发酵范文10篇

发酵范文篇1

关键词：沼气；温室；供能；可调控性

1．引言

温室是现代农业工程中重要的技术主题，温室的发展使传统露天农业转化为保护条件下的可控制农业[1]。目前国际上，温室已经广泛应用于花卉、蔬菜栽培[2]。温室栽培的最大优势是通过温室环境的控制，满足作物的最佳生活条件，抵抗自然灾害等，从而获取最大的生产效益。在温室管理中，温室冬季加温、补光和二氧化碳施肥是重要的环境调控措施[3]。这些调控过程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、电力[4]为主。这些能源的大量消耗一方面加重了全社会的能源供给负担，另一方面也大幅度提高产品的生产成本。受能源价格影响，许多温室不得不放弃温室的冬季加温、补光和二氧化碳施肥，这样不仅不能充分发挥温室的应有功能，甚至会造成温室管理的失败。

在温室管理中，每年会产生大量的种植业有机废弃物。目前，这些被随意堆放的废弃物，造成了严重的农业面源污染[3，4]。然而，这些有机废弃物本身富含大量有机质，是非常好的沼气生产原料。如果能用温室生产管理过程中产生的有机废弃物来生产沼气，从而替代煤、石油、电力等不可再生能源用于温室供能，不仅可以降低温室供能成本，同时废弃物中的营养物质又可以循环利用，减少废弃物排放，改善农业环境。但是，迄今为止没有沼气在温室供能领域应用的成功案例。

2．传统沼气技术与温室供能需求的背离

沼气发酵技术可以分为两类，即传统沼气发酵技术和水溶性有机物高效沼气发酵技术[5,6]。这两类技术应用于温室沼气供应都存在诸多技术难点。具体分析如下：

传统的沼气发酵技术，利用复杂性有机质发酵沼气，沼气产生具有非常大的周期性，往往开始投料时产气慢，中间产气旺盛，而且一旦沼气发酵系统启动，是否产沼气和产生多少沼气，要受原料特性和发酵规律的内在约束，很难调节。而温室用能表现在取暖、二氧化碳施肥等方面，这些能源需求往往受天气的控制，而天气又变化无常。因此，往往是要气时没有气，不要气时产气，如果满足需求将要建立庞大的储气装置，这在投资和占地上是不允许的。如果根据长期天气预报进行计划式投料，在理论上可行，但在实践上是难操作的。一方面，长期天气预报目前的准确性较差，另一方面，关于复杂有机质的产气规律不可能准确预测。同时，温室产生有机废弃物是分散在全年的各个时段，所产生的废弃物大多易腐烂，很难储存。因此传统的沼气技术基本不能适应温室供能需求。

水溶性有机物高效沼气发酵技术，利用可溶解的简单微生物进行沼气发酵，采用高效反应器可以实现较高的效率[7,8]。一是可溶性有机质非常容易反应，沼气的产生量在反应器负荷允许的范围内，基本决定于短期内的进料量，即进料多产气量大，进料少产气量小，停止进料短期即停止产气。二是成熟反应器中的沼气发酵厌氧微生物具有非常强的耐饥饿性，在长期不进料的情况下，反应器内的微生物能够长期耐受，而且再启动时可以迅速恢复正常高效产气。水溶性有机物高效沼气发酵技术的以上两点技术特征均符合温室需能波动性的要求。但是，如果单独为了温室供能需要而刻意外购水溶性有机物作为发酵原料生产沼气，不仅成本上与化石能源不具竞争优势，而且也达不到生物质废弃物资源就地利用、开展循环经济和环境建设的目的。因此，水溶性有机物高效沼气发酵技术也不适合温室供能需求。

3．技术内容

本文提供一种可以根据温室生产实际，把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到发酵系统中，然后根据温室供能需求，随时通过发酵系统生产沼气，能够为温室提供可用的沼气发酵系统及发酵方法。其中，发酵系统由生物酸化积肥装置、缓冲调节池、高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置依次经管道和阀门连接组成。其结构如图1所示。其中，生物酸化积肥装置和缓冲池设置主控制阀，缓冲池与高效沼气发生装置之间设置泵，高效沼气发生装置、出水沉淀池出水暂存池之间通过水的重力自流完成连接，出水暂存池同时与缓冲调节池和生物酸化积肥装置相连，中间依次设泵和配水器，高效沼气发生装置联接沼气缓存装置。

为了保证沼气发酵能够满足温室供能需求，以上发酵系统按如下步骤管理

第一、进行生物酸化积肥装置的启动和原料生物酸化储存，具体方法如下

（1）按相当于温室平均每天产生量的2.5～3.5倍质量收集温室种植业有机废弃物或其他种植业有机废弃物作为启动原料，对启动原料进行粉碎预处理；

（2）向步骤(1)所得预处理原料中添加含N元素物质，混合，控制混合料碳氮比为(20：1)～(30：1)；

（3）将步骤(2)所得混合料投入到初次使用的生物酸化积肥装置中，加入接种

物进行接种，混合，得到发酵原料，接种物的加入量为启动原料干重的3%～5%；

（4）向步骤(3)中生物酸化积肥装置中加水进行发酵，水的加入量为至少高于启动原料平面10cm，发酵温度控制在20～40℃；

（5）经过4～5天发酵后，发酵液pH值降到6以下，即完成酸化积肥装置的启动；

（6）按照步骤(1)～(2)的方法随时收集处理温室生产的有机废弃物，及时投入已经启动的生物酸化积肥装置中，不需接种，直接加水至原料平面以上10cm；

（7）重复步骤(6)直至一个生物酸化积肥装置投满，重新启用另一个生物酸化积肥装置，重复操作步骤(1)～(6)；

第二、进行高效沼气发生装置启动，调控装置运行满足温室用能与沼气生产的协调，具体方法如下：

（1）高效沼气发生装置启动：投入接种物进入高效沼气发生装置，用水或水与生物酸化积肥装置中抽出的酸液混合物加满沼气发生装置，静止3～5d，接种物加入量为3～10kgVSS/m3；从生物酸化积肥装置抽出有机酸液泵入缓冲调节池中，用出水暂存池中的系统出水或外来水调节，控制有机酸液的化学耗氧量（COD）浓度为2000～5000mg/L，作为沼气发酵料；按0.5kgCOD/(m3·d)～2kgCOD/(m3·d)的速率阶段式调整水力负荷，连续进料直到实现水力负荷为5kgCOD/(m3·d)～10kgCOD/(m3·d)，即完成沼气发生装置的启动，整个启动大约需50～80d。启动期间，温度控制为25～35℃。负荷调整的原则为，每次水力负荷调整运行稳定后，才开始进行下一阶段负荷的增加；沼气发生装置的出水经沉淀池沉淀后，流入出水暂存池，部分作为生物酸化积肥装置液体补加，部分用于缓冲调节池酸液的发酵料调节使用。（2）沼气生产供应：根据温室生产实际预算沼气需求的时间和数量，按1kgCOD产0.4～0.5m3沼气折算有机酸液的需求数量和时间，并按时按量从生物酸化积肥装置中抽机酸液进入缓冲调节池，按步骤（1）中所述方法调节成沼气发酵料；按5kgCOD/(m3·d)～30kgCOD/(m3·d)水力负荷的流量，采用间歇或连续方式向已经启动好的沼气发生装置中进料进行沼气生产，产生的沼气进入沼气缓存装置备用；进料的流速控制、间歇或连续方式取决于每次沼气的需求量和沼气缓存装置的体积。沼气需求大、沼气缓存装置体积小时，采用大流量连续进料，反之，使用小流量间歇进料；当一个生物酸化积肥装置中的抽出物小于800～1000mg/L时，即该生物酸化积肥装置停止产酸，停止从该装置继续抽取发酵液。

（3）沼气生产休停：对于启动好而温室不需要使用沼气，或者一个沼气使用周期结束，温室很久不使用沼气时，停止向高效沼气发生装置中继续进料，装置进入休停状态。休停期间，保持每10～30d补加一次发酵料，保证系统内微生物的营养需求。补加发酵料的调节方法同步骤（1）所述；补加发酵料的量为反应器体积1～3倍，补加速度为2～5kgCOD/(m3·d)。

（4）沼气生产休停后的再启动：对于步骤(3)中已经处于休停状态的高效沼气装置，再进入新的用气周期前必须进行再启动；再启动的方法是在新用气周期开始前3～10d，按照步骤(1)中所述方法调节发酵料，按1.8kgCOD/(m3·d)～2.2kgCOD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。

（5）应急措施

如果温室自身产生的有机废弃物的总沼气产生潜力与温室总供能所需沼气数量存在较大缺口时，可以通过其他来源获取有机固体废弃物，如干粪便、干秸秆或青草等中的任一种进行补充；如果短期温室用能过大，生物酸化积肥装置中产生的酸液不能及时提供沼气生产所需求的发酵料，可以临时向其中一个生物酸化积肥装置中持续补充劣质淀粉原料，进行快速产酸，满足紧急供能的生产需求。

在实际应用中，为保证系统的调节灵活性，生物酸化积肥装置2一般设置6～12个，总体积为温室一年有机垃圾产生总体积的60%～80%。为了保证发酵料浓度和数量调节的可靠性和灵活性，通过多个处于不通反应阶段的生物酸化积肥装置中同时抽取酸液，连同系统出水共同混合调节。

4．应用案例

案例1：上海某花卉公司的温室

某花卉公司用户，地处上海地区，拥有10000m2温室。根据全年气候，管理者确定温室全年需求集中在两个周期：12月初到来年的2月中旬为冬季加温供能期，6初到9月底的二氧化碳施肥用能期。高效沼气发生装置是AF结构，沼气在当年的9月开始启动，启动完成就进入冬季供能阶段，进入12月，沼气装置启动完成，即进入当年的加温供能沼气生产期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入第2年2月中旬，气温升高，温室不再需要加温供能，管理者停止向反应器进料，高效沼气发生装置进入休停期。休停期间管理者每15天用COD浓度为4000mg/L的混合发酵液，按2kgCOD/(m3·d)的负荷补加相当于反应器体积1.5倍体积的发酵料，补充装置营养。进入6月光照增强，为了增加温室效益，管理者采用了二氧化碳施肥管理。管理者在6月初比沼气需求提前7天按2kgCOD/(m3·d)负荷进行适应性进料，第7天完成重启动后进入夏季沼气供应期管理。由于上海地处暖温带，一年中的能源供给时间短，没有发生原料短缺和紧急供能不足的情况。

案例2：淮北某蔬菜公司用户

该地区地处皖北，拥有30000m2温室。根据全年气候规律，管理者确定温室全年需求集中在两个周期：11月中旬到来年的3月中旬为冬季加温供能期，6初到9月底的二氧化碳施肥供能期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。高效沼气发生装置是UASB结构，沼气在当年的3月开始启动，启动完成就进入夏季供能阶段，进入6月，沼气装置启动完成，即进入当年的二氧化碳施肥沼气生产期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入9月中旬，光照指数降低，温室二氧化碳施肥效益下降，管理者停止向发酵器进料，高效沼

气发生装置进入休停期。休停期间管理者每20天用COD浓度为5000mg/L的混合发酵液，按5kgCOD/(m3·d)的负荷向补加相当于反应器体积2倍体积的发酵料，补充装置营养。进入11月中旬，气温降低，为了保证温室内种植物正常生长，管理者采用了加温管理。管理者在11月初比沼气需求提前10天按3kgCOD/(m3·d)负荷进行适应性进料，第11天完成重启动后进入冬季沼气供应期管理。由于皖北地区冬季和春季温度相对较低，加温耗能较大，温室自身产生的有机肥废弃物总产沼气潜力不能满足温室生产的沼气需求，管理者另外购进2000kg干麦草，于9月下旬按照与步骤2相同的方法投入生物酸化积肥池备用。特别是第2年元月中旬，连续5天低温，温室加温用沼气消耗量急剧上升，生物酸化积肥池中抽出的酸液不能正常满足沼气生产需求，管理者从当地粮食储存部门购进200kg陈化小麦经粗磨后连续投入一个生物酸化储存池，快速产酸原料的投入满足了短缺的能源需求。

5．结论

根据以上技术内容和案例应用，可以看出该技术完全能够实现温室供能的沼气化，具体如下：

（1）通过酸化转化复杂性温室有机废弃物为可溶性有机质高效沼气，满足了沼气发酵可以根据温室需求灵活调节的需要。原料投入酸化积肥池后，在其中进行酸化转化成可溶性有机质，当酸化达到一定水平，酸化转化停止。原料在高酸度条件下得到保存，但是此时池内已经有大量酸液可溶性有机质存在。这些可溶性有机质在温室需要供能时可以马上提供发酵原料，产生所需沼气。

（2）多单元酸化积肥池以及缓冲调节池的设计，保证系统运行的可靠性和可调节性。原料在高酸度条件下得到保存，酸性条件使结构得到改善。在酸液适度抽取条件下，多单元酸化积肥池内的原料能够规律产酸。通过多单元酸化积肥池之间按比例抽取酸液进入缓冲调节池，获取适合的酸液浓度和数量，保证产沼气能够根据实际需求调节。

