一種牛飼料用甘蔗渣的堿處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及蔗渣制備成牛飼料的預(yù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 甘蔗渣是甘蔗在糖廠進(jìn)行加工的一種主要副產(chǎn)物，是我國物質(zhì)資源的重要組成部 分，但由于質(zhì)地粗硬、纖維素含量高，作為飼料資源的應(yīng)用具有適口性差，養(yǎng)分低，消化率低 等特點(diǎn)，直接飼喂動(dòng)物采食量低，因此必須尋找新的途徑解決該問題。如果能提高其進(jìn)食率 并提高其營養(yǎng)成分，甘蔗渣作為反芻動(dòng)物的飼料便成為緩解人畜爭糧問題和增加飼料品種 來源的重要途徑，也符合我國畜牧業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。甘蔗渣目前除部分用作造紙、建材原 料外，大部分都被作燃料燒掉，非常可惜。甘蔗渣是一大筆非常集中而又?jǐn)?shù)量較多的資源， 但是如果不經(jīng)過科學(xué)的加工處理，這些資源也將無法作為能源再加以利用。
[0003] 目前蔗渣預(yù)處理方法主要有化學(xué)法、物理法和生物法。其中物理法功耗、設(shè)備要求 和成本都比較高;生物法雖操作比較簡單，但有效菌的篩選難度大，目前利用生物法處理蔗 渣的效率很低;化學(xué)法成本低，效率高，其中最常用的堿化處理方法主要有:①"濕法"堿化 法②"干法"堿化法:③其他堿化法。但這些方法都存在著:堿液與蔗渣混和不均勻，用水量 和產(chǎn)生污水量大，營養(yǎng)物質(zhì)損失嚴(yán)重，適口性差等。
[0004] 如專利CN94113454.7"發(fā)酵的蔗渣飼料和其制備及應(yīng)用"，公開的堿處理方法為 "通過將營養(yǎng)源及能夠在不低于PH9.5的堿性營養(yǎng)培養(yǎng)基中或在含有6.5w/w%氯化鈉的營 養(yǎng)培養(yǎng)基中繁殖的乳酸菌的種子培養(yǎng)物加到堿處理的蔗渣中，并發(fā)酵所得混合物而制得 的。"該發(fā)明人認(rèn)為由于氫氧化鈉的強(qiáng)堿性，相當(dāng)小量的氫氧化鈉即可使蔗渣混合物的pH保 持在相當(dāng)高的水平，從而很容易分解木質(zhì)素以軟化蔗渣的結(jié)構(gòu)，卻不容易破壞飼料所必需 的纖維素和半纖維素。另外，堿處理的蔗渣pH水平需在長時(shí)間里逐步降低到乳酸菌增殖的 范圍，并且在從堿處理的蔗渣制備發(fā)酵蔗渣飼料所需的25至90天的長時(shí)間里在進(jìn)一步降 低。而在氫氧化鈣和碳酸鈉的情況下，因?yàn)樗鼈兊膲A性較弱，提高了堿處理的成本，并且在 反芻動(dòng)物消耗過多堿試劑時(shí)須用大量的水，以致它們將大量排尿(詳見說明書第2頁）。因 此，該發(fā)明提供以相對(duì)低成本和相對(duì)短時(shí)間制備發(fā)酵蔗渣飼料的方法。其堿處理方法主要 是配合乳酸菌種子培養(yǎng)物需要的條件，適用該發(fā)明的氧化鈣不超過蔗渣的5%，較好在2至4 的范圍；與氧化鈣一起使用的氫氧化鈉的量不超過氧化鈣的用量，較好不多于3% (詳見說 明書第5頁）。該發(fā)明的堿處理時(shí)間為24 - 48小時(shí)，存在處理時(shí)間長、堿液用量大的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種牛飼料用甘蔗渣的堿處理方法。
[0006] 本發(fā)明通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：
