一种秸秆制作高能饲草的方法与流程

1.本发明涉及饲料技术领域，尤其涉及一种秸秆制作高能饲草的方法。


背景技术：

2.我国秸秆原料量大且价格低廉，是一种重要的农业资源，然而目前对于秸秆的资源化利用程度较低，饲草是秸秆的一种可行的资源化利用方向。
3.然而秸秆的可消化性和营养价值较低，通常需要将秸秆进行一定的生物发酵或者物理化学处理之后，才能作为饲草进行应用，而目前的生物发酵或物理化学处理所带来的营养化程度有限，饲草仍然需要与其他的富营养饲料进行混合调配。从本质上来说，经过调配处理后的混合饲料中，秸秆本身的利用率仍然较低。且秸秆处理不恰当时，对动物的适口性较差，动物的饮食欲望低，不利于秸秆的资源化利用。
4.鉴于此，如何提高秸秆的利用率，使秸秆成为高能饲草成为目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了一种秸秆制作高能饲草的方法，旨在提高纯秸秆制作的饲草的营养价值。
6.本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种秸秆制作高能饲草的方法，包括如下步骤：
7.步骤一、将秸秆粉碎至沿长度方向尺寸为35-40mm，然后将粉碎后的秸秆浸泡在淀粉糊液中，浸泡至秸秆增重10％-15％
8.步骤二、将浸泡增重后的秸秆置于密闭环境中进行蒸汽加热加压，然后进行瞬间泄压爆破；
9.步骤三、将爆破后的秸秆用碱液浸泡处理；
10.步骤四、将碱液浸泡处理后的秸秆转移至发酵池内，接种菌群然后进行发酵处理；
11.步骤五、将发酵处理后的秸秆进行干燥，得到高能饲草。
12.上述实施方式中，对秸秆进行高压蒸汽爆破处理之前，先进行淀粉糊液进行浸泡处理，淀粉糊液浸泡后，一方面，可以对秸秆的管状纤维端部进行封端，起到一定的纤维密封作用，在秸秆纤维泄压爆破时，可以有效阻碍内的气体快速流失，从而可以达到更好的纤维管爆破的效果，经过更好爆破处理后的秸秆纤维具有更大的比表面积；另一方面，秸秆的营养价值偏低，其中大部分是木质素、半纤维素和纤维素，在后续进行微生物发酵处理的过程中，木质素、半纤维素和纤维素提供的多糖无法很好地被微生物所利用，因此，采用淀粉糊液进行浸泡后，可以增加多糖含量，提高营养价值，淀粉的成本低廉，对于饲草制作的成本不会有太大影响。
13.上述实施方式中，经过爆破处理后的秸秆比表面积增大，有利于后续的微生物发酵处理，同时，经过爆破后，纤维素和细胞壁表面的抗营养物质被更好地进行暴露，碱液浸
泡可以有效去除暴露的抗营养物质，从而使纤维素、木质素等大分子有机物可以被完全暴露，从而更有利于微生物的发酵分解处理，提高营养价值。
14.在一些实施方式中，淀粉糊液的质量浓度为7％-12％，淀粉糊液的原料淀粉为马铃薯淀粉。
15.淀粉糊液主要用于对秸秆断面处的纤维管的开口进行封堵，因此淀粉糊液需要具有良好的黏性，同时为了避免较大黏度时糊液流动性差，浸润效果差，当淀粉糊液的质量浓度为7％-12％时，性能比较好，同时作为优选的，淀粉采用马铃薯淀粉的使用效果更好，马铃薯淀粉的支链更多，对纤维管断面开口封堵效果更好。
16.在一些实施方式中，淀粉糊液的质量浓度为9％-10％。
17.在一些实施方式中，淀粉糊液中还包括大豆油，马铃薯淀粉与大豆油的质量比为1：(0.5-1.5)。
18.以上实施方式中，为了进一步提高基础营养，同时提高淀粉糊液的封堵性能，在淀粉糊液中还加入少量的大豆油，大豆油的加入可以适量增大粘稠度和张力，使纤维管断面处的封堵效果稳定。
19.在一些实施方式中，步骤二中，蒸汽加热的温度为150-180℃，压力为2.5-3mpa，蒸汽加热加压处理的时间为60-80s。
20.在一些实施方式中，蒸汽加热的温度为166℃，压力为2.7mpa，蒸汽加热加压处理的时间为70s。
21.在一些实施方式中，步骤三中，所述碱液为质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液，碱液浸泡的时间为1-2h。
22.在一些实施方式中，步骤四中，接种菌群包括青贮乳酸菌、双歧杆菌和假单胞菌，接种菌群接种量为秸秆重量的2％-5％。
23.在一些实施方式中，青贮乳酸菌、双歧杆菌和假单胞菌的质量比为4:3:1。
24.在一些实施方式中，发酵处理的温度为30-40℃，秸秆ph不高于4.0时达到发酵终点。
25.本发明的秸秆制作高能饲草的方法相对于现有技术具有以下有益效果：
26.本发明的秸秆制作高能饲草的方法，可以以秸秆作为主要原料，在尽可能低原料成本的前提下，提高秸秆的营养性和适口性，采用淀粉糊液对粉碎后的秸秆进行浸泡处理，可以使粉碎后的秸秆具有一个相对完整的表面，从而使其在后续的蒸汽爆破处理步骤中，能够提高爆破的效果，经过爆破处理的秸秆具有更大的比表面积，有利于后续微生物的发酵处理，提高其自身的营养性。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
