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蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法

  • 专利名称
    蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法
  • 发明者
    吴建伟, 国果, 徐楠
  • 公开日
    2012年12月5日
  • 申请日期
    2012年7月20日
  • 优先权日
    2012年7月20日
  • 申请人
    贵州博康生物工程有限公司
  • 文档编号
    C05F5/00GK102807398SQ20121025210
  • 关键字
  • 权利要求
    1.蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于包括以下步骤 (1)蝇种采集和清洁饲养驯化收集当地野生家蝇,成蝇以奶粉、食糖饲养,幼虫以麸皮清洁养殖,自然传代5代以上,使其具有稳定的繁殖特性; (2)浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的诱导和稳定用浓香型白酒丢糟诱导培养经步骤(I)驯化之后的家蝇幼虫,环境温度20-30°C,相对湿度60%-80% ;诱导性丢糟培养料的含水量50%-80%,其配比从丢糟麦麸=1 9逐渐增加至全丢糟培养料,每一个配比比例培养5-30代,由此得到浓香型白酒丢糟转化适应蝇株; (3)工业化蝇蛆蛋白生产底料的配制以Fe3+或次氯酸钙为氧化剂,每10公斤浓香型白酒丢糟加入IO-IOOg氧化剂,混合均匀,开放性放置1-2天,再加入碱性物质调节浓香型白酒丢糟的PH值至6. 5-7,获得浓香型白酒丢糟改性底料;按重量计算,取浓香型白酒丢糟改性底料60%-80%、麦麸或谷糠或甜菜渣20%-30%与蛋白辅料0-10%混合均匀,配成蝇蛆蛋白生广底料; (4)浓香型白酒丢糟生产蝇株的稳定将浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的幼虫置于工业化蝇蛆蛋白生产底料中繁殖,循环10-15代之后获得浓香型白酒丢糟生产蝇株,以此生产蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产; (5)蝇蛆工业化产品的生产蝇蛆生长后的残余底料烘干制成生物有机肥料;家蝇幼虫和成蝇制成动物保健饲料或采用生物技术处理制成生物医学原料或产品2.根据权利要求I所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于包括以下步骤 (1)蝇种采集和清洁饲养驯化收集当地野生家蝇,进行生物学鉴定,然后成蝇以质量比I I的奶粉、食糖饲养,幼虫以麸皮清洁养殖,自然传代5代以上,使其在密集饲养环境下具有稳定的繁殖特性; (2)浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的诱导和稳定用浓香型白酒丢糟诱导培养经步骤(I)驯化之后的家蝇幼虫,环境温度20-30°C,相对湿度60%-80% ;诱导性丢糟培养料的含水量50%-80%,其配比从丢糟麦麸=1 9逐渐增加至丢糟麦麸=5 5,每一个配比比例培养5-10代,每一代培养过程为蝇卵一丢糟诱导培养一分离3日龄幼虫一化蛹一羽化成蝇—奶粉、食糖饲养产卵;再从丢糟麦麸=5 5逐渐增加至丢糟麦麸=7 3,每一个配比比例培养15-20代,每一代培养过程为蝇卵一丢糟诱导培养一分离4日龄幼虫一化蛹一羽化成蝇一奶粉、食糖饲养产卵;然后从丢糟麦麸=8 2逐渐增加至全丢糟培养料,每一个配比比例培养20-30代,每一代培养过程为蝇卵一丢糟诱导培养一分离4. 5日龄幼虫一化蛹一羽化成蝇一奶粉、食糖饲养产卵;使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准,由此得到浓香型白酒丢糟转化适应蝇株; (3)工业化蝇蛆蛋白生产底料的配制以Fe3+或次氯酸钙为氧化剂,每10公斤浓香型白酒丢糟加入IO-IOOg氧化剂,混合均匀,开放性放置1-2天,再加入碱性物质调节浓香型白酒丢糟的PH值至6. 