玉米皮是玉米深加工产业的主要副产物，作为粗纤维饲料存在生产能耗和水耗高、效益极低的问题，将其转化为蛋白质饲料既可解决以上难题，又能缓解中国蛋白质饲料进口量超80%带来的粮食安全问题。然而，纤维素原料的蛋白质饲料化却存在菌种、工艺和装备等技术瓶颈，被中国科协列为2024年十大产业难题之一。团队在内蒙古科技重大专项等项目支持下，通过菌种、工艺和装备创新，攻克玉米皮蛋白质饲料发酵关键技术并推广应用。 主要创新如下：1.研发玉米皮发酵所需高性能菌种。针对饲料微生物禁止基因工程改造的要求和适宜菌种缺乏问题，创新瘤胃菌种分离筛选技术，国际上率先获得1株纤维素降解乳酸菌(Enterococcus faecalis CTB)；创建靶标定向与AI大模型结合的育种体系，选育1株提高动物采食量的白色孢子黑曲霉，耐受6.6%铵盐、pH值2.5、抗逆性强、氨氮转化率高达94.27%的酵母菌。2.研创玉米皮高效耦合发酵工艺。针对菌种作用机制不清导致纤维降解和蛋白合成协同耦合难的问题，解析纤维素降解菌和蛋白合成菌互作机制，克服纤维素降解菌对蛋白合成菌的抑制，创建纤维素降解和蛋白合成高效协同菌群，建立玉米皮高效协同耦合发酵工艺，实现菌体蛋白高效合成，真蛋白提高1倍以上。3.研制玉米皮固态发酵成套装备。针对固态发酵精准监测和调控难题，研制温、湿度在线监测和精准控制系统，研创全国首套玉米皮饲料发酵成套装备，建成年产10万吨生产线。产品粗纤维含量低于12%、粗蛋白含量高于28%，远超国标。建立产品使用规范并在全球最大的原料奶供应商优然牧业应用，每头牛日产奶量增加1.5公斤以上，乳脂、乳蛋白和总固形物分别提高13.0%、5.3%和5.7%以上。 项目获授权中国发明专利14项，国际PCT专利3项，实用新型专利6项；牵头制定首个玉米皮蛋白质饲料生产技术标准；发表论文16篇。技术在上市公司阜丰集团和赤峰瑞阳等5家头部企业实施(技术许可费220万元)，三年新增收入13.41亿元、利润2.01亿元；牧场三年新增收入2.52亿元，利润1331.52万元。成果经中国轻工业联合会组织以院士为组长的专家组鉴定“整体技术达到国际领先水平”。成果推动生物发酵绿色制造，为畜牧业提供优质蛋白质饲料，助力内蒙古五大任务和国家饲料粮安全，经济、社会和生态效益显著。