（3）原料酸化储存转化满足了分散原料收集，湿式储存和施肥的需要，降低了肥料储存难度和成本，减少肥料储存的环境影响。

声明

本文所述技术已经申报中华人民共和国发明专利，专利名称：可时间调控温室用沼气发酵方法及发酵系统；专利申请号：200610147417.6

参考文献

[1]周长吉.现代温室工程[M].北京：化学工业出版社，2006

[2]桑景拴.温室花卉药害的症状及补救[J].农业工程技术，2006,(9):52

[3]王学忠.CO2气肥棒技术在温室蔬菜上的应用[J].天津农林科技，2006,190(4):45

[4]唐遵峰，高峰.燃油热风炉的改进设计[J].农业机械学报，2001,31(3):122-123

[5]张全国.沼气技术及其应用[M].北京：化学工业出版社，2005

[6]贺延龄.废水的生物处理[M].北京：中国轻工业出版社，1998

发酵范文篇2

本文作者：廉玉梅工作单位：黑龙江省轻工业技工学校

针对上述食品发酵工艺学的教学方法所存在的问题和教育缺陷，结合我国实际的教育制度情况，笔者提出了以下几点课程创新与改革方式，以供大家参考借鉴。教学方式的改革创新为了使学生在食品发酵工艺学的学习过程中形成一个系统的概念，强化学生的基础理论掌握情况，拓宽学生的知识面，我们应该适时的转变教学方式，采取了“围绕教材内容，抓住一条主线”的方法，即将发酵食品生产中各研究对象的共性规律提炼出来，内容包括菌种选育及种子扩大培养、培养基制备、培养基灭菌与空气的净化、发酵条件控制、下游加工过程五大部分。之后，分别将常见的发酵产品如酒类、氨基酸、柠檬酸、核苷酸、黄原胶的具体生产工艺作为典型的案例来剖析，为学生今后走向社会从事各种发酵行业的工作拓宽道路。另外，在具体章节的讲述和安排上注意注重各个单元工艺操作的有机结合，挖掘知识的内在联系，如将课本上原本归在有机酸发酵中的醋酸发酵放在酒精和白酒之后讲解，目的在于使学生对醋的生产与酒的生产之间的关系有一个更为清楚的认识，真正理解“酒放酸了就变成醋”的道理。实验教学内容的改革创新实验教学内容是人才培养的主要落脚点之一，也是实验课程教学改革关键所在。目前传统的实验内容偏重于认知性和验证性，这种实验教学模式和内容与现代社会的需求相比就显得尤为不足。做好实验课程通过开展实验课程，可使学生通过实际动手和观察，加深对理论知识的理解和掌握。同时，也进一步深化和培养了学生理论与实践相结合、理论源于并指导实践的意识，这是学生进行创新的基石。另外，对于实验课程中的相关准备工作可以由老师指点，让学生自己动手准备，这样既锻炼了学生的动手能力，也可以培养其对工作认真负责的态度。积极开展综合性实验综合性实验是指包含着若干个小实验内容，要运用几种不同的技术才能完成的一个整体性实验。通过这种实验训练，可以实现以学生自我训练为主的教学模式，提高学生创新思维和实践动手能力，锻炼学生运用基本实验技能组合完成综合性实验的能力，也可以培养学生实事求是的科学态度和掌握全局的能力，并充分调动学生学习的主动性和创造性。创新性地进行实验教学体系的改革实践教学和理论教学是相辅相成的，如何使实验教学贴近理论教学，激发学习兴趣，走出验证性实验、小实验的旧框架，向综合性实验、大实验实现转变是我们在设计实验项目时的指导原则。在实际的实验操作过程中，可以通过不同的实验形式使学生从根本上理顺理论与实验的关系，能够更加全面系统地掌握发酵工程领域的新技术、新方法和新思维，改变了以往学生实验“照方抓药”、“纸上谈兵”、缺乏感性认识的弊端。

总之，理论教学与实验教学密切相关，理论教学使学生对所做实验“知其所以然”，而实验教学又使学生对所学理论“温故而知新”，最终达到理论和实验教学的双丰收。2.3考核制度的改革创新在食品发酵工艺学的考核内容上，可以转变原来单纯的卷面考核方式，采用多种渠道来掌握学生的学习情况，最后进行综合考核。比如在笔试测试题中加入较多的能力测试，采用卷面考试和实验考试的综合成绩作为考核指标，同时结合学生平时的作业实践情况，包括学生的实验设计、实验报告、自我评价和同学之间相互评价等多方面因素，全面综合的进行考核。以上实验考核方式的改革，有利于调动学生重视并积极开展实验的主观能动性，同时增强了学生的自信心。

随着我国教育制度从应试教育向素质教育进行转变，2l世纪对综合型人才的需求也逐渐加大。为了适应现代化人才市场的需要,为食品发酵行业培养创新性的人才,应不断地更新教学理念,改革教学内容、教学环节和教学方法,努力提高教学质量。食品发酵工艺学课程的创新和改革对于加强学生的实际动手能力，培养学生科研能力、创新思维有积极作用。只有大力开展食品发酵工艺学课程改革，才能培养出具有创新意识的新世纪复合型发酵工艺人才，进而才能不断的促进发酵工艺的发展。

发酵范文篇3

关键词：沼气；温室；供能；可调控性

1．引言

温室是现代农业工程中重要的技术主题，温室的发展使传统露天农业转化为保护条件下的可控制农业[1]。目前国际上，温室已经广泛应用于花卉、蔬菜栽培[2]。温室栽培的最大优势是通过温室环境的控制，满足作物的最佳生活条件，抵抗自然灾害等，从而获取最大的生产效益。在温室管理中，温室冬季加温、补光和二氧化碳施肥是重要的环境调控措施[3]。这些调控过程都需要能源的消耗，目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、电力[4]为主。这些能源的大量消耗一方面加重了全社会的能源供给负担，另一方面也大幅度提高产品的生产成本。受能源价格影响，许多温室不得不放弃温室的冬季加温、补光和二氧化碳施肥，这样不仅不能充分发挥温室的应有功能，甚至会造成温室管理的失败。

在温室管理中，每年会产生大量的种植业有机废弃物。目前，这些被随意堆放的废弃物，造成了严重的农业面源污染[3，4]。然而，这些有机废弃物本身富含大量有机质，是非常好的沼气生产原料。如果能用温室生产管理过程中产生的有机废弃物来生产沼气，从而替代煤、石油、电力等不可再生能源用于温室供能，不仅可以降低温室供能成本，同时废弃物中的营养物质又可以循环利用，减少废弃物排放，改善农业环境。但是，迄今为止没有沼气在温室供能领域应用的成功案例。

2．传统沼气技术与温室供能需求的背离

沼气发酵技术可以分为两类，即传统沼气发酵技术和水溶性有机物高效沼气发酵技术[5,6]。这两类技术应用于温室沼气供应都存在诸多技术难点。具体分析如下：

传统的沼气发酵技术，利用复杂性有机质发酵沼气，沼气产生具有非常大的周期性，往往开始投料时产气慢，中间产气旺盛，而且一旦沼气发酵系统启动，是否产沼气和产生多少沼气，要受原料特性和发酵规律的内在约束，很难调节。而温室用能表现在取暖、二氧化碳施肥等方面，这些能源需求往往受天气的控制，而天气又变化无常。因此，往往是要气时没有气，不要气时产气，如果满足需求将要建立庞大的储气装置，这在投资和占地上是不允许的。如果根据长期天气预报进行计划式投料，在理论上可行，但在实践上是难操作的。一方面，长期天气预报目前的准确性较差，另一方面，关于复杂有机质的产气规律不可能准确预测。同时，温室产生有机废弃物是分散在全年的各个时段，所产生的废弃物大多易腐烂，很难储存。因此传统的沼气技术基本不能适应温室供能需求。

水溶性有机物高效沼气发酵技术，利用可溶解的简单微生物进行沼气发酵，采用高效反应器可以实现较高的效率[7,8]。一是可溶性有机质非常容易反应，沼气的产生量在反应器负荷允许的范围内，基本决定于短期内的进料量，即进料多产气量大，进料少产气量小，停止进料短期即停止产气。二是成熟反应器中的沼气发酵厌氧微生物具有非常强的耐饥饿性，在长期不进料的情况下，反应器内的微生物能够长期耐受，而且再启动时可以迅速恢复正常高效产气。水溶性有机物高效沼气发酵技术的以上两点技术特征均符合温室需能波动性的要求。但是，如果单独为了温室供能需要而刻意外购水溶性有机物作为发酵原料生产沼气，不仅成本上与化石能源不具竞争优势，而且也达不到生物质废弃物资源就地利用、开展循环经济和环境建设的目的。因此，水溶性有机物高效沼气发酵技术也不适合温室供能需求。

3．技术内容

本文提供一种可以根据温室生产实际，把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到发酵系统中，然后根据温室供能需求，随时通过发酵系统生产沼气，能够为温室提供可用的沼气发酵系统及发酵方法。其中，发酵系统由生物酸化积肥装置、缓冲调节池、高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置依次经管道和阀门连接组成。其结构如图1所示。其中，生物酸化积肥装置和缓冲池设置主控制阀，缓冲池与高效沼气发生装置之间设置泵，高效沼气发生装置、出水沉淀池出水暂存池之间通过水的重力自流完成连接，出水暂存池同时与缓冲调节池和生物酸化积肥装置相连，中间依次设泵和配水器，高效沼气发生装置联接沼气缓存装置。

为了保证沼气发酵能够满足温室供能需求，以上发酵系统按如下步骤管理

第一、进行生物酸化积肥装置的启动和原料生物酸化储存，具体方法如下

（1）按相当于温室平均每天产生量的2.5～3.5倍质量收集温室种植业有机废弃物或其他种植业有机废弃物作为启动原料，对启动原料进行粉碎预处理；

（2）向步骤(1)所得预处理原料中添加含N元素物质，混合，控制混合料碳氮比为(20：1)～(30：1)；

（3）将步骤(2)所得混合料投入到初次使用的生物酸化积肥装置中，加入接种

物进行接种，混合，得到发酵原料，接种物的加入量为启动原料干重的3%～5%；

（4）向步骤(3)中生物酸化积肥装置中加水进行发酵，水的加入量为至少高于启动原料平面10cm，发酵温度控制在20～40℃；

（5）经过4～5天发酵后，发酵液pH值降到6以下，即完成酸化积肥装置的启动；

（6）按照步骤(1)～(2)的方法随时收集处理温室生产的有机废弃物，及时投入已经启动的生物酸化积肥装置中，不需接种，直接加水至原料平面以上10cm；

（7）重复步骤(6)直至一个生物酸化积肥装置投满，重新启用另一个生物酸化积肥装置，重复操作步骤(1)～(6)；

第二、进行高效沼气发生装置启动，调控装置运行满足温室用能与沼气生产的协调，具体方法如下：

（1）高效沼气发生装置启动：投入接种物进入高效沼气发生装置，用水或水与生物酸化积肥装置中抽出的酸液混合物加满沼气发生装置，静止3～5d，接种物加入量为3～10kgVSS/m3；从生物酸化积肥装置抽出有机酸液泵入缓冲调节池中，用出水暂存池中的系统出水或外来水调节，控制有机酸液的化学耗氧量（COD）浓度为2000～5000mg/L，作为沼气发酵料；按0.5kgCOD/(m3·d)～2kgCOD/(m3·d)的速率阶段式调整水力负荷，连续进料直到实现水力负荷为5kgCOD/(m3·d)～10kgCOD/(m3·d)，即完成沼气发生装置的启动，整个启动大约需50～80d。启动期间，温度控制为25～35℃。负荷调整的原则为，每次水力负荷调整运行稳定后，才开始进行下一阶段负荷的增加；沼气发生装置的出水经沉淀池沉淀后，流入出水暂存池，部分作为生物酸化积肥装置液体补加，部分用于缓冲调节池酸液的发酵料调节使用。（2）沼气生产供应：根据温室生产实际预算沼气需求的时间和数量，按1kgCOD产0.4～0.5m3沼气折算有机酸液的需求数量和时间，并按时按量从生物酸化积肥装置中抽机酸液进入缓冲调节池，按步骤（1）中所述方法调节成沼气发酵料；按5kgCOD/(m3·d)～30kgCOD/(m3·d)水力负荷的流量，采用间歇或连续方式向已经启动好的沼气发生装置中进料进行沼气生产，产生的沼气进入沼气缓存装置备用；进料的流速控制、间歇或连续方式取决于每次沼气的需求量和沼气缓存装置的体积。沼气需求大、沼气缓存装置体积小时，采用大流量连续进料，反之，使用小流量间歇进料；当一个生物酸化积肥装置中的抽出物小于800～1000mg/L时，即该生物酸化积肥装置停止产酸，停止从该装置继续抽取发酵液。

