循质量至上的基本原则,教材内容应准确、全面,符合教学大纲要求并有利于学生创新精神和实践能力的培养,应积极选用高质量的新版教材和精品、重点教材。因此,本课程选用了徐岩主编、高等教育出版社出版的国家“十一五”规划教材,《发酵工程》(2011版)作为师生主要教材。该教材以发酵过程中的关键工程技术和生物学知识为主线,着重讲述了现酵工程的发展方向和前言技术领域的相关知识。教材分为四个大的部分:发酵工程原理、发酵工程重要产业、发酵工程特殊应用及发酵工程的生物学基础。其中,将发酵工程原理部分作为授课的重点,这部分也是很多相关教材的主要内容。发酵的重要产业及特殊应用两部分内容统一作为发酵工程的应用来讲,旨在引导学生将学习过的基础知识和基本原理应用到发酵制品生产的各个方面,拓宽学生的知识面,并提高对所学知识的掌握深度。由于生物技术专业学生在学习本课程前已学习过微生物学,因此,第四部分生物学基础作为学生的自学章节,在平时讲授时随时以提问、讨论等形式引导学生回顾和复习,以便温故知新、能够更快更好的理解本课程其他章节的知识内容。部分教学内容还参考了由陈坚主编的《发酵工程原理与技术》(2012版)和储炬主编的《现代工业发酵调控学》(2010年版),通过书中的具体案例来深入渗透理论知识,拓宽学生的知识面。除此之外,作为教师,还应参考多本教材及科研论文,并要时刻关注课程相关领域的科研动向,将了解到的知识作为课堂教学的素材,做到所讲授的内容“准”、“透”、“新”。

三、教学方法

1.教学手段。授课过程采用板书教学为主,辅助以多媒体展示图片、视频的教学手段。使用板书进行教学的过程中,教师作为知识的传授者能够更好地主导整个教学过程[5]。在讲授过程中,教师根据知识体系及其逻辑关系依次在黑板上给出每节课重点内容提要,并通过提问和讲授,使学生在集中精力听讲、努力思考的过程中获取知识的精华,避免了只用多媒体进行教学时,学生只顾埋头抄写多媒体设备上罗列的内容,忽略了对知识的自主理解和必要的逻辑推理。使用板书教学的主要优点在于能够引导和启发学生思考,便于实现互动。而对如发酵设备及技术手段等知识点,则最好借助多媒体手段以照片的形式展示,或将涉及到的方式、方法以动画的形式播放,能使学生能够深刻地得到直观准确的印象。如在讲授分批发酵、连续发酵等发酵方式知识点时,使用多媒体图片及动画能让学生对于不同发酵方式的设备、发酵流程一目了然。

2.讲授方式。多数理论知识对学生而言都是抽象、枯燥的,难以很快在学习过程中形成他们自己的知识框架。如何让学生在学习这样一门重要而又“难学”的课程时能够“不怕”、“不烦”,提起学生对知识的兴趣并激发他们的求知欲,是教师在授课时需要仔细研究,反复思考的教学重点。

首先,在讲授内容的选择和设计上,要本着让学生掌握“基本知识点”并拓宽了解“相关知识点”的原则。做到:由易到难、由简到繁、由浅入深、由近及远,循序渐进。第一次接触的内容要仔细讲解,与知识相似的内容可启发学生进行类比学习,重点、难点内容需多次重复以加深学生的印象。

其次,对不同类型的知识应选择不同的讲授方法。对概念型的知识点,可以先将概念包含的内容介绍给学生,然后引导学生自己尝试对名词进行总结、定义,再适当修正整理成正确的概念。如在讲授“发酵”这一概念时,先对学生讲述该概念的来源(起源于拉丁文“翻腾”一词)及人们在生产生活中对发酵现象的不断认识和发酵形式的逐渐多样化,来引导学生总结出自己能想到的所谓“发酵”的概念,对其中错误的理解进行纠正,补充不足或删减多余,最后得到对该名词的正确解释。也可直接讲授概念的包含的内容,再分析、总结支撑整个定义的重点、关键点,最后启发学生用恰当、精炼的文字和一定的顺序将自己对这些“点”的理解连接起来,形成一个完整的概念。如“次级代谢”定义为:在一定的生长时期(一般是稳定生长期),生物以初级代谢产物为前体合成的对本身生命活动没有明确功能的物质的过程。该定义中需掌握的两个重点是:“以初级代谢产物为前体”和“无明确功能”,可据此引导学生根据自己的理解形成完整概念。

