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促進(jìn)反芻動(dòng)物采食的秸稈飼料加工方法與流程

文檔序號(hào):12602120閱讀:475來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及飼料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及促進(jìn)反芻動(dòng)物采食的秸稈飼料加工方法。



背景技術(shù):

農(nóng)作物秸稈具有低能量、高纖維和少蛋白特性,纖維物質(zhì)包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。纖維素分子是由β-D-葡萄糖通過(guò)β-1,4-糖苷鍵結(jié)合而成的葡萄線性同質(zhì)多聚體。半纖維素是由兩種或兩種以上的糖基(D-木聚糖、D-甘露糖基、D-葡萄糖基和L-阿拉伯糖基等)與其他碳水化合物所組成的分子量較小的聚合物,它通過(guò)復(fù)合氫鍵與纖維素,通過(guò)共價(jià)鍵與木質(zhì)素相結(jié)合。纖維素相鄰兩個(gè)葡萄糖單體間的糖苷鍵可以通過(guò)水解被打開(kāi),形成葡萄糖。半纖維素在生物質(zhì)中與纖維素交織在一起,只有纖維部分水解時(shí)纖維素才能完全水解。反芻動(dòng)物具有發(fā)達(dá)的瘤胃微生物區(qū)系和酶系統(tǒng),從理論上講纖維素和半纖維素完全可以被反芻動(dòng)物消化代謝。木質(zhì)素是一類酚酸多聚體混合物,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由苯丙烷及其衍生物形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),占秸稈干重5%以上。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中存在許多羥基等極性基團(tuán),具有很強(qiáng)的分子內(nèi)能和分子間的氫鍵,木質(zhì)素不能被水解為單糖,并且在纖維素周圍形成保護(hù)層,影響纖維素水解。收獲籽粒后的秸稈,隨著水分的喪失,細(xì)胞逐漸死亡,秸稈內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分和含量發(fā)生一系列的變化,維生素部分如胡蘿卜的含量大幅降低,細(xì)胞壁變厚老化,木質(zhì)化程度加深,秸稈質(zhì)地堅(jiān)硬,適口性差,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低,導(dǎo)致反芻動(dòng)物對(duì)秸稈消化和利用率降低,飼喂價(jià)值不高。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種促進(jìn)反芻動(dòng)物采食的秸稈飼料加工方法,該方法制得的秸稈飼料適口性好,容易被反芻動(dòng)物消化吸收。

本發(fā)明提供了一種促進(jìn)反芻動(dòng)物采食的秸稈飼料加工方法,包括以下步驟:

1)將秸稈粉碎,得到秸稈粉末;

2)向秸稈粉末中加入體積比為3~10:1~3:1~2的乙醇、丙酮和水的混合溶劑,攪勻,采用劑量率為30~50krad/min的Co-60γ射線輻射2~4min,減壓回收乙醇和丙酮,即得秸稈飼料。

Co-60γ射線輻射時(shí),水、乙醇、丙酮吸收輻射能量后,會(huì)在秸稈纖維細(xì)胞內(nèi)不停的運(yùn)動(dòng),由于水分子極性最大,受熱運(yùn)動(dòng)速率最快,乙醇極性次之,受熱運(yùn)動(dòng)較快,丙酮極性最低,受熱運(yùn)動(dòng)較慢,三股不同流速的分子對(duì)秸稈反復(fù)碰撞、摩擦、剪切,使得木質(zhì)素、半纖維素和纖維素的化學(xué)鍵斷裂。我們知道,水潤(rùn)脹纖維素時(shí),纖維素分子鏈間已經(jīng)斷開(kāi)的氫鍵在干燥過(guò)程中,還可以重新鍵和在一起,形成更加規(guī)整的結(jié)構(gòu),被水打開(kāi)的微孔也趨于關(guān)閉,纖維素非晶區(qū)的取向鏈段形成新的晶區(qū),稱為角質(zhì)化作用。但是Co-60γ射線輻射時(shí),水、乙醇、丙酮三股分子運(yùn)動(dòng)對(duì)秸稈纖維的破壞程度極大,呈現(xiàn)不可逆破壞,即便在后續(xù)干燥中,也不會(huì)發(fā)生角質(zhì)化作用。

