CN1830585A - 甜高粱秸秆的综合加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用甜高粱秸秆生产发酵工业原料、食品添加剂、造纸原料、食用菌及饲料的综合技术，公开了技术要点和方法。属于生物技术领域。甜高粱是高光效C₄植物，是生物学产量最高的农作物之一，其抗逆性强、适应性广，在我国有悠久的栽培历史，在我国南北方均可大面积种植。用甜高粱秸秆榨汁制备浓缩糖浆或糖粉，其产品主要成分是糖类，以葡萄糖、蔗糖为主，含有少量的蛋白质和脂肪，是发酵工业的良好碳源，作为碳源可广泛应用于抗生素、有机酸、味精、酒精、酵母及核苷酸的发酵生产中，亦可作为添加剂直接用于食品工业中。甜高粱秸秆经榨汁后所产生的榨渣，用秸秆去髓机进行去髓处理，可获得秸秆外皮和髓部两大部分。脱除髓部的秸秆外皮经风干后是造纸和生产纤维板的好原料。甜高粱秸秆的髓部主要成分是纤维素与半纤维素，细胞松散，其蛋白质、脂肪和糖类的含量远高于外皮，可以用其栽培生产食用菌、生产饲料和木糖醇。

Description

甜高粱秸秆的综合加工方法

1、技术领域

本发明涉及用甜高粱秸秆生产发酵工业原料、食品添加剂、造纸原料、食用菌及饲料的综合技术，公开了技术要点和方法。属于生物技术领域。

2、技术背景

伴随着人类社会活动的不断增强，地球资源的消耗也在上升，如何利用有限的土地资源收获更多人们生活所需物资，是长期以来人们孜孜以求的目标。甜高粱是高光效C₄植物，是生物学产量最高的农作物之一，据统计，每公顷甜高粱的产量为：高粱米2250-6000Kg/hm²、鲜茎、叶6-10.5×10⁴Kg/hm²；其抗逆性强、适应性广，在我国有悠久的栽培历史，在我国南北方均可大面积种植，目前我国农业正处于大调整时期，农业产业化，农产品深加工日益被人们重视；选择高产作物，拉长农产品深加工产业链，容易形成相关产业。对于人多地少、人均资源匮乏的我国来说，更具现实意义。

3、发明内容

3.1、成熟甜高粱秸秆除穗、叶，清洗后用秸秆切碎机切成5-50mm的碎段，用榨汁机榨汁；榨汁经过滤除渣，滤液经浓缩，制成大于60％的浓缩液；或浓缩成大于35％的浓缩液后喷雾干燥，制成干粉。便于长期保存和运输。甜高粱秸秆榨汁的糖锤度一般为18％-22％，主要成分是糖类，以葡萄糖、蔗糖为主，含有少量的蛋白质和脂肪，是发酵工业的良好碳源，作为碳源可广泛应用于抗生素、有机酸、味精、酒精、酵母及核苷酸的发酵生产中，亦可作为添加剂直接用于食品工业中。

3.2、甜高粱秸秆经榨汁后所产生的榨渣，用秸秆去髓机进行去髓处理，可获得秸秆外皮和髓部两大部分。甜高粱秸秆外皮部分主要成分是纤维素和木质素，纤维细胞长、强度高、韧性好，脱除髓部的秸秆外皮经风干后是造纸和生产纤维板的好原料。由于脱出了秸秆髓部，比直接采用秸秆为原料造纸和生产纤维板，可以降低碱耗、能耗，能较大幅度提高纤维浆的得率和产品质量。我国造纸工业中非木材纤维原料占有较大比例，合理利用好丰富的农作物秸秆资源用于造纸，是非常重要并且十分有意义的环保和实现可循环经济的有效措施。

3.3、甜高粱秸秆的髓部，主要成分是纤维素与半纤维素，细胞松散，其蛋白质、脂肪和糖类的含量远高于外皮，且易于被牛羊所吸收，在农牧区可直接作为牛羊的补充饲料使用。在农业区可用于食用菌的栽培，作为食用菌的栽培原料，除去外皮的甜高粱秸秆髓部可与棉籽皮相媲美，且不含对人、畜有害的物质，适用于进行各类食用菌的栽培。用其栽培食用菌后，由于栽培料中的大量纤维素被食用菌降解吸收并转化为菌丝体，使纤维素大幅降低，蛋白质、糖类、脂肪大幅提高，并富含有生物活性物质，作为饲料，其营养价值亦大幅提高，所得菌糠仍然是很好饲料，可直接使用。该菌糠也可以进一步加工处理：把菌糠打碎后用蒸汽加热至55℃，同时使物料含水量达65％，将其装入可密封的无毒塑料桶中保温过夜，通过该处理，可使菌丝体自溶，菌丝体中的复合酶类使物料中的大分子得以充分降解，其营养便于被单胃动物消化吸收，经干燥粉碎处理后，便于贮运。该饲料可用于猪、鱼、鸡的饲料中，能明显降低饲喂成本，提高饲养效益。