对原理、技术方法和原则等知识点,可以采用对比、举例、总结的方式讲授。如对于获得优良菌种的方法(自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程育种),可采用对比教学的方式,先依次介绍每种方法的具体内容,再对每种方法的理论依据、选择特点进行对比分析。对于诱变育种中使用的出发菌株选择原理,可采用“打造最美明星”的类比举例方法。将出发菌株的三个来源(自然界直接分离的野生菌株、经历过生产条件考验的菌株和经历多次育种处理的菌株)分别比作普通明星、选美获奖明星和经历过多次整容的“人造明星”,类比三个来源的出发菌和三种明星的特点,从自身条件、改造空间和改造易难程度方面进行分析,得出经生产条件考验的菌株或“选美获奖明星”是最佳待改造对象的结论。这样既简单易懂又带有一定趣味性,有利于学生理解并记忆。总结式讲授可以大量运用在需要记忆的方式掌握的知识点上。如“发酵对微生物菌种的要求”包含九条,讲解完每一条的具体内容后,分别总结成一个词语或一个字,能够帮助学生快速记忆。比如把要求微生物具有在较短的发酵周期内生产大量发酵产物的能力,总结为“高产率”,把在发酵过程中不产生或少产生与目的产品性质相近的副产品及其他产物,总结为“高纯度”,把对发酵原料成分要求低、可在廉价原料制备的培养基上迅速生长并生成产物,总结为“高亲和”。

将本课程的内容与生活、科研、实践相结合[6]。发酵在生产、生活中的应用非常广泛,把具体的知识点结合到相应的活动中去,使学生不仅学到了知识,而且知道这些知识该如何运用,运用在何处。如学生们都知道酸奶是发酵而来,但哪些种菌种可用来进行发酵,哪种的发酵效果最好,发酵时对发酵材料的要求,发酵所需的条件等却了解不多,在乳酸发酵这一节内容讲解时可结合酸奶的制作讲授。另外,学生们在毕业后走向科研岗位或工厂生产技术人员,需要较强的运用知识能力,可以通过指导学生自己进行实验,或组织学生到工厂参观等教学形式,加深学习效果。

3.课堂互动。互动是提高课堂教学效果的重要环节,可以活跃课堂学习氛围,集中学生注意力。通过提问、讨论、讲演等具体方式能够达到事半功倍的教学效果。在课堂上,除了利用传统的老师提问学生的方式复习相关知识和了解学生对知识点的掌握程度外,还可采用学生互问和引导学生向教师发问的形式。

学生互问主要用于对已学知识的复习中,请一位同学提问,再请其他同学进行回答。无论是发问的同学,还是回答的同学,都需要仔细回忆上节课所讲的内容。提问的同学要在脑海中形成知识框架体系和重点内容,回答的同学则要思考具体知识的内容。实践证明,学生互问可以充分调动学生的积极性,类似知识竞赛,是学生比较喜欢的互动形式。

引导学生向教师发问可应用在新知识点讲授过程中,教师在设计某一内容的讲授过程时,可故意漏掉部分内容,或摆出较明显的逻辑错误,再引导学生判断教师所讲是否有不妥的地方,这时学生会努力回忆并认真思考刚才所听到的内容,通过自己的理解及推理,向老师发问。与传统的教师滔滔不绝向学生灌输,学生知识盲目记忆的教学方式截然不同,这样的方式能迅速激起学生寻找知识“真相”的好奇心。

