CN107259102A - 一种提高秸秆饲料营养性的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高秸秆饲料营养性的加工方法，其特征在于，包括以下方面：（1）晾晒，对秸秆喷洒次氯酸钠杀菌，晾晒至水分为20%‑24%；（2）粉碎，将秸秆粉碎至1‑2cm长度；（3）秸秆氨化，向秸秆中加入7%‑9%磁化氨水，进行氨化工艺处理；（4）菌液配制，在恒温条件培养，制得多酶糖化菌液；（5）多酶菌发酵，向秸秆中加入15%‑17%的多酶糖化菌液，进行有氧发酵和无氧发酵，循环进行2次；（6）烘干、粉化，低温烘干，并粉碎至可过40目筛网；（7）饲料颗粒，将秸秆粉与主饲料混合，经过饲料制粒机，制成颗粒状饲料。本发明通过氨化和多酶菌发酵的秸秆，与主饲料配制，可促进消化吸收和生长；同时，也解决了秸秆饲料深度加工和利用问题。

Description

一种提高秸秆饲料营养性的加工方法

技术领域

本发明属于蓄畜饲料加工技术领域，具体涉及一种提高秸秆饲料营养性的加工方法。

背景技术

秸秆，是指成熟后农作物茎叶部分，我国秸秆主要包括小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗等农作物，农作物种植面积大，收割后秸秆量大，秸秆的处理已成为农业生产、生活以及环境污染的重要问题。由于我国在广大农村对有机肥发酵技术普及率低，用于有机发酵的秸秆量少，不能从根本上解决秸秆遗留温度，大多采取秸秆焚烧处理，而焚烧后产生的大量烟尘和颗粒，导致环境恶化，形成雾霾天气，能见度低，给生产、生活造成巨大安全隐患。秸秆中富含粗纤维、氮、磷、钾、钙、镁和有机质等营养物质，既可做生物有机肥料，也可作为饲料的配制成分。秸秆的传统加工方式，一般采用碎化或发酵，由于秸秆中含有粗纤维和抗营养因子，简单的碎化和发酵，不能对粗纤维进行有效分解，秸秆中营养成分，蓄畜很难吸收利用，促进蓄畜生长不明显。而传统秸秆发酵饲料，通过发酵剂添加，可促进秸秆中部分纤维素和木质素降解，但是发酵后的饲料中益生菌微生物含量低，不能对蓄畜肠道吸收起到促进作用。

发明内容

本发明针对现有的问题：秸秆利用方面，我国为农业大国，农业生产中产生大量的秸秆，秸秆中含有丰富的粗纤维、氮、磷、钾、钙、镁等营养物质，可做生物有机肥，也可饲料加工原料；目前，秸秆利用率低，饲料加工方法简单，大多没有充分利用。饲料加工方法，一般对秸秆采取碎化或发酵处理，由于秸秆中含有粗纤维和抗营养因子，简单的碎化和发酵，不能对粗纤维进行有效分解，秸秆中营养成分，蓄畜很难吸收利用，促进蓄畜生长不明显。发酵饲料方面，可促进秸秆中部分纤维素和木质素降解，但是发酵后的饲料中益生菌微生物含量低，不能对蓄畜肠道吸收起到促进作用。为解决上述问题，本发明提供了一种提高秸秆饲料营养性的加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高秸秆饲料营养性的加工方法，包括以下步骤：

（1）晾晒：将收割后的秸秆，喷洒40ppm的次氯酸钠溶液，对秸秆进行杀菌处理，并在太阳下晾晒3-4天，干燥至水分含量为20%-24%；

（2）粉碎：使用粉碎机将秸秆粉碎至1-2cm长度，可提高氨化和发酵效果；

（3）秸秆氨化：向粉碎后秸秆中加入7%-9%磁化氨水，磁化后氨水具有较强的渗透能力，可提高对秸秆的氨化效果，均匀搅拌混合后，置于高温蒸锅中，关闭锅盖，进行氨化工艺：开始阶段，高温蒸锅温度95℃-98℃，增加水解氨气挥发，蒸煮时间2-3h，其中氨气可通过循环管道重新进入蒸锅中，提高秸秆的氨化效果和氨气的循环利用；将蒸锅温度提升至73℃-76℃，进行氨化的同时，保持秸秆中营养成分活性，蒸煮时间6-8h；

