[發(fā)明專利]用秸稈制備高蛋白糖化飼料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910219117.8
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN101715872A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐升運(yùn);馬齊;趙文娟;張強(qiáng);陳衛(wèi)鋒;任平
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省科學(xué)院酶工程研究所
• 主分類號: A23K1/12
• 分類號: A23K1/12
• 代理公司: 中國科學(xué)院西安專利中心 61001
• 代理人: 任越

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于秸稈飼料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用酶技術(shù)制備秸稈飼料方法的改進(jìn)。

背景技術(shù)

我國的農(nóng)作物播種面積居世界第一，2008年各種農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量約為7.2億噸，其中玉米秸稈為1.82億噸。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，玉米秸稈主要用于農(nóng)村燃料，近年來部分秸稈被還田利用，但總量不大，大量的玉米秸稈被丟棄在田間或焚燒，造成資源浪費(fèi)，且嚴(yán)重污染環(huán)境。秸稈是草食性家畜粗飼料的重要來源，提高秸稈的營養(yǎng)價(jià)值和飼料利用率，可以解決秸稈的利用問題，減少環(huán)境污染，是解決畜牧業(yè)對糧食依賴的有效途徑。同時(shí)目前秸稈飼料的營養(yǎng)成分含量較低，表現(xiàn)為粗蛋白、脂肪和糖分含量較少，能量價(jià)值較低，而纖維含量很高，其粗纖維高達(dá)30％～45％，且木質(zhì)化程度較高、質(zhì)地堅(jiān)硬粗糙、適口性較差、難以消化，因此導(dǎo)致秸稈利用率不高的問題。

經(jīng)檢索，該領(lǐng)域的相關(guān)專利有：1.中國專利申請(95118343)公開了一種高蛋白糖化飼料及其制備方法，該發(fā)明應(yīng)用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿進(jìn)行降解，采用活性酵母菌發(fā)酵提高蛋白質(zhì)含量；該方法的酸堿腐蝕嚴(yán)重，不能充分降解秸稈養(yǎng)分，蛋白含量提高不多。2.中國專利申請(98118918)公開了一種農(nóng)作物秸稈高蛋白糖化生物飼料的生產(chǎn)方法，該發(fā)明也應(yīng)用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿進(jìn)行降解，然后采用木霉、曲霉和酵母混合發(fā)酵提高蛋白質(zhì)含量；該方法亦然是酸堿腐蝕嚴(yán)重，不能充分降解秸稈養(yǎng)分，蛋白含量提高不多。3.中國專利申請(99111172)為一種生物飼料制作劑及使用方法，其是用糖化酶、軟化劑、強(qiáng)堿等化學(xué)助劑軟化秸稈，然后應(yīng)用微生物改善秸稈的營養(yǎng)價(jià)值；該方法也存在酸堿腐蝕嚴(yán)重，不能充分降解秸稈養(yǎng)分，同時(shí)堿性條件不利于微生物的生長利用。

目前研究玉米秸稈的青貯、微貯、黃貯、酸貯、氨化、堿化等加工方法，其都是利用微生物發(fā)酵產(chǎn)酶充分降解玉米秸稈中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，但是以上方法在生產(chǎn)過程中存在發(fā)酵周期長、容易腐爛、難以儲存、污染環(huán)境的問題，影響了秸稈的有效利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用秸稈制備高蛋白糖化飼料的方法，使其具有操作簡便、秸稈降解利用率高、成本低、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，所制備的飼料在提高蛋白質(zhì)糖類含量的營養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，改善適口性，提高飼料消化吸收的利用率。

本發(fā)明提出的利用秸稈制備高蛋白糖化飼料的方法，主要原料可以選擇為粉碎的玉米秸稈和水稻秸稈，具體步驟包括：

步驟一、備料：將粉碎、過篩的秸稈粉生料蒸料0.5～1.5小時(shí)，得到滅菌熟料；

步驟二、復(fù)合酶水解糖化：將所得熟料與復(fù)合酶混合均勻，加入生料干重1～2倍的pH值4.5～5.5的水后，在40℃～55℃條件下降解4～6小時(shí)，得到水解混合物；所述復(fù)合酶的組成及用量按生料干重計(jì)為，木質(zhì)素酶50萬～150萬u/kg，纖維素酶100萬～300萬u/kg，果膠酶30萬～50萬u/kg，糖化酶60萬～100萬u/kg；

步驟三、微生物發(fā)酵：在水解混合物中按生料干重分別加入4％～6％的麩皮、1％～3％的尿素、2％～3％的玉米粉、4％～6％的釀酒酵母和4％～6％的植物乳酸桿菌，攪拌均勻后堆積發(fā)酵，在28～32℃條件下發(fā)酵24～30小時(shí)，得到含水飼料；

步驟四、成品飼料：將含水飼料干燥后即為高蛋白糖化飼料粉料，或是將含水飼料經(jīng)造粒形成高蛋白糖化飼料顆粒料。

本發(fā)明采用的秸稈屬于植物性飼料，由無數(shù)植物細(xì)胞所構(gòu)成，而植物細(xì)胞的內(nèi)容物包括有蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等養(yