CN103798512A - 基于复合膨化及生物处理技术制备农作物秸秆饲料的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于复合膨化及生物处理制备农作物秸秆饲料的方法，其特征是它包括以下步骤：先将农作物秸秆进行粉碎，再对粉碎后的农作物秸秆进行化学预处理，然后对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，以达到破坏其木质纤维结构，并实现安全无毒副作用。然后再对膨化加工后的物料加入酵母、乳酸菌等混合菌种进行固态发酵产生菌蛋白，使秸秆饲料的粗蛋白含量从2%～4%提高到8%～12%，消化率从30%～45%提高到60%以上。本发明具有工艺简单、耗能低、适用性较强、易于产业化的优点。

Description

基于复合膨化及生物处理技术制备农作物秸秆饲料的方法

技术领域

本发明涉及一种饲料加工方法，尤其是一种能改变秸秆中木质纤维素结构使之转化为反刍动物食用的秸杆饮料或单胃动作食用的高蛋白饲料的方法，具体地说是一种结合了化学前处理、螺杆膨化和生物发酵技术的基于复合膨化技术制备秸秆高蛋白饲料的方法。 

背景技术

随着人们饮食消费结构的变化和畜牧业的发展，饲料的需求量越来越大。而饲料生产量，尤其是蛋白饲料的不足已经成为全球性问题。我国的粮食问题实质上也已逐步转变为饲料用粮的问题。发展节粮型畜牧业的一个有效途径便是发展秸秆畜牧业，从而实现资源持续利用和农牧结合的有效途径，是促进农村产业结构调整的重要措施。 

在利用秸秆生产蛋白饲料的领域，探索秸秆处理措施，提高秸秆的营养价值，扩大适用范围，已成为国内外广泛关注的重大课题。 

当前，生产秸秆蛋白饲料常用的处理技术可划分为物理法、化学法和生物法处理方法。这些方法的主要目的是提高秸秆饲料的适口性和消化利用率，而且，基于反刍家畜和单胃家畜的消化特点，一直以来，农作物秸秆用于动物饲料的研究主要集中在反刍家畜(牛、羊)上，对单胃动物研究极少。 

这些方法和技术都有各自的优点，但也有其局限性，采用其中某单一的方法并不能完全解决秸秆生产蛋白饲料存在的诸多问题。比如，物理法处理只能改善秸秆饲料的适口性和采食率问题，并不能提高秸秆饲料的营养价值和消化率；化学法中主要为氨化处理,氨化虽然可以明显提高秸秆饲料的营养价值，却无法解决秸秆中木质素、纤维素难消化的问题，同时存在氨消耗量大和容易产生氨中毒现象；生物处理法主要包括自然发酵法和微生物发酵法。青贮主要是在厌氧状态下通过乳酸菌发酵抑制有害微生物的繁衍，从而达到保存饲料的目的，并不提高秸秆饲料的营养价值和消化率，而且仅适用于玉米秸秆，对小麦和水稻秸秆不宜采用。微生物发酵法主要是利用微生物将原料中的纤维素和半纤维素转化成营养丰富的微生物菌体蛋白饲料。但是，微生物发酵秸秆也面临秸秆的纤维素、木质素与蜡质紧密结合在一起，抑制和降低了各种酶的活性问题。因此，采用上述单一的常规秸秆处理方法，不能完全解决秸秆加工成蛋白饲料存在的诸多技术问题，需要在对现有的秸秆处理技术进行集成的基础上，研究开发新的秸秆高蛋白饲料加工处理方法和技术。 

众所周知，农作物秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，这三种成分的质量占植物纤维农作物秸秆总质量的 80%～95%。单纯的纤维素能较容易地被微生物降解，但由于木质素密实的结构就很难被微生物降解，因此，要提高秸秆的营养价值和消化率，首要的是要破坏秸秆这种本身特有的难以消化的细胞壁结构，使与木质素交联在一起的纤维素和半纤维素游离出来。另一方面是使秸秆细胞壁内可利用的碳水化合物和其他营养物质暴露出来，增加与微生物接触的机会，从而提高秸秆消化率，而菌体自身生物量的增长就又可以提高蛋白含量。 