（4）菌液配制：根据质量向无菌水中加入米粉、淀粉酶、蔗糖和多酶糖化菌，均匀混合后，在恒温条件培养，制得多酶糖化菌液，增加菌液中微生物含量；

（5）多酶菌发酵：按照多酶糖化菌液与秸秆质量比15%-17%的量，混合均匀，倒入滚筒发酵罐中，进行多酶菌发酵：有氧发酵阶段，增加好氧微生物对秸秆的发酵分解，促进微生物生长繁殖，发酵温度32℃-36℃，空气通入量2-3L/min，滚筒转速30-40转/min，提高发酵罐中发酵反应的均匀性，发酵时间12-16h；厌氧发酵阶段，促进厌氧型微生物对秸秆的发酵分解，补充加入1%质量的发酵剂和0.5%质量的混合酶，促进纤维素和木质素分解作用，关闭空气阀，抽取发酵罐内空气，厌氧发酵温度26℃-29℃，滚筒转速25-30转/min，发酵时间6-7h；循环进行两次有氧和厌氧发酵，加强秸秆发酵的降解作用；

（6）烘干、粉化：将经过发酵处理的秸秆，在低温下烘干，并进行粉化处理，粉化颗粒度可过40目网筛，并且堵网率小于5%，粉化后秸秆可作为精饲料添加成分，提高秸秆加工的深度；

（7）饲料制粒：将秸秆粉与主饲料成分混合，经过饲料颗粒机，制得颗粒饲料。

步骤（3）中磁化氨水，其在磁化器中磁化时间1-2h；

步骤（4）中多酶糖化菌液，其配制成分、质量计份和方法为：

无菌水100-110份、米粉13-15份、蔗糖8-10份、多酶糖化菌0.3-0.5份、淀粉酶0.2-0.3份；将混合后溶液，置于24℃-27℃恒温条件下，培养3-4h，制得多酶糖化菌液。

步骤（5）中所述的混合酶，其中果胶酶：纤维素酶：木质素酶质量配比为1:2:2。

步骤（7）中所述的颗粒饲料，其各配制成分质量计份为：

玉米粉57-59份、秸秆粉30-34份、麦麸皮12-15份、鱼骨粉4-7份、食盐3-5份。

本发明相比现有技术具有以下优点：氨化处理，使用磁化后的氨水具有很强的渗透能力，可提高秸秆氨化的效果；两个阶段氨化工艺，高温可促进水中氨气释放，增加蒸汽中氨气含量，促进对秸秆的氨化作用，低温阶段，在进行氨化处理的同时，保持秸秆中营养成分的活性，并且可在氨化后将氨气进行排放，降低秸秆中氨气残留；氨化的秸秆饲料，其粗纤维结构受到破坏，可提高家畜对秸秆中营养成分的吸收利用，而且氨化后秸秆更加酥软、可口。多酶糖化菌发酵，能产生糖化菌、乳酸菌、氨基酸、纤曲菌、辅酶菌、乙醇和多种维生素等有益微生物，提高对秸秆的降解作用；对多菌发酵液进行恒温培养，提高菌液中微生物含量，使用滚筒式发酵罐，发酵中对秸秆进行搅拌，提高了发酵罐中发酵均匀性；将有氧发酵和无氧发酵相结合，有氧阶段利用有氧微生物对秸秆进行降解作用，提高秸秆中微生物含量，无氧阶段，充分利用无氧微生物对秸秆进行降解作用，增加了秸秆的降解类型和速率；另外，进行两次循环有氧和无氧发酵，进一步提高对秸秆的降解，并增加秸秆中微生物含量。采用秸秆粉化，将秸秆粉加入至精饲料配制中，增加了饲料原料和营养来源 ，降低了饲料使用成本；同时，也提高了秸秆的深加工渠道，进一步提高秸秆的利用率。

具体实施方式

实施例1：

一种提高秸秆饲料营养性的加工方法，包括以下步骤：

（1）晾晒：将收割后的秸秆，喷洒40ppm的次氯酸钠溶液，并在太阳下晾晒3-4天，干燥至水分含量为20%-24%；

（2）粉碎：使用粉碎机将秸秆粉碎至1-2cm长度；

（3）秸秆氨化：向粉碎后秸秆中加入7.5%磁化氨水，均匀搅拌混合后，置于高温蒸锅中，关闭锅盖，进行氨化工艺：开始阶段，高温蒸锅温度96℃，蒸煮时间2.5h，其中氨气可通过循环管道重新进入蒸锅中；将蒸锅温度提升至74℃，蒸煮时间7h；

