CN111227121A - 含纤维的反刍饲料的生产方法及由此生产的饲料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含纤维的反刍饲料的生产方法及由此制备的产品。本发明属于反刍动物饲料加工领域，在木质纤维素类原料中加入碱后进行预处理，随后加入液态的酒精工业副产物并与辅料复配，能够制得复合型功能性含纤维的反刍饲料。本发明解决了酒精工业副产物不能有效利用、处理成本高、产品价值低的问题。本发明生成的饲料产品富含蛋白质和易消化纤维，为酒精工业副产物的综合利用和木质纤维素高值化转化开辟了新途径。

Description

含纤维的反刍饲料的生产方法及由此生产的饲料
技术领域
本发明涉及反刍动物饲料加工领域，具体而言，涉及一种利用木质纤维素类原料与液态的酒精工业副产物制备功能性的含纤维的反刍饲料的方法及由此生产的饲料产品。
背景技术
我国是农业大国，国家***数据显示，2016年我国秸秆总产量达到7亿吨，其中约有20％的秸秆未能有效利用，被直接在田间焚烧，严重污染空气质量，成为影响我国部分地区民生的重大问题。秸秆饲料化是提高秸秆利用率，保护环境，促进农牧业发展，解决我国优质牧草产量不足等问题的重要途径之一。
秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，其中纤维素具有复杂的结晶结构，并与半纤维素和木质素相互结合、交联，导致秸秆的NDF含量高(通常占干物质的60wt％以上)，粗蛋白质含量低，质地粗硬，难以降解和消化。秸秆直接饲喂的消化吸收率仅为20wt％-40wt％，营养价值低、适口性差、牲畜生长性能差，容易造成资源浪费和环境污染。通过对粗饲料原料进行预处理能够改善其理化特性，提高消化率和营养价值。例如，可通过将秸秆在高温高压下进行蒸煮来对秸秆进行预处理，在此过程中部分半纤维素降解，纤维素溶胀，部分木质素降解，蒸煮结束后带压喷放，产生的强大剪切力破坏了致密的结晶结构，使物料变得蓬松，降解性提高。在预处理过程中添加碱，能够促进木质素和部分半纤维素降解，进一步破坏纤维素结晶结构，降低聚合度，提高纤维消化率。例如，中国专利CN201410433500.4公开了一种利用汽爆技术高效制备秸秆饲料的方法，其中向秸秆中加入碱液后进行二次汽爆，可获得秸秆制备物。
但是，由于秸秆本身营养价值不足，通常需要补充蛋白质及其它营养物质，以提高秸秆的饲喂效果。并且碱性预处理技术会导致获得的秸秆饲料中存在过量的碱，使得饲料的pH值过高，会对牲畜肠胃造成损伤，影响动物消化吸收，因此对秸秆的资源利用仍然存在一定的障碍。
酒精工业副产物(也称为“酒精醪液”)是酒精发酵蒸馏后的残余物。通常是含淀粉原料降解产生的糖经酵母发酵后，将蒸馏提取酒精后的废醪液进行固液分离，液相部分经蒸发后得到的浓缩液即为液态的酒精工业副产物，其中富含蛋白质、脂肪和微量元素等成分，具有丰富的营养价值。按照现在的玉米酒精生产工艺，生产1吨酒精副产约1吨的液态的酒精工业副产物。据统计，全国每年的液态的酒精工业副产物约2000万吨，传统的利用方法是将其与酒精蒸馏后的固体相混合、烘干后生产干全酒糟(DDGS)。但在烘干过程中容易发生美拉德反应，导致产品颜色变深，品质下降，售价降低，影响企业的经济效益。为了使液态的酒精工业副产物产生更高的价值，需要开发出更好的利用途径。
因此，如何将秸秆和液态的酒精工业副产物这两种低值资源在饲料学领域中合理地再利用成为目前需要解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，第一方面，本发明涉及一种无副作用、资源利用率高的含纤维的反刍饲料的生产方法，其中，所述方法包括：
1)向木质纤维素类原料中加入碱和水进行预处理，得到预处理后的物料；
2)向所述预处理后的物料中加入液态的酒精工业副产物进行混合，得到混合物料；
