CN116649476A - 一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,属于化学和生物联合预处理技术领域,包括以下步骤:先将酸性糟渣类原料和氧化钙在适宜条件下进行碱化预处理,碱化预处理后再和部分未处理过的酸性糟渣类原料混合至pH中性后再进行菌酶协同生物处理。本发明具有低成本、环保和有效等优点,通过结合化学和生物两段式预处理方式,第一段化学处理过程中使用CaO代替传统NaOH/KOH等碱性处理法,减少了传统法对设备腐蚀性和钠钾离子对畜禽配方的影响。第二段将酸性糟渣类原料与第一段CaO处理后的碱性糟渣类原料进行混合菌酶协同发酵,省去了传统碱性处理后需要用水洗或酸洗等废液排放巨大的污染性操作方式。
Description
技术领域
本发明属于化学和生物联合预处理技术领域,具体涉及一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法。
背景技术
玉米等能量性饲料原料在畜禽配方中的占比常常高达70%以上,随着我国畜禽产品消费的持续增长,我国畜禽饲料配方中的主要原料玉米供需矛盾突出,每年需从国外进口玉米等能量性饲料原料约3000万吨。
当下国际粮仓产量下降,使得我国对能量原料的进口的不确定性加大。在废弃资源方面,据统计我国每年酿造和鲜果加工副产物高达3200万吨左右,但这些酒糟类和水果渣类等副产物因高纤维含量带来的消化能值低等问题,最终导致糟渣类副产物资源长期处于未合理利用状态。例如白酒糟和醋糟的总能分别比玉米高26.23%和15.29%,但它们过高的纤维含量严重影响了消化率,使得它们饲料有效能值却比玉米低43.45%和44.56%。
目前常见的纤维降解方式主要有物理、化学和生物等方式。虽然汽爆和高能辐射等物理处理方式在处理纤维时具有处理时间短和环保等优势,但预处理成本极高,未形成规模化应用。通过酸和碱等化学处理方式,具有预处理简单和成本低等优势,但化学处理完后需要将原料反复水洗至中性,预处理过程中腐蚀和污染的风险较大,对饲料工厂而言不具备可操作性。通过菌酶协同等生物处理方式,具有安全和环保等优势,但由于纤维细胞壁独特的结构,菌酶降解难以完全渗透进去,处理效率较低。因此,开发一种成本低、环保和有效的提高糟渣类饲料有效能值的化学和生物联合预处理法去降低糟渣类原料的纤维含量,提高消化能值,从而减少畜禽饲料配方中玉米等常规能量型原料的用量技术就显得非常重要。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法。通过结合化学和生物两段式预处理方式,第一段化学处理过程中使用CaO代替NaOH/KOH等碱性处理法,减少传统法对设备腐蚀性和钠钾离子对畜禽配方的影响。第二段将酸性糟渣类原料与第一段CaO处理后的碱性糟渣类原料进行混合菌酶协同发酵,省去了传统碱性处理后需要用水洗或酸洗等易污染性操作方式,并且经过CaO处理后再进行菌酶生物作用比只用菌酶生物作用效果更佳,综合解决了传统糟渣类原料纤维处理过程中成本高、易污染和效率低等问题,使得经化学和生物联合预处理后的糟渣类原料纤维含量下降,饲料有效能值的升高,最终为替代畜禽配方中一定比例的玉米等能量性饲料原料提供了解决方案。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO 10~100份与经粉碎过2.0mm筛片后的糟渣类原料400~500份混合后添加水400~500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于20~50℃恒温环境中预处理12~48h;
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌0.1~1份、酿酒酵母0.1~1份、复合酶制剂1~10份溶于水100~300份中搅拌均匀;
C、菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的糟渣原料400~1000份与未处理的糟渣类原料400~600份混合均匀,喷涂步骤B中的菌酶液100~300份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于恒温环境中预处理72h。
本申请的处理法先将酸性糟渣类原料和氧化钙在适宜条件下进行碱化预处理,碱化预处理后再和部分未处理过的酸性糟渣类原料混合至pH中性后再进行菌酶协同生物处理。本发明具有低成本、环保和有效等优点,通过结合化学和生物两段式预处理方式,第一段化学处理过程中使用CaO代替传统NaOH/KOH等碱性处理法,减少了传统法对设备腐蚀性和钠钾离子对畜禽配方的影响。第二段将酸性糟渣类原料与第一段CaO处理后的碱性糟渣类原料进行混合菌酶协同发酵,省去了传统碱性处理后需要用水洗或酸洗等废液排放巨大的污染性操作方式,并且经过CaO处理后糟渣类原料纤维结构键的断裂,使得联合预处理菌酶生物作用比单独菌酶生物作用效果更佳,综合解决了传统糟渣类原料纤维处理过程中成本高、易污染和饲用价值提升低等问题,使得经联合预处理后的糟渣类原料纤维含量下降,饲料有效能值提高,最终提高了畜禽日粮配方中玉米等常规能量型原料的替代量。
在一些实施例中,在步骤A的处理中,所述CaO化学处理中将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
在一些实施例中,在步骤B的制备中,所述的植物乳杆菌为植物乳杆菌GBW-LP001、酿酒酵母为酿酒酵母MST01、复合酶制剂为纤维素酶、阿魏酸酯酶和阿拉伯呋喃糖苷酶。
在一些实施例中,在步骤B的制备中,所述的植物乳杆菌为植物乳杆菌0.6份、酿酒酵母为酿酒酵母0.4份、复合酶制剂为6份、水240份。
在一些实施例中,在步骤B的制备中,所述的植物乳杆菌为植物乳杆菌GBW-LP001活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母为酿酒酵母MST01活菌数为1×109CFU/g,复合酶制剂中纤维素酶的酶活数为30000U/g、阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g和阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
在一些实施例中,在步骤C的处理中所述的经步骤A处理后的糟渣原料800份和未处理的糟渣类原料600份混合均匀后的物料pH6.0~7.0、步骤B中菌酶液240份。
