[发明专利]可高效吸收利用的秸秆饲料的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及饲料技术领域，具体涉及可高效吸收利用的秸秆饲料的加工方法。

背景技术

农作物秸秆具有低能量、高纤维和少蛋白特性，纤维物质包括纤维素、半纤维素和木质素组成。纤维素分子是由β-D-葡萄糖通过β-1,4-糖苷键结合而成的葡萄线性同质多聚体。半纤维素是由两种或两种以上的糖基(D-木聚糖、D-甘露糖基、D-葡萄糖基和L-阿拉伯糖基等)与其他碳水化合物所组成的分子量较小的聚合物，它通过复合氢键与纤维素，通过共价键与木质素相结合。纤维素相邻两个葡萄糖单体间的糖苷键可以通过水解被打开，形成葡萄糖。半纤维素在生物质中与纤维素交织在一起，只有纤维部分水解时纤维素才能完全水解。反刍动物具有发达的瘤胃微生物区系和酶系统，从理论上讲纤维素和半纤维素完全可以被反刍动物消化代谢。木质素是一类酚酸多聚体混合物，结构复杂，由苯丙烷及其衍生物形成的三维网状结构，占秸秆干重5％以上。木质素结构中存在许多羟基等极性基团，具有很强的分子内能和分子间的氢键，木质素不能被水解为单糖，并且在纤维素周围形成保护层，影响纤维素水解。收获籽粒后的秸秆，随着水分的丧失，细胞逐渐死亡，秸秆内营养成分和含量发生一系列的变化，维生素部分如胡萝卜的含量大幅降低，细胞壁变厚老化，木质化程度加深，秸秆质地坚硬，适口性差，营养价值降低，导致反刍动物对秸秆消化和利用率降低，饲喂价值不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可高效吸收利用的秸秆饲料的加工方法，该方法制得的秸秆饲料适口性好，容易被反刍动物消化吸收。

本发明提供了一种可高效吸收利用的秸秆饲料的加工方法，包括以下步骤：

1)将秸秆粉碎，得到秸秆粉末；

2)向秸秆粉末中加入体积比为3～10:1～3:1～2的乙醇、丙酮和水的混合溶剂，搅匀，采用剂量率为150～200krad/min的Co-60γ射线辐射0.5～1min，减压回收乙醇和丙酮，即得秸秆饲料。

Co-60γ射线辐射时，水、乙醇、丙酮吸收辐射能量后，会在秸秆纤维细胞内不停的运动，由于水分子极性最大，受热运动速率最快，乙醇极性次之，受热运动较快，丙酮极性最低，受热运动较慢，三股不同流速的分子对秸秆反复碰撞、摩擦、剪切，使得木质素、半纤维素和纤维素的化学键断裂。我们知道，水润胀纤维素时，纤维素分子链间已经断开的氢键在干燥过程中，还可以重新键和在一起，形成更加规整的结构，被水打开的微孔也趋于关闭，纤维素非晶区的取向链段形成新的晶区，称为角质化作用。但是Co-60γ射线辐射时，水、乙醇、丙酮三股分子运动对秸秆纤维的破坏程度极大，呈现不可逆破坏，即便在后续干燥中，也不会发生角质化作用。

众所周知，纤维素分为结晶区和不定向区，结晶区致密度高，平行排列，定向良好，大分子间的氢键作用力最大；无定形区域致密度较小，大分子彼此之间的结合程度较弱，有较大的孔隙，分布也不完全平行。当乙醇、丙酮和水的体积比为3～10:1～3:1～2时，可以快速浸润纤维素结晶区，在吸收Co-60γ射线辐射能下猛烈撞击纤维素结晶区，可快速将平行排列、定向良好的纤维素结晶态结构破坏，一旦纤维素结晶区被撞裂了，水、乙醇、丙酮分子在撞击秸秆其他区域也将变得更加容易，因此可以在很短的辐射时间和辐射剂量下完成秸秆木质素、半纤维素和纤维素的化学键断裂，使得秸秆蓬松、比表面积大大提高，适口性和消化率也大大提高。

秸秆粉末与混合溶剂的料液比为1g：3～5ml。优选的，乙醇、丙酮和水的体积比为5～10:1～3:1～2。进一步优选地，乙醇、丙酮和水的体积比为8～10:1～3:1～2。

将秸秆粉碎至20～100目。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明采用Co-60γ射线辐射和乙醇、丙酮和水的混合溶剂共同作用，可在极小的辐射剂量下完成秸秆纤维结构的快速破坏，有效提高秸秆饲料的适口性和消化率，进而提高反刍动物采食量。

2)本发明的秸秆饲料在后续干燥过程中不会发生角质化作用。

具体实施方式

以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。

实施例1

1)将秸秆粉碎至20目，得到秸秆粉末；

2)向秸秆粉末中加入乙醇、丙酮和水的混合溶剂，乙醇、丙酮和水的体积比为10:1:1，秸秆粉末与混合溶剂的料液比为1g：3ml，搅匀，采用剂量率为150krad/min的Co-60γ射线辐射0.5min，减压回收乙醇和丙酮，干燥，即得秸秆饲料。

对照例1

1)将秸秆粉碎至20目，得到秸秆粉末；