3)向所述混合物料中加入辅料进行复配，得到含纤维的反刍饲料。
第二方面，本发明还涉及由第一方面所述的方法生产的含纤维的反刍饲料。
本发明的有益技术效果如下：
1.本发明人发现由于液态的酒精工业副产物通常呈弱酸性(pH<4)并且具有丰富的营养价值，将液态的酒精工业副产物与经碱性预处理的秸秆相混合，不仅能够中和过量的碱，避免饲料的pH值过高对牲畜肠胃造成损伤，而且能够增加纤维饲料的蛋白含量，提高其营养价值。通过选取合适的生产工艺，利用生物技术手段对秸秆和酒精醪液进行处理和营养复配，生产含纤维的反刍饲料，能够实现秸秆和酒精醪液资源的综合利用，一举三得：一方面解决了秸秆的资源化利用问题，减少秸秆焚烧导致的环境污染和资源浪费，提高农民收入；另一方面提供了利用酒精工业副产物的新途径，降低了干全酒糟生产过程中液态的酒精工业副产物的使用比例，解决了酒精工业副产物不能有效利用、处理成本高和价值低的问题，从而提升了干全酒糟的品质和价格，增加了酒精工厂的效益，扩大了酒精工业副产物的利用领域，为酒精行业创造了新的价值；第三能够生产高质量的反刍动物饲料，缓解我国优质牧草不足的矛盾，促进畜牧业的发展。
2.由本发明的方法生产的反刍饲料具有较低含量的中性洗涤纤维(NDF)，并且具有较高的营养价值，能更好的进行消化(该饲料的NDF、ADF(酸性洗涤纤维)和CP(粗蛋白)的降解率明显改善)，可作为高质量的反刍动物饲料被广泛用于畜牧业。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本文中，术语“反刍饲料”是指适合于饲喂反刍动物(如骆驼、鹿、羊驼、羚羊、牛、羊)的饲料，其特点是针对反刍动物瘤胃内的微生物环境而添加特定的成分，可以改变和改善反刍动物瘤胃内微生物环境，达到高效利用饲料、促进动物生长的目的。
在本文中，术语“全价配合饲料”是指营养成分完全、能直接用于饲喂饲养对象、能够全面满足饲喂动物各种应营养需要的配合饲料。所述“全价配合饲料”通常含有能量、蛋白质和矿物质饲料以及各种饲料添加剂等，各种营养物质种类齐全、数量充足、比例恰当，能满足饲喂动物生产需要，可直接用于生产，一般不必再补充任何饲料。
在本文中，术语“木质纤维素类原料”是指富含木质纤维素的原料，例如可收集利用的农业或食品工业废弃物。其中，农作物秸秆是一种来源丰富、廉价的木质纤维素类原料，通常是指包括小麦、玉米、水稻、棉花、高粱、大豆、花生、甘蔗等农作物收获子实后的茎、叶、皮(壳)、蔓藤等残留物，可作为工业上的稳定的原料来源。在一些实施方式中，所述木质纤维素类原料包括以下原料中的一种或多种：玉米秸秆、玉米芯、小麦秸秆、大麦秸秆、燕麦秸秆、谷子秸秆、高粱秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、甘薯秆、花生秸秆、花生壳、蔗渣或香蕉杆。
在本文中，术语“液态的酒精工业副产物”是指含淀粉原料降解产生的糖经酵母发酵后，将蒸馏提取酒精后的废醪液进行固液分离，液相部分经蒸发后得到的浓缩液。在一些实施方式中，所述含淀粉原料为玉米、小麦、大麦、燕麦、水稻、木薯、高粱、甘薯等粮食作物。所述液态的酒精工业副产物可从生产酒精的工厂获得。所述液态的酒精工业副产物根据各工厂生产酒精的工艺不同而具有不同的含水量，例如含水量为60wt％-80wt％。
在本文中，术语“预处理”是指对原料预先进行处理的过程，例如合适的预处理的方式可包括汽爆、蒸煮和/或膨化，但不限于此。预处理的操作通常为将待处理的物料置于预处理设备(如汽爆设备、膨化机、蒸煮器)中，在一定的温度(例如100-220℃)等条件下预处理一段时间(例如<60分钟)。