（4）菌液配制：根据质量向无菌水中加入米粉、淀粉酶、蔗糖和多酶糖化菌，均匀混合后，在恒温条件培养，制得多酶糖化菌液；

（5）多酶菌发酵：按照多酶糖化菌液与秸秆质量比16%的量，混合均匀，倒入滚筒发酵罐中，进行多酶菌发酵：有氧发酵阶段，发酵温度34℃，空气通入量2L/min，滚筒转速34转/min，发酵时间13h；厌氧发酵阶段，补充加入1%质量的发酵剂和0.5%质量的混合酶，关闭空气阀，抽取发酵罐内空气，厌氧发酵温度27℃，滚筒转速27转/min，发酵时间6h；循环进行两次有氧和厌氧发酵；

（6）烘干、粉化：将经过发酵处理的秸秆，在低温下烘干，并进行粉化处理，粉化颗粒度可过40目网筛，并且堵网率小于5%；

（7）饲料膨化：将秸秆粉与主饲料成分混合，经过饲料颗粒机，制得颗粒饲料。

步骤（3）中磁化氨水，其在磁化器中磁化时间1.5h；

步骤（4）中多酶糖化菌液，其配制成分、质量计份和方法为：

无菌水102份、米粉13.2份、蔗糖8.5份、多酶糖化菌0.34份、淀粉酶0.23份；将混合后溶液，置于25℃恒温条件下，培养3h，制得多酶糖化菌液。

步骤（5）中所述的混合酶，其中果胶酶：纤维素酶：木质素酶质量配比为1:2:2。

步骤（7）中所述的颗粒饲料，其各配制成分质量计份为：

玉米粉57.5份、秸秆粉31份、麦麸皮13份、鱼骨粉5份、食盐3.5份。

实施例2：

本实施例2与实施例1比较，步骤变化在以下方面：

步骤（3）所述的磁化氨水，其在磁化器中磁化时间2h，加入质量为8%。

步骤（3）所述的秸秆氨化，其氨化工艺为：

开始阶段，高温蒸锅温度97℃，蒸煮时间3h，其中氨气可通过循环管道重新进入蒸锅中；将蒸锅温度提升至75℃，蒸煮时间8h。

步骤（4）中多酶糖化菌液，其配制成分、质量计份和方法为：

无菌水106份、米粉14份、蔗糖9份、多酶糖化菌0.45份、淀粉酶0.28份；将混合后溶液，置于26℃恒温条件下，培养4h，制得多酶糖化菌液。

步骤（5）多酶菌发酵，其发酵工艺为：

有氧发酵阶段，发酵温度35℃，空气通入量3L/min，滚筒转速37转/min，发酵时间15h；厌氧发酵阶段，补充加入1%质量的发酵剂和0.5%质量的混合酶，关闭空气阀，抽取发酵罐内空气，厌氧发酵温度28℃，滚筒转速27转/min，发酵时间7h；循环进行两次有氧和厌氧发酵。

步骤（7）中所述的颗粒饲料，其各配制成分质量计份为：

玉米粉58份、秸秆粉33份、麦麸皮14份、鱼骨粉6份、食盐4份。

对比1：

本对比1与实施例1比较，未进行步骤（3）秸秆氨化，其他步骤与实施例1相同。

对比2：

本对比2与实施例1比较，未进行步骤（3）中氨水磁化，其他步骤与实施例1相同。

对比3：

本对比3与实施例1比较，未进行步骤（3）中氨化工艺，氨化温度为74℃，时间9.5h，其他步骤与实施例1相同。

对比4：

本对比4与实施例2比较，未进行步骤（5）多酶菌发酵，其他步骤与实施例2相同。

对比5：

本对比5与实施例2比较，步骤（5）有氧和无氧只进行1次循环，其他步骤与实施例2相同。

对比6：

本对比6与实施例2比较，步骤（5）中只有无氧发酵，其他步骤与实施例2相同。

对照组：

对照组采用对秸秆粉化后，与主饲料配制后直接喂食，未使用秸秆氨化、氨水磁化、多酶菌发酵。

对实施例1、实施例2、对比1、对比2、对比3、对比4、对比5、对比6及对照组实验方案，统计颗粒饲料有益菌数量、猪仔体重增加量（2个月喂食）和生长周期、饲料成本（达到100kg时间）。