[0007] (1)甘蔗渣預(yù)處理后放到濃度為5%-8%的NaOH溶液中，在25°c-60°c條件下，均勻 浸泡 10-30min;
[0008] (2)浸泡后的甘蔗渣擠壓去除堿液后，即得。
[0009] 優(yōu)選地:步驟(1)所述的甘蔗渣預(yù)處理，為甘蔗渣經(jīng)過粉碎、篩分，加水至含水量為 60-90% 〇
[0010] 優(yōu)選地:步驟（1)所述的甘蔗渣預(yù)處理，為甘蔗渣經(jīng)過粉碎、篩分，取粒徑為〇. 3-0 · 6cm的甘蔗渣，加水至含水量為70-80 % 〇
[0011]優(yōu)選地:步驟（1)所述的均勻浸泡，其方法為把甘蔗渣裝入透水性良好的袋子中， NaOH溶液浸泡過袋面，浸泡過程中袋子在溶液中不斷晃動(dòng)。
[0012] 優(yōu)選地:步驟（1)所述的均勻浸泡，其方法為把甘蔗渣和NaOH溶液置于旋轉(zhuǎn)鍋中， 浸泡過程不停轉(zhuǎn)動(dòng)，浸泡結(jié)束后，通過出液口的濾網(wǎng)放出NaOH溶液后，再倒出甘蔗渣。
[0013] 優(yōu)選地:步驟(2)所述的擠壓去除堿液，其擠壓方法為，手動(dòng)緩慢旋轉(zhuǎn)，使蔗渣慢慢 均勻鋪平于擠壓板上，在最大擠壓力的刻度上至少保持l〇min。
[0014] 優(yōu)選地:步驟(2)所述的擠壓去除堿液，其擠壓方法為將堿化后的蔗渣均勻分布在 擠壓板上;緩慢擠出堿液;在壓力最大處，保持1 〇分鐘以上，使堿液充分被擠出。
[0015] 優(yōu)選地:步驟(2)浸泡后的甘蔗渣擠壓去除堿液，水分在60%以下。
[0016] 具體地，本發(fā)明牛飼料用甘蔗渣的堿處理方法如下：
[0017] (1)甘蔗渣粉碎，取粒徑為0.3-0.6cm的甘蔗渣，加水至含水量為60-90%，備用；
[0018] (2)將步驟（1)備用的甘蔗渣放到濃度為5 % -8 %的NaOH溶液中，在25 °C -60 °C條件 下，不斷擺動(dòng)或翻轉(zhuǎn)使其均勻浸泡10-30min;
[0019] (3)浸泡后的甘蔗渣均勻鋪平于擠壓板上，在最大擠壓力上至少保持10min。
[0020] (4)去除堿液后的甘蔗渣，60-80°C干燥至恒重，即得。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0022] 1、目前蔗渣的堿化處理大多存在著蔗渣與堿混合不均勻，堿化效果差，清洗去堿 時(shí)耗水量大，營養(yǎng)物質(zhì)損失嚴(yán)重，以及制成飼料后甘蔗渣中含堿量較高，牛需要喝大量的 水，排尿量大，對(duì)牛的身體健康影響較大及環(huán)境污染較大等缺點(diǎn)。本發(fā)明采用均勻浸泡法對(duì) 甘蔗渣進(jìn)行堿化處理;整個(gè)蔗渣堿化處理過程氫氧化鈉濃度低只需要少量水，且氫氧化鈉 基本上可以重復(fù)利用，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生堿污水，對(duì)環(huán)境污染極小，且堿化效果好，且設(shè)備簡 單、投資少，安全。
[0023] 2、結(jié)果顯示:本發(fā)明堿處理后的甘蔗渣纖維素含量提高了 80.1%、木質(zhì)素降低了 52.4%，木質(zhì)素與纖維素和半纖維素緊密結(jié)構(gòu)得到明顯解除。相比現(xiàn)存預(yù)處理方法本發(fā)明 方法具有還原糖得率高、酶解效率高和成本低的優(yōu)勢。電鏡掃描結(jié)果也顯示，蔗渣細(xì)胞壁表 面結(jié)構(gòu)破壞明顯。