在本文中，术语“辅料”是指在动物饲料加工领域中常用的用于强化饲养效果，有利于配合饲料生产和贮存的非营养性添加剂原料，如各种抗生素、抗氧化剂、防霉剂、黏结剂、着色剂、增味剂以及保健与代谢调节药物等。对于饲料学上可接受的辅料，本领域技术人员可根据现有技术中的相关记载(例如，《饲料添加剂品种目录(2013)》等)而容易地选择合适的物质。作为实例，本文中的辅料可包括但不限于DDGS、豆粕、玉米皮、玉米、大豆皮、麸皮、谷物糟粕、棉粕、菜籽粕、甜菜粕、小麦胚芽粉、啤酒糟、水果渣、糖蜜、膨化玉米、尿素、硫酸铵、氧化钙、氢氧化钙、石粉、碳酸镁、小苏打、食盐、磷酸氢钙、预混料，及它们的任意混合。对于所需添加的辅料的量，本领域技术人员可根据需要合理地选择，这一点并不会对本发明进行限制。
在本文中，术语“预混料”是添加剂预混合饲料的简称，其是将一种或多种微量组分(包括各种微量矿物元素、各种维生素、合成氨基酸、某些药物等添加剂)与稀释剂或载体按要求配比，均匀混合后制成的中间型配合饲料产品。预混料可作为反刍饲料的组成成分。
在一些实施方式中，本发明提供了一种含纤维的反刍饲料的生产方法，其中，所述方法包括：
1)向木质纤维素类原料中加入碱和水进行预处理，得到预处理后的物料；
2)向所述预处理后的物料中加入液态的酒精工业副产物进行混合，得到混合物料；
3)向所述混合物料中加入辅料进行复配，得到含纤维的反刍饲料。
在优选的实施方式中，所述预处理选自汽爆、蒸煮和/或膨化。
在优选的实施方式中，在步骤1)中，所述木质纤维素类原料为玉米秸秆、玉米芯、小麦秸秆、大麦秸秆、燕麦秸秆、谷子秸秆、高粱秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、甘薯秆、花生秸秆、花生壳、蔗渣或香蕉杆，或它们的任意组合。
在优选的实施方式中，在向木质纤维素类原料中加入碱和水进行汽爆预处理之前，将所述木质纤维素类原料预先进行粉碎。
在优选的实施方式中，在步骤1)中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、氨水、碳酸钠、尿素或它们的任意混合物。
在步骤1)中，向木质纤维素类原料中加入水用以调整物料的水含量可避免预处理时的高温高压使物料碳化，物料的具体的水含量可根据所采用的木质纤维素类原料的种类和预处理的条件等而由本领域技术人员进行常规调整，例如，可向木质纤维素类原料中加入水至水含量为1wt％-99wt％，例如可选择40wt％等。
在优选的实施方式中，在步骤1)中，所述木质纤维素类原料与所述碱的质量比以干重计为200:1-10:1，优选100-10:1，更优选40:1-50:1。
在优选的实施方式中，在步骤1)中，所述预处理的温度为100-220℃，优选120-180℃。在进一步优选的实施方式中，所述预处理的时间<60分钟。
在优选的实施方式中，在步骤2)中，所述液态的酒精工业副产物为由含淀粉原料发酵提取酒精后获得的醪液经固液分离后的液相浓缩液；优选地，所述含淀粉原料为粮食作物，例如但不限于玉米、小麦、大麦、燕麦、水稻、木薯、高粱和/或甘薯等。
在优选的实施方式中，在步骤2)中，按照与所述木质纤维素类原料的干重比为1:20-5:1、优选1:5-2:1、更优选1:1.45-1:2.5的比例加入所述液态的酒精工业副产物。在优选的实施方式中，所述液态的酒精工业副产物的含水量为60wt％-80wt％。
在优选的实施方式中，在步骤2)中，将所述混合物料进行烘干，例如将所述混合物料在65℃-95℃(但不限于此)下进行烘干。
在优选的实施方式中，在步骤3)中，所述辅料包括：干全酒糟、豆粕、玉米皮、玉米、大豆皮、麸皮、谷物糟粕、棉粕、菜籽粕、甜菜粕、小麦胚芽粉、啤酒糟、水果渣、糖蜜、膨化玉米、尿素、硫酸铵、氧化钙、氢氧化钙、石粉、碳酸镁、小苏打、食盐、磷酸氢钙或预混料，或它们的任意组合。