实验数据：

项目	体重增加量kg	生长周期 天	饲料中有益菌数量 个
				实施例1	41.7	83	3.2×104
实施例2	42.3	81	2.9×104
				对比1	37	88	2.5×104
对比2	40.3	85	2.1×104
				对比3	38.4	86	3.5×104
对比4	35.7	90	2.5×103
				对比5	39.9	84	7.8×103
对比6	40.2	87	1.1×104
				对照组	30.4	97	1.4×103

综合结果：通过使用秸秆氨化，以及磁化氨水和氨化工艺，可促进猪仔体重增加4.7kg，生长周期缩短5天；使用多酶菌发酵，可提高猪仔体重增加6.6kg，生长周期缩短9天，饲料中有益菌数量增加2.9×10⁴；而使用有氧发酵和无氧发酵相互协作，可提高秸秆发酵的降解作用和秸秆中有益微生物的含量，促进营养物质的消化、吸收；通过秸秆的加工，与主饲料配制精饲料，可降低精饲料使用成本32%-33%，提高经济效益。

Claims (5)

1.一种提高秸秆饲料营养性的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）晾晒：将收割后的秸秆，喷洒40ppm的次氯酸钠溶液，并在太阳下晾晒3-4天，干燥至水分含量为20%-24%；

（2）粉碎：使用粉碎机将秸秆粉碎至1-2cm长度；

（3）秸秆氨化：向粉碎后秸秆中加入7%-9%磁化氨水，均匀搅拌混合后，置于高温蒸锅中，关闭锅盖，进行氨化工艺：开始阶段，高温蒸锅温度95℃-98℃，蒸煮时间2-3h，其中氨气可通过循环管道重新进入蒸锅中；将蒸锅温度提升至73℃-76℃，蒸煮时间6-8h；

（4）菌液配制：根据质量向无菌水中加入米粉、淀粉酶、蔗糖和多酶糖化菌，均匀混合后，在恒温条件培养，制得多酶糖化菌液；

（5）多酶菌发酵：按照多酶糖化菌液与秸秆质量比15%-17%的量，混合均匀，倒入滚筒发酵罐中，进行多酶菌发酵：有氧发酵阶段，发酵温度32℃-36℃，空气通入量2-3L/min，滚筒转速30-40转/min，发酵时间12-16h；厌氧发酵阶段，补充加入1%质量的发酵剂和0.5%质量的混合酶，关闭空气阀，抽取发酵罐内空气，厌氧发酵温度26℃-29℃，滚筒转速25-30转/min，发酵时间6-7h；循环进行两次有氧和厌氧发酵；

（6）烘干、粉化：将经过发酵处理的秸秆，在低温下烘干，并进行粉化处理，粉化颗粒度可过40目网筛，并且堵网率小于5%；

（7）饲料颗粒：将秸秆粉与主饲料成分混合，经过饲料颗粒机，制得颗粒饲料。

2.如权利要求1所述提高秸秆饲料营养性的加工方法，其特征在于，步骤（3）中磁化氨水，其中氨水磁化时间1-2h。

3.如权利要求1所述提高秸秆饲料营养性的加工方法，其特征在于，步骤（4）中多酶糖化菌液，其配制成分、质量计份和方法为：

无菌水100-110份、米粉13-15份、蔗糖8-10份、多酶糖化菌0.3-0.5份、淀粉酶0.2-0.3份；将混合后溶液，置于24℃-27℃恒温条件下，培养3-4h，制得多酶糖化菌液。

4.如权利要求1所述提高秸秆饲料营养性的加工方法，其特征在于，步骤（5）中所述的混合酶，其中果胶酶：纤维素酶：木质素酶质量配比为1:2:2。

5.如权利要求1所述提高秸秆饲料营养性的加工方法，其特征在于，步骤（7）中所述的颗粒饲料，其各配制成分质量计份为：

玉米粉57-59份、秸秆粉30-34份、麦麸皮12-15份、鱼骨粉4-7份、食盐3-5份。