讨论课堂教学中经常运用的互动方法。由教师或学生提出一个问题点,学生和老师一起讨论,表达自己的理解和观点,或进行激烈的辩论。讨论最终的目的并不是得到一个正确的理论,而是激发学生自主思考和表达自我的观点,在思考的过程中提出问题、分析问题、解决问题,锻炼逻辑推理能力,在表达自我观点的过程中锻炼总结能力和语言组织能力。

演讲就是选择课程中较浅显的内容,要求学生自学并试着像老师一样讲授给大家。学生在课外准备时经历了学习内容,总结内容,寻找重点,设计讲稿等一系列过程,通过准备的过程,锻炼了学生自学并找出重点的能力,再通过向大家讲授及学生间的互动,学生自己和老师都能够发现他们对相应知识点的掌握程度,再加以改进。

对不同的知识点可采用不同的互动方式,或将几种方式结合起来,达到良好的教学效果。

四、实践教学与课程考核

发酵工程是一门综合性应用性很强的学科,实践教学是引导学生将理论知识联系到生产生活中的重要教学手段[7]。由于学生在学习本课程之前已经学习过微生物学,发酵菌种方面的实验在微生物学课程的实验教学中已经接触过,因此发酵工程的实验主要集中在与学生们生活相关的方面,如甜酿酒的发酵、酸乳的发酵等,使学生在实验中更直观地理解发酵的过程,还可以品尝自己制作出的食品。充分调动了学生对实验的积极性和责任心。另外可安排学生到相关的发酵工业工厂进行参观,了解先进的发酵技术和设备以及产业化的发酵流程。如啤酒厂、味精厂、酶制剂厂、生物制药企业等。参观之前将整个工厂的概况、生产工艺流程、设备情况向学生作简要介绍,让学生提前了解生产工艺,学生在听的过程中产生一些疑问并带着问题去参观学习,能够较好的做到有目的有方向的理论联系实践,有利于学生的学习[8]。

考核结果应能充分体现出学生对知识的掌握程度,除了平时的课堂提问,实验设计,实践能力等考核方式,考试应是最能体现学生学习状况的方式之一。教师在出卷时,应充分考虑知识点概括率,难易比例和试题层次。避免将死记硬背的知识点摆上试卷,通过认真设计,让学生在答题时以运用知识解决问题为主,这样的试题在书本或笔记上找不到标准答案,但学生对知识点充分掌握后,能够顺利作答。

综上所述,在教学过程中,教师应充分掌握课程的内容和特点,应运用多种教学方式,激发学生的学习兴趣,并鼓励学生发现自己的学习特点,找到适合的学习方法,提高学习能力,达到良好的教学效果。

参考文献:

[1]徐岩.发酵工程[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]陈坚,堵国成,张东旭.发酵工程实验技术(第二版)[M].化学工业出版社,2009.

[3]吕英红.发酵工程在生物技术领域的重要地位及教学心得[J].吉林农业科技学院学报,2012,21(2):119-122

[4]冯惠勇,仪宏,孙国志.发酵工程教学的体会与设想[J].微生物学通报,2002,29(6):98-100.

[5]喻子牛,何绍江,朱火堂.微生物学教学研究与改革.北京:科学出版社,2000:65-67,110-113.

[6]冯惠勇,仪宏,孙国志.发酵工程教学的体会与设想[J].微生物学通报,2002,29(6):98-101.

[7]廖威.发酵工程教学改革的实践与思考[J].中山大学学报论丛,2003,23(1):155-157.