在另一实施方式中，本发明提供了由上述的方法生产的含纤维的反刍饲料；优选地，该含纤维的反刍饲料为全价配合饲料。并未排除在本发明的范围之外的是，将由上述方法生产的含纤维的反刍饲料与其它营养物质或其它饲料或添加剂配合使用。由上述的方法生产的饲料产品组合利用了秸秆和液态的酒精工业副产物的优点，该饲料的NDF、ADF和CP的降解率明显改善，因此，适合作为高质量的反刍动物饲料而被广泛用于畜牧业。
出于说明的目的，例如，本发明的方案可通过如下段落中的内容而得以实现：
1.一种含纤维的反刍饲料的生产方法，其中，所述方法包括：
1)向木质纤维素类原料中加入碱和水进行预处理，得到预处理后的物料；
2)向所述预处理后的物料中加入液态的酒精工业副产物进行混合，得到混合物料；
3)向所述混合物料中加入辅料进行复配得到含纤维的反刍饲料。
2.如段落1所述的方法，其中，所述预处理是汽爆、蒸煮和/或膨化。
3.如段落1或2所述的方法，其中，在步骤1)中，所述木质纤维素类原料为玉米秸秆、玉米芯、小麦秸秆、大麦秸秆、燕麦秸秆、谷子秸秆、高粱秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、甘薯秆、花生秸秆、花生壳、蔗渣或香蕉杆，或它们的任意组合。
4.如段落1-3中任一段所述的方法，其中，在步骤1)中，将所述木质纤维素类原料预先进行粉碎。
5.如段落1-4中任一段所述的方法，其中，在步骤1)中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、氨水、碳酸钠、尿素或它们的任意混合物。
6.如段落1-5中任一段所述的方法，其中，所述木质纤维素类原料与所述碱的质量比以干重计为200:1-10:1。
7.如段落6所述的方法，其中，所述木质纤维素类原料与所述碱的质量比以干重计为100-10:1。
8.如段落7所述的方法，其中，所述木质纤维素类原料与所述碱的质量比以干重计为40:1-50:1。
9.如段落1-8中任一段所述的方法，其中，在步骤1)中，所述预处理的温度为100-220℃。
10.如段落9所述的方法，其中，在步骤1)中，所述预处理的温度为120-180℃。
11.如段落1-10中任一段所述的方法，其中，在步骤1)中，所述预处理的时间<60分钟。
12.如段落1-11中任一段所述的方法，其中，在步骤2)中，所述液态的酒精工业副产物为由含淀粉原料发酵提取酒精后获得的醪液经固液分离后的液相浓缩液。
13.如段落12所述的方法，其中，所述含淀粉原料为粮食作物。
14.如段落13所述的方法，其中，所述含淀粉原料为玉米、小麦、大麦、燕麦、水稻、木薯、高粱和/或甘薯。
15.如段落1-14中任一段所述的方法，其中，所述液态的酒精工业副产物的含水量为60wt％-80wt％。
16.如段落1-15中任一段所述的方法，其中，在步骤2)中，按照液态的酒精工业副产物与所述木质纤维素类原料的干重比为1:20-5:1的比例加入所述液态的酒精工业副产物。
17.如段落16所述的方法，其中，在步骤2)中，按照液态的酒精工业副产物与所述木质纤维素类原料的干重比为1:5-2:1的比例加入所述液态的酒精工业副产物。
18.如段落17所述的方法，其中，在步骤2)中，按照液态的酒精工业副产物与所述木质纤维素类原料的干重比为1:1.45-1:2.5的比例加入所述液态的酒精工业副产物。
19.如段落1-18中任一段所述的方法，其中，在步骤2)中，将所述混合物料进行烘干。
20.如段落1-19中任一段所述的方法，其中，在步骤3)中，所述辅料包括：干全酒糟、豆粕、玉米皮、玉米、大豆皮、麸皮、谷物糟粕、棉粕、菜籽粕、甜菜粕、小麦胚芽粉、啤酒糟、水果渣、糖蜜、膨化玉米、尿素、硫酸铵、氧化钙、氢氧化钙、石粉、碳酸镁、小苏打、食盐、磷酸氢钙或预混料，或它们的任意组合。
21.由段落1-20中任一段所述的方法生产的含纤维的反刍饲料。
22.如段落21所述的反刍饲料，其中，所述反刍饲料为全价配合饲料。
实施例
