一种发酵秸秆制作方法及其在畜禽养殖中大幅减替玉米中的应用技术

本发明专利技术公开了一种发酵秸秆制作方法及其在畜禽养殖中大幅减替玉米中的应用，属于秸秆利用技术领域。发酵秸秆制作方法为将粉碎秸秆先分别进行常温固态酸处理和碱处理，再按一定比例混合以调节预处理后秸秆的pH值，之后再向混合秸秆中添加辅料并接种混合发酵剂进行厌氧发酵，待物料pH降至4.5以下时即得到发酵秸秆。本发明专利技术方法操作简便、条件温和、不产生废水废气，适宜工业化生产。此外，该发酵秸秆可在不降低生产性能的前提下，以4

【技术实现步骤摘要】
一种发酵秸秆制作方法及其在畜禽养殖中大幅减替玉米中的应用


[0001]本专利技术属于秸秆利用
，尤其涉及一种发酵秸秆制作方法及其在畜禽养殖中大幅减替玉米中的应用。

技术介绍

[0002]由于对肉类的生产与消费，每年消耗的饲料总量达到约4.5亿吨，为此，每年需大量进口粮食(约占总消耗量的20％)以满足养殖业的需求。在大的气候灾害频发、国际紧张局势易现，粮食生产和粮食贸易产生显著波动时，肉类生产供应极易随之出现波动。因此，保证粮食供应平衡，是社会发展需要解决的重大问题，而开发非粮饲料资源是缓解“人畜争粮”矛盾的有效手段之一。
[0003]每年农作物秸秆总产量约8亿吨，高于粮食的产量，饲料化利用率不足20％。干秸秆质地粗硬、适口性差且消化率低，在单胃动物大肠中的消化率只有15
‑
20％，故干秸秆在单胃动物中直接饲喂几乎没有价值。干秸秆常作为粗饲料直接饲喂反刍动物，主要起维持瘤胃正常功能的作用，其利用率也只有30
‑
50％，饲用潜力未被充分挖掘。秸秆总能与粮食相当，如玉米籽粒为3.95兆卡/kg，玉米秸秆为3.47兆卡/kg，两者相差不远，理论上提高秸秆在动物体内的消化利用率，则可以在不降低动物生产性能的前提下用秸秆减替玉米等饲料粮，解决粮食短缺问题。
[0004]在秸秆预处理方法中，物理处理方法简单易行，切短、揉搓、加热软化等已经广泛使用，这些方法可以有效解决动物口感问题，但对秸秆利用率低问题改善有限。化学处理可以动摇秸秆纤维素的结晶状态，断裂纤维素与半纤维素和木质素之间的部分化学键，从而破解了秸秆中纤维素分解转化的难题。但化学处理带来的酸碱性需要中和，且化学处理往往存在小分子酚类伴生物质，阻碍后续的生物利用。微生物具有破坏木质纤维素纤维结构的能力，预处理后不产生抑制物，是最绿色安全的处理方式。但利用微生物预处理秸秆的周期多在一至数月，这极大地限制了秸秆的处理量，且微生物生长不可避免地会消耗部分纤维素和半纤维素，导致秸秆中总能降低，所以目前这种预处理方法仍只停留在研究阶段，还无法实现应用。
[0005]现有的秸秆加工技术存在方法适用性差、消化率利用率提高幅度低、产生有毒副产物以及工程化利用成套装备设施欠缺等问题，秸秆在动物体内消化率提高带来的收益不足以弥补工艺投入，故需开发低成本且高效地加工转化技术，并满足低温低压、可连续生产、抑制物产量低、可直接饲喂、运维成本低等加工要求。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种发酵秸秆制作方法及其在畜禽养殖中大幅减替玉米中的应用，本专利技术的方法可以将低值秸秆转化为与玉米饲喂价值相当的“高值”秸秆，且加工方法满足低温低压、抑制物产量低、可直接饲喂、可连续生产、生产运维成本低
等秸秆饲料化的工业化生产要求。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种发酵秸秆制作方法，包括以下步骤：
[0008](1)将秸秆粗粉碎；
[0009](2)将氢氧化钙(Ca(OH)2)、水与一部分粗粉碎秸秆混合，常温下密封静置，得到碱处理秸秆；
[0010](3)剩余粗粉碎秸秆与浓硫酸、乙酸和水混匀，常温下密封静置，得到酸处理秸秆；
[0011](4)将所述碱处理秸秆和所述酸处理秸秆混匀；
[0012](5)在上述混匀的秸秆中添加辅料，接种复合发酵剂，调整水分后常温厌氧发酵5
‑
7天，物料pH降至4.5以下即可。
[0013]进一步地，步骤(1)中，将秸秆粗粉碎至3cm以下。
[0014]进一步地，步骤(2)中，先将Ca(OH)2与水按1:10
‑
30的质量比制成Ca(OH)2悬浊液，再按质量比(粗粉碎秸秆：Ca(OH)2悬浊液)1:0.5
‑
2将Ca(OH)2悬浊液加入粗粉碎秸秆中，最终体系含水量为30
‑
80％；
[0015]密封静置5天以上。
[0016]更进一步地，步骤(2)中，Ca(OH)2悬浊液也可用CaO制备，用量为Ca(OH)2用量的76wt％。
[0017]进一步地，步骤(3)中，浓硫酸、乙酸与水按1:0.5
‑
2:20
‑
50的质量比制成酸液，再按质量比(剩余粗粉碎秸秆：酸液)1:0.5
‑
1将所述酸液加入剩余粗粉碎秸秆中，最终体系含水量为30
‑