5-7,获得浓香型白酒丢糟改性底料;按重量计算,取浓香型白酒丢糟改性底料70%-79%、麦麸或谷糠或甜菜渣20%-25%与蛋白辅料1%_5%混合均匀,配成蝇蛆蛋白生产底料,使其达到工业化蝇蛆饲料的标准; (4)浓香型白酒丢糟生产蝇株的稳定将浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的幼虫置于工业化蝇蛆蛋白生产底料中繁殖,生长过程为蝇卵一接种底料一分离4日龄幼虫一化蛹一羽化成蝇一奶粉、食糖饲养产卵;循环10-15代之后获得稳定的浓香型白酒丢糟生产蝇株,以此生产蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产; (5)蝇蛆工业化产品的生产蝇蛆生长后的残余底料烘干制成生物有机肥料;家蝇幼虫和成蝇制成动物保健饲料或采用生物技术处理制成生物医学原料或产品3.根据权利要求I或2所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于在步骤(2)和步骤(4)的成蝇饲养过程中加入适量的浓香型酒糟浸出液,并每隔7天引入无菌培养的野生家蝇,防止浓香型白酒丢糟生产蝇株的退化4.根据权利要求3所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于引入野生家蝇的数量为每次每笼少于10%5.根据权利要求I或2所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于步骤(2)中诱导性丢糟培养料配比从丢糟麦麸=1 9逐渐增加至丢糟麦麸=5 5过程中,每一代挑选行动活跃、体型较大的3日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇,直到存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上,再进入下一个配比比例;诱导性丢糟培养料配比从丢糟麦麸=5 5逐渐增加至丢糟麦麸=7 3过程中,每一代挑选行动活跃、体型较大的4日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇,当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时,在该配比比例中继续培养3-5代,使蝇株各方面生理状况达到稳定,再进入下一个配比比例;诱导性丢糟培养料配比从丢糟麦麸=8 2逐渐增加至全丢糟培养料过程中,每一代挑选行动活跃、体型较大的4. 5日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇,当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时,在该配比比例中继续培养7-10代,使蝇株各方面生理状况达到稳定,再进入下一个配比比例6.根据权利要求I或2所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于步骤(1)、(2)所述的驯化、诱导,即对当地野生家蝇进行浓香型白酒丢糟这一特定饲养环境下的工程化养殖适应性诱导驯化,使家蝇幼虫在白酒丢糟中集约化饲养时能够正常生长,达到每10公斤白酒丢糟繁殖蝇蛆150克、3日龄蝇蛆每个虫体质量25毫克以上,充分转化白酒丢糟中的有机资源7.根据权利要求I或2所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于步骤(3)所述的碱性物质为生石灰、碳酸氢钠或碳酸钠8.根据权利要求I或2所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于步骤(3)所述的蛋白辅料为干蛆粉、玉米粉、菜籽饼或豆柏9.根据权利要求2所述蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于步骤(4)中所述稳定的浓香型白酒丢糟生产蝇株是指家蝇幼虫在改性后的浓香型白酒丢糟配制的工业化蝇蛆蛋白生产底料中生长繁殖,达到每10公斤底料培养产出幼虫至少350克、每个虫体质量25毫克以上10.根据权利要求I或2所蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,其特征在于步骤(2)和步骤(3)所用的浓香型白酒丢糟为浓香型白酒酿酒后的鲜丢糟
  • 技术领域