以下结合具体实施例对本文进行详细描述。本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
下述实施例中使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂和设备等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。如无特别说明，下述实施例中使用的辅料均为食品饲料加工领域中常用的饲料添加物，均可商购获得。
如无特殊说明，对如下的实施例及对比例中制成的复合饲料按照如下方法进行组分测定及能值计算。
粗蛋白(CP)测定：凯氏定氮法(GB6432-94)；
中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)测定：范式纤维测定法(Van Soest等，1991)；
灰分(Ash)测定：GB/T 6438-2007。
粗脂肪(EE)测定：GB/T 6433-2006。
实施例1
以秸秆/氧化钙/液态的酒精工业副产物(含水量70wt％)/DDGS/喷浆玉米皮/棉粕/玉米胚芽粕/玉米/预混料/食盐/磷酸氢钙＝28/0.6/12/14/5/6/20/11/2/1/0.4的干物重量比(即，干重比)称取玉米秸秆、碱、液态的酒精工业副产物及上述各辅料，进行以下操作以复配制成全价配合的反刍饲料：
1)向预先粉碎成1-2cm长度的玉米秸秆中加入氧化钙和水至水含量为40wt％，然后置于汽爆罐(该设备的工作压力范围为0.1-3.0MPa)中，在160℃的温度和0.62MPa的压力下蒸煮30分钟，然后将预处理后的物料全部喷放出来；
2)向预处理后的物料中加入液态的酒精工业副产物，通过机械搅拌将二者混合，并在65℃下进行烘干，得到混合物料；
3)向经烘干的混合物料中加入DDGS、喷浆玉米皮、棉粕、玉米胚芽粕、玉米、预混料(购自中粮(北京)饲料科技有限公司的4％肉牛复合预混合饲料)、食盐和磷酸氢钙进行混合复配，制成全价配合饲料。
对比例1
按照实施例1的方法，除了步骤1)中将粉碎玉米秸秆与氧化钙混合后不进行汽爆处理以外，其它步骤和物料完全相同。
对比例2
按照实施例1的方法，除了如下差别以外，其它步骤和物料完全相同：在步骤1)中向粉碎的玉米秸秆加水至含水量40wt％后而不加入氧化钙进行汽爆、以及在步骤2)中加入氧化钙和液态的酒精工业副产物。
实施例1及对比例1-对比例2制成的全价配合饲料的化学成分(w/w)计算结果如表1所示。由表1的结果可以看出，与对比例1相比，本发明的实施例1中经过加碱进行汽爆处理后获得的全价配合饲料的CP含量显著提高，NDF含量显著降低；与对比例2相比，实施例1中在汽爆前加入氧化钙，使汽爆处理时秸秆中的部分木质素降解，从而使由此获得的全价配合饲料的NDF含量进一步降低，同时CP含量也明显提高。
表1实施例1和对比例1-对比例2中的饲料的化学成分w/w
Figure BDA0001884377340000101
注：同一行的上标字母不同表示该行的结果之间差异显著(P<0.05)。
实施例2
以秸秆/氧化钙/液态的酒精工业副产物/DDGS/喷浆玉米皮/棉粕/玉米胚芽粕/玉米/预混料/食盐/磷酸氢钙＝28/0.7/18.7/14/5/6/14/11/1.3/1/0.3的干物重量比称取玉米秸秆、碱、液态的酒精工业副产物及上述各辅料，进行以下操作以复配制成全价配合饲料：
1)向预先粉碎成1-2cm长度的玉米秸秆中加入氧化钙和水至水含量为40wt％，然后置于汽爆罐(该设备的工作压力范围为0.1-3.0MPa)中，在160℃的温度和0.62MPa的压力下蒸煮30分钟，然后将预处理后的物料全部喷放出来；
2)向预处理后的物料中加入液态的酒精工业副产物，通过机械搅拌将二者混合，并在95℃下进行烘干，得到混合物料；
