CN117730948A - 一种木质纤维素饲料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种木质纤维素饲料的制备方法，包括以下步骤：S1.纤维素混合液的制备；S2.纤维素混合液的碱处理；S3.纤维素混合物的pH环境控制；S4.纤维素混合物的营养化处理；S5.纤维素饲料的制备；本发明的工艺简单，操作方便，反应温度较低，对设备要求低，大大降低了木质纤维素饲料商品化生产的成本，并且制得的饲料可供动物安全食用、营养价值高；本发明利用黑曲霉、豆包发酵剂、酵母菌的良好发酵效果促进木渣中木质纤维素的分解变成有机饲料，从而有助于解决畜牧生产中饲料短缺和废旧木渣资源浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及生物有机饲料制备技术领域，具体为一种木质纤维素饲料的制备方法。
背景技术
木材是传统的建筑材料，在现代建筑中有着广泛的应用，因此，在装修垃圾中往往会产生很多的废旧木渣，除此之外，工业生产也会产生很多边角料等木渣垃圾。每年有很多废旧木渣因为没有了使用价值而被扔掉，废旧木渣垃圾随意丢弃会造成严重的环境问题，而且废木渣可进行物质循环利用，随意丢弃也造成了资源的浪费。因此开拓木渣的利用价值，将废木渣重新利用起来，解决废木渣的堆积处理问题刻不容缓。
目前我国饲料用粮占粮食总产量的比重已经由20世纪50年代的20％上升到40％，据预测，到2030年我国饲料粮需求量占粮食总需求量的56.5％。废旧木渣中含有较高的木质纤维素，若有效将废旧木渣木质纤维素降解成葡萄糖和易消化利用的低分子碳水化合物，进而转化成有机饲料，将有助于解决畜牧生产中饲料短缺和废旧木渣资源浪费的问题。现有技术中，废旧木渣的饲料化加工方法主要有物理法、化学法和微生物法，其分别具有如下缺陷：物理法对设备的要求和能耗都高；化学法中化学试剂的处理会影响木渣的适口性，易产生环境污染，同时还对动物健康存在潜在威胁；生物处理法是一种条件温和、环境友好的木渣处理方式，但现有技术的发酵时间较长，需要发酵场地，由于产品含水量大且对厌氧条件要求严格，在储存过程中容易二次发酵和霉菌污染，产品质量不可控，更适合于规模化的养殖场自行制作，还不能实现商品化生产；现有技术中，复合处理法的作用机理比较复杂，难以投入实际生产。
因此提出一种木质纤维素饲料的制备方法以解决上述缺陷，是目前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种木质纤维素饲料的制备方法，本发明的工艺简单，操作方便，反应温度较低，对设备要求低，大大降低了木质纤维素饲料商品化生产的成本，并且制得的饲料可供动物安全食用、营养价值高；本发明利用黑曲霉、豆包发酵剂、酵母菌的良好发酵效果促进木渣中木质纤维素的分解变成有机饲料，从而有助于解决畜牧生产中饲料短缺和废旧木渣资源浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种木质纤维素饲料的制备方法，包括以下步骤：
S1.纤维素混合液的制备：将木质纤维素粉放入反应容器中，加水，加热蒸煮，制得纤维素混合液；
S2.纤维素混合液的碱处理：对于煮沸后的纤维素混合液，边蒸煮边加氢氧化钠，煮至粘稠状，停止蒸煮，制得碱处理后的纤维素混合物；
S3.纤维素混合物的pH环境控制：将经过步骤S2处理后的纤维素混合液静置冷却，灭菌，备用，调pH值；
S4.纤维素混合物的营养化处理：按比例向经过步骤S3处理的纤维素混合物加入复合营养补充剂，降温至10-15℃，搅拌1-2h；
S5.纤维素饲料的制备：将稻壳和经过步骤S4处理的纤维素混合物混合，施用反应催化剂进行发酵处理，制得木质纤维素饲料。
优选的，步骤S1中，所述木质纤维素粉的添加量按质量份限定为90-110份；所述木质纤维素粉与水的质量比为1:5。
优选的，步骤S1中，所述加热蒸煮的工作参数限定为：温度100℃、时间2-4h。
优选的，步骤S2中，所述氢氧化钠的添加量按质量份为13-16份，进一步限定为15份。
优选的，步骤S3中，所述pH值的调节范围限定为9-11。
优选的，所述复合营养补充剂与纤维素混合物质量比为0.021-0.045:1。
优选的，所述复合营养补充剂按质量份包括以下组分：2-5份氧化锌、3-4份硫酸铜、1-3份碘化钾、2-4份亚铁硫酸、2-3份亚麻籽油、4-5份维生素A、1-2份维生素E。
优选的，步骤S5中，稻壳与纤维素混合物的质量比为1：3。
优选的，步骤S5中，所述反应催化剂的添加量占纤维素混合物总固质量的2％—5％；所述反应催化剂选自黑曲霉、豆包发酵剂、酵母菌中的一种。