眾所周知,纖維素分為結(jié)晶區(qū)和不定向區(qū),結(jié)晶區(qū)致密度高,平行排列,定向良好,大分子間的氫鍵作用力最大;無(wú)定形區(qū)域致密度較小,大分子彼此之間的結(jié)合程度較弱,有較大的孔隙,分布也不完全平行。當(dāng)乙醇、丙酮和水的體積比為3~10:1~3:1~2時(shí),可以快速浸潤(rùn)纖維素結(jié)晶區(qū),在吸收Co-60γ射線輻射能下猛烈撞擊纖維素結(jié)晶區(qū),可快速將平行排列、定向良好的纖維素結(jié)晶態(tài)結(jié)構(gòu)破壞,一旦纖維素結(jié)晶區(qū)被撞裂了,水、乙醇、丙酮分子在撞擊秸稈其他區(qū)域也將變得更加容易,因此可以在很短的輻射時(shí)間和輻射劑量下完成秸稈木質(zhì)素、半纖維素和纖維素的化學(xué)鍵斷裂,使得秸稈蓬松、比表面積大大提高,適口性和消化率也大大提高。

秸稈粉末與混合溶劑的料液比為1g:3~5ml。優(yōu)選的,乙醇、丙酮和水的體積比為5~10:1~3:1~2。進(jìn)一步優(yōu)選地,乙醇、丙酮和水的體積比為8~10:1~3:1~2。

將秸稈粉碎至20~100目。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:

1)本發(fā)明采用Co-60γ射線輻射和乙醇、丙酮和水的混合溶劑共同作用,可在極小的輻射劑量下完成秸稈纖維結(jié)構(gòu)的快速破壞,有效提高秸稈飼料的適口性和消化率,進(jìn)而提高反芻動(dòng)物采食量。

2)本發(fā)明的秸稈飼料在后續(xù)干燥過(guò)程中不會(huì)發(fā)生角質(zhì)化作用。

具體實(shí)施方式

以下具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述,但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

1)將秸稈粉碎至20目,得到秸稈粉末;

2)向秸稈粉末中加入乙醇、丙酮和水的混合溶劑,乙醇、丙酮和水的體積比為10:1:1,秸稈粉末與混合溶劑的料液比為1g:3ml,攪勻,采用劑量率為30krad/min的Co-60γ射線輻射2min,減壓回收乙醇和丙酮,干燥,即得秸稈飼料。

對(duì)照例1

1)將秸稈粉碎至20目,得到秸稈粉末;

2)將秸稈粉末采用劑量率為30krad/min的Co-60γ射線輻射2min,干燥,即得秸稈飼料。

實(shí)施例2

1)將秸稈粉碎至100目,得到秸稈粉末;

2)向秸稈粉末中加入乙醇、丙酮和水的混合溶劑,乙醇、丙酮和水的體積比為3:1:1,秸稈粉末與混合溶劑的料液比為1g:5ml,攪勻,采用劑量率為50krad/min的Co-60γ射線輻射4min,減壓回收乙醇和丙酮,干燥,即得秸稈飼料。

實(shí)施例3

1)將秸稈粉碎至80目,得到秸稈粉末;

2)向秸稈粉末中加入乙醇、丙酮和水的混合溶劑,乙醇、丙酮和水的體積比為5:2:1.5,秸稈粉末與混合溶劑的料液比為1g:4ml,攪勻,采用劑量率為40krad/min的Co-60γ射線輻射3min,減壓回收乙醇和丙酮,干燥,即得秸稈飼料。

實(shí)施例4

1)將秸稈粉碎至20目,得到秸稈粉末;