发酵技术篇10

(青岛农业大学生命科学学院,青岛266109)

摘要院发酵工程是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科,是生物技术专业的核心课程之一,具有很强的实践性、综合性和创新性。本研究以建设发酵工程课程的网络视频课程为目的,探析了该课程的建设目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系,从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考,为应用型人才的培养提供了实践性的指导。

关键词 院网络视频课程建设;发酵工程;生物技术;网站建设;应用型人才

中图分类号院G642.47 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2015)27-0172-03

0 引言

发酵工程是应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂的作用,将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术,是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科[1]。发酵工程是生物技术专业的核心课程之一,是该专业人才培养的关键课程。如何通过该课程的学习促使学生将本课程内容与其它课程的理论知识整合,实现基础理论知识在实验和实践中转化和运用,从而能够提高学生的创新能力、专业技能和就业能力是一个值得深入探究的课题。本研究拟从发酵工程课程的网络视频课程建设角度出发,探析网络视频课程建设的目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系,从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考,为应用型人才的培养提供实践性的指导。

1 网络视频课程建设的目标

发酵工程发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,是一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程,是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科,是生物技术专业的专业核心课程,具有很强的实践性、综合性和创新性[2]。因此课程教学实施过程中采用的教育思想要达到培养学生自主学习能力、运用知识能力和创新能力的目标。

1.1 以学生为中心,发挥网络教学平台优势和改革教学方法翻转课堂,培养学生自主学习能力

充分利用网络视频课程教学平台,学生自主学习发酵工程的教学视频、多媒体课件、发酵产品发酵工艺录像以及其它教学资源,拓展学生学习知识的广度和深度;改革教学评价方法,依据网络视频课程学习进度,网络课程网站链接资料和文献的查阅程度以及依据这些材料抽取学生授课讲解并形成综述性的报告和进行课堂的讨论,教师通过网络平台和授课报告情况,根据学生学习的效果进行跟进、督促和评分,实现翻转课堂,从而培养学生自主学习能力。

1.2 依据网络视频课程建设,建立发酵产品的发酵工艺的仿真实训系统和考核自测系统,培养学生运用知识的能力

通过网络教学平台的网络视频课程,同学们通过自主学习和课堂讨论学习了产品发酵工艺流程的基础理论和技术,为了培养学生应用知识的能力,使同学们思考和运用理论知识,在网络视频课程建设中加入不同发酵产品(或不同发酵形式)的发酵工艺流程的仿真实训系统,使学生通过在线模拟和设计各个产品的发酵过程,同时考核自测系统实现学习知识的转化和运用,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。

1.3 通过网络视频课程建设的互动板块,建立专题讨论区和工艺设计区,培养学生创新能力

通过网络平台的互动性板块,建立学生问题和发酵企业实践过程中出现的各种问题的专题讨论区,题目由教师拟定或者由学生提出问题,学生和教师可在业余时间提出问题、参加讨论并提出解决的方案;同时针对旧工艺进行改进以及新产品工艺进行设计优化,教师和学生共同分析和解决问题,从而开展师生交流和生生交流,进而培养学生创新思维能力。

2 课程体系

建设目标的实现需要与课程的教学内容相匹配,同时教学内容的设置和体系构建也要与目标相互呼应。该课程体系分为3 面2 主1 线[3],3 面指《发酵工程》课程分为理论教学、实验教学和实习教学3 个方面;2 主指在3 面的教学过程中,始终贯彻以学生为主体,以教师为主导的思想,发挥学生和教师的能动性的同时又能有效提高教学效果。1线是指以发酵原料的选择及预处理寅微生物菌种的选育及扩大培养寅发酵设备选择及工艺条件控制寅发酵产物的分离提取方法和设备寅发酵废物的回收和利用为主线。在《发酵工程》理论教学,实验教学,实习教学过程中,均以1 线为主线,在各个内容讲授过程中以学生为主体,以教师为主导的相互交错的教学网络,使学生有线可抓,有线可依。理论教学依据1 线设置为5 个理论模块+1 个实践运用,如图1所示,这是翻转课堂教学授课过程的模块化内容。这个框架性的体系容易使学生宏观上掌控课程知识点,理顺知识点的来龙去脉以及各个模块在本学科中的地位和作用,进而使学生的讲解授课以及报告和课堂讨论等过程也会条理清晰,运用自如,从而实现知识的转化和运用。

3 网络视频课程网站建设体系和实际效果