用秸秆制备高蛋白糖化饲料的方法技术

一种用秸秆制备高蛋白糖化饲料的方法，本发明专利技术的特点是将秸秆粉生料蒸料与复合酶混合，经糖化水解后，再以酿酒酵母和植物乳酸杆菌堆积发酵，经干燥或造粒后即为高蛋白糖化饲料。与现有技术相比，本发明专利技术充分利用了秸秆中的养分，提高饲料的营养成分，有利于家畜的消化吸收，其中粗蛋白含量提高到２１％以上、粗纤维含量低于１４％；可提高秸秆饲料在配合饲料和专用饲料中的用量比例，节约精饲料和粮食的用量；实验表明：在猪饲料中加入５％可增重６％，经济效益提高１２％，节约粮食６５％以上；同时充分利用了秸秆的内在资源，提高了资源的利用率；通过对秸秆的合理利用，有效地解决了秸秆丢弃、焚烧造成的环境污染问题；具有操作简便、秸秆降解利用率高、蛋白质糖类含量高、成本低廉、不污染环境的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于秸秆饲料加工
，具体涉及用酶技术制备秸秆饲料方法的改进。
技术介绍
我国的农作物播种面积居世界第一，2008年各种农作物秸秆产量约为7. 2亿吨， 其中玉米秸秆为1.82亿吨。在传统农业中，玉米秸秆主要用于农村燃料，近年来部分秸秆 被还田利用，但总量不大，大量的玉米秸秆被丢弃在田间或焚烧，造成资源浪费，且严重污 染环境。秸秆是草食性家畜粗饲料的重要来源，提高秸秆的营养价值和饲料利用率，可以解 决秸秆的利用问题，减少环境污染，是解决畜牧业对粮食依赖的有效途径。同时目前秸秆饲 料的营养成分含量较低，表现为粗蛋白、脂肪和糖分含量较少，能量价值较低，而纤维含量 很高，其粗纤维高达30% 45%，且木质化程度较高、质地坚硬粗糙、适口性较差、难以消 化，因此导致秸秆利用率不高的问题。 经检索，该领域的相关专利有1.中国专利申请(95118343)公开了一种高蛋白糖 化饲料及其制备方法，该专利技术应用强酸、强碱进行降解，采用活性酵母菌发酵提高蛋白质含 量；该方法的酸碱腐蚀严重，不能充分降解秸秆养分，蛋白含量提高不多。2.中国专利申请 (98118918)公开了一种农作物秸秆高蛋白糖化生物饲料的生产方法，该专利技术也应用强酸、 强碱进行降解，然后采用木霉、曲霉和酵母混合发酵提高蛋白质含量；该方法亦然是酸碱腐 蚀严重，不能充分降解秸秆养分，蛋白含量提高不多。3.中国专利申请(99111172)为一种 生物饲料制作剂及使用方法，其是用糖化酶、软化剂、强碱等化学助剂软化秸秆，然后应用 微生物改善秸秆的营养价值；该方法也存在酸碱腐蚀严重，不能充分降解秸秆养分，同时碱 性条件不利于微生物的生长利用。 目前研究玉米秸秆的青贮、微贮、黄贮、酸贮、氨化、碱化等加工方法，其都是利用 微生物发酵产酶充分降解玉米秸秆中纤维素、半纤维素、木质素等转化为小分子物质，但是 以上方法在生产过程中存在发酵周期长、容易腐烂、难以储存、污染环境的问题，影响了秸 秆的有效利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利，使其具有操作简 便、秸秆降解利用率高、成本低、不污染环境的优点，所制备的饲料在提高蛋白质糖类含量 的营养价值的同时，改善适口性，提高饲料消化吸收的利用率。 本专利技术提出的利，主要原料可以选择为粉碎的 玉米秸秆和水稻秸秆，具体步骤包括 步骤一、备料将粉碎、过筛的秸秆粉生料蒸料0. 5 1. 5小时，得到灭菌熟料； 步骤二、复合酶水解糖化将所得熟料与复合酶混合均匀，加入生料干重1 2倍 的pH值4. 5 5. 5的水后，在40°C 55"条件下降解4 6小时，得到水解混合物；所述复合酶的组成及用量按生料干重计为，木质素酶50万 150万u/kg，纤维素酶100万 300 万u/kg，果胶酶30万 50万u/kg，糖化酶60万 100万u/kg ; 步骤三、微生物发酵在水解混合物中按生料干重分别加入4% 6%的麸皮、1% 3%的尿素、2% 3%的玉米粉、4% 6%的酿酒酵母和4% 6%的植物乳酸杆菌，搅拌均匀后堆积发酵，在28 32t:条件下发酵24 30小时，得到含水饲料； 步骤四、成品饲料将含水饲料干燥后即为高蛋白糖化饲料粉料，或是将含水饲料经造粒形成高蛋白糖化饲料颗粒料。 本专利技术采用的秸秆属于植物性饲料，由无数植物细胞所构成，而植物细胞的内容 物包括有蛋白质、淀粉、脂肪等养分，细胞壁主要由非淀粉多糖、木质素和矿物质等组成；紧 密的结构使纤维素、半纤维素和果胶等物质难以暴露出来，不利于微生物的利用。本专利技术通 过纤维素酶、果胶酶、糖化酶及木质素酶的联合作用，可将细胞壁中的纤维素、木聚糖、果胶 物质等降解成小分子片段，使细胞壁的交联结构受到破坏，促进细胞壁分解，使细胞壁包裹 的各种营养物质释放出来，提高了秸秆养分的利用率；再通过微生物发酵，繁殖产生大量的 菌体蛋白，增加蛋白质含量，提高了秸秆饲料的营养价值，改善了饲料的适口性，在饲料与 家畜肠道中消化酶充分接触时，使饲料的消化吸收率大大提高。