秸秆发酵饲料原料预处理工艺比较及影响因素.pdf

一 ， 4期 武 汉 食 品 工 业 学 院 学 报 Journa| of W ul~n Food Industry College 船 秸秆发酵饲料原料 预处理工艺比较及影响因素 王亚秫 严簪 熊友枝 吴灵英 里壁望 L／ ～ —t— (饲料科学系) (油脂工程系) 摘 要 为确定有效的秸秆发酵原料预处理工艺。本文研究 j秸 秆的粉碎 、膨化、蒸 汽处理、Na0H、ca0 H：s0 、氨水等耪理和化学预处理法，并比较 以上各种 预处理方 法砷秸 秆发酵的影响 。 ／ x,／ 关键词 秸秆 发酵 饲料原料 预处理 影响日素 ‘ 。 ’ 一 。 ? 中圉分类号 $816．53 0 前 言 我国人多地少，粮食产量多年来始终在人均 400千克左右徘徊 。因此 ，我国饲料工业将长 期面临原料紧缺的难题，开发饲料资源是我国的一项长期国策．秸秆是地球上产量极大的饲料 资源，我国秸秆年产量估计达4～5亿吨。由于高的粗纤维含量，使得秸秆饲料营养价值低，应 用范围窄，造成资源的极大浪费。在我国除去造纸、燃料及建筑材料等各项需要，可供开发秸秆 资源量约台 2．5～3亿吨。开发秸秆筒料的关键是降低其粗纤维含量，提高蛋白质含量，提高生 物利用率 为此，科学家们多年来散了大量的研究工作，但均未取得较大突破，并逐渐将研究方 向集中到利用生物工程技术降解纤维素合成蛋白课题上来。 虽然 自然界许多微生物能利用纤维 素进行生长繁殖 ，但大多纤维素酶活力不高 ，生长缓 慢。要解决这一问题 ，一方面要继续选育纤维素分解能力强的优良菌种，并建立相应的有效的 发酵工艺，以大幅度提高纤维素分解率；另一方面由于秸秆类原料结晶度高，结构紧密，以及本 质素、蜡质等成分形成的物理性保护结构，使得纤维索、半纤维素等可被某些微生物利用的成 分不能充分暴露，削弱了现有菌种对纤维素的分解能力。这就要求须对秸秆原料进行预处理， 以破坏其物理结构，提高纤维索敏感性，促进纤维素的徽生物分解。 为提高秸秆发酵全纤维降解率，率文研究了各种物理和化学预处理方法，以确定一种简单 有效的原料预处理工艺，为下一步研究打下基础。 1 材料与方法 1-{ 原料 本试验所采用原料为鞲草．棉秆、稻壳等秸秆及少量麸皮，其全纤维含量见表 1。 1．2 茁种 康氏木霉(TrichodeEma koningiDWF103。 收祷日期；l993—09—3．4 本研究属国家 八五 科技攻关项 目内容 维普资讯 6 武 汉 食 品 工 业 学 院 学 报 1．3 培养基 1．3．1 菌种保藏培养基 马铃薯琼脂培养基。 1．3．2 种于培养基 碱处理稻草粉 65 ．苏皮 3s ， 加 200 无机营养液。含水量约为 69 ～70 ． 1．3．3 发酵培养基 秸秆 8O ，麸皮 20 ，加 200 无机营养液 ，含水量约为 69 ～7O 。 表 1 主要原料的成分 ( ) 戒 分 稻草 棉秆 稻壳 麸皮 全纤维 3O 9 29．7 31．5 18．0 水 分 11．5 1z．9 12．8 10．8 无机营养液配方：硫酸氨 l2．5g，磷酸二氢钾 3．og，自来水 1000m|。 1．4 培养方法 采用饭盒固体发酵，培养基灭菌条件为 latin，30min，固体菌种接种量为 2 ～ 3 ，培养温度为30℃，时间为 1lO～112h。 1．5 蓿秆处理方法 物理法：切草器切碎，粉碎机粉碎，压力锅蒸汽处理，电热膨化机膨化等。 化学法：采用 NaOH，石灰，氨水，H SO。等处理。过程为称料一处理一过滤一水洗一中和 一风干 (氨水处理省去水洗中和) 1．6 分析方法 1．6．1 全 纤维测定方法 0．5g样品加中性洗涤剂 50ml，100℃加热 1h，抽滤，滤渣加 75 H SO．，25℃水解 3h，加水稀释至 H SO．浓度为 7 ，放置过夜 ；过滤定容，用 DNS(2．5一二硝 基水杨酸)比色定糖法测出还原糖含量，按下式计算仝纤维含量 全纤维含量 =生(- ×10％ 式中：f一 由标准曲线查及的葡萄糖浓度(mg／m1) w一 样品重(rag) 一 水份含量( ) 1．6．2 发酵干物质损失率计算 干物质损失率=塞壁萱王萎番薷芊誊譬垂王堇重量X 10 1．6．3 全纤维降解率计算 全纤维降解率=蕉壁堂堕兰鬟嚣 蘩 幽 × 。 2 结果与讨论 2．1 原料 的选择与 比较 选取 本地区产量较 大的稻草、稻壳 、棉秆为原料，粉碎后用 3 NaOH溶液处理，接木霉发酵结果见表2。 表 2 不同原料接术霉发酵结果(以干重计算 ，以下同) 维普资讯 4鲰 王亚林等：秸拜发醇饲料原料预处理工艺比较篾影响因素 结果表明：术霉对不同的秸秆原料分解程度有较大差异 以稻壳 不易分解，其产品