充分利用甜高粱的生物学特性，进行甜高粱秸秆的综合加工，容易形成相关产业集群。对我国农业产业化及循环经济的形成与发展，具有现实意义。上述技术方法亦可应用于普通高粱作物和玉米等农作物秸秆的加工过程。

4、具体实施方式

4.1、甜高粱秸秆去穗、叶，经清洗后，用秸秆切碎机切成20mm碎段。

4.2、碎段用榨汁机榨汁，榨汁经过滤除渣。

4.2.1、经过滤的榨汁用搅拌式降膜薄膜浓缩器进行浓缩，在蒸汽压力0.2Mpa，真空度-0.95Mpa的条件下，控制进料量，将榨汁浓缩成固形物含量为65％的浓缩液(没有浓缩设备条件的偏远山村，可利用大锅熬制)，浓缩后的榨汁用大桶包装。该浓缩液可有效抑制微生物的发酵过程，便于长期保存和运输。

4.2.2、经过滤的榨汁也可以用搅拌式降膜薄膜浓缩器浓缩至固形物含量40％后，采用喷雾干燥技术制成干粉，以塑料袋包装，干糖粉可以有更长的保质期，包装与运输更为方便。

糖浆和糖粉产品的主要成分是糖类，以葡萄糖、蔗糖为主；还含有少量的蛋白质和脂肪，是发酵工业的良好原料，作为碳源可广泛应用于抗生素、有机酸、味精、酒精、酵母及核苷酸的发酵生产中，亦可作为添加剂直接用于食品工业中。

4.3、榨渣采用立式秸秆去髓机，进行干法除髓两次，将甜高粱秸杆榨渣进一步分离成秸秆外皮和秸秆髓部两部分。除髓后的秸秆外皮的主要成分是纤维素和木质素，其纤维细胞长，纤维强度高、韧性好，风干后便与贮藏运输，是造纸、生产纤维板和生产纤维素的好原料。

4.4、甜高粱秸秆的髓部主要成分是纤维素与半纤维素，细胞松散，其蛋白质、脂肪和糖类的含量远高于外皮，可以用其栽培生产食用菌、生产饲料和木糖醇。

4.4.1、甜高粱秸秆髓作为栽培原料生产金针菇：

4.4.1.1、栽培料配制：甜高粱秸秆髓100公斤(以干基计)，高粱米3公斤用水浸泡12小时(过夜)，洗净后，煮至少量稍有开花，用水淘洗后拌匀入甜高粱秸秆髓料中，尿素0.2公斤、过磷酸钙0.5公斤、石膏粉1公斤溶于150公斤水中与含高梁米的甜高粱秸秆髓料拌匀。

4.4.1.2、将上述栽培料装入双层17×40cm聚丙烯塑料袋中部，每袋装料量为0.5公斤(以干料计)，两头扎紧密封。采用0.15Mpa蒸汽灭菌60分钟，或用土法灭菌(即常压蒸汽)灭菌12小时，灭菌后冷却至室温。

4.4.1.3、灭菌后的栽培料，用无菌操作方法，向料袋两端接入金针菇栽培菌种。

4.4.1.4、接种后的菌袋运至培养车间进行遮光培养，培养温度25℃。在偏远的农村可将菌袋堆制成井字形，堆高1米左右，在遮光条件下培养，菌袋温度控制在10℃-30℃，培养过程中要注意翻堆，通过翻堆控制培养温度并剔除污染的菌袋。菌袋要培养25天左右。

4.4.1.5、金针菇菌丝体长满菌袋后应移入出菇车间进行出菇管理，在偏远的农村可将菌袋一字形堆放，底部垫离地面10cm，制堆高度不超过1.5m，菌袋两端打开并将塑料袋外翻，充分暴露菌袋两端料面，出菇间需遮光，室温保持在10℃-20℃范围，相对湿度应大于85％，可以有波动，湿度不足时应及时喷水雾增湿。一周后金针菇现蕾。

4.4.1.6、金针菇现蕾后不久便进入幼菇生长期，此时要依据幼菇的生长长度拉长菌袋两端的塑料带长度，使幼菇处在CO₂浓度适量偏高的环境下，以利于金针菇菇柄的生长和抑制过早开伞。金针菇子实体生长期需要保持90％以上的相对湿度，喷水次数相应增加。金针菇子实体生长至25cm以上时应适时采摘，出售。采摘后应将菌袋料面清理干净，一周后还会出菇一潮。从头潮到二潮期间均能收获大量优等级金针菇，三潮以后金针菇质量不断下降，潮间期延长，栽培过程择时结束。

