[发明专利]一种秸秆饲料的辐照处理方法及秸秆饲料

说明书

技术领域

本发明涉及一种秸秆饲料及其制备方法，特别是一种秸秆饲料的辐照处理方法及秸秆饲料。

背景技术

我国是农业大国，是世界秸秆产生量最大的国家，每年产生秸秆约8亿吨。农作物秸秆主要包括小麦秸、玉米秸、稻草、谷草等。

农作物秸秆是一种数量十分可观的宝贵资源，但是我国现在秸秆处理和利用现状并不乐观，在我国特别是农村，大多仍然使用最原始的处理方法——焚烧，这不仅造成了资源的巨大浪费，而且还对环境构成了巨大的威胁。秸秆含有丰富的纤维、木质素、淀粉、粗蛋白、酶等有机物、还含有丰富的氮、磷、钾等应用元素，因而不难看出秸秆全身是宝，其所含营养成分，不亚于粮食本身。

农作物秸秆主要由细胞壁构成，细胞内容物很少。细胞壁的基本成分为纤维素、半纤维素和木质素。纤维素、半纤维素是完全可以被瘤胃微生物所利用的。木质素是由苯烷及其衍生物为基本单位的高分子芳香醇，很难被瘤胃微生物利用。在稻草中，特别是叶子部分硅的含量很高。另外秸秆细胞壁中含有少量的酚醛酸类化合物、角质、蜡质等。秸秆中的木质素通过木聚糖的糖醛酸侧链与半纤维素以共价键的方式连在一起，形成半纤维素-木质素的框架结构，并包在纤维素束外圈，如一道屏障阻碍瘤胃微生物对纤维素和半纤维素的消化分解。

我国有农作物秸秆转化为畜禽饲料的传统，因此采用高效、方便快捷的秸秆处理方法，是综合利用秸秆、报废为宝、综合利用秸秆发展畜牧业的重要途径。

目前秸秆的物理处理法包括切短、磨碎及蒸煮法等，较为简单，常作为其他方法的前处理。物理法能提高秸秆的适口性，增加采食量，但是不能提高秸秆的营养价值和消化率。另外还有高压蒸汽处理、膨化等。秸秆中的木质素在温度达到200℃，高压（1500kpa以上）时才可以软化或是部分水解，这种处理需要特定的设备输送热量、控制温度，成本较高，设备一次性投资高，设备安全性差，处理效率低。

秸秆饲料中营养物质的稳定性是不同的，一般来说维生素稳定性最差，蛋白质次之，微量元素最稳定。传统对饲料的蒸煮处理方法大都对饲料营养成分造成较大的破坏，使其营养价值大大降低。

目前秸秆的化学处理法包括氨化处理法和碱化处理法，主要是用氨、尿素、氢氧化钠、石灰等碱性化合物处理秸杆，使其打开纤维素，半纤维素和木质素之间对碱不稳定的酯键，使纤维素发生膨胀，改变秸杆中木质素、纤维素的膨胀力与渗透性，进而使酶与被分解的底物有更多的接触面积，从而使瘤胃液易于渗入，使底物更易被酶分解，而形成乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，吸收后便于作为能源利用，并可同时释放出细胞内的粗蛋白质，从而达到改善适口性，增加采食量，提高了对秸杆内营养物质的消化率和利用率。秸杆氨化后，一是可提高秸杆的营养价值，一般可提高粗蛋白质含量4~6%；二是可以提高秸杆的适口性和消化率，一般采食量可提高20~40%，消化率提高10~20%；碱化处理后的秸杆饲料对反刍家畜有机物消化率可增到70%～75%，粗纤维消化率可增到80%；氨化或碱化的秸杆饲料成本低，操作简单，易于推广。但化学处理方法的处理时间较长，纤维素分解率和粗蛋白质的转化率较低，经化学处理后的秸杆饲料中维生素和氨基酸的含量较低，胰酶抵制因子即抗性蛋白难以变性，导致饲料利用效率难以提高，而且处理后的秸杆饲料杂菌含量较高，易腐烂，不易保存。

中国专利公开号：CN101422207，公开日：2009年5月6日，发明名称《一种通过г射线辐照提高粗饲料利用率的方法》，其步骤是：首先是采集收获籽实后的玉米秸、稻草和麦秸，切割。其次，是对三类秸杆分别进行0、500kGy、1000 kGy、1500 kGy和2000 kGy剂量的г射线辐照射；第三是测定г射线辐照射后水溶性还原总糖的含量以及尼龙袋干物质降解率；第四是根据г射照射后秸杆化学组成特征和体内营养物质降解率，评定出不同类秸杆г射照射剂量，对不同类的秸杆粗饲料进行不同剂量的г射线照射。该方法利用г射线超强的穿透能力打破坚固的植物细胞壁，释放细胞内水溶性还原总糖，提高秸杆类饲料的营养价值，方法简易，易于操作。但该方法的束能量利用率较低，照射剂量高，吸收剂量较低，对植物细胞壁中的纤维素、半纤维素和木质素的破键和溶解作用有限，秸杆类饲料的营养物质转化率和适口性还有待提高，另外由于采用г射线且照射剂量较大，使饲料存在辐射残留的风险。

发明内容