28.除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明实施例所属技术领域普通技术人员通常理解相同的含义。如果此部分中陈述的定义与通过引用纳入
本文的所述专利、专利申请、公布的专利申请和其他出版物中陈述的定义相反或其他方面不一致，此部分中列出的定义优先与通过引用纳入本文中的定义。
29.除非另外定义，否则以下实施例中所使用的原料均来自市面购得，或者采用现有技术制备得到。
30.制备例1
31.淀粉糊液的制备：
32.将马铃薯淀粉7份、水93份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
33.制备例2
34.淀粉糊液的制备：
35.将马铃薯淀粉9份、水91份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
36.制备例3
37.淀粉糊液的制备：
38.将马铃薯淀粉10份、水90份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
39.制备例4
40.淀粉糊液的制备：
41.将马铃薯淀粉12份、水88份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
42.制备例5
43.淀粉糊液的制备：
44.将马铃薯淀粉7份、大豆油3.5份、水93份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
45.制备例6
46.淀粉糊液的制备：
47.将马铃薯淀粉7份、大豆油7份、水93份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
48.制备例7
49.淀粉糊液的制备：
50.将马铃薯淀粉7份、大豆油10.5份、水93份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
51.对比制备例1
52.淀粉糊液的制备：
53.将玉米淀粉7份、水93份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
54.对比制备例2
55.淀粉糊液的制备：
56.将糯米淀粉7份、水93份混合后加热至85℃，保温搅拌，搅拌至水液变成透明糊状，
停止加热，降温至25℃，得到淀粉糊液。
57.实施例1
58.称取100重量份的秸秆，对秸秆进行机械粉碎处理，粉碎后得到长度尺寸为35mm-40mm之间的秸秆渣，将粉碎后的秸秆渣浸泡在制备例1制备得到的淀粉糊液中，浸泡过程中适当对秸秆渣进行压缩处理，从而使淀粉糊液浸入秸秆渣内，将秸秆渣取出沥干后称重，至秸秆渣增重10％；
59.将增重后的秸秆渣置于蒸汽爆破罐中，蒸汽加热至150℃，蒸汽压力为2.5mpa，蒸汽加热理60s，然后瞬间泄压爆破，得到爆破后的秸秆渣；
60.将爆破后的秸秆渣用质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液进行浸泡处理1h；
61.将浸泡后的秸秆渣沥干后转移至发酵池内，接种2％由青贮乳酸菌、双歧杆菌和假单胞菌按照质量比为4:3:1配置得到的菌群，控制发酵温度为30℃，发酵处理至秸秆渣的ph值为4.0，停止发酵，对发酵后的秸秆渣进行风干处理，风干温度为50℃，风干至恒重，得到高能饲草。
62.实施例2-7以及对比例1-2
63.在实施例1的基础上，保持其他条件不变，分别采用制备例和对比制备例的淀粉糊液，具体淀粉糊液使用情况如下表所示：
[0064][0065]
分别对上述实施例和制备例制备得到的高能饲草进行检测，得到如下数据：
[0066][0067]
上述数据可以看出，采用本发明的高能饲草制作方法对秸秆进行处理后，所得到的饲草的性能指标更好，特别是采用适量的大豆油制作淀粉糊液时，最终制作得到的高能饲草的粗蛋白含量、粗纤维含量、矿物维生素含量以及能量含量均得到了一定程度的提升。从对比例1-2的数据部分可以看出，淀粉糊液所采用淀粉为马铃薯淀粉时，所得高能饲草的性能更好，而采用直链型的玉米淀粉以及高支链的糯米淀粉时，高能饲草的性能均收到一定程度的不良影响。
[0068]
实施例8-10，对比例3-4
[0069]
在实施例1的基础上，保持其他条件不变，改变蒸汽爆破的相应参数，具体区别如下：
[0070][0071]
将实施例8-10以及对比例3-4制备得到的高能饲草进行性能检测，得到如下数据：
[0072][0073]
以上数据可以看出，适当的蒸汽温度、压力和处理时间可以有效提高所得饲草的性能，当温度、压力和处理时间过高时，对应的性能并不能提升，因此，温度为150-180℃，压力位2.5-3mpa，时间为60-80s时比较合适。
[0074]
实施例11-13，对比例5-6
[0075]
在实施例5的基础上，保持其他条件不变，改变菌群的用量，具体菌群用量比如下：
[0076][0077]
将实施例11-13以及对比例5-6制备得到的高能饲草进行性能测试，得到如下结果：