3)向经烘干的混合物料中加入DDGS、喷浆玉米皮、棉粕、玉米胚芽粕、玉米、预混料(购自中粮(北京)饲料科技有限公司的4％肉牛复合预混合饲料)、食盐和磷酸氢钙进行混合复配，制成全价配合饲料。
对比例3
按照实施例2的方法，除了步骤1)中将粉碎玉米秸秆与氧化钙混合后不进行汽爆处理以外，其它步骤和物料完全相同。
对比例4
按照实施例2的方法，除了如下差别以外，其它步骤和物料完全相同：在步骤1)中向粉碎的玉米秸秆加水至含水量40wt％后而不加入氧化钙进行汽爆、以及在步骤2)中加入氧化钙和液态的酒精工业副产物。
实施例2及对比例3-对比例4制成的全价配合饲料的化学成分(w/w)计算结果如表2所示。由表2的结果可以看出，与对比例3相比，本发明的实施例2中经过加碱进行汽爆处理后获得的全价配合饲料的CP含量显著提高，NDF含量显著降低；与对比例4相比，本发明的实施例2中在汽爆前加入氧化钙，使汽爆处理时秸秆中的部分木质素降解，从而使由此获得的全价配合饲料的NDF含量进一步降低，同时CP含量也明显提高。
表2实施例2和对比例3-对比例4中的饲料的化学成分w/w
Figure BDA0001884377340000111
注：同一行的上标字母不同表示该行的结果之间差异显著(P<0.05)。
实施例3
以秸秆/氧化钙/液态的酒精工业副产物/DDGS/喷浆玉米皮/棉粕/玉米胚芽粕/玉米/预混料/食盐/磷酸氢钙＝30/0.6/12/14/5/6/18/11/2/1/0.4的干物重量比称取玉米秸秆、碱、液态的酒精工业副产物及上述各辅料，进行以下操作以复配制成全价配合饲料：
1)向预先粉碎成1-2cm长度的玉米秸秆中加入氧化钙和水至水含量为40wt％，然后置于汽爆罐(该设备的工作压力范围为0.1-3.0MPa)中，在160℃的温度和0.62MPa的压力下蒸煮30分钟，然后将预处理后的物料全部喷放出来；
2)向预处理后的物料中加入液态的酒精工业副产物，通过机械搅拌将二者混合，并在95℃下进行烘干，得到混合物料；
3)向经烘干的混合物料中加入DDGS、喷浆玉米皮、棉粕、玉米胚芽粕、玉米、预混料(购自中粮(北京)饲料科技有限公司的4％肉牛复合预混合饲料)、食盐和磷酸氢钙进行混合复配，制成全价配合饲料。
对比例5
按照实施例3的方法，除了步骤1)中将粉碎玉米秸秆与氧化钙混合后不进行汽爆处理以外，其它步骤和物料完全相同。
对比例6
按照实施例3的方法，除了如下差别以外，其它步骤和物料完全相同：在步骤1)中向粉碎的玉米秸秆加水至含水量40wt％后而不加入氧化钙进行汽爆、以及在步骤2)中加入氧化钙和液态的酒精工业副产物。
实施例3及对比例5-对比例6制成的全价配合饲料的化学成分(w/w)计算结果如表3所示。由表3的结果可以看出，与对比例5相比，本发明的实施例3中经过加碱进行汽爆处理后获得的全价配合饲料的CP含量显著提高，NDF含量显著降低。与对比例6相比，本发明的实施例3中在汽爆前加入氧化钙，使汽爆处理时秸秆中的部分木质素降解，从而使由此获得全价配合饲料的NDF含量进一步降低，同时CP含量也明显提高。
表3实施例3和对比例5-对比例6中的饲料的化学成分w/w
Figure BDA0001884377340000121
注：同一行的上标字母不同表示该行的结果之间差异显著(P<0.05)。
实施例4不同的处理对饲料的降解率的影响
将小麦秸秆粉碎至长度为1-2cm，与氧化钙按46.67：1的干重比混合后，向其中加入水至物料的含水量为40wt％，随后进行汽爆预处理，在160℃的温度和0.62MPa的压力下蒸煮30分钟，然后将预处理后的物料全部喷放出来，加入与小麦秸秆的干物重量比为3:7的液态酒精工业副产物混合，在65℃烘干后获得的饲料作为实验组。此外，将除了未进行汽爆预处理而其它操作和物料与实验组相同所获得的饲料作为对照组1；将除了如下差别而其它操作和物料与实验组相同所获得的饲料作为对照组2：直接向小麦秸秆加水调整水含量至40wt％而不加入氧化钙进行汽爆预处理、并随后以与实验组相同的比例加入液态酒精工业副产物和氧化钙。