因为农作物秸秆内纤维素和半纤维素的含量高，生产单细胞蛋白时能提供大量的能量。所以通过必要的处理打开秸秆这种本身特有的木质纤维素的紧密结构，去除木质素对纤维素的保护作用，再通过微生物发酵是制备秸秆高蛋白饲料的有效方法。 

据申请人所知，目前在我国秸秆生物高蛋白饲料领域，国内研究很活跃，但是真正突破并能够产业化的不多，主要原因有依赖固体发酵成套设备，造成投资巨大，不经济；筛选的菌株活性不高，难以达到工业化的要求。在克服秸秆的纤维素、木质素与蜡质紧密结合在一起，抑制和降低了各种酶活性方面，陈洪章等在“混合固态发酵汽爆秸秆制备蛋白饲料的方法”（CN 1294861 A）中，以蒸汽爆碎作为秸秆预处理的方法，再对处理后的秸秆进行固态发酵生产蛋白饲料。这种预处理存在设备投入大、工艺复杂、生产效率低等问题。 

此外，还有利用蒸汽爆破、热喷（放）和膨化技术加工秸秆饲料的相关报道，也有利用生物技术固态发酵制作秸秆蛋白饲料的报道，当前也有利用秸秆膨化机生产秸秆饲料的报道。 

秸秆膨化机生产秸秆饲料的工作原理是利用秸秆膨化机中的不等距螺旋系统对秸秆物料进行连续挤压推进，秸秆迅速被压实，随着机械与物料间的磨擦使秸秆物料充分混合、挤压、加热而产生组织变化，原有的组织结构受到破坏，同时机械能通过物料在膛内的磨擦作用而转化为热能。当秸秆被挤压到出口时压力由高压瞬间变为常压，温度由高温瞬间变为常温，造成水分迅速地从组织结构中蒸发出来，使其内部形成无数微孔结构，即完成秸秆膨化处理过程。该项技术与蒸汽爆破和热喷（放）技术相比具有以下特点：1）不存在高温、高压的物料仓，安全可靠；2）可以实现连续进料和出料作业；3）克服由于农作物秸秆的容重很低而造成的蒸汽爆破法和热喷（放）技术都存在生产效率不高的问题；4）设备简单，一次性投资低。但是，该方法也只是一种秸秆的物理处理方式，目前仍未见有基于化学、物理复合膨化处理，再将处理的物料作为基料，然后利用生物发酵技术提高秸秆饲料的菌蛋白含量，并实施有效保存技术的秸秆饲料加工方法的相关报道。 

发明内容

本发明的目的是针对现有的秸杆饲料化处理过程中使用的方法因无法改变农作物秸秆纤维素结构，因此使得农作物秸秆作为饲料营养价值不高，利用率低，浪费大及单胃家畜不能分泌纤维素酶系，无法直接利用农作物秸秆饲料的问题，发明一种结合了现有各类饲料处理特点并且既能农作物秸秆纤维素结构，又能提高饲料蛋白质营养价值的基于复合膨化及生物处理技术制备秸秆高蛋白饲料的方法。 

本发明的技术方案是： 

一种基于复合膨化及生物处理技术制备农作物秸秆饲料的方法，其特征是它包括以下步骤：

（1）农作物秸秆粉碎；

（2）化学前处理；

（3）膨化；

（4）生物固态发酵；

所述的粉碎是指将农作物秸秆粉碎至2～10cm长备用；

所述的化学前处理是指将经过粉碎的农作物秸杆加入能调整碳氮比的辅料后放入密闭容器中进行氨化处理，使氨化处理后的混合物的碳氮比（C/N）为20～40：1，含水率控制在30～75%之间；