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点充分利用了秸秆中的养分，提高饲料的营 养成分，有利于家畜的消化吸收，其中粗蛋白含量提高到21%以上(比已有产品提高一倍 以上)、粗纤维含量低于14% (比已有产品降低一倍以上)；可以提高秸秆饲料在配合饲料 和专用饲料中的用量比例，大幅度节约精饲料和粮食的用量；实验表明在猪饲料中加入 5 %的本专利技术秸秆饲料，增重可提高6 % ，经济效益提高12 % ，节约粮食65 %以上；同时充分 利用了秸秆的内在资源，提高了资源的利用率；通过对秸秆的合理利用，有效地解决了秸秆 丢弃、焚烧造成的环境污染问题；具有操作简便、秸秆降解利用率高、蛋白质糖类含量高、成 本低廉、不污染环境的特点。 本专利技术是在国家科技支撑计划项目《关中平原农田循环生产综合技术集成研究与 示范》(项目编号2007BAD89B16)的支持下完成。具体实施例方式以下结合具体实例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。 实例中所用原料来源木质素酶(50万u/g固体)和纤维素酶(100万u/g固体) 均为宁夏和氏璧生物技术有限公司生产；糖化酶(10万u/g固体)为河南三门峡洛神生化 有限责任公司生产；果胶酶(10万u/g固体)为天津利华酶制剂技术有限公司生产。菌种 来源酿酒酵母(CICC 31015)和植物乳酸杆菌(CICC 20765)均购自中国工业微生物菌种 保藏管理中心。 实施例1、将干燥的玉米秸秆粉碎，20目过筛，取100kg生料秸秆粉上锅蒸料80min 得熟料；将熟料与复合酶混合均匀，其中复合酶的组成用量为，木质素酶300g，纤维素酶 100g，果胶酶400g，糖化酶800g ;再喷洒pH4. 5的水100kg混匀后在42士2。C条件下降解6 小时，得到水解混合物；在水解混合物中加入5kg的麸皮、2kg的尿素、3kg的玉米粉，然后分 别接入4kg的酿酒酵母和5kg的植物乳酸杆菌拌匀后堆积发酵，在29士rC条件下发酵29 小时，得到含水饲料；经干燥后即得高蛋白糖化饲料。4 所得饲料中粗纤维含量由32%降到16%，粗蛋白含量由4%提高到17%。 实施例2、将干燥的水稻秸秆粉碎，20目过筛，取100kg生料秸秆粉上锅蒸料40min 得熟料；将熟料与复合酶混合均匀，其中复合酶的组成用量为，木质素酶100g，纤维素酶 300g，果胶酶500g，糖化酶100g ;再喷洒pH5. 5的水150kg混匀后，在52士2。C条件下降解 4小时，得到水解混合物；在其中加入5kg的麸皮、2kg的尿素、3kg的玉米粉，然后分别接入 5kg的酿酒酵母和4kg的植物乳酸杆菌拌匀后堆积发酵，在30士rC条件下发酵27小时，得 到含水饲料；经造粒得到高蛋白糖化饲料颗粒。 所得饲料中粗纤维含量由30%降到14%，粗蛋白含量由5%提高到19%。 实施例3、将干燥的玉米秸秆和水稻秸秆粉碎，20目过筛，取100kg生料秸秆粉上锅蒸料60min得熟料；将熟料与复合酶混合均匀，其中复合酶的组成用量为，木质素酶200g，纤维素酶250g，果胶酶300g，糖化酶600g ;再喷洒pH5. 0的水150kg混匀后，在50士2t:条件下降解5小时，得到水解混合物；在其中加入5kg的麸皮、2kg的尿素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用秸秆制备高蛋白糖化饲料的方法，主要原料有粉碎的玉米秸秆或／和水稻秸秆，其特征在于，具体步骤包括：步骤一、备料：将粉碎、过筛的秸秆粉生料蒸料０．５～１．５小时，得到灭菌熟料；步骤二、复合酶水解糖化：将所得熟料与复合酶混合均匀，加入生料干重１～２倍的ｐＨ值４．５～５．５的水后，在４０℃～５５℃条件下降解４～６小时，得到水解混合物；所述复合酶的组成及用量按生料干重计为，木质素酶５０万～１５０万ｕ／ｋｇ，纤维素酶１００万～３００万ｕ／ｋｇ，果胶酶３０万～５０万ｕ／ｋｇ，糖化酶６０万～１００万ｕ／ｋｇ；步骤三、微生物发酵：在水解混合物中按生料干重分别加入４％～６％的麸皮、１％～３％的尿素、２％～３％的玉米粉、４％～６％的酿酒酵母和４％～６％的植物乳酸杆菌，搅拌均匀后堆积发酵，在２８～３２℃条件下发酵２４～３０小时，得到含水饲料；步骤四、成品饲料：将含水饲料干燥后即为高蛋白糖化饲料粉料，或是将含水饲料经造粒形成高蛋白糖化饲料颗粒料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐升运，马齐，赵文娟，张强，陈卫锋，任平，
申请(专利权)人：陕西省科学院酶工程研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]