[0078][0079]
上述数据可以看出，随着菌群的接种量提升，高能饲草的性能得到提高，但是当超过一定范围时，提高率并不大，且能量含量有所下降，因此可以确认，较优的菌种接种量为秸秆重量的2％-5％。
[0080]
对比例7-10
[0081]
在实施例5的基础上，把持其他条件不变，改变接种菌群的配比，具体区别如下：
[0082]
分组实施例5对比例7对比例8对比例9对比例10青贮乳酸菌4356.50双歧杆菌33306假单胞菌1201.52
[0083]
分别将上述对比例7-10制备得到的高能饲草进行性能检测，得到如下结果：
[0084][0085]
以上数据可以看出，当采用非本发明实施例的菌群配比或者省略其中某一种菌群时，高能饲草的综合性能显著降低，无法做到各方面数据的均衡性，当青贮乳酸菌、双歧杆菌和假单胞菌的用量比为4:3:1时，效果最佳。
[0086]
对比例11
[0087]
在实施例1的基础上，省略对秸秆的淀粉糊液浸泡处理过程，其他步骤保持一致，制备得到的高能饲草
[0088]
将对比例11制备得到的高能饲草进行性能检测，得到如下结果：
[0089][0090]
上述结果可以看出，经过常规蒸汽爆破处理，所得到的秸秆饲草的营养价值偏低，远不及本发明的高能饲草，考虑，淀粉糊液的浸泡处理，一方面可以促进提高蒸汽爆破的效果，使秸秆的粉碎撕裂效果更好，同时淀粉的引入使后续的微生物发酵过程速度更快，且提供了一定的营养底物也促进提高了饲草的营养价值。
[0091]
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将秸秆粉碎至沿长度方向尺寸为35-40mm，然后将粉碎后的秸秆浸泡在淀粉糊液中，浸泡至秸秆增重10％-15％；步骤二、将浸泡增重后的秸秆置于密闭环境中进行蒸汽加热加压，然后进行瞬间泄压爆破；步骤三、将爆破后的秸秆用碱液浸泡处理；步骤四、将碱液浸泡处理后的秸秆转移至发酵池内，接种菌群然后进行发酵处理；步骤五、将发酵处理后的秸秆进行干燥，得到高能饲草。2.如权利要求1所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，所述淀粉糊液的质量浓度为7％-12％，淀粉糊液的原料淀粉为马铃薯淀粉。3.如权利要求2所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，所述淀粉糊液的质量浓度为9％-10％。4.如权利要求2所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，所述淀粉糊液中还包括大豆油，马铃薯淀粉与大豆油的质量比为1：(0.5-1.5)。5.如权利要求1所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，步骤二中，蒸汽加热的温度为150-180℃，压力为2.5-3mpa，蒸汽加热加压处理的时间为60-80s。6.如权利要求5所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，蒸汽加热的温度为166℃，压力为2.7mpa，蒸汽加热加压处理的时间为70s。7.如权利要求1所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，步骤三中，所述碱液为质量浓度为10％的氢氧化钠水溶液，碱液浸泡的时间为1-2h。8.如权利要求1所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，步骤四中，接种菌群包括青贮乳酸菌、双歧杆菌和假单胞菌，接种菌群接种量为秸秆重量的2％-5％。9.如权利要求8所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，青贮乳酸菌、双歧杆菌和假单胞菌的质量比为4:3:1。10.如权利要求1所述的秸秆制作高能饲草的方法，其特征在于，发酵处理的温度为30-40℃，秸秆ph不高于4.0时达到发酵终点。

技术总结
本发明提出了一种秸秆制作高能饲草的方法，其主要步骤包括：将秸秆粉碎至沿长度方向尺寸为35-40mm，然后将粉碎后的秸秆浸泡在淀粉糊液中，浸泡至秸秆增重10％-15％；将浸泡增重后的秸秆置于密闭环境中进行蒸汽加热加压，然后进行瞬间泄压爆破；将爆破后的秸秆用碱液浸泡处理；将碱液浸泡处理后的秸秆转移至发酵池内，接种菌群然后进行发酵处理；将发酵处理后的秸秆进行干燥，得到高能饲草。采用本发明的制作方法得到的高能饲草基本可以完全采用秸秆作为原料，成本相对较低，且所得饲草性能好，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。


技术研发人员：刘飞
受保护的技术使用者：江苏扬州富达液压机械集团有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/6