2)向秸稈粉末中加入乙醇、丙酮和水的混合溶劑,乙醇、丙酮和水的體積比為8:3:2,秸稈粉末與混合溶劑的料液比為1g:5ml,攪勻,采用劑量率為50krad/min的Co-60γ射線輻射2min,減壓回收乙醇和丙酮,干燥,即得秸稈飼料。

實(shí)驗(yàn)例1

將2頭裝有永久性瘤胃瘺管的中國(guó)荷斯坦牛,平均體重560±12kg,舍飼栓系,處于干奶末期,一頭為實(shí)驗(yàn)組,另一頭為對(duì)照組。選用孔徑為40~45μm尼龍布,經(jīng)裁剪后縫制成12×8cm的尼龍袋,袋的三邊用細(xì)滌綸線作雙道縫合,針孔以防水耐溫膠密封。每個(gè)尼龍袋中裝入3g干燥玉米秸稈,袋口用細(xì)線縫合。每三個(gè)尼龍袋用尼龍繩縫在直徑6mm和15cm的塑料軟管的一頭上,將塑料軟管另一端系上25cm長(zhǎng)的粗尼龍繩上,尼龍繩固定在瘤胃瘺管外端的鐵環(huán)上,防止滑落。實(shí)驗(yàn)組的尼龍袋中裝入3g實(shí)施例1的秸稈飼料。對(duì)照組的尼龍袋中裝入3g對(duì)照例1的秸稈飼料。

在試驗(yàn)期的第1天于5:30通過(guò)瘺管投入瘤胃腹囊,每頭牛放入5根繩,即每頭牛一次投放15個(gè)尼龍袋。在投樣后第4、8、12、24、48和72h各取一根繩(3個(gè)袋)。將取出的尼龍袋用冷水緩慢沖洗至澄清,一般10~15min。沖洗干凈后放入55~60℃烘箱中烘干,取出回潮48h后稱重,測(cè)定殘?jiān)懈晌镔|(zhì)(DM)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)的消化率,結(jié)果見(jiàn)表1。

表1

未加工前,玉米秸稈為黃綠色,質(zhì)地粗硬,散發(fā)糊香味。干物質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維72h的瘤胃降解率分別為39.39%、30.59%、22.91%。實(shí)驗(yàn)組的玉米秸稈經(jīng)處理后秸稈呈黃褐色,松散柔軟,散發(fā)氨味,干物質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維瘤胃降解率均有極大提高。對(duì)照組輻射時(shí)間短,輻射劑量小,飼料質(zhì)地依然粗硬,干物質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維瘤胃降解率幾乎沒(méi)有提高。

實(shí)驗(yàn)例2

選擇生長(zhǎng)發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)狀況、食欲和體質(zhì)均正常,且年齡、體重(400kg±10kg)及發(fā)育階段基本一致的南陽(yáng)黃牛12頭,隨機(jī)分為3組,每組4頭,單槽飼喂,分別為實(shí)驗(yàn)組、陽(yáng)性對(duì)照組和陰性對(duì)照組。三組混合精料水平完全相同,實(shí)驗(yàn)組飼喂實(shí)施例1的玉米秸稈,陽(yáng)性對(duì)照組飼喂對(duì)照例1的玉米秸稈,陰性對(duì)照組飼喂僅經(jīng)粉碎的干燥玉米秸稈,日糧組成及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量見(jiàn)表2。

試驗(yàn)期為30天,每天早上7:00和下午5:30分2次喂料,每天每頭牛喂精飼料4.5kg,粗飼料自由采食,自由飲水。每日統(tǒng)計(jì)每頭牛玉米秸稈采食量,結(jié)果見(jiàn)表3。

表2基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分表

每kg預(yù)混料中含有Fe 25000mg、Cu 3230mg、Mn 3010mg、Zn 2100mg、Se 100mg、Co 30mg、VA 1000000IU、VD3 32000IU、VE 3000IU。

表3肉牛對(duì)秸稈干物質(zhì)的采食量

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