（3）沼气生产休停：对于启动好而温室不需要使用沼气，或者一个沼气使用周期结束，温室很久不使用沼气时，停止向高效沼气发生装置中继续进料，装置进入休停状态。休停期间，保持每10～30d补加一次发酵料，保证系统内微生物的营养需求。补加发酵料的调节方法同步骤（1）所述；补加发酵料的量为反应器体积1～3倍，补加速度为2～5kgCOD/(m3·d)。

（4）沼气生产休停后的再启动：对于步骤(3)中已经处于休停状态的高效沼气装置，再进入新的用气周期前必须进行再启动；再启动的方法是在新用气周期开始前3～10d，按照步骤(1)中所述方法调节发酵料，按1.8kgCOD/(m3·d)～2.2kgCOD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。

（5）应急措施

如果温室自身产生的有机废弃物的总沼气产生潜力与温室总供能所需沼气数量存在较大缺口时，可以通过其他来源获取有机固体废弃物，如干粪便、干秸秆或青草等中的任一种进行补充；如果短期温室用能过大，生物酸化积肥装置中产生的酸液不能及时提供沼气生产所需求的发酵料，可以临时向其中一个生物酸化积肥装置中持续补充劣质淀粉原料，进行快速产酸，满足紧急供能的生产需求。

在实际应用中，为保证系统的调节灵活性，生物酸化积肥装置2一般设置6～12个，总体积为温室一年有机垃圾产生总体积的60%～80%。为了保证发酵料浓度和数量调节的可靠性和灵活性，通过多个处于不通反应阶段的生物酸化积肥装置中同时抽取酸液，连同系统出水共同混合调节。

4．应用案例

案例1：上海某花卉公司的温室

某花卉公司用户，地处上海地区，拥有10000m2温室。根据全年气候，管理者确定温室全年需求集中在两个周期：12月初到来年的2月中旬为冬季加温供能期，6初到9月底的二氧化碳施肥用能期。高效沼气发生装置是AF结构，沼气在当年的9月开始启动，启动完成就进入冬季供能阶段，进入12月，沼气装置启动完成，即进入当年的加温供能沼气生产期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入第2年2月中旬，气温升高，温室不再需要加温供能，管理者停止向反应器进料，高效沼气发生装置进入休停期。休停期间管理者每15天用COD浓度为4000mg/L的混合发酵液，按2kgCOD/(m3·d)的负荷补加相当于反应器体积1.5倍体积的发酵料，补充装置营养。进入6月光照增强，为了增加温室效益，管理者采用了二氧化碳施肥管理。管理者在6月初比沼气需求提前7天按2kgCOD/(m3·d)负荷进行适应性进料，第7天完成重启动后进入夏季沼气供应期管理。由于上海地处暖温带，一年中的能源供给时间短，没有发生原料短缺和紧急供能不足的情况。

案例2：淮北某蔬菜公司用户

该地区地处皖北，拥有30000m2温室。根据全年气候规律，管理者确定温室全年需求集中在两个周期：11月中旬到来年的3月中旬为冬季加温供能期，6初到9月底的二氧化碳施肥供能期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。高效沼气发生装置是UASB结构，沼气在当年的3月开始启动，启动完成就进入夏季供能阶段，进入6月，沼气装置启动完成，即进入当年的二氧化碳施肥沼气生产期，具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入9月中旬，光照指数降低，温室二氧化碳施肥效益下降，管理者停止向发酵器进料，高效沼

气发生装置进入休停期。休停期间管理者每20天用COD浓度为5000mg/L的混合发酵液，按5kgCOD/(m3·d)的负荷向补加相当于反应器体积2倍体积的发酵料，补充装置营养。进入11月中旬，气温降低，为了保证温室内种植物正常生长，管理者采用了加温管理。管理者在11月初比沼气需求提前10天按3kgCOD/(m3·d)负荷进行适应性进料，第11天完成重启动后进入冬季沼气供应期管理。由于皖北地区冬季和春季温度相对较低，加温耗能较大，温室自身产生的有机肥废弃物总产沼气潜力不能满足温室生产的沼气需求，管理者另外购进2000kg干麦草，于9月下旬按照与步骤2相同的方法投入生物酸化积肥池备用。特别是第2年元月中旬，连续5天低温，温室加温用沼气消耗量急剧上升，生物酸化积肥池中抽出的酸液不能正常满足沼气生产需求，管理者从当地粮食储存部门购进200kg陈化小麦经粗磨后连续投入一个生物酸化储存池，快速产酸原料的投入满足了短缺的能源需求。

5．结论

根据以上技术内容和案例应用，可以看出该技术完全能够实现温室供能的沼气化，具体如下：

（1）通过酸化转化复杂性温室有机废弃物为可溶性有机质高效沼气，满足了沼气发酵可以根据温室需求灵活调节的需要。原料投入酸化积肥池后，在其中进行酸化转化成可溶性有机质，当酸化达到一定水平，酸化转化停止。原料在高酸度条件下得到保存，但是此时池内已经有大量酸液可溶性有机质存在。这些可溶性有机质在温室需要供能时可以马上提供发酵原料，产生所需沼气。

（2）多单元酸化积肥池以及缓冲调节池的设计，保证系统运行的可靠性和可调节性。原料在高酸度条件下得到保存，酸性条件使结构得到改善。在酸液适度抽取条件下，多单元酸化积肥池内的原料能够规律产酸。通过多单元酸化积肥池之间按比例抽取酸液进入缓冲调节池，获取适合的酸液浓度和数量，保证产沼气能够根据实际需求调节。

（3）原料酸化储存转化满足了分散原料收集，湿式储存和施肥的需要，降低了肥料储存难度和成本，减少肥料储存的环境影响。

参考文献

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[5]张全国.沼气技术及其应用[M].北京：化学工业出版社，2005