    本发明涉及一种蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,属于家蝇养殖与酒糟处理技术领域
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  • 专利详情
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法白酒业是我国重要经济门类,与农业关系密切;目前产量已达890. 8万吨/年,主要分为浓香型、酱香型和清香型三大类,其中酱香型占10%,浓香型占70%,清香型占15%,年产丢糟3000万吨以上。如何科学资源化治理白酒丢糟,发展原料生产,是白酒清洁生产和 可持续发展的一个共性问题。白酒酿造以高粱、玉米、大米等粮食作物为主要原料,所以白酒丢糟中有大量的稻壳(其中含有较多的纤维素和木质素),形成一种难以消化的物质,不利于动物的吸收;同时白酒丢糟酸度大,水分含量65%以上,可生化性强,极易霉变腐败,若不及时处理,会对环境造成极大的污染,所以必须尽快在酒产地对酒糟进行处理。另一方面,酒糟中含有丰富的营养成分,包括大量的残留酒精、酿酒酵母、粗纤维及少量的植物粗蛋白、淀粉等营养物质,是重要的可再生有机资源,具有极大的开发潜力。目前酒糟的处理技术有很多,主要包括以下几个方面I、酒糟直接烘干作为饲料由于酒糟中含有大量的有机质和纤维质,其烘干后的粉末可以加入禽畜用的饲料中作为辅料,调节营养;或者是直接作为反刍动物的饲料。但是烘干会使酒糟中一部分有机质(脂肪、蛋白质、淀粉等)焦糊碳化造成产品营养价值降低,同时烘干还会使酒糟中含有的有机酸、酯、醇、醛等物质大量挥发,这些有毒物质容易造成大气污染。2、酒糟微生物发酵用作肥料由于酒糟本身就是粮食类作物发酵酿造白酒后的产物,其物料性质非常适合微生物菌群的生长。但是我国的白酒制造采用的是多菌种的混合固态开放发酵方式,是我国独有的独特酿造工艺,这就对酒产地的微生态环境有很高的要求,而采用微生物的方法处理白酒丢糟往往要引入新的外来的微生物优势菌株,容易破坏酿酒地原有的微生物平衡,具有影响我国白酒开放式多菌种混合固态发酵形成的独特白酒地域风味的风险。而且微生物处理的方法发酵周期比较长,一般需要30-40天;所得产品比较单一,产品衍生附加值较低。3、酒糟处理后作为工业原材料如五粮液集团采用的浓香型白酒丢糟综合利用方法CN101565187B,将丢糟烘干后经过筛选,筛上物稻壳用作燃料后,燃烧后的稻壳灰用作生产白炭黑,筛下物用作动物饲料,其不足之处也在于烘干过程中营养成分的丢失,而且白炭黑产业属于国家限制的高能耗、高污染产业,对白酒产地的环境不可避免会造成一定的影响。2011年《国家产业结构调整目录》中对新建白炭黑生产装置做出了明确的限制,明确提出了要淘汰1.5万吨/年以下普通级白炭黑生产装置。五粮液集团是我国最大的浓香型白酒酿造企业,酒糟中的谷壳含量非常高,约60%左右,其一年的酒糟都仅仅只能生产4000吨左右的白炭黑,因此虽然该技术生产白炭黑成本低廉,质量较好,且有一定的市场前景,但由于产量的问题不适合推广应用,而且也不符合国家节能减排的产业结构调整的政策导向。家蝇是世界广布种,以有机废物为孳生地,具有繁殖力强,能够规模清洁化养殖,虫体营养价值高,具有治理有机污染的能力等特点。有文献报道,家蝇幼虫在酒糟中的滋生密度很高。但本发明人的研究表明酒的种类繁多,由于酿酒原材料和酿造方式的不同,造成各种酒糟的品质也大不相同,家蝇的自然适应性也不同。用白酒丢糟培养家蝇幼虫,由于其酒精含量高、酸度高,含有乙酸乙酯、己酸乙酯等有害物质,导致蝇卵孵化缓慢,孵化率低,成熟虫体个体小,对白酒丢糟的转化效率低。另有学者报道在加水稀释至含水量85%的条件下每10公斤葡萄酒丢糟仅能获得230克家蝇幼虫,而且这样培养蝇蛆会产生大量的污水,造成环境问题。各种酒糟由于其酿造原材料和酿造方式的不同,成分上有很大的差异。以上资料均证明采用家蝇直接治理无论是白酒丢糟还是葡萄酒丢糟均达不到高效资源化 治理目的,这与酒糟的理化性质有关。目前尚没有采用昆虫高效生态转化白酒丢糟的相关技术报道。