50％；
[0018]密封静置15天以上。
[0019]进一步地，步骤(4)中，按秸秆干物质量计，酸处理秸秆和碱处理秸秆混合比例为1:0.3
‑
1.5，混合后的秸秆pH值在5.5
‑
9.0之间。
[0020]进一步地，步骤(5)中，所述辅料为玉米粉、豆粕粉和蛋白胨，玉米粉为秸秆干重的5
‑
10wt％，豆粕粉为秸秆干重的3
‑
5wt％，蛋白胨为秸秆干重的0.5
‑
1wt
‰
。
[0021]进一步地，步骤(5)中，调整水分在60
‑
70％之间。
[0022]进一步地，步骤(5)中，复合发酵剂为秸秆干重的0.1
‑
1wt
‰
。
[0023]进一步地，所述复合发酵剂由糖化酶、黑曲霉制剂、凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母组成，其中糖化酶酶活≥20000U/g，黑曲霉中纤维素酶(CMC)酶活≥50U/g，凝结芽孢杆菌和植物乳杆菌活菌数均≥10亿CFU/g，酿酒酵母活菌数≥0.1亿CFU/g。
[0024]本专利技术发酵秸秆制作方法为将粉碎秸秆先分别进行常温固态酸处理和碱处理，再按一定比例混合以调节预处理后秸秆的pH值，之后再向混合秸秆中添加辅料并接种混合发酵剂进行厌氧发酵，待物料pH降至4.5以下时即得到发酵秸秆。本专利技术方法操作简便、条件温和、不产生废水废气，适宜工业化生产。此外，该发酵秸秆可在不降低生产性能的前提下，以4
‑
12wt％的不同比例替代育肥猪、肉鸡和肉兔等单胃动物全价日粮中的玉米。本专利技术可将低值秸秆转化为与玉米饲喂价值相当的“高值”发酵秸秆，实现秸秆饲料化利用，同时达到降本增效的应用效果。
[0025]上述方法得到的发酵秸秆在畜禽养殖中大幅减替玉米中的应用。
[0026]进一步地，发酵秸秆等量减替全价日粮配方中的玉米，育肥猪中的减替量为5
‑
10wt％，肉鸡中的减替量为4
‑
6wt％，兔中的减替量为6
‑
12wt％，可在不降低动物生产性能
的前提下实现玉米等饲料粮的减替。
[0027]更进一步地，发酵秸秆在畜禽养殖中大幅减替玉米中的使用方法：
[0028](1)保持发酵秸秆物料温度50℃以下进行冷风干燥至水分低于30％，粉碎过40目筛；
[0029](2)单胃动物全价料配制时，将发酵秸秆等量减替日粮配方中的玉米，育本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发酵秸秆制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将秸秆粗粉碎；(2)将氢氧化钙、水与一部分粗粉碎秸秆混合，常温下密封静置，得到碱处理秸秆；(3)剩余粗粉碎秸秆与浓硫酸、乙酸和水混匀，常温下密封静置，得到酸处理秸秆；(4)将所述碱处理秸秆和所述酸处理秸秆混匀；(5)在上述混匀的秸秆中添加辅料，接种复合发酵剂，调整水分后常温厌氧发酵，物料pH降至4.5以下即可。2.根据权利要求1所述一种发酵秸秆制作方法，其特征在于，步骤(1)中，将秸秆粗粉碎至3cm以下。3.根据权利要求1所述一种发酵秸秆制作方法，其特征在于，步骤(2)中，先将氢氧化钙与水按1:10
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30的质量比制成氢氧化钙悬浊液，再按质量比1:0.5
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2将氢氧化钙悬浊液加入粗粉碎秸秆中，最终体系含水量为30
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80％；密封静置5天以上。4.根据权利要求1所述一种发酵秸秆制作方法，其特征在于，步骤(3)中，浓硫酸、乙酸与水按1:0.5
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2:20
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50的质量比制成酸液，再按质量比1:0.5
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1将所述酸液加入剩余粗粉碎秸秆中，最终体系含水量为30
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50％；密封静置15天以上。5.根据权利要求1所述一种发酵秸秆制作方法，其特征在于，步骤(4)中，按秸秆干物质量计，酸处理秸秆和碱处理秸秆混合比例为1:0...

【专利技术属性】
技术研发人员：顿耀豪，梁运祥，李英俊，刘洋洋，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：