[6]贺延龄.废水的生物处理[M].北京：中国轻工业出版社，1998

发酵范文篇4

能发酵各种秸秆及含高纤维的其它植物原料能够显著提高粗蛋白含量，改善饮料性能，对影响EM

发酵玉米秸的温度、时间、水分三因素作了交叉分组实验，通过NDF，ADF含量分析，探索了各因

素有交互作用对秸秆发酵效果的影响，对秸秆饲料的开发应用有较大的应用价值。

关键词：EM；秸秆；粗蛋白；生物转化

Abstract：Withapuposetofindthemosteffectivewaytoincreasetheprotaincontent

ofstrawsthisexperimentisfocusedonstrawfermentationsofEMcornstraw。We

determinedtheroutinecomponentialsofthesestraws。TheresultindicatedEMis

capableofcreasingthecontentofcrudeproteinandincreasedthecrudefiber

notabily。Theexperimentandmethodswillbevaluablefordevelopingandutilizating

straws。

Keywords：EMstrawcrudeproteinbiotransformation

第一章综述部分

一、前言

现代世界面临的三大问题：食物问题、环境问题和能源问题。可以说，这三大问题的解决都与微

生物有关，就饲料来说，随着畜牧业生产的发展，保证家畜必需的蛋白饲料越来越缺乏，需要解

决我国饲料蛋白质严重不足的现状，积极利用再生资源，利用各种农副产品加工的废料生产饲料

蛋白，是一条重要途径。

据有关方面估计，全世界每年约有纤维素资源1000亿吨，我国约有50亿吨，其中农作物秸秆（表

秸、稻草、玉米秸等）就达5亿吨左右。这些农作物秸秆能用于青贮饲料的是少数，大多数用作燃

料和肥料，即使作为饲料的一小部分也多采用传统的直接饲喂方法，消化利用率很低。若将秸秆

进行微生物处理，或理化处理，或综合处理，则可大提高动物的消化吸收率。其中，微生物处理

技术，特别引人注目，全世界都在努力探索深入研究，并取得了很大进展。

EM有效微生物技术已被广泛推广于农业、畜牧业、林果业及生态环保等领域，以及各种工业废料

再利用中。然而专门搞作物秸秆发酵转化利用的研究报告较少。本实验先后对稻草、玉米秆、花

生秆等进行了EM发酵实验，意在探索EM发酵各种秸秆的性及适宜的EM发酵条件。

二、农作物秸秆资源量及应用现状

1。资源量1950~1972年期间，全世界的农业生产以每年2。85%的速度增长，而其后的十年（1972

~1981年）中，世界农业增长的速度却降为每年的2.5%。而全世界人口仍正迅速增长，2000年达

61亿，人口的增长要求有更多农作物供给，加大了对自然环境的压力。人类为了增加食物生产，

更多地使用机器、化肥、农药等，最终增加了单位耕地面积上矿物能的投入。虽然粮食产量明显

提高，但能量转化食物的效率却显著降低。而在人类千方百计增加粮食生产的同时，却又有许多

可以转化成人类食物的东西没有得到应有的利用而被丢弃了。据估计，每年地球上由光合作用生

产的生物质约1500亿吨，其中11%（约160亿吨）是由耕地或草原产生的，可作为人类食物或动物

的饲料部分约占其中的1/4（约为40亿吨），也就是说75%为废弃物。在40亿吨的产品中，经过加

工最后供人类直接食用的大约仅为3.6亿吨。而每年生产的废弃物（包括收获和加工过程中的）约

为135亿吨，有待开发利用，将其转化成食品或饲料。

据联合国环境规划署（UNEP）报道，世界上种植的各种谷物每年可提供秸秆17亿吨，其中大部分

未加工利用。我国的各类农作物秸秆资源十分丰富，总产量达7亿多吨，其中稻草2.3亿吨，玉米

2.2亿吨，豆类和秋杂粮作物秸秆1。0亿吨，花生和薯类藤蔓、甜菜叶等1.0亿吨，一般情况下，

作物秸秆中碳占绝大部分，主要粮食作物水稻、小麦、玉米等秸秆的含碳量约占40%以上，其次为

钾、硅、氮、钙、镁、磷、硫等元素。秸秆：有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素

、蛋白质、氨基酸，树脂、单宁等。

我国是一个农业大国，随着农业的发展，副产品的数量也不断增加，如农作物秸秆、藤蔓、皮壳、

饼粕、酒糟、甜菜渣、蔗渣、废糖蜜、食品工业下脚料、禽畜制品下脚料、蔗叶及各种树叶、锯

末、木屑等数量极大。据统计，我国每年农作物秸秆约为5亿吨，稻壳3030万吨，薯蔓854万吨，

甜菜渣万吨，废糖蜜402万吨，酒糟1583万吨，禽粪7300万吨。（李仲昌等，1989），其中除豆饼

用作高蛋白饲料部分农产品加工废物和作物秸秆作为造纸的原料外，大部分副产品没有得到利用

或没有得到充分利用。我国是个人口多，资源相对较少的国家，因此，把数量巨大的农业废弃物

（特别是农作物秸秆）加以充分开发利用，变废为宝，不仅可以产生巨大的经济效益，还会收到

重要的环境效益和社会效益。

2、我国农业秸秆利用现状

秸秆利用的方式很多，当前我国主要是还田利用，饲料化处理和作为工业生产原料三种：

（1）秸杆还田利用：

秸秆还田是主要利用方法之一，93年我国秸秆还田的面积达到491万Km，秸秆还田的方法分为整株

还田技术，有根茬粉碎还田技术和传统沤肥还技术。实行秸秆还田对改造中低产农田，缓解我国

氮，磷，钾的比例失调，弥补磷、钾化肥不足有十分得要意义。但秸秆还田不当也会带来不良的

后果。我国年产约5亿秸秆，是一项宝贵的有机化肥资源，目前焚烧秸秆的现象仍十分严重，不

但浪费了资源，而且污染空气，有时还会引起火灾，随处堆放秸秆不但占用场地，而且会堵塞道

路，妨碍交通，污染水源。

（2）作为生产原料利用

秸秆较多地应用于造纸和编织行业，食用菌生产等，近年又兴起了秸秆制炭技术，纸质地膜，纤

维密度板等。利用农作物秸秆等纤维素废料为原料，采取生物技术的手段发酵生产乙酸，糠醛，

苯酚，燃料油气，单细胞蛋白，工业酶制剂，纤维素酶制剂等，在日、美等发达国家已有深入研

究和一定生产规模。

（3）秸秆饲料化利用

随着生产的发展，人民生活的提高，人民要求有更多的动物食品，而畜牧业的发展又受饲料的制

约。目前我国人均粮食占有量不足400Kg，难于拿出更多的粮食满足畜牧业发展的需要。必须扩大

饲料来源，开发新的饲料资源，提高饲料质量和饲料效率。一些植物残体（纤维性废弃物）往往

因营养价值低，不能直接用作饲料，但如果将它们进行适当处理，即可大大提高其营养价值和可

消化性。具体处理方法一般有微生物处理和饲料化加工两类。

[1]微生物处理

一般来讲，农作物残体中都含有碳水化合物、蛋白、脂肪、本质素、醇类、醛、酮和有机酸等，

这些成分大都可被微生物分解利用。这些微生物含有较多的蛋白，其中动物所必须的氨基酸含量

也较高并含有较丰富的维生素，可作为人的高蛋白食物，加到动物饲料中可大大提高饲料效果。

[2]饲料化加工

主要利用薯类，藤萝，玉米秸秆，甜菜叶等加工制成氨化青贮饲料，稻草作为草食性动物的食料

等。目前，全国的加工处理量约1000万T。其方法有秸秆的氨化、青贮和微生物发酵贮存，热喷、

抒、搓、压饼等。秸秆作为饲料的影响因素主要是纤维素含量高，粗蛋白和矿物质含量低，并缺

乏动物生存所必需的维生素A、D、E等以及钴、铜、S、Na、Se、I等矿物元素，能量值很低。3、当前我国农业秸秆利用中存在问题

（1）土壤有机质降低与秸秆废弃的矛盾

由于过多地施用化肥尤其是化肥，造成了土壤板结，地力下降，并导致农作物病虫害增多，作物

品质下降等，而我国大量的农作物秸秆资源却被焚烧，未能还归士壤或进行开发利用。

（2）秸秆还田等技术推广阻力较大

秸秆降解是一个复杂的过程，涉及的问题很多。首先，农作物秸秆主要由纤维素、半纤维、木质

素三大部分组成，均难被微生物所分解，所以秸秆在士壤中被M分解转化周期较长。其次，还田数

量，土壤水分，粉碎程度等影响秸秆还田的数量的效果，第三，还田后，使害虫呈增多趋势。第

四，由于秸秆含氮量低C/N比值般在（60---100）/1，而分解秸秆时自力需要吸收一定的N素，直

接还田时需添加一定的N、P、K肥料，加速M分解和避免发生M与农作物争氮影响苗期生长。

（3）露天燃烧秸秆严重污染

农村露天燃烧秸秆污染大气，乱堆乱弃秸秆污染水体，影响村容镇貌，由于燃烧秸秆导致火灾事

故频频发生，且导致大气污染，直接影响民航、铁路、高速公路的正常运营。

（4）秸秆资源的开发利用率低

稻草、麦秸等这类纤维素副产品少量用于编织，造纸、沤肥或秸秆还田，相当大的部分没有被利

用。据不完全统计，世界上被利用的秸秆不足2%，我国目前的秸秆利用率为33%，其中大部分未加

处理，经过技术处理利用的仅占2.6%。综合利用的潜力很大。

三、EM技术简介

EM是有效微生物群的（EffectiveMicroorgonims）的缩写，它是由日本琉球大学比嘉照夫教授

50年代开发的M技术是经光合细菌，乳酸菌，酵母菌，放线菌及发酵型丝状真菌为主的5科10属80

多种微生物复合培养而成，在农牧业上有巨大作用，EM生物技术可使畜禽处于微生物控制之下，

减少畜禽发病，促进增重，提高肉品品质，消除粪尿恶臭，达到降低成本，提高经济效益的目的，

是一种改善畜禽“内环境”，效果好，成本低，玩副作用，耐高温不污染环境的高新技术产品。

EM的代表菌种：

1。光合微生物——好气性和嫌气性

如光合的细菌类和蓝澡类，微生物利用太阳热能或紫外线将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分

离出来，变有害为无害，并和CO2、氮等合成糖类、氨基酸、维生素、生物活性物质（激素）等。

2、放线菌---好气性

产生的化学分泌物具有抗生物质，对病原微生物有抑制作用，增强机体免疫机能，放线菌常和光

合细菌并存，以获取氨基酸来繁殖自身。

3、醋酸杆菌——好气性

它从光合作用微生物中摄取糖类固定氮，被固定的氮供植物生长，另一部分还给光合细菌，形成

好气性和嫌气性细菌的共存结构。

4、乳酸菌——嫌气性

摄取光合细菌生产的物质，分解在常温下不易分解的木质素和纤维素，使未腐熟的有机酸发酵，

转化成动植物有效的养分。

5、酵母菌——好气性

能促进有机物的转化，产生促进细胞分裂的生物活性物质，同时酵母菌还对促进其它有效微生物

增重的基质（食物）的生产起着重要作用。它所产生的单细胞蛋白是动物的有效养分，对动物有

保健作用。

EM是把已筛选出的好气性M，通过采用适当的比例和独特的发酵工艺加以混合，培养而得到的含有

多种微生物的一个大群落，其中的各种微生物在生长代谢过程中能分泌或产生一些有用物质，成

为各自或相互生长的基质和原料，通过相互间的这种共生增殖系统，形成一个复杂而稳定的具备

多种功能的微生态系统。

四、EM在畜牧生产中的作用

1、EM含有多有益微生物，其中乳酸属的多种杆菌，在体内厌氧状态发酵乳糖，产生乳酸而形成的

酸性环境可有效地抑制肠道腐败M的繁殖，促进有益微生物的生长，从而减少肠道疾病的发生。EM

中的光合细菌群在本身生长过程中，产生大量Vc和VE等从而提高畜禽的抵抗力，酵母菌细胞含有

的高量超氧化物歧化酶（SOD），可有效地催化体内超氧阴离子自由基（O2-1），转换成无害的

H2O2和O2，解除O2-1对机体的毒害作用，而放线菌的大多数菌种，在代谢过程中能产生不同类型

的抗生素，从而确保畜禽健康。

2、提高畜禽生产性能，降低饲养成本，增加经济效益。

EM中的许多菌体本身就含有大量的营养物质，如光合细菌，蛋白质含量在60%以上，并富含各种维

生素，特别是Vb12，叶酸和生物素，这些微生物加到饲料中，作为营养物质被畜禽摄取利用，从

而促进生长。同时，E央发酵过程中，还能产生大量生物活性物质，如维生素，各种消化酶，内分

泌激素及促进生长的刺激因子，从而调整和提高畜禽各器管的生理功能，促进畜禽生长，增加产

蛋和产奶量。乳酸菌可摄取光合细菌产生的物质，分解饲料中的粗纤维，使其转化为畜禽有效的

养分。

3、改善禽产品品质，生产绿色食品

EM是一种复合微生物菌剂，不含任何化学有害物质，无毒副作用，不污染环境，用它作原料或配

制成的饲料所生产的产品是安全可靠，无公害，绿色食品。采用EM技术饲养畜禽的生存环境,还可

显著提高机体的抵抗力和免疫力,减少疾病的发生,从而大大减少抗生素,激素和化学药物的使用

，并使畜禽产品品质大为改善。

4,消除粪便恶臭,改善环境卫生。

畜禽粪便中有相当数量的含氮物质，极易腐败分解，产生恶臭，不仅污染空气，而且臭气及所含

氨气和硫化氢等有害物质还严重影响禽的健康和生长，EM中含有大量的纤维素分解菌，半纤维素

分解菌，固氮菌及乳酸菌。这些微生物与畜禽肠道内的有益菌相互协同,能有效增强肠道的活动

功能，从而提高蛋白质的利用率。同时，EM可以竞争性排斥或抑制在原有肠道内的腐败菌群，阻

止外来有害菌的侵袭，从而减少蛋白质的氨及胺的转化,使肠内及血液中氨的含量下降，减少随粪

便排出的氨量，臭味得到有效控制。

5，扩大饲料来源节约粮食。

发酵桔杆等粗饲料，提高营养价值。EM在发酵过程中，产生大量的微生物酶，促使纤维素一木聚

糖链和木质素聚合物酯键被酶解，增加秸秆的柔软性和膨胀度，提高了粗饲料消化率。EM中纤维

分解菌和半纤维分解菌，可将部分木质素类物质转化为糖类，同时,EM发酵时还产生大量营养丰富

的微生物菌体及其有益的代谢产物,如AA、维生素、抗生素、激素等，提高了粗饲料的营养价值，

并且有酒曲香味和苹果香味。

发酵畜禽粪便，开发蛋白饲料资源。鸡粪经EM发酵后，不仅杀死病原微生物，去除臭味，改善适

口性，还可合成大量糖类，氨基酸和蛋白质等营养物质，并产生大量生物活性物质，使其营养价

值得到提高。

综上所述,由于EM中的各种有益微生物的综合协同作用，对促进畜牧生产及环境净化方面有显著作

用，尤其对解决我国生态养殖业生产中存在的饲料资源不足，抗生素使用过多和畜禽粪便污染等

问题提供了一个较理想的途径，有着广阔的应用前景。

五、EM发酵秸秆的机理

在秸秆发酵过程中,由于有效M在适宜的温度和厌氧条件下,生长繁殖旺盛，分泌酶也多，秸秆中纤

维素---本聚糖链以及本质素聚合物酯键被酶解，增加了秸秆的柔软性和膨胀度，使反刍动物瘤胃

M能直接与纤维素接触，从而提高了粗纤维的消化率。同时在发酵过程中，部分木质纤维素类物质

转化为糖，糖又被有机酸发酵菌转化为乳酸和挥发性脂肪酸，使PH值降至4。0-----5。0左右，抑

制了丁酸菌腐败等有害菌的繁殖，使秸秆能够长期保存。秸秆等粗饲料经过有益M发酵后，饲料中

的纤维素，淀粉，Pr等复杂的大分子有机物在一定程度上降解为动物容易消化吸收的单糖，双糖

和氨基酸等小分子物质，从而提高了饲料的消化吸收率，起到了饲料机械起不到的深度生物加工

作用，粗饲料发酵过程中还产生并积累大量营养丰富的M菌体及有用的代谢中间产物，如氨基酸

，有机酸以及醇、醛、酯、维生素、激素、微量元素等，使饲料变软变香，营养增加。这其中，

有机酸（如乳酸，醋酸，乙醇，对饲料还有防腐作用，有的能增加动物的抗病能力，刺激其生长

发育，如维生素，抗生素，激素，微量元素及未知促生长因子。

家畜利用有效的EM发酵的秸秆后，由于各种纤维素分解菌群的生长发育和代谢活性提高，增加了

细菌和瘤胃中纤毛等的协调作用，采食量和消化率明显提高，两者共存时，纤维素的消化率可提

高到65。2%，瘤胃中挥发性脂肪酸的增加，淀粉，纤维素被糖化，以及氮素等构成菌体Pr、生长

酶，对于促进动物生长，抑制病原菌等都有重要意义。总之，秸秆经有效M发酵后营养价值明显增

加，有效性提高，能促进家畜日增重和产奶量的提高。六、EM发酵饲料的优点

用EM发酵的干玉米秸，经营养分析约等于玉米青贮的营养价值。据资料介绍，667米2所产的玉米

秸秆青贮的营养价值相当于125kg玉米。而667米2干玉米秸秆相当于46kg玉米，但用EM发酵后其

营养价值却相当于玉米青贮，可见EM发酵秸秆的效益很高。薛充连（97年）报道，EM发酵干玉米

秸与青贮玉米的成分对比：

饲料成分及营养价值分析对比

饲名样品说明干物质粗蛋白粗纤维无氮浸出物

青贮玉米浙江乳熟期251.51.711.9

EM发酵干玉米秸赤峰外贸牛场25.381.658.8412.09

用EM发酵秸秆与微贮，氨化相比，具有如下优点：

（1）与秸秆微贮相比，发酵时间短，周转快，供应及时。

（2）与秸秆氨化相比，饲料调制成本大为降低，1千克EM菌液30元。可以处理秸秆1000kg；而用

氨化，需尿素30----50kg需上百元。

（3）由于EM发酵秸秆饲料中含有大量的多种有益菌，对保持家畜肠道菌群平衡，防病促生长具有

重要作用，这是目前其它任何M发酵菌剂所无法相比的。

（4）家畜饲用EM发酵饲料排粪臭味减少，畜舍卫生改善，这时净化环境，保障家畜健康有重要

意义。

EM用于秸秆等粗饲料发酵在我国才刚刚开始，有待继续实践，不断总结经验，加以提高。第二章实验部分

一，引言

EM液发酵秸秆饲料是一种新型的微生物技术，EM是一种把厌氧菌和好氧菌共存的活菌制剂。依靠

改善动植物体内各环境微生物而发挥作用。组成EM有效微生物菌液的有效微生物群是由光合菌，

乳酸菌，纤维素分解菌，半纤维素分解菌，酵母菌，放线菌，固氮菌等5个科，10个属的80多种有

效微生物组合而成，通过这些对分解秸秆有效，对动物生长和防病有益的微生物群的作用，在一

定温度和厌氧条件下实现秸杆的生物转化和饲料转化。

目前，在全国不少地区，大量农作物秸杆没有得到充分利用，有的堆积在田埂和路旁，多数在田

间付之一炬。这种处理方法不但浪费资源而且会造成严重的环境污染，破坏生态平衡。如果能把

秸杆通过科学的加工与调制，即可用来饲养牛羊等草食家畜，发展秸杆畜牧业，这是一个一举多

得的“绿色事业”，本试验取南阳市周围农村的玉米秆，花生秧，稻草。研究EM发酵各种秸秆的

作用效果和最佳作用条件，使EM发酵秸秆饲料能够推广应用。

二，材料和方法

材料：EM原液，南阳市周边农村的玉米秆、稻草、花生秧。

方法：本试验测试项目为：

[1]水分[2]粗脂肪[3]粗纤维[4]粗蛋白[5]灰分[6]中性洗涤纤维[7]酸性洗涤纤维

（1）水分的测定

[1]仪器：粉碎机，烘箱，天平，称量瓶，干燥器

[2]步骤：称2g试样置100℃---105℃干燥恒重后称量瓶中，在100℃----105℃度烘箱中干燥3---4

个小时，取出置干燥器中，冷却至室温，称重。再于相同温度下干燥1小时左右，同上操作至恒重。

[3]计算水分（%）=100%（W1—W2）/（W1—W0）

W0—瓶重（g），W1—干燥前试样与称量瓶重（g），W2—干燥后试样与称量瓶重（g）

（2）粗脂肪的测定：

[1]原理：乙醚提取试样，称重提取物的重量，除脂肪外还有有机酸、磷脂、脂溶性维生素、叶

绿素等。固而称粗脂肪。

[2]仪器：a、粗碎机b、分样筛0.45mmc、水溶锅e、恒温烘箱50~500℃f、索氏脂肪取器(带

球形冷凝管)100或150ml.g、滤纸(中速脱脂).