所述的膨化是指将经过化学前处理的混合物放入螺杆式秸杆膨化机中进行高温高压膨化，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏农作物秸秆木质纤维结构，同时通过高温高压膨化处理使得农作物秸秆中残留的农药得到降解，并起到杀菌作用；

所述的生物固态发酵是指对膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行固态发酵和黄贮，固态发酵和黄贮时间不少于50小时，使物料发酵产生易于反刍动物食用的秸杆饮料或单胃动作食用的菌蛋白秸杆饲料。

所述的农作物秸秆主要为水稻、玉米、豆类和花生秸秆中的一种或几种的组合。 

所述的辅料物质为有机氮源、无机氮源或它们的组合。 

所述的有机氮源为米糠、麦麸、饼肥或玉米粉中的一种或一种以上的组合。 

所述的无机氮源为尿素、碳酸氢铵、氨水或液氨，无机氮源的使用量应控制在0.2%以下。 

本发明的有益效果： 

1、工艺简单，易于推广。 

2、本发明首次将化学、物理复合膨化处理+生物发酵技术应用于秸秆饲料尤其是高蛋白饲料制备领域，是一种全新的利用农作物秸秆制备动物饲料的方法，它耗能较低，适用性较强。 

3、便于实现饲料加工的工厂化、机械化、集约化，大大降低生产成本。 

4、经化学、物理复合膨化处理+生物发酵对农作物秸秆进行处理后，不仅提高了营养价值，而且可以彻底杀灭秸秆中的虫卵、霉菌和病毒，阻断因饲料因素而产生的畜类疾病的流行。同时农药的残留得到分解，实现安全无毒副作用的目的。 

5、利用本发明的处理方法处理后的农作物秸秆成为丝状，并可加工成块状粗饲料，粗蛋白含量从2%～4%提高到8%～12%，消化率从30%～45%提高到60%以上，饲喂价值提高一倍，适口性好，采食量提高60%～80%。 

6、根据所添加的秸杆发酵剂的不同，本发明既可产生单胃家畜食用的饲料，也可产生反刍动物食用的秸杆饮料，可大大减少饲料粮的消耗。 

7、本发明能成倍延长贮存保质期，可供家畜全年食用。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。 

实施例一。

    一种基于复合膨化及生物处理技术制备秸秆高蛋白饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆喷洒占秸杆重量0.2%的氨水和占秸杆总重量2%米糠、麦麸等有机氮源置于密闭容器中保存10小时以上进行氨化处理，将物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1（米糠、麦麸等有机氮源都是氮源，本领域普通技术人员知道只要知道秸秆的C、N含量，米糠、麦麸C、N含量，进行简单计算即可得出，下同），物料的含水率控制在30～75%左右。氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果，

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的。同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境；

第四，对复合膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的酵母和/或乳酸菌等混合菌种的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行固态发酵和黄贮。固态发酵和黄贮时间不少于50小时，使物料发酵产生易于单胃动物食用的菌蛋白。秸秆饲料的粗蛋白含量从2%～4%提高到8%～12%，消化率从30%～45%提高到60%以上。

实施例二。

一种基于复合膨化及生物处理技术制备秸秆高蛋白饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆喷洒适量的占秸杆重量0.18%的尿素溶液和占秸杆总重量3%米糠、麦麸等有机氮源后置于密闭容器中保存10小时以上完成氨化处理，将物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～75%左右。氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境。

第四，对复合膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的酵母和/或乳酸菌等混合菌种的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行固态发酵和黄贮。固态发酵和黄贮时间不少于50小时，使物料发酵产生易于单胃动物食用的菌蛋白。秸秆饲料的粗蛋白含量从2%～4%提高到8%～12%，消化率从30%～45%提高到60%以上。实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的。 

实施例三。

一种基于复合膨化及生物处理技术制备秸秆高蛋白饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆喷洒占秸杆重量0.10%的尿素溶液和相当于农作物秸秆重量2～10%的Ca(OH)₂后置于密闭容器中保存10小时以上完成氨化处理，将物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～75%左右。氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的。