[0024] 3、由于能達(dá)到均勻浸泡的效果，因此可直接使用低濃度NaOH溶液在短時(shí)間內(nèi)完成 浸泡來達(dá)到破壞甘蔗渣木質(zhì)素與纖維素和半纖維素緊密結(jié)構(gòu)的目的，從現(xiàn)有技術(shù)浸泡24 - 48小時(shí)，縮短到浸泡10-30min，極大地縮短了生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
[0025] 4、為了做到讓堿液把蔗渣細(xì)胞壁破壞后就迅速撤離，這樣堿化時(shí)間控制和擠壓操 作至關(guān)重要。在均勻浸泡后，用擠壓設(shè)備來擠壓出堿液，解決了堿液清除時(shí)用水量大、污水 產(chǎn)生量大的難題。利用擠壓設(shè)備，堿的去除率高（達(dá)90%以上），蔗渣堿化后水分可控，而且 通過擠壓，使蔗渣更加纖細(xì)，柔軟，改善了適口性，增加了動(dòng)物的消耗量，且能提高消化率。
【附圖說明】
[0026] 圖1:未經(jīng)過堿化處理的蔗渣表明結(jié)構(gòu)電鏡圖。
[0027] 圖2:實(shí)施例1中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結(jié)構(gòu)電鏡圖。
[0028] 圖3:實(shí)施例2中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結(jié)構(gòu)電鏡圖。
[0029] 圖4:實(shí)施例3中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結(jié)構(gòu)電鏡圖。
[0030] 圖5:實(shí)施例4中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結(jié)構(gòu)電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例是用于說明 本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的簡單改進(jìn)都屬于本發(fā)明 要求保護(hù)的范圍。
[0032]實(shí)施例1:甘蔗渣的堿化處理方法，具體操作步驟如下：
[0033] (1)甘蔗渣粉碎、篩分，取粒徑為0.3-0.6cm的甘蔗渣，加水，調(diào)至水分為70%，用透 水性良好的布袋包裝好，備用；
[0034] (2)配制濃度為8%的NaOH溶液，將步驟（1)包裝好的布袋放入到NaOH溶液中，浸泡 過面，在60°C條件下，不斷擺動(dòng)布袋確保蔗渣與堿液充分接觸，浸泡lOmin;
[0035] (3)浸泡后的甘蔗渣用擠壓設(shè)備擠壓去除堿液，緩慢旋轉(zhuǎn)螺旋擠壓手柄至最大壓 力處，停留lOmin，然后旋開得到擠壓蔗渣，65°C干燥至恒重，即得到堿化處理甘蔗渣，備用。
[0036] 經(jīng)測定，未經(jīng)堿化的蔗渣原材料中纖維素和木質(zhì)素的相對(duì)含量分別為30.7%和 20.2%，經(jīng)堿化處理后蔗渣材料的纖維素和木質(zhì)素相對(duì)含量分別為49.4%和13.8.%，纖維 素升高了60.9%、木質(zhì)素降低了31.7%，纖維素和木質(zhì)素的脫除明顯。
[0037]實(shí)施例2:甘蔗渣的堿化處理方法，具體操作步驟如下：
[0038] (1)甘蔗渣粉碎、篩分，取粒徑為0.3-0.6cm的甘蔗渣，調(diào)至水分為60 %，用透水性 良好布袋包裝好，備用；
[0039] (2)配制濃度為5%的NaOH溶液，將步驟（1)包裝好的布袋放入到NaOH溶液中，浸泡 過面，在25°C條件下，不斷擺動(dòng)布袋確保蔗渣與堿液充分接觸，浸泡30min;