[3]试剂：无水乙醚(分析纯)

[4]测定步骤：

a、索氏抽取器应于燥无水。抽提瓶(内有沸石数粒)在105℃烘箱中烘60min至干。干燥器中冷

却30min，称重。再烘干30min,同样冷却、称重，再次重量之差小于0.0008g为恒重。

b称取试样125g(准确为0.0002g)于滤纸筒中,或用滤纸包好.放入105℃烘箱中烘干60min。干燥

器中冷却30min，称重再烘干30min，同样冷却称重,再次重量之差小于0.0008g为恒重.

c、称取试样1~5g(准确度0.0002g),于滤纸筒中,或用滤纸包好,放入105℃烘箱中,烘干2h(或取

测水分后的开试样,折算成风干样重).滤纸筒应高于提取器虹吸管的高度。滤纸包长度应全部浸

泡于乙醚中为准，将滤纸筒或包放入抽提管)在抽提瓶中加无水乙醚60~100ml.在60~75℃水浴上

加热，使乙醚回流，控制乙醚回流次数为每小时约10次，共同回流约50次或检查抽提管流水的乙

醚挥发后不留下油迹为抽提终点。

d、取出试样,仍用原撮器回收乙醚直到抽提瓶几乎全部收完，取下抽提瓶，在水浴上蒸去残余

乙醚.擦净瓶外壁，将抽提瓶放入105℃烘箱中烘干2h,干燥器中冷却30min称重，再烘干30min，同

样冷却称重。两次的重量差小于0.001g为恒重。

[5]计算：粗脂肪(%)=100%（M2—M1）/M

M—用干试样重量M1—已恒重的抽提瓶重量(g)

M2—已恒重的盛有脂肪的抽提瓶重量(g)

(3)粗纤维的测定:

[1]原理：试样经酸、碱处理后，使淀粉、半纤维素、蛋白质、脂肪等变成可溶性物质而被除去，

残剩的纤维素和其他植物质的膜壁等。统称为粗纤维素，称重定量。对含油脂较高的试样可用硝

酸—醋酸处理试样。

[2]试剂：A、1.25%H2SO4溶液。B、1.25%NaOH溶液C、乙醚D、乙醇

[3]测定步骤

准确称取2－3g试样，置入500ml三角瓶中，加入100ml乙醚，盖严，静置过夜，以除去脂肪。

用倾泻法除去乙醚层，再用乙醚洗涤残渣，残存少量乙醚于水浴中蒸发除去（或直接取测定粗脂

肪后的残渣进行测定）。

200ml1.25%硫酸溶液煮沸半小时，抽滤（滤器可用布氏漏斗，上铺亚麻布或府绸或用1-2号耐

酸玻璃过滤器），用热水洗涤到滤液呈中性。

将残渣用1。25%NaOH溶液转入500ml烧杯中，补足1.25%NaOH溶液至200ml盖上表面皿煮沸半小

时（小火）。用古氏坩埚抽滤（30ml,预先加入酸洗石柿悬乳液30ml（内含酸洗石柿0.2-0.3g）

再抽干，石棉厚度均匀，不透光为宜，上下铺两层玻璃纤维有助于过滤。）用热水洗涤至滤液呈

中性，再用乙醇，乙醚洗涤。

将古氏坩连同纤维素，于100---105℃干燥至恒重W1，然后燃烧至恒重（W2）

[4]计算。粗纤维素（%）=100%（W1—W2）/WW——试样重量（g）

（4）粗蛋白的测定

[1]原理：将试样与浓H2SO4共热消化,使Pr分解其中N与H2SO4化合成(NH4)2SO4,然后碱化蒸馏使

氨游离，用标准酸接收，过量酸用标准碱滴定。

总氮量除Pr外，还有氨基酸、酰胺、核酸中的氮，换算成蛋白质，称粗蛋白。

[2]试剂：a、浓H2SO4b、K2SO4c、CuSO4.5H2Od、H2O2(30%)e、NaOH（30%）f、0.1

(NH4)2SO4g、0.1NNaOHh、0.1%甲基红指示剂

[3]步骤：

a、试样消化，取2g试样置入250ml凯氏定氮瓶中，加3gK2SO4和1gCuSO4,加20ml浓H2SO4，

瓶口安放小三角漏斗，于电炉上加热消化。若消化色泽难退，则冷却后，加3---5mlH2O2，继续

加热，直至清彻透明为止。冷却，转入100ml容量瓶中(先加20ml水)，充分洗涤凯氏定氨瓶，冷

却至室温，再用水定容至刻度摇匀。

b加碱蒸馏:吸取50ml稀释消化液，置入500ml平底烧瓶中，加约100ml水和数粒沸石，加入60m

l30%NaOH液.或在烧瓶上安一分液漏斗加碱，立即盖严，蒸馏约45分钟（或蒸出原液体积的1/3）

，接收瓶中先加入25或50ml0.1Na2SO4。.

c、滴定，蒸后，用水洗涤冷凝器，取出接收瓶，加4滴0.1%甲基红指示剂，用0.1NaoH滴定至黄色。

d计算,含氮(%)=[(NV)H2SO4-(HV)NaOH]x0.01401x(100/50)x(1/W)x100%

0.01401—氮的mg当量，100/50—稀释倍数，W—样重

粗蛋白(%)=6.25X含氮(%)

e.<5>灰分的测定

①.原理：试料在550℃燃烧所得残渣，用质量百分率来表示，残渣中主要是氧化物、盐类等矿物

质，也包括混入饲料中的砂石、土等，故称粗灰分。

②.仪器：a,粉碎机b,分样筛孔径为0.45mm(40目)c，分析天平0.0001gd.高温炉

550+-20℃e坩埚瓷质容积50mlf，变色硅胶作干燥剂

③测定：将干净坩埚放入高温炉，在550℃下灼烧30min，取出在空气中冷却约1min，放入干燥

器冷却30min，称量，再重复灼烧，冷却，称重，直至两次质量差小于0.0005g为恒重。在已恒

重的坩埚中称取2---5g(灰分质量0.05g以上).试样，准确至0。0002g，在电炉上小心碳化，在

炭化过程中，应将试料在较低温度状态加热灼烧至无烟，然后升温灼烧至样品中基本无炭粒。再

放入高温炉，于550℃下燃烧3h，取出，在空气中冷却约1min，放入干燥器是冷却至30min，称重

，再同样燃烧1h，冷却，称重，直至两次质量之差小于0.001g为恒重。

结果计算和表述

粗灰分（%）=(m2--m0)/(m1--m0)*100%

m0——恒重空坩埚重m1—加试样品的坩埚重m2—灰化后坩埚重三、实验方案设计

[1]、麸皮、玉米秆、稻草、花生秆的常规成份测定与分析

[2]、发酵麸皮单因素试验，取四个因素：（1）接种量（2）温度[3]时间（4）水分，以粗蛋白为

主要指标

[3]、发酵玉米秆的温度、时间、水分三因素交叉试验

[4]、发酵稻草、花生秆初探

2测定定项目水分%、粗蛋白%、粗脂肪%、粗纤维%、粗灰分%

无机氮浸出物%=100%—水%—粗蛋白%—粗纤维%—粗灰分%1、发酵麸皮

接种量温度℃时间水分

1%20℃2d30%

1.5%25℃3d40%

2%30℃4d50%

2.5%35℃5d60%

3发酵玉米秆温度A、时间B、水分C，以1%的接种量三因素交叉分组设计

发酵时间B1（15天）B2（30天）

料水比C1(1:1)C2(1:2)C1(1:1)C2(1:2)

A115℃a111a112a121a122

A220℃a2111a212a221a222

A325℃a311a312a321a322

A430℃a411a412a421a422

试样分析项目

Vansoest法测定试样中性洗涤纤维（NDF）酸性洗涤纤维（ADF）的含量

四试验结果与分析

1、发酵麸皮单因素试验

(1)温度（2%接种量、50%水分、4天）

温度℃25℃30℃35℃40℃

粗蛋白27．533．721．020．6

分析:25℃条件下培养时,菌体生长速度比较迟缓,35℃,40℃条件下培养,初生长速度较快,达

到峰值后快速进入衰亡期,粗蛋白含量不高,30℃培养对EM的生物转化较为适宜.

(2)含水量(30℃2‰4天)

含水量30%40%50%60%70%

前后粗蛋白变化量2%3%15%12%10%

分析:含水量在50%--60%时比较有利于菌体的繁殖生长，含水量在40%以下时，菌体蛋白增长缓慢

，粗蛋白含量无明显增加，而基料含水量高于60%时，则由于出现过多的游离水，使得酶和营养物

质的传逆性较差，阴碍了EM菌体繁殖，所以菌体蛋白增长也呈缓慢趋势，此时微生物呈现表面生

长现象。

一般来说，真菌可以在没有游离水的基质上生长良好，而酵母，细菌必须在含水量为40%以上的基

质上才能生长，若要长生良好则需有充分的游离水，适量的游离水有利于营养物质的渗透传递，

也利于酶及代谢产物的扩散。

（3）接种量（30℃50%水分4天）

接种量1%1.5%2%2.5%

粗蛋白22.9%27.8%34.5%34.6%

分析:EM在基料上生长繁殖,提高了基料中粗蛋白的含量,EM接种量不同其生物转化效果不同,从上

面实验看出%的效果最好

(4)发酵时间不同时的情况

发酵时间0d2d3d4d5d

粗蛋白17.8%26.6%29.7%33.7%22.5%

分析：第四天菌体数达最大值，粗蛋白含量最大。

小结：现初步确定最佳条件，即基料中，初始含水量为50%，接种量为2%、培养温度为30发酵4

天,发酵状况最佳.