分别采用体外消化法测定不同组的饲料的降解率。具体而言，采集奶牛的瘤胃液用四层纱布过滤，在Daisy体外模拟培养箱中对样品进行消化，测定消化前后的NDF、ADF和CP的含量，从而计算出降解率。具体步骤如下：
(i)试剂
1)缓冲溶液A
试剂 g/L
磷酸二氢钾KH<sub>2</sub>PO4 10.0
硫酸镁MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O 0.5
氯化钠NaCl 0.5
氯化钙CaCl<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O 0.1
尿素Urea 0.5
2)缓冲溶液B(现配现用)
试剂 g/L
碳酸钠Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> 15.0
硫化钠Na<sub>2</sub>S·9H<sub>2</sub>O 1.0
3)中性洗涤溶液、酸性洗涤溶液
同NDF和ADF的测定中配制的相应洗涤溶液。
(ii)步骤：
1)滤袋和样品的准备：预先用20mL丙酮洗涤滤袋(ANKOM，F57型)3-5分钟，并在室温下置于通风橱中完全干燥(通过丙酮洗涤除去滤袋表面的活性物质以免影响瘤胃微生物发酵)，称量每个F57滤袋，并记录重量(W1)，去皮后在滤袋中称量0.5g样品(W2)。将滤袋封口后放置于DaisyII体外模拟培养箱的消化罐中(每个罐最多放置25个样品)。样品平均放置于消化罐的分隔板两侧。放置一个封口的空白滤袋(C1)作为对照。
2)缓冲溶液(组合型)的准备：(对每个消化罐而言)
a)39℃预热缓冲溶液A和缓冲溶液B，以1:5的体积比向每个消化罐中加入～266mL缓冲溶液B和1330mL缓冲溶液A，每个消化罐中约为1600mL A/B混合溶液，缓冲溶液A和缓冲溶液B的量可使混合溶液的pH为6.8(在39℃时)，无需再次调整。
b)将盛有样品和缓冲溶液的消化罐放置于DaisyII体外模拟培养箱中，打开加热和转动开关，使消化罐的温度在20-30min内达到平衡。
3)瘤胃液的准备：(将所有玻璃容器的温度保持在39℃)
a)用39℃的水预热2个2L的保温瓶，倒出热水后收集瘤胃液。采集至少2000mL瘤胃液放在保温瓶中。
b)将瘤胃液充分摇匀，用4层纱布过滤至5L的锥形瓶中(预热至39℃)。使用更大的纱布包裹边缘，挤压纤维中的成分，在过滤过程中不断地向锥形瓶中充入CO2。
4)体外培养
a)从DaisyII体外模拟培养箱中取下一个消化罐，向已含有缓冲溶液和样品的消化罐中加入400mL瘤胃液，通入CO2气体30秒后(使CO2气体在消化罐的上层空间中形成一个气垫保护)旋紧盖子，将消化罐放回培养箱继续培养。
b)为每个消化罐重复执行上述操作。
c)设置体外模拟培养箱的温度为39.5±0.5℃，培养48小时。
d)培养完成后，取出消化罐倒出液体后，用冷水洗涤滤袋直至干净为止。
e)测定NDF和ADF降解率时，将发酵后的滤袋放置于ANKOM A2000i纤维分析仪中实施检测，操作参照NDF和ADF测定方法。
5)计算：
CP、NDF和ADF降解率：滤袋中的样品在瘤胃发酵前后的CP、NDF和ADF的损失即为样品的CP、NDF和ADF降解率。以NDF降解率为例，可通过如下公式计算(CP和ADF降解率的计算方式相同)：
Figure BDA0001884377340000151
