[01588312]秸秆饲料成型工艺及成型后液体添加剂真空后喷涂研究

本项目为洛阳市应用技术研究与开发资金项目,项目下达编号为1001044A。项目组研究了玉米秸秆和小麦秸秆的营养价值及降解发酵工艺,设计了真空后喷涂试验台（包括真空系统、喷涂系统、加热及控制系统、真空混合机传动系统）,采用真空后喷涂设备对玉米秸秆颗粒饲料成型工艺进行优化。本项目研究的目的、意义及主要内容如下： 玉米秸秆是具有巨大潜力而尚未被充分开发利用的可再生生物质资源,将其进行生物发酵后饲用,将对缓解畜牧业长期存在的饲粮压力具有积极意义。颗粒饲料具有便于储存运输,营养成分易于保存等一系列优点。为提高秸秆饲料的营养成分,通过建立节粮型畜牧业结构,来增加饲料的其它来源,以解决饲料不足以及秸秆资源的浪费从而缓解我国粮食不足的问题。项目组以洛阳市郊区玉米秸秆为试验原料,主要对洛阳市秸秆综合利用的途径进行了分析,并研究了玉米秸秆生物发酵的工艺参数和玉米秸秆颗粒饲料制粒参数,通过比较降解方法和发酵菌种对小麦秸秆降解发酵的效果,筛选出适宜小麦秸秆降解发酵的方法及工艺条件,获取适用于生产玉米秸秆颗粒饲料的制粒和喷涂工艺参数,最后通过动物饲养对照试验确定真空后喷涂玉米秸秆颗粒饲料饲喂效果。主要结论如下： 1、针对秸秆资源浪费问题,分析了洛阳市秸秆综合利用的途径,内容涵盖了秸秆直接还田、秸秆青贮、秸秆生产沼气、秸秆发电、秸秆栽培食用菌、秸秆作为造纸,建材等工业原料,以及成立秸秆综合利用企业和专业合作社等各个方面。在此基础之上,探索了秸秆变废为宝,增加农民收入的途径,并深入分析了由此带来的社会效益、经济效益和生态效益。 2、通过化学试剂糖化和酶解糖化试验对小麦秸秆进行降解,酶解糖化效果优于化学糖化,复酶糖化要比单酶糖化效果好。小麦秸秆发酵试验中,4种菌种发酵小麦秸秆的效果依次为：黑曲霉＞EM菌＞绿色木霉＞酵母菌,获取了使还原糖含量和蛋白质含量两个指标都较好的最佳参数组合,即发酵温度为29℃,接种量为2.55 mL,发酵时间为3.5 d。在此条件下,小麦秸秆中还原糖含量为2.13 g/100g, 蛋白质含量为 3.48 g/100g。通过纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶组成的复酶降解后,再由黑曲霉进行发酵,降解发酵后的小麦秸秆与空白对照相比,其蛋白质含量提高了2.41%,粗纤维含量降低了5.73%。 3、采用专用发酵剂对玉米秸秆进行发酵降解,其最佳工艺条件是发酵时间5.3 d,发酵温度31.4℃,含水量62.0%,接种量1.87%,在上述条件下,玉米秸秆中粗纤维的降解率可达44.69%;当玉米粉添加量为35%,水分添加量为25%时,玉米秸秆颗粒饲料成型率较好;正交试验结果表明：获取的最佳参数组合为模孔直径4 mm,刀片与模板的间距20 mm,水分添加量25%。 4、设计并试制了秸秆颗粒饲料真空后喷涂试验设备。利用KL40-50饲料颗粒机,在精料率为30%、含水率为21%、模孔径为5 mm的工艺条件下,颗粒的成型率达98.50%,抗碎性达98.64%,堆积密度达0.50 g/mL。以Vc水溶液为试验对象,对秸秆颗粒饲料液体添加剂真空后喷涂工艺进行了优化,在真空度为0.08 MPa、液体添加剂Vc添加量90 mL、混合时间6.2 min的条件下,反映喷涂均匀度的变异系数值为3.76%与实测值3.65%较为接近,Vc保存率预测值为92.16%接近于92.79%的实测值。 5、通过真空后喷涂玉米秸秆颗粒饲料代替一般配合饲料饲养肉兔,实验组与对照组相比生产性能和屠宰性能差异不显著,常规品质中对肉兔肌肉的嫩度和pH影响显著（p＜0.05）,并能改善肉色,营养成分中对肉兔蛋白质影响显著。兔肉在低温贮藏条件下贮藏期为21d,常温贮藏条件下贮藏期为10d。 本项目对于推广应用秸秆颗粒饲料液体添加剂真空后喷涂工艺技术研究,具有很大的理论和实用价值。进而对实现农区圈养、促进我国畜牧业的发展、丰富“菜篮子”市场和节约饲料用粮,缓解粮食供需矛盾均具有重要的现实意义。 论文： 1.Guang-yue Ren, Peng-jun Jia,Xiao-yan Du,Xue-ya Wang.Study on the process conditions of corn straw degradation.2012, （1）： 347-350.（EI,ISTP收录）。 2.任广跃,杜晓彦,段续,贾朋君,张仲欣.玉米秸秆颗粒饲料成型工艺优. 粮食与饲料工业,2012, 11：45-47。 3.贾朋君,张仲欣,任广跃,王雪雅杜晓彦.专用发酵剂降解玉米秸秆饲料的工艺优化. 河南科技大学学报：自然科学版,2013, 2：7 0-74,80。 4.王二燕,康怀彬,任广跃,肖天天.兔肉品质研究进展.肉类工业,2013,（3）：49-52。 5.王雪雅,张仲欣,任广跃,王蓝天,时秋月.小麦秸秆糖化工艺的对比研究.河南科技大学学报：自然科学版,2013,34（5）。 专利： 1.一种真空后喷涂制备秸秆颗粒饲料的方法,专利号：ZL201110403337.3。