优选的，步骤S5中，所述发酵处理的工作参数限定为：发酵温度为34-39℃、发酵时间为3-4天。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.工作温度低，对设备要求不高；
2.生产过程环保且操作方便，生产的饲料安全性高，营养价值大；
3.本发明利用黑曲霉、豆包发酵剂、酵母菌发酵木渣中的木质纤维素，促进其分解变成有机饲料，有助于解决畜牧生产中饲料短缺和废旧木渣资源浪费的问题。
附图说明
图1为本发明的木质纤维素饲料的制备工艺流程图；
图2为本发明的木质纤维素饲料的制备过程实物演示图：图A为木质纤维素粉；图B为经过步骤S4处理之后的纤维素混合物；图C为经过步骤S5发酵的木质纤维素饲料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
实施例1：
一种木质纤维饲料的制备方法：
S1.纤维素混合液的制备：将100g木质纤维素粉放入锅中，加500ml水，加热蒸煮3h，制得纤维素混合液；
S2.纤维素混合液的碱处理：对于煮沸后的纤维素混合液，边蒸煮边加氢氧化钠，添加氢氧化钠的总量为15g，煮至粘稠状，停止蒸煮，制得碱处理后的纤维素混合物；
S3.纤维素混合物的pH环境控制：将经过步骤S2处理后的纤维素混合液静置冷却，灭菌，备用，调pH值为9；
S4.纤维素混合物的营养化处理：向经过步骤S3处理的纤维素混合物加入2.1g复合营养补充剂，降温至10℃，搅拌1h；
S5.纤维素饲料的制备：将30g稻壳和90g经过步骤S4处理的纤维素混合物混合，施用3.2g黑曲霉在37℃下进行发酵处理，发酵三天，制得木质纤维素饲料。
所述复合营养补充剂以重量计包括以下组分，并从中取用2.1g用于上述制备过程：
| 组分 | 质量(g) |
| 氧化锌 | 2 |
| 硫酸铜 | 3 |
| 碘化钾 | 2 |
| 亚铁硫酸 | 2 |
| 亚麻籽油 | 2 |
| 维生素A | 4 |
| 维生素E | 1 |
实施例2
一种木质纤维饲料的制备方法：
S1.纤维素混合液的制备：将100g木质纤维素粉放入锅中，加500ml水，加热蒸煮2h，制得纤维素混合液；
S2.纤维素混合液的碱处理：对于煮沸后的纤维素混合液，边蒸煮边加氢氧化钠，添加氢氧化钠的总量为15g，煮至粘稠状，停止蒸煮，制得碱处理后的纤维素混合物；
S3.纤维素混合物的pH环境控制：将经过步骤S2处理后的纤维素混合液静置冷却，灭菌，备用，调pH值为10；
S4.纤维素混合物的营养化处理：向经过步骤S3处理的纤维素混合物加入4.5g复合营养补充剂，降温至15℃，搅拌1h；
S5.纤维素饲料的制备：将30g稻壳和90g经过步骤S4处理的纤维素混合物混合，施用3.4g豆包发酵剂在37℃下进行发酵处理，发酵三天，制得木质纤维素饲料。
所述复合营养补充剂以重量计包括以下组分，并从中取用4.5g用于上述制备过程：
| 组分 | 质量(g) |
| 氧化锌 | 5 |
| 硫酸铜 | 4 |
| 碘化钾 | 3 |
| 亚铁硫酸 | 4 |
| 亚麻籽油 | 3 |
| 维生素A | 4 |
| 维生素E | 2 |
实施例3
一种木质纤维饲料的制备方法：
S1.纤维素混合液的制备：将100g木质纤维素粉放入锅中，加500ml水，加热蒸煮4h，制得纤维素混合液；
S2.纤维素混合液的碱处理：对于煮沸后的纤维素混合液，边蒸煮边加氢氧化钠，添加氢氧化钠的总量为15g，煮至粘稠状，停止蒸煮，制得碱处理后的纤维素混合物；
S3.纤维素混合物的pH环境控制：将经过步骤S2处理后的纤维素混合液静置冷却，灭菌，备用，调pH值为11；
S4.纤维素混合物的营养化处理：向经过步骤S3处理的纤维素混合物加入4.0g复合营养补充剂，降温至12℃，搅拌1h；
S5.纤维素饲料的制备：将30g稻壳和90g经过步骤S4处理的纤维素混合物混合，施用4g酵母菌在37℃下进行发酵处理，发酵四天，制得木质纤维素饲料。
所述复合营养补充剂以重量计包括以下组分，并从中取用4.0g用于上述制备过程：
| 组分 | 质量(g) |
| 氧化锌 | 4 |
| 硫酸铜 | 4 |
| 碘化钾 | 2 |
| 亚铁硫酸 | 3 |
| 亚麻籽油 | 3 |
| 维生素A | 4 |
| 维生素E | 1 |
实施例4
一种木质纤维饲料的制备方法：
S1.纤维素混合液的制备：将100g木质纤维素粉放入锅中，加500ml水，加热蒸煮3h，制得纤维素混合液；
S2.纤维素混合液的碱处理：对于煮沸后的纤维素混合液，边蒸煮边加氢氧化钠，添加氢氧化钠的总量为15g，煮至粘稠状，停止蒸煮，制得碱处理后的纤维素混合物；
S3.纤维素混合物的pH环境控制：将经过步骤S2处理后的纤维素混合液静置冷却，灭菌，备用，调pH值为10；
S4.纤维素混合物的营养化处理：向经过步骤S3处理的纤维素混合物加入4.0g复合营养补充剂，降温至13℃，搅拌1.5h；