结果如表4所示，相比于对照组1，实验组(加碱后汽爆的小麦秸秆+随后加入的液态的酒精工业副产物)和对照组2(单独汽爆的小麦秸秆+随后加入的液态的酒精工业副产物和氧化钙)的饲料的NDF、ADF、CP的降解率均有所提高，但实验组提高更加显著，即，汽爆预处理能够在一定程度上提高饲料的NDF、ADF、CP的降解率，在汽爆预处理前加入碱性物质能够更加显著地提高饲料的NDF、ADF、CP的降解率。与对照组1的降解率相比，实验组的饲料的NDF和ADF的降解率提高的比例分别为约48％和50％(p<0.001，统计学上显著的)。
表4不同组的饲料的中的NDF、ADF、CP降解率
Figure BDA0001884377340000152
注：同一行的上标字母不同表示该行的结果之间差异显著(P<0.05)。

Claims (10)

1.一种含纤维的反刍饲料的生产方法，其中，所述方法包括：
1)向木质纤维素类原料中加入碱和水进行预处理，得到预处理后的物料；
2)向所述预处理后的物料中加入液态的酒精工业副产物进行混合，得到混合物料；
3)向所述混合物料中加入辅料进行复配得到含纤维的反刍饲料。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预处理是汽爆、蒸煮和/或膨化。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤1)中，所述木质纤维素类原料为玉米秸秆、玉米芯、小麦秸秆、大麦秸秆、燕麦秸秆、谷子秸秆、高粱秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、甘薯秆、花生秸秆、花生壳、蔗渣或香蕉杆，或它们的任意组合；
优选地，将所述木质纤维素类原料预先进行粉碎。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，在步骤1)中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、氨水、碳酸钠、尿素或它们的任意混合物；
优选地，所述木质纤维素类原料与所述碱的质量比以干重计为200:1-10:1，优选100-10:1，更优选40:1-50:1。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在步骤1)中，所述预处理的温度为100-220℃、优选120-180℃；
另外优选地，所述预处理的时间<60分钟。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在步骤2)中，所述液态的酒精工业副产物为由含淀粉原料发酵提取酒精后获得的醪液经固液分离后的液相浓缩液；优选地，所述含淀粉原料为粮食作物，优选玉米、小麦、大麦、燕麦、水稻、木薯、高粱和/或甘薯；
优选地，所述液态的酒精工业副产物的含水量为60wt％-80wt％。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，在步骤2)中，按照液态的酒精工业副产物与所述木质纤维素类原料的干重比为1:20-5:1、优选1:5-2:1、更优选1:1.45-1:2.5的比例加入所述液态的酒精工业副产物。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，在步骤2)中，将所述混合物料进行烘干。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，在步骤3)中，所述辅料包括：干全酒糟、豆粕、玉米皮、玉米、大豆皮、麸皮、谷物糟粕、棉粕、菜籽粕、甜菜粕、小麦胚芽粉、啤酒糟、水果渣、糖蜜、膨化玉米、尿素、硫酸铵、氧化钙、氢氧化钙、石粉、碳酸镁、小苏打、食盐、磷酸氢钙或预混料，或它们的任意组合。
10.由权利要求1-9中任一项所述的方法生产的含纤维的反刍饲料；优选地，所述反刍饲料为全价配合饲料。
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