第四，对复合膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行固态发酵和黄贮。固态发酵和黄贮时间不少于50小时，实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的。 

实施例四。

一种基于复合膨化及生物处理技术制备秸秆高蛋白饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆中加入占秸杆总重量5-10%的米糠、麦麸、饼肥或玉米粉中的一种或一种以上的组合并混合均匀后置于密闭容器中常温保存10小时以上或加热到40℃以上保存5小时以上完成氨化处理，以使物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～75%左右，完成氨化处理，氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境。

第四，对复合膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的酵母、乳酸菌等混合菌种的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行固态发酵和黄贮。固态发酵和黄贮时间不少于50小时，使物料发酵产生易于单胃动物食用的菌蛋白。秸秆饲料的粗蛋白含量从2%～4%提高到8%～12%，消化率从30%～45%提高到60%以上。实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的。 

实施例五。

一种基于复合膨化及生物处理技术制备秸秆高蛋白饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆中加入占秸杆总重量1-5%的米糠、麦麸、饼肥或玉米粉中的一种或一种以上的组合，同时喷洒占秸杆重量0.08%的氨水，混合均匀后置于密闭容器中常温保存10小时以上或加热到40℃以上保存5小时以上完成氨化处理，使物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～75%左右，氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境。

第四，对复合膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的酵母、乳酸菌等混合菌种的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行固态发酵和黄贮。固态发酵和黄贮时间不少于50小时，使物料发酵产生易于单胃动物食用的菌蛋白。秸秆饲料的粗蛋白含量从2%～4%提高到8%～12%，消化率从30%～45%提高到60%以上。 

实施例六。

一种基于复合膨化及生物处理制备农作物秸秆饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆喷洒占秸杆重量0.2%的氨水置于密闭容器中保存10小时以上进行氨化处理，将物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1（米糠、麦麸等有机氮源都是氮源，本领域普通技术人员知道只要知道秸秆的C、N含量，米糠、麦麸C、N含量，进行简单计算即可得出，下同），物料的含水率控制在30～60%左右。氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的。

第四，对膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的秸秆饲料发酵剂（如采用秸秆发酵剂，可直接从市场购置，下同），充分混合后打包进行生物固态发酵和青贮或黄贮以完成生物固态发酵和贮藏，实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的，为反刍动物提供可全年食用的秸杆饮料。 

实施例七。

一种基于复合膨化及生物处理制备农作物秸秆饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆喷洒适量的占秸杆重量0.18%的氨水尿素溶液后置于密闭容器中保存10小时以上进行氨化处理，将物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～60%左右。氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的。

第四，对膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行生物固态发酵和青贮或黄贮。实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的，为反刍动物提供可全年食用的秸杆饮料。 

实施例八。

一种基于复合膨化及生物处理制备农作物秸秆饲料的方法，它由以下步骤组成： 

 首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆喷洒占秸杆重量0.10%的尿素溶液和相当于农作物秸秆重量2～10%的Ca(OH)₂后置于密闭容器中保存10小时以上进行氨化处理（氨化处理工艺与现有技术相同），将物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～60%左右。氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的。

第四，对膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行生物固态发酵和青贮或黄贮，为反刍动物提供可全年食用的秸杆饮料。实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的。 

实施例九。

一种基于复合膨化及生物处理制备农作物秸秆饲料的方法，它由以下步骤组成： 

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆中加入占秸杆总重量5-10%的米糠、麦麸、饼肥或玉米粉中的一种或一种以上的组合并混合均匀后置于密闭容器中常温保存10小时以上或加热到40℃以上保存5小时以上，以使物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～60%左右，完成氨化处理，氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的。

第四，对膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行生物固态发酵和青贮或黄贮，为反刍动物提供可全年食用的秸杆饮料。实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的。 

