本發(fā)明涉及飼料技術領域，具體涉及農(nóng)作物秸稈的加工工藝。
背景技術：
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，它通過復合氫鍵與纖維素，通過共價鍵與木質(zhì)素相結(jié)合。纖維素相鄰兩個葡萄糖單體間的糖苷鍵可以通過水解被打開，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纖維素才能完全水解。反芻動物具有發(fā)達的瘤胃微生物區(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，具有很強的分子內(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層，影響纖維素水解。收獲籽粒后的秸稈，隨著水分的喪失，細胞逐漸死亡，秸稈內(nèi)營養(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，細胞壁變厚老化，木質(zhì)化程度加深，秸稈質(zhì)地堅硬，適口性差，營養(yǎng)價值降低，導致反芻動物對秸稈消化和利用率降低，飼喂價值不高。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種農(nóng)作物秸稈的加工工藝，該方法制得的秸稈飼料適口性好，容易被反芻動物消化吸收。
本發(fā)明提供了一種農(nóng)作物秸稈的加工工藝，包括以下步驟：
1)將秸稈粉碎，得到秸稈粉末；
2)向秸稈粉末中加入質(zhì)量分數(shù)為0.01～0.03％的PmCl3溶液，攪勻，采用劑量率為14～20krad/min的Co-60γ射線輻射5～10min，干燥，即得秸稈飼料。
Pm3+為三價稀土金屬，穩(wěn)定性好，能量較高，受到Co-60γ射線輻射時，Pm3+迅速吸收輻射能，發(fā)生能級躍遷，迅速進入秸稈纖維素結(jié)晶區(qū)，稀土原子直徑較大，會對秸稈纖維素結(jié)晶區(qū)造成劇烈碰撞、摩擦和剪切，使得秸稈最堅固的纖維素結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)破壞，一旦結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)破壞，秸稈纖維的其他區(qū)域也會在極短時間內(nèi)破壞。
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PmCl3溶液質(zhì)量分數(shù)為0.01～0.03％時，可以迅速吸收吸收Co-60γ射線輻射能猛烈撞擊纖維素結(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，秸稈其他區(qū)域也將瞬間撞裂，因此可以在很短的輻射時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。稀土溶液濃度過高，會產(chǎn)生大量的稀土離子殘留，對反芻動物不利，稀土溶液濃度過低，也會導致撞擊力度不夠，造成秸稈纖維適口性和消化率降低。
我們知道，水潤脹纖維素時，纖維素分子鏈間已經(jīng)斷開的氫鍵在干燥過程中，還可以重新鍵和在一起，形成更加規(guī)整的結(jié)構(gòu)，被水打開的微孔也趨于關閉，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Pm3+吸收Co-60γ射線輻射能在瞬間會產(chǎn)生極大的能級躍遷，對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，也不會發(fā)生角質(zhì)化作用。
將秸稈粉碎至20～100目。
秸稈粉末與PmCl3溶液的料液比為1g：3～15ml。作為優(yōu)選，秸稈粉末與PmCl3溶液的料液比為1g：5～12ml。進一步優(yōu)選地，秸稈粉末與PmCl3溶液的料液比為1g：10ml。
與現(xiàn)有技術相比，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PmCl3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。
2)本發(fā)明的秸稈飼料在后續(xù)干燥過程中不會發(fā)生角質(zhì)化作用。
具體實施方式
以下具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述，但不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1
1)將秸稈粉碎至20目，得到秸稈粉末；
2)向秸稈粉末中加入質(zhì)量分數(shù)為0.01％的PmCl3溶液，秸稈粉末與PmCl3溶液的料液比為1g：3ml，攪勻，采用劑量率為14krad/min的Co-60γ射線輻射5min，干燥，即得秸稈飼料。
對照例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14krad/min的Co-60γ射線輻射5min，干燥，即得秸稈飼料。
實施例2
1)將秸稈粉碎至20目，得到秸稈粉末；
2)向秸稈粉末中加入質(zhì)量分數(shù)為0.03％的PmCl3溶液，秸稈粉末與PmCl3溶液的料液比為1g：15ml，攪勻，采用劑量率為20krad/min的Co-60γ射線輻射10min，干燥，即得秸稈飼料。
實施例3
1)將秸稈粉碎至20目，得到秸稈粉末；
2)向秸稈粉末中加入質(zhì)量分數(shù)為0.02％的PmCl3溶液，秸稈粉末與PmCl3溶液的料液比為1g：12ml，攪勻，采用劑量率為18krad/min的Co-60γ射線輻射8min，干燥，即得秸稈飼料。
實施例4
1)將秸稈粉碎至20目，得到秸稈粉末；
2)向秸稈粉末中加入質(zhì)量分數(shù)為0.03％的PmCl3溶液，秸稈粉末與PmCl3溶液的料液比為1g：10ml，攪勻，采用劑量率為20krad/min的Co-60γ射線輻射5min，干燥，即得秸稈飼料。
實驗例1
將2頭裝有永久性瘤胃瘺管的中國荷斯坦牛，平均體重560±12kg，舍飼栓系，處于干奶末期，一頭為實驗組，另一頭為對照組。選用孔徑為40～45μm尼龍布，經(jīng)裁剪后縫制成12×8cm的尼龍袋，袋的三邊用細滌綸線作雙道縫合，針孔以防水耐溫膠密封。每個尼龍袋中裝入3g干燥玉米秸稈，袋口用細線縫合。每三個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。實驗組的尼龍袋中裝入3g實施例1的秸稈飼料。對照組的尼龍袋中裝入3g對照例1的秸稈飼料。
在試驗期的第1天于5:30通過瘺管投入瘤胃腹囊，每頭牛放入5根繩，即每頭牛一次投放15個尼龍袋。在投樣后第4、8、12、24、48和72h各取一根繩(3個袋)。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，測定殘渣中干物質(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％。實驗組的玉米秸稈經(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。對照組輻射時間短，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有提高。
實驗例2
選擇生長發(fā)育、營養(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黃牛12頭，隨機分為3組，每組4頭，單槽飼喂，分別為實驗組、陽性對照組和陰性對照組。三組混合精料水平完全相同，實驗組飼喂實施例1的玉米秸稈，陽性對照組飼喂對照例1的玉米秸稈，陰性對照組飼喂僅經(jīng)粉碎的干燥玉米秸稈，日糧組成及營養(yǎng)物質(zhì)含量見表2。
試驗期為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)計每頭牛玉米秸稈采食量，結(jié)果見表3。
表2基礎日糧組成及營養(yǎng)成分表
每kg預混料中含有Fe 25000mg、Cu 3230mg、Mn 3010mg、Zn 2100mg、Se 100mg、Co 30mg、VA 1000000IU、VD3 32000IU、VE 3000IU。
表3肉牛對秸稈干物質(zhì)的采食量