2、玉米秆、花生秆、稻草、小麦常规成份测定结果及分析

水分%干物质%粗蛋白%粗脂肪%粗纤维%粗灰分%无机氮浸出物%

皮11.1988.8115.233.98.94.756.08

玉米秆10.6689.349.193.0927.713.3136.05

稻草12.8387.175.181.435.614.7830.21

花生秆12.2487.7611.833.232.422.5927.74

分析：农作物秸秆是由大量的有机物和少量的无机盐及水所构成。其有机物的主要成份是纤维素

类的碳水化合物，此处还有少量的粗蛋白和粗脂肪。碳水化合物由纤维类物质和可溶性糖类组成

。纤维素类物质是植物细胞壁的主要成份，它包括纤维素，半纤维素和本质素等，用粗纤维表示；

可溶性糖类用无氮浸出物表示；秸秆中的无机盐用粗灰分表示，由硅酸盐和其它少量微量元素组

成，含量大约为6%，但有的高达12%以上。农作物成熟后其秸秆中的维生素差不多全被破坏了，含

有很少。

农作物秸秆由许多植物细胞组成，所有的秸秆细胞可以分为细胞内容物和细胞壁两部分。秸秆用

中性洗涤剂（PH7）消化（煮沸1小时）。细胞内容物溶于中性洗涤剂中，不溶的就是细胞壁，细

胞壁是纤维素多聚物。经中性洗涤剂消化而得的纤维叫中性洗涤纤维（NDF）随后将中性洗涤纤维

用酸性洗涤消化，能溶于酸的叫酸性洗涤可溶物，不溶的物质叫酸性洗涤纤维。能溶于酸的物质

大部分是半纤维素和细胞壁含氮物质。不溶于酸的酸性洗涤纤维，又分为纯纤维素和酸性质素，

木质素经灼烧成灰分，灰分是由各种无机盐组成的。

成份（%干物质FDM粗蛋白CP中性洗涤纤维NDF酸性洗涤纤维ADF

稻草90.34.469.156.9

玉米秸93.29.269.7743.74

花生秧88.011.236.627.8

秸秆营养价值的限制性

由于农作物秸秆化学成分的特性，其营养价值很低，用它作为主要粗饲料来饲养反刍动物，尚具

有许多限制性因素。一是纤维素类物质含量高，水稻、小麦和玉米三大作物秸秆的中性洗涤纤维

分别为61。9%---74。4%，67。1%---73。0%和60。4%---71。9%；酸性洗涤纤维分别为40。

2%---53。0%，53。0%---56。2%和37。4%---51。1%。可见中性洗涤纤维一般高于60%，酸性洗涤

纤维高于40%。

二是粗蛋白含量低，稻草，麦秸和玉米秸的粗蛋白含量分别为3。8%---5。9%，4。0%---5。1%和

8。8%---9。6%，一般平均为3%---6%可见，秸秆饲料不仅可发酵氮极低，而且过病胃蛋白也几乎

为零。三是无机盐含量低，并缺乏动物生长所必需的维生素A，维生素D，维生素E等，以及钴、

铜、硫、硒和碘等矿物质元素。例如，秸秆饲料中含有大量的硅酸盐，它严重影响病胃中多糖类

物质的降解作用，Ca和P的含量一般也低于牛、羊的营养需要水平，许多地区钴、锌、硫、硒和

铜等元素也明显缺乏。四是可消化能值很低。由于上述秸料的营养限制因素，严重影响了家畜对

秸秆饲料的采食量和营养物质的消化率，从而制约了动物生产性能的表现。因此要科学地利用秸

秆来饲喂家畜，必须利用EM来提高秸秆饲料营养价值这一有效途径，这个途径是秸秆的综合处理

和营养物质的添补。

3、玉米秸交叉分组发酵试验

按玉米秸粉量的1%接EM菌种，并接料水比1：1，1：2加水，充分混匀，PH值取自然，分装500ml瓶

中密封。分别在15℃、20℃、25℃、30℃的温度下发酵15天，20天。

取发酵后的试样，置60烘箱烘干，制成风干样，经受40目筛的粉碎机粉碎，然后严格按4分法取

样以各分析，通过色泽、质地、气味等观察发酵试样的品质。

测定中性洗涤纤维NDF，酸性洗涤纤维ADF的含量。

(1)原玉米秸中部分营养成分含量

营养成分DMNDFADF

含量%93.2169.7743.74

试验所得数据：统计用Excel进行，方差分析及多重比较用SAS软中的ANOVA过程进行。

(2)不同条件下发酵样品的NDF，DF含量（%）

发酵时间料水比15℃20℃25℃30℃

MDF15d1：11：164．51+0。3763．37+0。8763．91+0。6263．06+0。80

1：267．70+0。7567．53+0。8767．54+0。6569．43+0。86

20d1：160．29+0。6962．33+0。8862．41+0。7265．67+0。69

1：265．37+0。7561．94+0。8564．99+0。8738．56+0。68

ADF15d1：139．14+0。640．52+0。6340．52+0。8343．34+0。65

1：242．63+0。6741．98+0。9840．93+0。9241．75+0。89

20d1：137．86+0。9139．84+0。8538．98+0。9239．21+0。76

1：241．93+0。7839．82+0。8440．99+0。2940．56+0。83

分析结果：发酵试样均色泽鲜黄，质地变软，透有酸香气味，无霉败异味。不同条件下经EM发酵

的饲料试样品的NDF和ADF含量显著低于其它处理组合。

(3)同因素对发酵玉米秸纤维含量的显著性比较（最小显著差数法）

因素交互作用ABCAXBAXCBXCAXBXC

NDF***NS***

ADFNS**NS*NS*

(*表示差异显著P<0.05,NS表示差异不显著)

由上表可见温度A,时间B，水分含量对EM发酵玉米秸中的NDF含量影响均显著P〈0，05；且温度和

水分（AXC），时间和水分（BXC）及温度和时间和水分（AXBXC）对其影响也显著，但对于ADF含

量只有发酵时间A，温度B，水分含量C及（AXBXC）的影响显著，其它均不显著。

(4)不同因素各处理组合ADF平均数：邓肯多重比较LSR

处理组合A4B1C2A1B1C2A2B1C2A1B2C2A4B2C1A3B2C2A3B1C2

数据43.3442.6341.9893.4175.4099.4040.93

差异显著性AABABCABCBCCDCD

A3B1C1A2B1C1A2B2C1A2B2C2A1B1C1A2B2C1A4B1C1A1B2C1

40.5240.5239.8438.8239.1438.9838.5637.86

CDECDEDEFDEFEFGFGFGG

EM发酵玉米秸秆饲料试样感官品质说明，EM生物体系在厌氧酸化的微生态可抑制其它微生物区系

的生长繁殖，使发酵秸秆在不灭菌的情况下不霉败变味无素安全。由于微生物产酸的浸渍及酶解

作用，一定程度的分散秸秆组织结构，导致其坚韧致密的纤维松结、软化。另外，所用微生物的

生长繁殖将秸秆中的碳、氮源部分转化为菌体蛋白，提高了发酵玉米秸作为饲料的营养价值。

由以上统计结果可知，温度，时间，水分等因素及其交互作用对玉米秸发酵有显著影响，而温度

是影响有效高级生物发酵的首要因素，本试验的三要素即温度，时间，水分含量直接影响有效微

生物生长繁殖，间接体现为玉米秸发酵的效果。初步明确温度15℃---30℃,含水量为40%----70%,

发酵时间为15天----30天.经比较以下几个效果较好.

15℃料水比1：130天

20℃料水比1：230天

30℃料水比1：215天

4、花生秧、稻草发酵初探

将其粉碎，EM原液：红糖：水=1：1：9，混和后30℃活化2天,再将秸秆：EM活化液：井水=1000

：1000：900，混匀厌氧25℃发酵10天.稻草略带有酸酒香味，质地柔软，花生秧呈深褐色，略有

酸酒香味，质地柔软。如果添加尿素：硫酸铵=2%：1%后，发酵前后粗蛋白含量有一定提高，但留

有刺鼻的氨味，口味较差。

EM发酵秸秆饲料的质量鉴别方法，总的来说是一看，二实，三手感。优质EM秸秆饲料呈金黄色或

茶黄色，具有醇香味和萍果香味，口尝有弱酸香甜味。若温度过高或水分过多酸味加重；若有腐

臭味、发霉味，则不能饲用，在手感方面，手感松散湿润而柔软为优质；手感发粘为质地不佳；

手感虽然松散，但干燥粗硬，也属于质不良。

注：将发酵麸皮和发酵秸秆分别制作成功后再适度混合，经试验粗蛋白的提高率较大，且有较好

的适口性，便于实验的进行和成份测定。

参阅文献

1、余佰良微生物饲料生产技术（中国轻工业出版社）

2、邢廷铣农作物秸秆饲料加工与应用（金盾出版社）

3、林东康常用饲料配方与设计技巧（河南科学技术出版社）

2、李蕴玉EM菌剂在畜牧业中的应用

发酵范文篇5

【关键词】发酵；炮制；传统中药；本草考证

Abstract：ThemechanismandthefermentedtechniqueoftraditionalChinesemedicinewerediscussedinthispaper,thefermentedtechniqueoftraditionalChinesemedicinewascomparedwithmordenChinesemedicine.TheherbalogicaltextualresearchontraditionalChinesemedicinesuchasShenQu,HongQu,DanDou-chiandsoonwhichwereprocessedbyfermentationweredone.Moreover,theoriginofname,themethodsofproduction,theeffectivenesswerediscussedrespectivelyinherbalogicaltextualresearch.

Keywords:fermentation;processofrefiningherbalmedicine;traditionalChinesemedicine;herbalogicaltextualresearch

我国远在四千多年以前就懂得利用微生物发酵来酿酒，其后又相继用微生物发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。早在千余年前，我国已开始将微生物发酵应用于中药炮制，成为世界上最早利用微生物对天然药物进行生物转化的国家之一。中药是中华民族的瑰宝，而中药炮制是其中一颗璀璨的明珠。中药炮制是根据中医药理论，依照辨证施治用药的需要和药物自身的性质，以及调剂、制剂的不同要求，所采取的一项制药技术。本文对传统中药发酵炮制的作用机理、炮制工艺和发酵炮制中药的本草考证进行了论述。

1传统中药的发酵炮制概述

古代医药典籍将中药炮制又称为“炮炙”、“修治”、“修制”、“修事”。经净制或处理后的药物，在一定的温度和湿度条件下，由于霉菌和酶的催化分解作用，使药物发泡、生衣的方法称为发酵法。中药通过微生物的发酵达到增强中药药效、改变药性、降低毒副作用等目的。

1.1传统中药发酵炮制的作用机理

传统中药发酵炮制的作用机理较为复杂，主要是依靠微生物的生物转化来实现。酶是一类具有高度催化效率的生物催化剂，它可以使复杂的生物化学反应在常温常压下迅速完成。微生物在生长代谢过程中产生纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等多种胞内和胞外酶类。微生物有着非常强大的分解转化物质的能力，并能产生丰富的次生代谢产物。不同种类的微生物具有不同的代谢方式，能分解各式各样的有机物质。通过微生物的新陈代谢和生长繁殖来炮制中药，可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地增强和调整药性，提高疗效，降低毒副作用，扩大适应症［1］。

1.2传统中药发酵炮制工艺的探讨

传统中药经发酵炮制后其质量的高低与许多因素都密切相关，如发酵菌种，培养基成分，培养条件（温度、湿度、氧气、pH值等）等因素。因此，应通过对传统中药发酵炮制影响因素的研究，从而确定其最佳的发酵炮制工艺。

在长期传统中药发酵炮制的生产实践活动中，中药炮制人员对影响中药发酵炮制的质量因素积累了较为丰富的实践经验。一般而言，发酵最佳温度以30～37℃为宜，相对湿度控制在70%～80%为宜。在此培养条件下，适合大多数霉菌、酵母菌和细菌等的生长繁殖。但限于当时的科学技术发展水平，温度和湿度的控制只能凭经验，例如，混和发酵时以“握之成团，指间可见水迹，放下轻击则碎”为宜。因此，在传统中药的发酵炮制过程存在较大的主观性，影响了其质量的稳定性。

培养基成分对传统中药发酵炮制后其质量的高低也有较大的影响，因此对组成培养基的药材质量和相互间的比例都有较严格的要求。不同的培养基经同样的微生物处理后会产生药性的差异，可利用此来生产不同适应证的中药。例如，发酵淡豆豉时，以桑叶、青蒿发酵者，药性偏于寒凉，多用于风热感冒或热病胸中烦闷之证；以麻黄、紫苏发酵者，药性偏于辛温，多用于风寒感冒头痛之证。

1.3传统中药发酵炮制工艺和现代中药发酵炮制工艺的比较中药的发酵炮制经过一千多年的发展，现已成为中药炮制中一种常用和重要的炮制方法。特别是近几十年来发酵工程等现代生物技术用于传统中药的研究开发，从现代科学的角度探讨了发酵炮制的作用机理和炮制工艺，极大地丰富和发展了中药的炮制理论。

传统中药的发酵炮制是多菌种混合自然发酵，参加发酵的菌种种类和数量都存在一定的波动；同时传统中药的发酵炮制采用的是传统的固体发酵，整个发酵炮制的过程都是凭主观经验来控制。因此，传统中药发酵炮制后其质量的稳定性难于保证。

现代中药的发酵炮制根据微生物生长所用培养基状态的不同可分为固体发酵炮制和液体发酵炮制。现代中药的固体发酵炮制采用了现代生物技术，在整个发酵炮制过程中可以较好地控制参与发酵的菌种的种类和数量，同时对温度、湿度、酸碱度、通气等也能较好地实现动态控制，因而通过现代固体发酵炮制的中药其质量的稳定性得以较大的提高。在抗生素工业发展起来后，逐渐将液体发酵应用到中药的发酵炮制中，开启了对液体发酵炮制中药的研究。由于液体发酵较固体发酵具有更高的物质传递效率，也易于实现发酵炮制工艺的自动化控制，从而保证发酵炮制后中药质量的稳定性，所以此项工艺未来发展空间巨大。

2发酵炮制中药的本草考证

传统中药的发酵炮制因品种不同而采用不同的方法进行加工处理后，再置温度、湿度适宜的环境下进行微生物发酵。根据所采用方法的不同，可将传统中药的发酵炮制分为两大类［2］。一类为药料与面粉混合发酵，如六神曲、建神曲、半夏曲、沉香曲等；另一类为直接用药料进行发酵，如淡豆豉、百药煎等。

2.1神曲

神曲一名始载于《药性论》，又有六神曲（《本草便读》）的异名。明代李时珍在《本草纲目》中记述了神曲得名的由来［3］，“盖取诸神聚会之日造之，故得神名。”我国制造神曲始于北魏，贾思勰在《齐民要术》中叙述了神曲的制法。神曲为辣蓼、青蒿、杏仁等药加入面粉或麸皮混合后，经发酵制成曲剂，含酵母菌、淀粉酶、复合维生素B等成分，有消食化积、健脾和胃等功效。

神曲还可炮制加工成炒神曲、麸炒神曲、焦神曲。生神曲健脾开胃，并有发散作用；麸炒后以醒脾和胃为主，用于食积不化、脘腹胀满、不思饮食、肠鸣泄泻等；炒焦后消食化积力强，以治食积泄泻为主。