在一些实施例中,在步骤B中,在水中搅拌的温度为35-40℃。
在一些实施例中,在步骤C中,恒温环境中的温度为35-40℃。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
(一)本发明提供的方法适用范围广,适用于多种酸性糟渣类等废弃副产物,例如醋糟、白酒糟、酱油糟、橄榄渣、苹果渣、刺梨渣、中药渣等。
(二)本发明提供的方法对环境保护友好,本发明适用的对象多为食品酿造厂和中草药提取厂等生产过程中副产品废弃物,将废弃物再利用,减少了上游环保压力。另外在处理工艺上,相比传统化学处理纤维工艺强碱处理后需要大量的水或酸洗涤至中性后废液的排放,本发明方法无洗涤废液排放,并且经本发明提供的方法预处理完后可直接在饲料厂中使用,无需烘干,减少能源的损耗和废气的排放。
(三)本发明提供的方法操作流程便捷和安全,针对饲料厂工艺进行预处理具有较好的落地性和可操作性,利用适宜浓度的CaO替代NaOH/KOH等强碱处理避免了传统工艺对设备的腐蚀和操作人员的伤害,并且畜禽对钙需要量高于钠钾,减少离子对畜禽生产性能的影响,CaO也能在乳酸菌发酵过程中形成一定量的乳酸钙,提高畜禽对钙的吸收率。
(四)本发明提供的方法可以提高酸性糟渣类的饲料能值,单一碱处理影响糟渣类原料的适口性,单一菌酶生物处理所达到纤维降解和饲料能值提高幅度较低,而本发明提供的方法可提高糟渣类原料的适口性和饲料有效能值,从而提高糟渣类原料在畜禽日粮配方中玉米等常规能量型原料的替代量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例,都属于本发明的保护范围。
一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)10~100份与经粉碎过2.0mm筛片后的糟渣类原料400~500份混合后添加水400~500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于20~50℃恒温环境中预处理12~48h。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述CaO化学处理中将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
化工行业从纤维原料中提取乙醇和葡萄糖等常用碱性预处理法,主要以NaOH溶液或KOH溶液为主,而本发明选用的是CaO,主要原因为NaOH溶液和KOH溶液对设备腐蚀性高,且原料中如果残留过量的Na+和K+后容易导致禽食入后易发生腹泻等症状,从而影响畜禽正常的生产性能。而本发明选用的CaO与水反应后同样营造了碱性条件,并解离出部分的Ca2+,钙对畜禽的生长发育尤为重要,畜禽饲料配方中也时常需要添加0.5-10%的石粉和磷酸氢钙来补充钙,所以本发明中添加CaO的比例也在畜禽合理的补充范围内。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.1~1份、酿酒酵母(MST01)0.1~1份、复合酶制剂1~10份溶于37℃水100~300份中搅拌均匀。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述发酵液的制备中植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份溶于37℃水240份中搅拌均匀。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述发酵液的制备中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g。
本发明使用的植物乳杆菌(GBW-LP001)来源于青岛尚德生物技术有限公司,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行了保藏 ,保藏编号为 CGMCCNo.22078,其公开的专利文献CN113502243B中进行了记载。
本发明使用的酿酒酵母(MST01)来源于青岛玛斯特生物技术有限公司,其在中国武汉大学的中国典型培养物保藏中心进行了保藏,保藏编号为CCTCC NO:M 2020092,其公开的专利文献CN111733088B中进行了记载。
本发明发酵菌种选择为同型发酵型的植物乳杆菌和改善风味型的酿酒酵母,植物乳杆菌为同型发酵型乳酸菌,具有高产乳酸和稳定性好等特征,在厌氧发酵过程中具有最高效率的乳酸生成率,即1分子葡萄糖完全生成2分子的乳酸,代谢过程中无二氧化碳或其他酸的产生,减少生物预处理过程中杂菌的滋生和能量的损失,提高发酵的成功性和稳定性。另外,糟渣类的原料和碱化处理后的原料具有一定的异味,在饲用过程中影响动物采食量,研究表明酿酒酵母在厌氧发酵过程中能够产生乙醇、乙酸乙酯和乙酸异戊酯等芳香味代谢产物,本发明应用的酿酒酵母在生物预处理后可使糟渣类具有酵香味,从而减少糟渣本身和碱化处理后异味对畜禽采食的影响。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述发酵液的制备中复合酶制剂6份。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
糟渣类原料具有高纤维低消化率的特点,在生物预处理过程中需要利用产纤维素酶的微生物进行处理。但在固体厌氧发酵体系中,微生物产酶效率极低,所以需要额外添加纤维素酶进行菌酶协同处理。糟渣类原料中的植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素等组成,三者纤维结构相互交联在一起,本发明应用的复合纤维酶利用纤维素酶水解被包裹的纤维素结构,利用阿魏酸酯酶水解半纤维素与木质素的交联结构,利用阿拉伯呋喃糖苷酶水解半纤维素结构,通过CaO碱化处理对纤维结构键的断裂和酶制剂对各个纤维结构和相互交联结构的水解达到糟渣类原料在本发明应用方法下较高的纤维降解率和饲料有效能值的提升率。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的糟渣原料400~1000份与未处理的糟渣类原料400~600份混合均匀,混合物料的pH6.0~7.0,喷涂步骤B中的菌酶液100~300份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述菌酶协同生物处理中将步骤A处理后的碱性醋糟800份与未处理过的醋糟600份混合后,喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中生物发酵预处理72h。
工业上利用酸碱化学法降解纤维后,需要再用对应的酸、碱或水将其洗涤成中性状态,整个洗涤过程中耗水量巨大,且处理后的污水排放易对环境造成污染。由于本发明中糟渣类饲料原料偏酸性(pH3.5~5.0),通过调节步骤A碱化处理后的碱性糟渣原料与步骤C中未处理过的酸性糟渣类原料的混合比例,将生物发酵预处理前的pH调节为中性,整个过程中不再使用其他酸性和碱性化学试剂,也没有废弃物排出,对环保更加友好。另外,在生物发酵预处理前,将物料pH调节为中性,有利于乳酸菌的发酵和酶的最适反应条件,碱化处理后细胞壁结构的破坏也能增加菌酶对纤维结构的降解反应,最终综合提高了纤维降解率和饲料有效能值。
作为本申请中一种较好的实施方式,利用本发明的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法后,糟渣类饲料原料具有浓郁的酵香味,纤维降解率达20~30%和能量消化率提高10~30%,最终提高糟渣类原料在畜禽日粮配方中玉米等常规能量型原料的替代量。
实施例1:
实施例1为在饲料中Ca可用范围内,研究不同CaO浓度联合预处理法对醋糟纤维的影响,包括以下步骤:
表1 不同处理组CaO浓度试验设计
处理组 | CaO浓度 |
处理组1 | 0份 |
处理组2 | 10份 |
处理组3 | 20份 |
处理组4 | 30份 |
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)按照表1中比例(分别为0份、10份、20份和30份)与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的醋糟原料800份与未处理的醋糟600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH分别为(处理组1为3.81、处理组2为6.16、处理组3为6.91、处理组4为8.73),下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的醋糟作为空白对照组。
按上述方法预处理好的各个处理组醋糟样品和空白对照组的醋糟样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、pH、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-处理组值)/空白对照组值×100%)。
由表2和表3可知, 随着CaO浓度的提升,经过联合预处理后的醋糟的各纤维结构逐渐降低,其中处理组3和处理组4具有较高的各纤维降解率。虽然处理组4比处理组3具有更高的纤维降解率,但当添加30份CaO时联合处理前的pH过高,使得最终联合预处理后的不在发酵理想pH5.5以下范围内,所以CaO最优浓度为20份。
表2 不同CaO浓度联合处理后对醋糟纤维和pH的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 处理前pH | 处理后pH |
空白对照组 | 66.63 | 29.01 | 37.62 | 3.81 | - |
处理组1 | 66.52 | 29.25 | 37.26 | 3.81 | 3.65 |
处理组2 | 65.36 | 28.66 | 36.7 | 6.16 | 4.83 |
处理组3 | 46.95 | 23.89 | 23.05 | 6.91 | 5.31 |
处理组4 | 44.69 | 23.41 | 21.28 | 8.73 | 6.24 |
表3 不同CaO浓度联合处理后对醋糟纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
处理组1 | 0.17 | -0.83 | 0.96 |
处理组2 | 1.91 | 1.21 | 2.45 |
处理组3 | 29.54 | 17.65 | 38.73 |
处理组4 | 32.93 | 19.30 | 43.43 |
实施例2:
实施例2为不同CaO处理时间对醋糟纤维的影响,包括以下步骤:
表4 不同CaO处理时间试验设计
处理组 | CaO处理时间 |
处理组1 | 24h |
处理组2 | 48h |
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后按照表4试验设计放置于45℃恒温环境中分别化学预处理24h和48h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的醋糟原料800份与未处理的醋糟600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.91,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的醋糟作为空白对照组。
按上述方法预处理好的各个处理组醋糟样品和空白对照组的醋糟样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-处理组值)/空白对照组值×100%)。
由表5和表6可知,随着CaO预处理时间从24h提高到48h,联合预处理后中性洗涤纤维降解率提高2.44个百分点,酸性洗涤纤维降解率提高2.48个百分点,半纤维素降解率提高2.39个百分点。由于CaO预处理时间延长一倍,但纤维降解率提升幅度较低,基于饲料厂生产效率角度,最优的预处理时间为24h。
表5 不同CaO处理时间联合处理后对醋糟纤维的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% |
空白对照组 | 66.63 | 29.01 | 37.62 |
处理组1 | 46.95 | 23.89 | 23.05 |
处理组2 | 45.32 | 23.17 | 22.15 |
表6 不同CaO处理时间联合处理后对醋糟纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
处理组1 | 29.54 | 17.65 | 38.73 |
处理组2 | 31.98 | 20.13 | 41.12 |
实施例3:
实施例3为在饲料厂可控温度范围内,研究不同CaO处理温度对醋糟纤维的影响,包括以下步骤:
表7 不同CaO处理温度试验设计
处理组 | CaO处理温度 |
处理组1 | 25℃ |
处理组2 | 35℃ |
处理组3 | 45℃ |
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后按照表7试验设计分别放置于25℃、35℃和45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的醋糟原料800份与未处理的醋糟600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.91,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的醋糟作为空白对照组。
按上述方法预处理好的各个处理组醋糟样品和空白对照组的醋糟样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-处理组值)/空白对照组值×100%)。
由表8和表9可知,随着CaO预处理温度的升高,联合预处理后醋糟的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素的降解率随之提高,其中处理组3为45℃时具有最高的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素降解率。
表8 不同CaO处理温度联合处理后对醋糟纤维的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% |
空白对照组 | 66.63 | 29.01 | 37.62 |
处理组1 | 65.36 | 28.66 | 36.7 |
处理组2 | 54.85 | 27.65 | 27.2 |
处理组3 | 46.95 | 23.89 | 23.05 |
表9 不同CaO处理温度联合处理后对醋糟纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
处理组1 | 1.91 | 1.21 | 2.45 |
处理组2 | 17.68 | 4.69 | 27.70 |
处理组3 | 29.54 | 17.65 | 38.73 |
实施例4:
实施例4为在商业饲料可接受成本范围内,在联合预处理下比较不同复合酶制剂添加量对醋糟纤维的影响,包括以下步骤:
表10 不同复合酶制剂添加量试验设计
处理组 | 复合酶制剂添加量 |
处理组1 | 0份 |
处理组2 | 2份 |
处理组3 | 4份 |
处理组4 | 6份 |
处理组5 | 8份 |
处理组6 | 10份 |
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂添加量按照表10试验设计份数分别添加溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的醋糟原料800份与未处理的醋糟600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.91,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的醋糟作为空白对照组。
按上述方法预处理好的各个处理组醋糟样品和空白对照组的醋糟样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-处理组值)/空白对照组值×100%)。
由表11和表12可知,随着复合酶制剂添加量的提高,联合预处理后的醋糟的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素也随之降低,但当添加量超过6份以上时,联合预处理后的醋糟的各纤维降解率逐渐趋于平稳,基于饲料成本考虑,针对醋糟的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素的降解,最优的复合酶制剂添加量为6份。
表11 不同复合酶制剂添加量对联合预处理后醋糟纤维的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% |
空白对照组 | 66.63 | 29.01 | 37.62 |
处理组1 | 57.01 | 28.67 | 28.34 |
处理组2 | 52.14 | 26.75 | 25.39 |
处理组3 | 50.20 | 25.98 | 24.22 |
处理组4 | 46.95 | 23.90 | 23.05 |
处理组5 | 46.23 | 23.85 | 22.38 |
处理组6 | 45.96 | 23.61 | 22.35 |
表12 不同复合酶制剂添加量对联合预处理后醋糟纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/ % | 半纤维素降解率/ % |
处理组1 | 14.44 | 1.17 | 24.67 |
处理组2 | 21.75 | 7.79 | 32.51 |
处理组3 | 24.66 | 10.44 | 35.62 |
处理组4 | 29.54 | 17.61 | 38.73 |
处理组5 | 30.62 | 17.79 | 40.51 |
处理组6 | 31.02 | 18.61 | 40.59 |
实施例5:
实施例5为不同预处理方式对醋糟纤维和饲料有效能值的影响,包括以下步骤:
表13 不同预处理方式试验设计
处理组 | 处理方式 |
空白对照组 | 未处理的醋糟 |
处理组1 | 菌生物处理 |
处理组2 | 酶生物处理 |
处理组3 | 菌酶生物处理组 |
处理组4 | 联合预处理组 |
空白对照组为未处理的醋糟。
处理组1菌生物处理组步骤如下:
A、菌液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份和酿酒酵母(MST01)0.4份溶于37℃水740份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g。
B:菌生物处理:将步骤A的菌液740份均匀喷涂在醋糟原料1000份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
处理组2酶生物处理组步骤如下:
A、酶液的制备:将复合酶制剂6份溶于37℃水740份中搅拌均匀。其中复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
B:酶生物处理:将步骤A的酶液740份均匀喷涂在醋糟原料1000份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
处理组3菌酶生物处理组步骤如下:
A、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份添加溶于37℃水740份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
B:菌酶协同生物处理:将步骤A的菌酶液740份均匀喷涂在醋糟原料1000份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
处理组4联合预处理组步骤如下:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的醋糟原料800份与未处理的醋糟600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.91,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
按上述方法预处理好的各个处理组醋糟样品和空白对照组的醋糟样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-处理组值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
由表14和表15可知,预处理方式对醋糟各纤维结构的降解具有较大的影响,其中在降解各纤维结构效果方面,处理组4联合预处理>处理组3菌酶生物处理>处理组2酶生物处理>处理组1菌生物处理。处理组1进行纯菌发酵后,醋糟的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维不降反升,与厌氧发酵过程中产酶力较弱和发酵过程中的物料浓缩有关,即纤维降解幅度小于物料发酵浓缩幅度。处理组2和处理组3在复合酶制剂的处理下,对比处理组1,醋糟的各纤维含量有了一定程度的降低,说明复合酶制剂对醋糟各纤维结构的降解具有一定的正向作用。在处理组3基础上,进行CaO预处理后的处理组4,中性洗涤纤维降解率提高18.19个百分点、酸性洗涤纤维降解率提高4.55个百分点和半纤维素降解率提高28.74个百分点,说明醋糟在经CaO处理后其纤维结构键的断裂更有助于菌酶协同的处理,提高醋糟的纤维降解效率。由表16可知,进行联合预处理后的处理组4,相比醋糟,处理组4的能量消化率提升27.58%和饲料有效能值提高28.87%;相比处理组3,处理组4的能量消化率提升18.29%和饲料有效能值提高19.07%,说明在饲料有效能值提升方面,经过CaO预处理后的再进行菌酶协同发酵效果比只进行菌酶协同发酵效果更好。
表14 不同预处理方式对醋糟纤维的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% |
空白对照组 | 66.63 | 29.01 | 37.62 |
处理组1 | 67.72 | 31.64 | 36.08 |
处理组2 | 62.40 | 26.76 | 35.64 |
处理组3 | 59.07 | 25.21 | 33.86 |
处理组4 | 46.95 | 23.89 | 23.05 |
表15 不同预处理方式对醋糟纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
处理组1 | -1.64 | -9.07 | 4.09 |
处理组2 | 6.35 | 7.76 | 5.26 |
处理组3 | 11.35 | 13.10 | 9.99 |
处理组4 | 29.54 | 17.65 | 38.73 |
表16不同预处理方式对醋糟饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 35.72 | 1623.51 |
处理组1 | 35.64 | 1621.84 |
处理组2 | 35.96 | 1639.38 |
处理组3 | 38.44 | 1757.10 |
处理组4 | 45.47 | 2092.16 |
实施例6:
实施例6为一种提高醋糟饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的醋糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的醋糟原料800份与未处理的醋糟600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.91,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的醋糟作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
醋糟是酿造过程中提取醋后的剩余副产物,据统计我国每年的醋糟产量约为344万吨。醋糟的pH为3.8,粗蛋白质含量为9.8%,总能为4545.10 kcal/kg,饲料有效能值为1623.51 kcal/kg。由表17可知,经联合预处理后,醋糟的中性洗涤纤维降解率为29.54%,酸性洗涤纤维降解率为17.65%,半纤维素降解率为38.73%。由表18可知,经联合预处理后,醋糟的能量消化率由35.72%提升至45.47%,饲料有效能值从1623.51kcal/kg提升至2092.16kcal/kg。
表17联合预处理对醋糟纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 66.63 | 29.01 | 37.62 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的醋糟 | 46.95 | 23.89 | 23.05 | 29.54 | 17.65 | 38.73 |
表18 联合预处理对醋糟饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 35.72 | 1623.51 |
联合预处理后的醋糟 | 45.47 | 2092.16 |
实施例7:
实施例7为一种提高苹果渣饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的苹果渣500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水140份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的苹果渣原料1000份与未处理的苹果渣500份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液140份,混合均匀后物料的pH为6.29,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的苹果渣作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
苹果渣是生产苹果汁过程中将苹果果实经榨汁过滤后的剩余副产物,据统计我国每年的苹果渣副产物约100万吨,其中苹果渣的pH为3.7,粗蛋白质含量为7.5%,总能为5185.43 kcal/kg,饲料有效能值为1455.55 kcal/kg。由表19可知,经联合预处理后,苹果渣的中性洗涤纤维降解率为22.36%、酸性洗涤纤维降解率为16.41%和半纤维素降解率为38.80%。由表20可知,经联合预处理后,苹果渣的能量消化率提升18.17%,饲料有效能值提升19.19%。
表19联合预处理对苹果渣纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 47.22 | 34.67 | 12.55 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的苹果渣 | 36.66 | 28.98 | 7.68 | 22.36 | 16.41 | 38.80 |
表20 联合预处理对苹果渣饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 28.07 | 1455.55 |
联合预处理后的苹果渣 | 33.17 | 1734.84 |
实施例8:
实施例8为一种提高刺梨渣饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的刺梨渣500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水140份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的刺梨渣原料1000份与未处理的刺梨渣500份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液140份,混合均匀后物料的pH为6.16,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的刺梨渣作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
刺梨渣是生产刺梨汁过程中将刺梨果实经榨汁过滤后的剩余副产物,据统计我国每年的刺梨渣副产物约60万吨,其中刺梨渣的pH为4.1,粗蛋白质含量为9.01%,总能为4604.54 kcal/kg,饲料有效能值为993.66 kcal/kg。由表21可知,经联合预处理后,刺梨渣的中性洗涤纤维降解率为26.28%、酸性洗涤纤维降解率为23.78%和半纤维素降解率为33.13%。由表22可知,经联合预处理后,刺梨渣的能量消化率提升19.42%,饲料有效能值提升20.60%。
表21联合预处理对刺梨渣纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 50.22 | 36.79 | 13.43 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的刺梨渣 | 37.02 | 28.04 | 8.98 | 26.28 | 23.78 | 33.13 |
表22 联合预处理对刺梨渣饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 21.58 | 993.66 |
联合预处理后的刺梨渣 | 25.77 | 1198.31 |
实施例9:
实施例9为一种提高罗汉果渣饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的罗汉果渣500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的罗汉果渣原料800份与未处理的罗汉果渣600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.85,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的罗汉果渣作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
罗汉果渣是生产中药和果茶过程中的剩余副产物,据统计我国每年的罗汉果渣副产物约10万吨,其中罗汉果渣的pH为4.8,粗蛋白质含量为9.59%,总能为5501.39 kcal/kg,饲料有效能值为986.4 kcal/kg。由表23可知,经联合预处理后,罗汉果渣的中性洗涤纤维降解率为24.74%、酸性洗涤纤维降解率为17.05%和半纤维素降解率为45.89%。由表24可知,经联合预处理后,罗汉果渣的能量消化率提升24.76%,饲料有效能值提升25.87%。
表23联合预处理对罗汉果渣纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 71.63 | 52.54 | 19.09 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的罗汉果渣 | 54.91 | 43.58 | 10.33 | 24.74 | 17.05 | 45.89 |
表24 联合预处理对罗汉果渣饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 17.93 | 986.4 |
联合处理后的罗汉果渣 | 22.37 | 1241.54 |
实施例10:
实施例10为一种提高酱油糟饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的酱油糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的酱油糟原料800份与未处理的酱油糟600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.88,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的酱油糟作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
酱油糟是酿造过程中提取酱油后的剩余副产物,据统计我国每年的酱油糟产量约为540万吨,其中酱油糟的pH为4.7,粗蛋白质含量为28.99%,总能为4780.21 kcal/kg,饲料有效能值为1710.36 kcal/kg。由表25可知,经联合预处理后,酱油糟的中性洗涤纤维降解率为26.23%、酸性洗涤纤维降解率为19.19%和半纤维素降解率为45.61%。由表26可知,经联合预处理后,酱油糟的能量消化率提升18.78%,饲料有效能值提升20.40%。
表25联合预处理对酱油糟纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 35.88 | 26.32 | 9.56 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的酱油糟 | 26.47 | 21.27 | 5.20 | 26.23 | 19.19 | 45.61 |
表26 联合预处理对酱油糟饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 35.78 | 1710.36 |
联合预处理后的酱油糟 | 42.50 | 2059.25 |
实施例11:
实施例11为一种提高白酒糟饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的白酒糟500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水140份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的白酒糟原料1000份与未处理的白酒糟500份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液140份,混合均匀后物料的pH为6.32,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的白酒糟作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
白酒糟是酿造过程中提取白酒后的剩余副产物,据统计我国每年的白酒糟产量约3000万吨,其中白酒糟的pH为3.8,粗蛋白质含量为25.53%,总能为4858.80kcal/kg,饲料有效能值为1838.57 kcal/kg。由表27可知,经联合预处理后,白酒糟的中性洗涤纤维降解率为25.21%、酸性洗涤纤维降解率为22.12%和半纤维素降解率为38.78%。由表28可知,经联合预处理后,白酒糟的能量消化率提升15.17%,饲料有效能值提升16.29%。
表27联合预处理对白酒糟纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 42.34 | 34.49 | 7.85 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的白酒糟 | 31.67 | 26.86 | 4.81 | 25.21 | 22.12 | 38.78 |
表28 联合预处理对白酒糟饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 37.84 | 1838.57 |
联合预处理后的白酒糟 | 43.58 | 2138.03 |
实施例12:
实施例12为一种提高中药糖浆渣饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的中药糖浆渣500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水140份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的中药糖浆渣原料1000份与未处理的中药糖浆渣500份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液140份,混合均匀后物料的pH为6.33,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的中药糖浆渣作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
中药糖浆渣是生产中药糖浆过后的剩余副产物,据统计我国每年的中药渣产量约3500万吨,其中中药糖浆渣的pH为3.8,粗蛋白质含量为18.37%,总能为4505.08kcal/kg,饲料有效能值为2281.37 kcal/kg。由表29可知,经联合预处理后,中药糖浆渣的中性洗涤纤维降解率为21.75%、酸性洗涤纤维降解率为16.14%和半纤维素降解率为24.96%。由表30可知,经联合预处理后,中药糖浆渣的能量消化率提升12.84%,饲料有效能值提升13.54%。
表29联合预处理对中药糖浆渣纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 28.74 | 10.47 | 18.27 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的中药糖浆渣 | 22.49 | 8.78 | 13.71 | 21.75 | 16.14 | 24.96 |
表30 联合预处理对中药糖浆渣饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 50.64 | 2281.37 |
联合预处理后的中药糖浆渣 | 57.14 | 2590.23 |
实施例13:
实施例13为一种提高橄榄渣饲料有效能值的联合预处理法,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO(CaO含量≥98.0%)20份与经粉碎过2.0mm筛片后的橄榄渣500份混合后添加水500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于45℃恒温环境中化学预处理24h。
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌(GBW-LP001)0.6份、酿酒酵母(MST01)0.4份、复合酶制剂6份溶于37℃水240份中搅拌均匀。其中植物乳杆菌(GBW-LP001)的活菌数为1×1010CFU/g,酿酒酵母(MST01)的活菌数为1×109CFU/g;复合酶制剂的种类和酶活数分别是纤维素酶的酶活数为30000U/g,阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g,阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
C:菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的橄榄渣原料800份与未处理的橄榄渣600份混合均匀,再喷涂步骤B中的菌酶液240份,混合均匀后物料的pH为6.23,下料压实并密封后放置于37℃恒温环境中预处理72h。
以未处理的橄榄渣作为空白对照组。
按上述方法联合预处理后的样品和未处理的空白对照组样品测定中性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、酸性洗涤纤维(GB/T20806-2006)、半纤维素(中性洗涤纤维-酸性洗涤纤维)、中性洗涤纤维降解率、酸性洗涤纤维降解率、半纤维素降解率(上述降解率的计算为(空白对照组值-联合预处理后值)/空白对照组值×100%)、能量消化率(SDS-Ⅱ体外仿生法)、饲料有效能值(SDS-Ⅱ体外仿生法)。
橄榄渣是橄榄果榨油后的剩余副产物,据统计我国每年的橄榄渣产量约5万吨,其中橄榄渣的pH为4.9,粗蛋白质含量为7.11%,总能为5739.73kcal/kg,饲料有效能值为1754.06 kcal/kg。由表31可知,经联合预处理后,橄榄渣的中性洗涤纤维降解率为22.85%、酸性洗涤纤维降解率为19.54%和半纤维素降解率为30.06%。由表32可知,经联合预处理后,橄榄渣的能量消化率提升25.23%,饲料有效能值提升27.03%。
表31联合预处理对橄榄渣纤维和纤维降解率的影响
处理组 | 中性洗涤纤维/DM% | 酸性洗涤纤维/DM% | 半纤维素/DM% | 中性洗涤纤维降解率/% | 酸性洗涤纤维降解率/% | 半纤维素降解率/% |
空白对照组 | 54.10 | 37.10 | 17.00 | 0 | 0 | 0 |
联合预处理后的橄榄渣 | 41.74 | 29.85 | 11.89 | 22.85 | 19.54 | 30.06 |
表32 联合预处理对橄榄渣饲料有效能值的影响
处理组 | 能量消化率/ % | 饲料有效能值/ kcal/kg |
空白对照组 | 30.56 | 1754.06 |
联合预处理后的橄榄渣 | 38.27 | 2228.14 |
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例,均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中,各选择例,与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于,包括以下步骤:
A、CaO化学处理:将CaO 10~100份与经粉碎过2.0mm筛片后的糟渣类原料400~500份混合后添加水400~500份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于20~50℃恒温环境中预处理12~48h;
B、菌酶液的制备:将植物乳杆菌0.1~1份、酿酒酵母0.1~1份、复合酶制剂1~10份溶于水100~300份中搅拌均匀;
C、菌酶协同生物处理:将经步骤A处理后的糟渣原料400~1000份与未处理的糟渣类原料400~600份混合均匀,喷涂步骤B中的菌酶液100~300份,混合均匀后,下料压实并密封后放置于恒温环境中预处理72h。
2.根据权利要求1所述的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于:在步骤A的处理中,CaO 20份、糟渣类原料500份、水500份、混合均匀密封后的恒温环境温度45℃和预处理时间24h。
3.根据权利要求1所述的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于:在步骤B的制备中,所述的植物乳杆菌为植物乳杆菌GBW-LP001、酿酒酵母为酿酒酵母MST01、复合酶制剂为纤维素酶、阿魏酸酯酶和阿拉伯呋喃糖苷酶。
4.根据权利要求1或3所述的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于:在步骤B的制备中,所述的植物乳杆菌为植物乳杆菌0.6份、酿酒酵母为酿酒酵母0.4份、复合酶制剂为6份、水240份。
5.根据权利要求4所述的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于:在步骤B的制备中所述的植物乳杆菌为植物乳杆菌GBW-LP001活菌数为为1×1010CFU/g,酿酒酵母为酿酒酵母MST01活菌数为1×109CFU/g,复合酶制剂中纤维素酶的酶活数为30000U/g、阿魏酸酯酶的酶活数为1900U/g和阿拉伯呋喃糖苷酶的酶活数为6000U/g。
6.根据权利要求1所述的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于:在步骤C的处理中所述的经步骤A处理后的糟渣原料800份和未处理的糟渣类原料600份混合均匀后的物料pH6.0~7.0、步骤B中菌酶液240份。
7.根据权利要求1所述的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于:在步骤B中,在水中搅拌的温度为35-40℃。
8.根据权利要求1所述的一种提高糟渣类饲料有效能值的联合预处理法,其特征在于:在步骤C中,恒温环境中的温度为35-40℃。
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