实施例十

一种基于复合膨化及生物处理制备农作物秸秆饲料的方法，它由以下步骤组成：

    首先，将农作物秸秆(如水稻、玉米、小麦、豆秸秆、花生秸秆等)进行粉碎(粉碎后的长度为2～10cm的碎料)，具体实施时最好采用新鲜度较好的秸秆，以降低农作物秸秆的木质化程度； 

    其次，向上述粉碎的农作物秸秆中加入占秸杆总重量1-5%的米糠、麦麸、饼肥或玉米粉中的一种或一种以上的组合，同时喷洒占秸杆重量0.08%的氨水，混合均匀后置于密闭容器中常温保存10小时以上或加热到40℃以上保存5小时以上进行氨化处理，以使物料的碳氮比控制在C/N=（20～40）：1，物料的含水率控制在30～60%左右，完成氨化处理，氨化处理的目的是有利于纤维的软化，改善秸秆的微观结构，提高复合膨化处理效果，同时也为后续生物发酵处理过程中，多种有益微生物群体在物料内进行新陈代谢的活动提供一个最佳的生态环境；

第三，利用秸秆膨化机对化学预处理后的秸秆进行膨化加工，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏其木质纤维结构，提高农作物秸秆饲料营养价值和实现安全无毒副作用的目的。

第四，对膨化加工后的物料加入占物料重量0.06%的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行生物固态发酵和青贮或黄贮，为反刍动物提供可全年食用的秸杆饮料。实现秸秆饲料有效保存和进一步提高农作物秸秆饲料营养价值的目的。 

本发明实施例所涉及的氨化处理是一种常规处理技术，时间、温度等均可直接采用技术规范加以实现，它的主要目的是为后续的膨化、生物固态发酵和饲料的长期贮存提供条件和技术上的支撑；氨化处理后的C/N和水分调整，是为后续的固态发酵和贮存中的微生物提供良好的营养环境，本领域技术人员可以通过查阅相关手续和常规计算加以调节和控制；所采用的秸秆饲料发酵剂可直接从市场购置成熟产品。在本发明中是借用秸秆饲料发酵剂对以“化学预处理+物理膨化处理”的物料作为基料，进行固态发酵；固态发酵又借用了秸秆黄贮技术。对加入菌种并进行充分混合后的物料进行打包，在黄贮的同时完成了固态发酵处理。 

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。 

Claims (5)

1.一种基于复合膨化及生物处理技术制备农作物秸秆饲料的方法，其特征是它包括以下步骤：

（1）农作物秸秆粉碎；

（2）化学前处理；

（3）膨化；

（4）生物固态发酵；

所述的粉碎是指将农作物秸秆粉碎至2～10cm长备用；

所述的化学前处理是指将经过粉碎的农作物秸杆加入能调整碳氮比的辅料后放入密闭容器中进行氨化处理，使氨化处理后的混合物的碳氮比（C/N）为20～40：1，含水率控制在30～75%之间；

所述的膨化是指将经过化学前处理的混合物送入螺杆式秸杆膨化机中进行高温高压膨化，控制螺杆式秸杆膨化机的膨化压力为0.8～1.6 Mpa，温度为120～200℃，以达到破坏农作物秸秆木质纤维结构，同时通过高温高压膨化处理使得农作物秸秆中残留的农药得到降解，并起到杀菌作用；

所述的生物固态发酵是指对膨化加工后的物料加入占物料重量0.05%～0.1%的秸秆饲料发酵剂，充分混合后打包进行固态发酵和黄贮；固态发酵和黄贮时间不少于50小时，使物料发酵产生易于单胃动物食用的菌蛋白秸杆饲料或反刍动作食用的秸杆饲料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的农作物秸秆主要为水稻、玉米、豆类和花生秸秆中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的辅料物质为有机氮源、无机氮源或它们的组合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的有机氮源为米糠、麦麸、饼肥或玉米粉中的一种或一种以上的组合。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的无机氮源为尿素、碳酸氢铵、氨水或液氨，无机氮源的使用量应控制在0.2%以下。