本发明的目的在于提供一种蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法。本发明对浓香型白酒丢糟进行预处理,对家蝇进行浓香型白酒丢糟生物转换特性驯化,使家蝇幼虫对白酒丢糟的生态转化能力具备工业化标准,从而建立家蝇幼虫对白酒丢糟进行生物转化生产工艺,最终达到丢糟污染的资源化治理;该方法能够安全高效就地资源化治理白酒丢糟污染,所得产品生物有机肥料、动物保健饲料和生物医学原料或产品可以应用到种植业、畜牧业、渔业和生物医药产业等方面。本发明的技术方案蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法包括以下步骤(I)蝇种采集和清洁饲养驯化收集当地野生家蝇,成蝇以奶粉、食糖饲养,幼虫以麸皮清洁养殖,自然传代5代以上,使其具有稳定的繁殖特性;(2)浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的诱导和稳定用浓香型白酒丢糟诱导培养经步骤(I)驯化之后的家蝇幼虫,环境温度20-30°C,相对湿度60%-80% ;诱导性丢糟培养料的含水量50%-80%,其配比从丢糟麦麸=1 9逐渐增加至全丢糟培养料,每一个配比比例培养5-30代,由此得到浓香型白酒丢糟转化适应蝇株;(3)工业化蝇蛆蛋白生产底料的配制以Fe3+或次氯酸钙为氧化剂,每10公斤浓香型白酒丢糟加入IO-IOOg氧化剂,混合均匀,开放性放置1-2天,再加入碱性物质调节浓香型白酒丢糟的PH值至6. 5-7,获得浓香型白酒丢糟改性底料;按重量计算,取浓香型白酒丢糟改性底料60%-80%、麦麸或谷糠或甜菜渣20%-30%与蛋白辅料0-10%混合均匀,配成蝇姐蛋白生广底料;(4)浓香型白酒丢糟生产蝇株的稳定将浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的幼虫置于工业化蝇蛆蛋白生产底料中繁殖,循环10-15代之后获得浓香型白酒丢糟生产蝇株,以此生产蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产;(5)蝇蛆工业化产品的生产蝇蛆生长后的残余底料烘干制成生物有机肥料;家蝇幼虫和成蝇制成动物保健饲料或采用生物技术处理制成生物医学原料或产品。更具体地说,前述方法包括以下步骤(I)蝇种采集和清洁饲养驯化收集当地野生家蝇,进行生物学鉴定,然后成蝇以质量比I : I的奶粉、食糖饲养,幼虫以麸皮清洁养殖,自然传代5代以上,使其在密集饲养环境下具有稳定的繁殖特性;(2)浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的诱导和稳定用浓香型白酒丢糟诱导培养经步骤(I)驯化之后的家蝇幼虫,环境温度20-30°C,相对湿度60%-80% ;诱导性丢糟培养料的含水量50%-80%,其配比从丢糟麦麸=1 9逐渐增加至丢糟麦麸=5 5,每一个配比比例培养5-10代,每一代培养过程为蝇卵一丢糟诱导培养一分离3日龄幼虫一化蛹一羽化成蝇一奶粉、食糖饲养产卵;再从丢糟麦麸=5 5逐渐增加至丢糟麦麸=7 3,每一个配比比例培养15-20代,每一代培养过程为蝇卵一丢糟诱导培养一分离4日龄幼虫一化蛹一羽化成蝇一奶粉、食糖饲养产卵;然后从丢糟麦麸=8 2逐渐增加至全丢糟培养料,每一个配比比例培养20-30代,每一代培养过程为蝇卵一丢糟诱导培养一分离4. 5日龄幼虫一化蛹一羽化成蝇一奶粉、食糖饲养产卵;使家蝇生命各历期生物学特征达到自然或麦麸饲养生长标准,由此得到浓香型白酒丢糟转化适应蝇株; (3)工业化蝇蛆蛋白生产底料的配制以Fe3+或次氯酸钙为氧化剂,每10公斤浓香型白酒丢糟加入IO-IOOg氧化剂,混合均匀,开放性放置1-2天,再加入碱性物质调节浓香型白酒丢糟的PH值至6. 5-7,获得浓香型白酒丢糟改性底料;按重量计算,取浓香型白酒丢糟改性底料70%-79%、麦麸或谷糠或甜菜渣20%-25%与蛋白辅料1%_5%混合均匀,配成蝇蛆蛋白生产底料,使其达到工业化蝇蛆饲料的标准(蛋白质12%-15%、碳水化合物20%-25%、脂肪2%-4%、含有各种维生素);(4)浓香型白酒丢糟生产蝇株的稳定将浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的幼虫置于工业化蝇蛆蛋白生产底料中繁殖,生长过程为蝇卵一接种底料一分离4日龄幼虫一化蛹—羽化成蝇一奶粉、食糖饲养产卵;循环10-15代之后获得稳定的浓香型白酒丢糟生产蝇株,以此生产蝇株进行蝇蛆工业化产品的生产;(5)蝇蛆工业化产品的生产蝇蛆生长后的残余底料烘干制成生物有机肥料;家蝇幼虫和成蝇制成动物保健饲料或采用生物技术处理制成生物医学原料或产品。前述方法中,在步骤(2)和步骤(4)的成蝇饲养过程中加入适量的浓香型酒糟浸出液,并每隔7天引入无菌培养的野生家蝇,防止浓香型白酒丢糟生产蝇株的退化。