2.2建神曲

建神曲一名载于《纲目拾遗》，又有百草曲（《纲目拾遗》）、泉州神曲（《药性考》）、范志曲、老范志神曲等异名。建神曲主产于福建泉州，为麦粉、麸皮、紫苏、荆芥、防风、厚朴、白术、木香、枳实、青皮等数十种药物经发酵专制而成。建曲性味苦微温，消食化积功效与神曲相似，并能理气化湿、健脾和中。2.3半夏曲

半夏曲一名载于《韩氏医通》。半夏曲为半夏加面粉、姜汁等制成的曲剂。《本草纲目》中叙述了半夏曲的制法［4］，云：“半夏研末，以姜汁、白矾汤和作饼，楮叶包置篮中，待生黄衣，晒干用，谓之半夏曲。”半夏曲有化痰湿，消食滞的功效。而未发酵的半夏则性味温辛，有毒，有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结等功效。《饮片新参》载：“内热烦渴者慎服。”

2.4采云曲

采云曲是以六曲为基础，再加桔梗、白术、紫苏、陈皮等二十多种药品加工制成的，性味作用与建曲相似，对于夏秋暑热伤中引起的食滞消化不良作用较好。

2.5沉香曲

沉香曲一名载于《饮片新参》。沉香曲为沉香等多种药末和以神曲糊制成的曲剂。用沉香、木香、檀香、砂仁、蔻仁等20多种药材研成粉再加1／4的面粉，搅和压制而成。《饮片新参》称沉香曲有“理脾胃气，止痛泻，消胀满”的功用。

2.6红曲

红曲一名载于元代《饮膳正要》，又有丹曲（《天工开物》）、赤曲（《摘元方》）等异名。李时珍在《本草纲目》中记述了红曲的制法［5］，云：“红曲，本草不载，法出近世，亦奇术也。其法：白粳米……入曲母……其米……鲜红可爱。未过心者不甚佳。入药以陈久者良。”从李时珍叙述中的“法出近世”，可推测出红曲的制造大约始于元代。红曲为曲霉科真菌红曲霉的菌丝体寄生在粳米上而成的红曲米，有健脾消食、活血化瘀的功效。《本草纲目》中称：“治女人血气痛，及产后恶血不尽，擂酒饮之，良。”《本草经疏》中称：“红曲，消食健脾胃与神曲相同，而活血和伤，惟红曲为能，故治血痢尤为要药。”

2.7淡豆豉

淡豆豉一名载于《本草汇言》，《伤寒论》中称为香豉，《名医别录》中称为豉，《本草纲目》中称为淡豉和大豆豉。淡豆豉的制造历史悠久，在《伤寒论》中即有记载。《本草纲目》还详细叙述了其制作方法［6］。淡豆豉为豆科植物大豆黑色的成熟种子经蒸罨发酵等加工而成，有解肌发表、宣郁除烦的功效。《本草汇言》称：“淡豆豉，治天行时疾，疫疠瘟瘴之药也。”《药性论》载：“治时疾热病发汗；熬末，能止盗汗，除烦；生捣为丸服，治寒热风，胸中生疮；煮服，治血痢腹痛。”

2.8百药煎

百药煎一名载于《本草蒙筌》。百药煎为五倍子同茶叶等经发酵制成的块状物。李时珍在《本草纲目》中记述了百药煎的制法［7］，云：“用五倍子为初末。每一斤，以真茶一两煎浓汁，入酵糟四两。擂烂拌和，器盛置糠缸中之，待发起如发面状即成矣。捏作饼丸，晒干用。”百药煎有润肺化痰、止血止泻、解热生津的功效。《本草纲目》论述：“百药煎，功与五倍子不异。但经酿造，其体轻虚，其性浮收，且味带余甘，治上焦心肺、咳嗽痰饮、热渴诸病，含噙尤为相宜。”

2.9片仔癀

明代宫廷神药片仔癀距今已有四百多年的历史。相传为明嘉靖年间，一御医逃离宫廷后流落到漳州璞山岩削发为僧。他多方采集药材，按秘方精制成锭，并将药锭切成片状，既可吞服，亦可外用。片仔癀由麝香、牛黄、蛇胆、三七等组成配方，其中的主要成分是中药三七的微生物发酵物。片仔癀具有清热解毒、消肿止痛的功效。片仔癀的配方及工艺至今秘而不宣，现已成为国家一级中药保护品种。

3结语

从上述举要品种可见，我国早在北魏时期就已应用微生物发酵炮制中药，实现了增强中药药效、改变药性的目的。我国传统发酵中药值得我们进一步深入地发掘，并应用现代生物工程技术进行二次开发，为中药的新药研究开发拓展新空间。

【参考文献】

［1］王兴红,李祺德,曹秋娥.微生物发酵中药应成为中药研究的新内容［J］.中草药,2001,32(3):267-268.

［2］国家中药管理局科技教育司.中药方剂学［M］.北京:中国中医药出版社,1997：229.

［3］李时珍.本草纲目金陵初刻本校注［M］.合肥:安徽科学技术出版社,2001：913-914.

［4］李时珍.本草纲目金陵初刻本校注［M］.合肥:安徽科学技术出版社,2001：720.

［5］李时珍.本草纲目金陵初刻本校注［M］.合肥:安徽科学技术出版社,2001：914.

发酵范文篇6

关键词：发酵；炮制；传统中药；本草考证

我国远在四千多年以前就懂得利用微生物发酵来酿酒，其后又相继用微生物发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。早在千余年前，我国已开始将微生物发酵应用于中药炮制，成为世界上最早利用微生物对天然药物进行生物转化的国家之一。中药是中华民族的瑰宝，而中药炮制是其中一颗璀璨的明珠。中药炮制是根据中医药理论，依照辨证施治用药的需要和药物自身的性质，以及调剂、制剂的不同要求，所采取的一项制药技术。本文对传统中药发酵炮制的作用机理、炮制工艺和发酵炮制中药的本草考证进行了论述。

1传统中药的发酵炮制概述

古代医药典籍将中药炮制又称为“炮炙”、“修治”、“修制”、“修事”。经净制或处理后的药物，在一定的温度和湿度条件下，由于霉菌和酶的催化分解作用，使药物发泡、生衣的方法称为发酵法。中药通过微生物的发酵达到增强中药药效、改变药性、降低毒副作用等目的。

1.1传统中药发酵炮制的作用机理

传统中药发酵炮制的作用机理较为复杂，主要是依靠微生物的生物转化来实现。酶是一类具有高度催化效率的生物催化剂，它可以使复杂的生物化学反应在常温常压下迅速完成。微生物在生长代谢过程中产生纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等多种胞内和胞外酶类。微生物有着非常强大的分解转化物质的能力，并能产生丰富的次生代谢产物。不同种类的微生物具有不同的代谢方式，能分解各式各样的有机物质。通过微生物的新陈代谢和生长繁殖来炮制中药，可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地增强和调整药性，提高疗效，降低毒副作用，扩大适应症［1］。

1.2传统中药发酵炮制工艺的探讨

传统中药经发酵炮制后其质量的高低与许多因素都密切相关，如发酵菌种，培养基成分，培养条件（温度、湿度、氧气、pH值等）等因素。因此，应通过对传统中药发酵炮制影响因素的研究，从而确定其最佳的发酵炮制工艺。

在长期传统中药发酵炮制的生产实践活动中，中药炮制人员对影响中药发酵炮制的质量因素积累了较为丰富的实践经验。一般而言，发酵最佳温度以30～37℃为宜，相对湿度控制在70%～80%为宜。在此培养条件下，适合大多数霉菌、酵母菌和细菌等的生长繁殖。但限于当时的科学技术发展水平，温度和湿度的控制只能凭经验，例如，混和发酵时以“握之成团，指间可见水迹，放下轻击则碎”为宜。因此，在传统中药的发酵炮制过程存在较大的主观性，影响了其质量的稳定性。

培养基成分对传统中药发酵炮制后其质量的高低也有较大的影响，因此对组成培养基的药材质量和相互间的比例都有较严格的要求。不同的培养基经同样的微生物处理后会产生药性的差异，可利用此来生产不同适应证的中药。例如，发酵淡豆豉时，以桑叶、青蒿发酵者，药性偏于寒凉，多用于风热感冒或热病胸中烦闷之证；以麻黄、紫苏发酵者，药性偏于辛温，多用于风寒感冒头痛之证。

1.3传统中药发酵炮制工艺和现代中药发酵炮制工艺的比较中药的发酵炮制经过一千多年的发展，现已成为中药炮制中一种常用和重要的炮制方法。特别是近几十年来发酵工程等现代生物技术用于传统中药的研究开发，从现代科学的角度探讨了发酵炮制的作用机理和炮制工艺，极大地丰富和发展了中药的炮制理论。

传统中药的发酵炮制是多菌种混合自然发酵，参加发酵的菌种种类和数量都存在一定的波动；同时传统中药的发酵炮制采用的是传统的固体发酵，整个发酵炮制的过程都是凭主观经验来控制。因此，传统中药发酵炮制后其质量的稳定性难于保证。

现代中药的发酵炮制根据微生物生长所用培养基状态的不同可分为固体发酵炮制和液体发酵炮制。现代中药的固体发酵炮制采用了现代生物技术，在整个发酵炮制过程中可以较好地控制参与发酵的菌种的种类和数量，同时对温度、湿度、酸碱度、通气等也能较好地实现动态控制，因而通过现代固体发酵炮制的中药其质量的稳定性得以较大的提高。在抗生素工业发展起来后，逐渐将液体发酵应用到中药的发酵炮制中，开启了对液体发酵炮制中药的研究。由于液体发酵较固体发酵具有更高的物质传递效率，也易于实现发酵炮制工艺的自动化控制，从而保证发酵炮制后中药质量的稳定性，所以此项工艺未来发展空间巨大。

2发酵炮制中药的本草考证

传统中药的发酵炮制因品种不同而采用不同的方法进行加工处理后，再置温度、湿度适宜的环境下进行微生物发酵。根据所采用方法的不同，可将传统中药的发酵炮制分为两大类［2］。一类为药料与面粉混合发酵，如六神曲、建神曲、半夏曲、沉香曲等；另一类为直接用药料进行发酵，如淡豆豉、百药煎等。

2.1神曲

神曲一名始载于《药性论》，又有六神曲（《本草便读》）的异名。明代李时珍在《本草纲目》中记述了神曲得名的由来［3］，“盖取诸神聚会之日造之，故得神名。”我国制造神曲始于北魏，贾思勰在《齐民要术》中叙述了神曲的制法。神曲为辣蓼、青蒿、杏仁等药加入面粉或麸皮混合后，经发酵制成曲剂，含酵母菌、淀粉酶、复合维生素B等成分，有消食化积、健脾和胃等功效。

神曲还可炮制加工成炒神曲、麸炒神曲、焦神曲。生神曲健脾开胃，并有发散作用；麸炒后以醒脾和胃为主，用于食积不化、脘腹胀满、不思饮食、肠鸣泄泻等；炒焦后消食化积力强，以治食积泄泻为主。

2.2建神曲

建神曲一名载于《纲目拾遗》，又有百草曲（《纲目拾遗》）、泉州神曲（《药性考》）、范志曲、老范志神曲等异名。建神曲主产于福建泉州，为麦粉、麸皮、紫苏、荆芥、防风、厚朴、白术、木香、枳实、青皮等数十种药物经发酵专制而成。建曲性味苦微温，消食化积功效与神曲相似，并能理气化湿、健脾和中。2.3半夏曲

半夏曲一名载于《韩氏医通》。半夏曲为半夏加面粉、姜汁等制成的曲剂。《本草纲目》中叙述了半夏曲的制法［4］，云：“半夏研末，以姜汁、白矾汤和作饼，楮叶包置篮中，待生黄衣，晒干用，谓之半夏曲。”半夏曲有化痰湿，消食滞的功效。而未发酵的半夏则性味温辛，有毒，有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结等功效。《饮片新参》载：“内热烦渴者慎服。”

2.4采云曲

采云曲是以六曲为基础，再加桔梗、白术、紫苏、陈皮等二十多种药品加工制成的，性味作用与建曲相似，对于夏秋暑热伤中引起的食滞消化不良作用较好。

2.5沉香曲

沉香曲一名载于《饮片新参》。沉香曲为沉香等多种药末和以神曲糊制成的曲剂。用沉香、木香、檀香、砂仁、蔻仁等20多种药材研成粉再加1／4的面粉，搅和压制而成。《饮片新参》称沉香曲有“理脾胃气，止痛泻，消胀满”的功用。

2.6红曲

红曲一名载于元代《饮膳正要》，又有丹曲（《天工开物》）、赤曲（《摘元方》）等异名。李时珍在《本草纲目》中记述了红曲的制法［5］，云：“红曲，本草不载，法出近世，亦奇术也。其法：白粳米……入曲母……其米……鲜红可爱。未过心者不甚佳。入药以陈久者良。”从李时珍叙述中的“法出近世”，可推测出红曲的制造大约始于元代。红曲为曲霉科真菌红曲霉的菌丝体寄生在粳米上而成的红曲米，有健脾消食、活血化瘀的功效。《本草纲目》中称：“治女人血气痛，及产后恶血不尽，擂酒饮之，良。”《本草经疏》中称：“红曲，消食健脾胃与神曲相同，而活血和伤，惟红曲为能，故治血痢尤为要药。”2.7淡豆豉