4.4.2、甜高粱秸秆的髓部是很好的饲料及饲料原料。

4.4.2.1、甜高粱秸秆的髓部可直接作为牛羊饲料，不仅牛羊喜食，而且营养价值和消化率高于甜高粱秸秆。

4.4.2.2、栽培食用菌后的栽培料又称菌糠，由于在栽培食用菌的过程中甜高粱秸秆髓部中的大量纤维素被食用菌降解吸收并转化为菌丝体，使纤维素大幅降低，蛋白质、糖类、脂肪大幅提高，并富含有生物活性物质，作为饲料，其营养价值亦大幅提高，所得菌糠仍然是很好的饲料，可直接使用。

4.4.2.3、上述金针菇菌糠也可以进一步加工处理，将采菇两潮、无霉菌和污物污染的新鲜金针菇菌糠用打料机打碎，用蒸汽加热至55℃，同时使物料含水量达65％，将其装入可密封的无毒塑料桶中，装满后表面均匀撒一薄层细盐粉，55℃保温处理24小时。经该生化过程处理后的物料，其大分子物质被充分酶解，饲喂动物的营养价值和消化率大为提高。

4.4.2.3.1、经上述酶解处理的物料用流化床干燥器烘干，粉碎并过80目筛，用塑料袋包装，便于贮运。作为饲料添加剂可用于猪、鱼、鸡的饲料中，替代少量谷物，能明显降低饲喂成本，提高饲养效益。

4.4.2.3.2、经上述酶解处理的物料用螺旋压榨机压榨，榨出的悬液经过滤除渣，喷雾干燥，制成干粉产品，以塑料袋包装，便于贮运。该产品的粗蛋白含量大于35％，含有大量畜、禽易消化吸收的无氮浸出物、水解氨基酸、维生素及食用菌多糖等营养物质。可作为畜、禽饲料的营养强化剂添加于猪、鸡、鱼的饲料之中，可替代饲料中的部分氨基酸、维生素、蛋白质，可增强畜、禽的免疫功能，对畜、禽有一定的保健作用。

该产品还可作为金针菇多糖的提取原料使用。

4.4.2.3.3、经螺旋压榨机处理后的榨渣，经风干后可作为燃料，补充农业区燃料的不足；也可以作为辅料添加于民用煤球和相关产品中。

上述甜高粱秸秆的深度综合加工方法，在充分利用原料各部分优势的基础上，加工出不同的产品，各产品均具有较高的性价比，在市场上必将具有一定竞争力。该生产方案简单易行，生产过程环环相扣，生产工艺科学合理，无对环境的不良影响，符合当今社会经济发展要求的可持续发展的产业理念。

Claims (5)

1、成熟甜高粱秸秆除穗、叶，清洗后用秸秆切碎机切成5-50mm的碎段，用榨汁机榨汁；榨汁过滤除渣，经过滤的榨汁用搅拌式降膜薄膜浓缩器进行浓缩，在蒸汽压力0.1-1Mpa，真空度-0.1--2Mpa的条件下，控制进料量，将榨汁浓缩成固形物含量为50％以上的浓缩液。经过滤的榨汁也可以用搅拌式降膜薄膜浓缩器浓缩至固形物含量30％以上，采用常规喷雾干燥工艺制成干粉。

2、甜高粱秸秆经榨汁后所产生的榨渣，用秸秆去髓机进行去髓处理，分离获得秸秆外皮和髓部两部分。

3、甜高粱秸秆髓100公斤(以干基计)，高粱米1-40公斤用水浸泡2-48小时，洗净后，煮至少量稍有开花，用水淘洗后拌匀入甜高粱秸秆髓料中(或添加1-40公斤麸皮)，尿素0.1-2公斤、过磷酸钙0.1-10公斤、石膏粉0.1-10公斤溶于20-200公斤水中与含高梁米的甜高粱秸秆髓料拌匀。上述配方可用于平菇、香菇、金针菇、凤尾菇、木耳等多种食用菌的栽培生产。

4、用上述配方栽培食用菌后的菌糠可以进一步加工处理，将刚采菇后的无霉菌、无污物污染的菌糠用打料机打碎，用蒸汽加热至40℃-90℃，同时使物料含水量达45％-85％，将其装入可密封的无毒塑料桶中(或厚塑料袋中)，装满后表面均匀撒一薄层细盐粉，40℃-90℃保温处理1-96小时；处理后的物料用流化床干燥器烘干，粉碎并过80目筛，用塑料袋包装，便于贮运。

5、用上述配方栽培食用菌后的还可以进行以下加工处理，将刚采菇后的无霉菌、无污物污染的菌糠用打料机打碎，用蒸汽加热至40℃-90℃，同时使物料含水量达45％-85％，将其装入可密封的无毒塑料桶中(或厚塑料袋中)，装满后表面均匀撒一薄层细盐粉，密封；40℃-90℃保温处理1-96小时；处理后的物料用螺旋压榨机压榨，榨出的悬液过滤除渣，喷雾干燥，制成干粉产品，以塑料袋包装，便于贮运。