引入野生家蝇的数量优选为每次每笼少于10%。前述方法中,步骤(2)中诱导性丢糟培养料配比从丢糟麦麸=1 9逐渐增加至丢糟麦麸=5 5过程中,每一代挑选行动活跃、体型较大的3日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇,直到存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上,再进入下一个配比比例;诱导性丢糟培养料配比从丢糟麦麸=5 5逐渐增加至丢糟麦麸=7 3过程中,每一代挑选行动活跃、体型较大的4日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇,当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时,在该配比比例中继续培养3-5代,使蝇株各方面生理状况达到稳定,再进入下一个配比比例;诱导性丢糟培养料配比从丢糟麦麸=8 2逐渐增加至全丢糟培养料过程中,每一代挑选行动活跃、体型较大的4. 5日龄蝇蛆幼虫移入麦麸中化蛹成蝇,当存活蝇蛆每个虫体质量达到25毫克以上时,在该配比比例中继续培养7-10代,使蝇株各方面生理状况达到稳定,再进入下一个配比比例。前述方法中,步骤(I)、(2)所述的驯化、诱导,即对当地野生家蝇进行浓香型白酒丢糟这一特定饲养环境下的工程化养殖适应性诱导驯化,使家蝇幼虫在白酒丢糟中集约化饲养时能够正常生长,达到每10公斤白酒丢糟繁殖蝇蛆150克、3日龄蝇蛆每个虫体质量25毫克以上,充分转化白酒丢糟中的有机资源。前述方法中,步骤(3)所述的碱性物质为生石灰、碳酸氢钠或碳酸钠。前述方法中,步骤(3)所述的蛋白辅料为干蛆粉、玉米粉、菜籽饼或豆柏等。前述方法中,步骤(4)所述稳定的浓香型白酒丢糟生产蝇株是指家蝇幼虫在改性后的浓香型白酒丢糟配制的工业化蝇蛆蛋白生产底料中生长繁殖,达到每10公斤底料培养产出幼虫至少350克、每个虫体质量25毫克以上。前述方法中,步骤(2)和步骤(3)所用的浓香型白酒丢糟为浓香型白酒酿酒后的鲜丢糟。随着社会的发展,人民生活水平的提高,白酒的市场需求越来越大,大型的酿酒企 业为了提高产量,一方面对酿酒所需的原材料高粱等需求量大幅度增加,另一方面大型的酿酒企业为了获得优质安全的酿酒原料,支持原料产地的农业发展,纷纷开始在其产地建设大型的有机或绿色农作物种植基地。以茅台酒为代表的有机酱香型白酒和泸州老窖为代表的有机浓香型白酒酿造企业,是全力建设有机原粮生态种植基地的代表,五粮液近年也在宜宾市启动了打造有机高粱原料基地工程。大规模的有机高粱的种植需要大量的有机生物肥,如果采用外来的有机肥,会增加农业物流成本;而就地丢糟微生物发酵生产肥料,存在影响当地白酒酿造微生物环境的风险。由于昆虫具有良好的生态适应性,无论生长条件怎样恶劣,都可以根据环境进行自身调节,进行协同进化,进而形成新的特定种群。鉴于家蝇是世界广布种,适应能力强,可以工程化饲养,能够快速转化畜禽粪便等有机废物生产高效有机肥和优质蝇蛆蛋白;而且采用本地野生家蝇种群进行诱导,能够规避采用微生物就地治理白酒丢糟从而影响酿酒地环境微生态平衡的风险。因而本发明采用培育适应白酒丢糟生物转化的家蝇生产蝇株,提高转化效率,资源化治理白酒丢糟污染,生产生物有机肥用于酿酒原材料的种植,实现白酒清洁生产与农业发展的可持续有机生态循环;同时生产高附加值的衍生产品,有利于产业链的增值与扩大。在本发明技术方案的研发过程中,发明人分别对酱香型、浓香型和清香型三种白酒丢糟逐一进行了分析、试验,由于其酿造原材料和酿造方式的不同,三种酒糟的成分也有很大差异,详见表I。表I浓香型白酒丢糟与其它白酒丢糟的成分对比本发明公开了蝇蛆资源化处理浓香型白酒丢糟的方法,包括以下步骤蝇种采集和清洁饲养驯化、浓香型白酒丢糟转化适应蝇株的诱导和稳定、工业化蝇蛆蛋白生产底料的配制、浓香型白酒丢糟生产蝇株的稳定以及蝇蛆工业化产品的生产。与现有技术相比,本发明采用生物技术进行种蝇酒糟生态转化功能诱导和筛选、传代、工程化饲养,采用现代化工程技术手段,实现以家蝇处理代谢为主的酒糟资源化治理,具有生态化程度高,生物利用度大,腐熟周期短(7天左右),产品多元化、质量高,资源高附加值化,生产近零排放,无环境污染,科学配比肥效高等其它方法无可比拟的优点。


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