淡豆豉一名载于《本草汇言》，《伤寒论》中称为香豉，《名医别录》中称为豉，《本草纲目》中称为淡豉和大豆豉。淡豆豉的制造历史悠久，在《伤寒论》中即有记载。《本草纲目》还详细叙述了其制作方法［6］。淡豆豉为豆科植物大豆黑色的成熟种子经蒸罨发酵等加工而成，有解肌发表、宣郁除烦的功效。《本草汇言》称：“淡豆豉，治天行时疾，疫疠瘟瘴之药也。”《药性论》载：“治时疾热病发汗；熬末，能止盗汗，除烦；生捣为丸服，治寒热风，胸中生疮；煮服，治血痢腹痛。”

2.8百药煎

百药煎一名载于《本草蒙筌》。百药煎为五倍子同茶叶等经发酵制成的块状物。李时珍在《本草纲目》中记述了百药煎的制法［7］，云：“用五倍子为初末。每一斤，以真茶一两煎浓汁，入酵糟四两。擂烂拌和，器盛置糠缸中之，待发起如发面状即成矣。捏作饼丸，晒干用。”百药煎有润肺化痰、止血止泻、解热生津的功效。《本草纲目》论述：“百药煎，功与五倍子不异。但经酿造，其体轻虚，其性浮收，且味带余甘，治上焦心肺、咳嗽痰饮、热渴诸病，含噙尤为相宜。”

2.9片仔癀

明代宫廷神药片仔癀距今已有四百多年的历史。相传为明嘉靖年间，一御医逃离宫廷后流落到漳州璞山岩削发为僧。他多方采集药材，按秘方精制成锭，并将药锭切成片状，既可吞服，亦可外用。片仔癀由麝香、牛黄、蛇胆、三七等组成配方，其中的主要成分是中药三七的微生物发酵物。片仔癀具有清热解毒、消肿止痛的功效。片仔癀的配方及工艺至今秘而不宣，现已成为国家一级中药保护品种。

3结语

从上述举要品种可见，我国早在北魏时期就已应用微生物发酵炮制中药，实现了增强中药药效、改变药性的目的。我国传统发酵中药值得我们进一步深入地发掘，并应用现代生物工程技术进行二次开发，为中药的新药研究开发拓展新空间。

【参考文献】

［1］王兴红,李祺德,曹秋娥.微生物发酵中药应成为中药研究的新内容［J］.中草药,2001,32(3):267-268.

［2］国家中药管理局科技教育司.中药方剂学［M］.北京:中国中医药出版社,1997：229.

［3］李时珍.本草纲目金陵初刻本校注［M］.合肥:安徽科学技术出版社,2001：913-914.

［4］李时珍.本草纲目金陵初刻本校注［M］.合肥:安徽科学技术出版社,2001：720.

［5］李时珍.本草纲目金陵初刻本校注［M］.合肥:安徽科学技术出版社,2001：914.

发酵范文篇7

（一）发酵技术的开端

很久以前，人们常发现一些果酒暴露在空气中，随着时间的延长这些果酒味道会一点点变酸。还有一些水果（如苹果，猕猴桃）长时间不吃，便会有酒味，经过过去科学家研究，把这种现象称之发酵（ferment）。可为什么会发生这种情况，到了近代，人们才发现发酵原来是由微生物引起的。

（二）一个发酵的小试验

器材：蒸熟的糯米，酒曲（超市里有），广口品（或其他玻璃容器）。

合作：和家长或同学

方法：1、把糯米蒸熟

2、为防止温度过高，可用冷开水冲洗蒸熟糯米。

3、将酒曲碾碎，均匀的搅拌在糯米里，装入广口品（或其他玻璃容器）。

4、酿造酒酿的适宜温度为25℃到30℃，必须采用各种温度保持适宜的温度。

5、2天后，可以进行品尝。

（三）发酵的好处

现在的发酵技术越来越好。在各个行业各有进展。如：

化学产品：酒精，柠檬酸，乳酸等；

医学用品：青霉素等；

食品饮料：馒头，包子，酒水。

发酵范文篇8

关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,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。

发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。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。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术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。目前,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。

(三)改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。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。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DN断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80年代初,是在细胞水平上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。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,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。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用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。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,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。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是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。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是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、俘一葡聚糖酶、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、一葡聚糖酶等制剂,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。二是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,就会产生一种不愉快的馊酸味。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约5～10d的时间。崔进梅等报道,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。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.

[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.2004,07:31.

[3]徐成勇,郭本恒等.酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种[J].中国生物工程杂志.2004,(7):27.

发酵范文篇9

关键词：生猪；发酵床生态循环养殖技术；原理；指标

近年来，针对畜产品质量安全(添加剂和药物等残留)、能源缺乏、饲料短缺、畜禽养殖对环境污染以及畜禽养殖粪污资源化利用等影响现代养殖业发展的不利因素，山丹县组织专业技术人员在个别生猪养殖场开展了生猪发酵床生态循环养殖技术引进、试验示范及推广应用，通过几年的不断探索和改进，取得了预期的效果，经济效益、社会效益和生态效益都十分明显，得到了广大养殖场户的普遍认同。在此基础上，本文对比较成熟的生猪养殖场应用的发酵床生态循环养殖技术原理及方案加以分析，总结出适合山丹县的应用，分享给各养殖户，供参考。

1发酵床生态循环养殖技术原理及方案

1.1发酵床垫料原料的选择。发酵床垫料是生态养猪技术的核心，也是管理的关键对象，对垫料进行科学组合，能达到减少管理强度、减少疫病发生和增加养殖效益等目的。生态养猪发酵垫料的制作过程，实际就是制备有益微生物培养基的过程，垫料组合及相关因子应适应有益菌生长需要和养猪生产需要。发酵床垫料原料主要选择干净卫生的农作物秸秆、稻壳和锯末等。1.2垫料制作的技术关键点。一是高效的发酵菌母种(百丰EM生态菌畜禽宝)，二是具备一定的微生物营养源，三是垫料材料需要具有一定的保水性，四是温度控制。1.3饲养管理技术关键点。一是利用空气对流和太阳高度角原理，因地制宜建设猪舍。二是利用微生物发酵原理处理粪尿，解决环境污染问题。三是利用温室和凉亭效应，改善猪体感温度。四是利用有益菌占位原理，增强猪抗病力，提高饲养效率和猪肉品质。

2技术创新性及主要指标

2.1理论创新。发酵床养殖技术是依据生态学原理，利用微生物资源，将微生物技术、发酵技术、养殖技术和工程技术用于现代养殖业的一种综合性技术。该技术可实现粪尿零排放，改善养殖环境，降低猪的疾病发生率，增进动物福利，提高效益。发酵床垫料有机肥是有机固体废物，即农作物秸秆废弃物经垫料发酵除臭和完全腐熟后加工而成的有机肥料，这种有机肥料是庄稼求之不得的优质有机肥。垫料有机肥营养元素齐全，能够改良土壤，提高产品的品质，改善作物根基垫料群，提高植物的抗病虫能力，具有替代化肥的效用。2.2应用创新。根据EM技术，在发酵床中加入EM生态菌，可抑制发酵床中坏菌等有害微生物(生物毒素的微生物)。它结构复杂，性能稳定，功能齐全，表现出前所未有的高科技水平，具有改良土壤、增强光合作用、改善水质、消除粪臭、改善畜禽品质、促进生长抗病、提高农作物的产量、抑菌以及分解垃圾等功效。发酵床利用EM技术提供的EM生态菌，又使垫料分解转化成垫料有机肥，供应给农产品种植，形成农牧循环链。2.3技术创新。一是生态养殖的设计规划、施工、指导、维护和管理等，二是发酵床模式相应的生产管理流程，三是饲料和饮水中导入EM生态菌的配套技术，四是现代化电子管理系统，五是垫料的后期处理。2.4结构创新。2.4.1“零”混群原则。不允许不同来源的猪混群，这需要考虑隔离舍的准备。2.4.2最佳存栏原则。始终保持栏圈的利用，这需要均衡生产体系的确定。2.4.3按同龄猪分群原则。不同阶段的猪不能混养在一起，这是全出全进的体系基础。2.4.4猪舍的环境原则。主要指温度、湿度、气体、光照以及其他一些影响环境的卫生条件等，这些是影响猪生长发育的重要因素。猪的集体与环境之间，随时都在进行着物质与能量的交换，在正常环境下，猪体能与环境保持平衡，形成良性循环，可以促使猪发挥其生长潜力。因此，为保证猪群正常的生活与生产，必须人为地创造一个适合猪生理需要的气候条件。生态养猪建筑设计同传统集约化猪场场址无太大差异，但其比传统猪舍更灵活，主要应综合考虑分析地理位置、地势与地形、土质、水、电以及占地面积等问题。2.5效益创新。养殖过程中，在饲料中添加百丰生物养殖菌液，不添加抗生素，可有效促进饲料的营养吸收，并抑制病菌繁殖。发酵床生态养殖优化了生产环境，提高了猪的生产性能。据测定，生猪因病死亡率由10％下降到0，产仔成活率由85％提高到98％以上。与普通养殖相比，通过应用该项养殖技术，生猪头均增收186元，一个千头猪场三年累计实现增收56万元。同时，多家猪禽养殖场利用发酵床养殖技术，从源头上治理了畜禽养殖粪污对大环境的污染，有效保护了生产和生活环境，提高了畜禽养殖粪污资源化利用率，从而产生了较好的经济效益、社会效益和生态效益。

3发酵床生态循环养殖技术应用结论

发酵范文篇10

1材料和方法

1.1材料

1.1.1菌种产朊假丝酵母（Candidautilis）、啤酒酵母（Sac-charomycescerevisiae）、米曲霉（Aspergillusoryzae）、黑曲霉（Aspergillusniger）、绿色木霉（Trichodermaviri－de），实验室保存。

1.1.2培养基PDA斜面培养基：参照周德庆（2006）[9]配制。酵母种子培养基:葡萄糖2g、蛋白胨2g、酵母膏1g，补充蒸馏水至100ml，pH值5.5。固体培养基：粉碎玉米苞叶1000g，另加入K2HPO45g、(NH4)2SO410g、7H2O?MgSO410g、尿素20g、料水比为1：1，然后进行拌料并装瓶，装瓶后高压灭菌30min。

1.2方法

1.2.1菌株活化无菌条件下接一环保藏菌种至PDA斜面培养基，28℃培养48h，复苏菌种。

1.2.2酵母种子扩大培养取一环活化后的酵母斜面菌种转接到装液量20ml/100ml的种子培养基，28℃、180r/min培养36h。

1.2.3固体发酵灭菌固体培养基冷却后接入约1cm×1cm纤维素分解真菌斜面培养物,用无菌玻棒将菌种与培养基混匀,30℃发酵一定时间后接入酵母,接种量为10%,进行混合菌种发酵。

1.2.4测定方法发酵产物的蛋白含量以考马斯亮蓝法进行测定[8]。

1.2.5菌种筛选产朊假丝酵母、啤酒酵母与米曲霉、黑曲霉、绿色木霉分别组合混菌发酵,考察最优组合进行后继实验。

1.2.6正交实验在菌种筛选的实验基础上，选取对蛋白饲料生产发酵条件影响较大的因素设计正交实验，研究发酵条件对已筛选最优混菌组合发酵的影响。

2结果及分析

2.1菌种筛选实验结果如表

1：发酵产物蛋白含量最高的菌种组合为啤酒酵母和绿色木霉混菌发酵，其发酵产物蛋白含量达15.43%,是发酵前蛋白含量5.23%的2.95倍,实验结果表明，经过纤维素降解真菌与酵母的协同作用，能有效地把原发酵材料中生物利用率较低的纤维素转化为菌体自身的蛋白质，从而有效增加了发酵产物中的蛋白含量，使发酵产物的饲用价值得到较大幅度提升。

2.2正交实验

选取单菌培养温度、单菌培养时间、混菌发酵温度、混菌发酵时间及酵母接种量5个因素设计正交实验，采用L16（45）的正交设计方法（见表2）研究啤酒酵母与绿色木霉最优化发酵条件，实验结果见表3。温度对发酵产物蛋白含量的影响最为显著，然后依次为混菌发酵时间、单菌培养时间、混菌发酵温度，最不显著的因子为接种量。啤酒酵母和绿色木霉混菌发酵的最佳发酵条件组合为A3B3C3D4E2即单菌培养温度30℃，单菌培养时间60h，混菌发酵温度30℃，混菌发酵时间84h，酵母接种量12%。由于在实验设计表中没有符合此发酵条件的方案，后继实验按照上述得出的最佳发酵条件做追加实验，实验重复3次，实验结果(均值)与初始培养条件下发酵产物对比见表4。由实验结果得知,在实验确定的最佳优化条件下,发酵产物的蛋白含量达24.11%，比优化前的15.43%提高了8.68个百分点。