S5.纤维素饲料的制备：将30g稻壳和90g经过步骤S4处理的纤维素混合物混合，施用2g酵母菌以及2g黑曲霉并在37℃下进行发酵处理，发酵四天，制得木质纤维素饲料。
所述复合营养补充剂以重量计包括以下组分，并从中取用4.0g用于上述制备过程：
| 组分 | 质量(g) |
| 氧化锌 | 5 |
| 硫酸铜 | 3 |
| 碘化钾 | 2 |
| 亚铁硫酸 | 4 |
| 亚麻籽油 | 2 |
| 维生素A | 4 |
| 维生素E | 1 |
对比例
对比例1：对比例1与实施例1存在以下区别，区别仅在于，在对比例1中将实施例1中原来存在的步骤S2进行了省略处理，从而省略了“纤维素混合液的碱处理”，其余步骤在对比例1中与实施例1中完全相同。
对比例2：对比例2与实施例1存在以下区别，区别仅在于，在对比例2中将实施例1中原来存在的步骤S5进行了省略处理，从而省略了“施用3.2g黑曲霉在37℃下进行发酵处理，发酵三天”的步骤，其余步骤在对比例2中与实施例1中完全相同。
数据分析：
对实施例1-4和对比例1-2的发酵效果、分解程度进行检测，检测结果如下所示：
上述实施例1-4以及对比例1-2的外观、发酵效果的实验数据表明，本发明成功的将木质纤维素进行了分解处理，从而提供了一种以木质纤维素为基础的新型饲料，同时实施例1-4的实验数据中实施例4的发酵效果最好，可以得出，在同等条件下，黑曲霉和酵母菌混合发酵效果最好，其可以促进木渣中木质纤维素的分解变成有机饲料，从而有助于解决畜牧生产中饲料短缺和废旧木渣资源浪费的问题，并且本发明工艺简单、生产饲料营养价值大，具有广泛的应用前景和经济价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.纤维素混合液的制备：将木质纤维素粉放入反应容器中，加水，加热蒸煮，制得纤维素混合液；
S2.纤维素混合液的碱处理：对于煮沸后的纤维素混合液，边蒸煮边加氢氧化钠，煮至粘稠状，停止蒸煮，制得碱处理后的纤维素混合物；
S3.纤维素混合物的pH环境控制：将经过步骤S2处理后的纤维素混合液静置冷却，灭菌，备用，调pH值；
S4.纤维素混合物的营养化处理：按比例向经过步骤S3处理的纤维素混合物加入复合营养补充剂，降温至10-15℃，搅拌1-2h；
S5.纤维素饲料的制备：将稻壳和经过步骤S4处理的纤维素混合物混合，施用反应催化剂进行发酵处理，制得木质纤维素饲料。
2.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述木质纤维素粉的添加量按质量份限定为90-110份；所述木质纤维素粉与水的质量比为1:5。
3.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述加热蒸煮的工作参数限定为：温度100℃、时间2-4h。
4.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述氢氧化钠的添加量按质量份为13-16份，进一步限定为15份。
5.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述pH值的调节范围限定为9-11。
6.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，所述复合营养补充剂与纤维素混合物质量比为0.021-0.045:1。
7.根据权利要求6所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，所述复合营养补充剂按质量份包括以下组分：2-5份氧化锌、3-4份硫酸铜、1-3份碘化钾、2-4份亚铁硫酸、2-3份亚麻籽油、4-5份维生素A、1-2份维生素E。
8.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，稻壳与纤维素混合物的质量比为1：3。
9.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述反应催化剂的添加量占纤维素混合物总固质量的2％—5％；所述反应催化剂选自黑曲霉、豆包发酵剂、酵母菌中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种木质纤维素饲料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述发酵处理的工作参数限定为：发酵温度为34-39℃、发酵时间为3-4天。
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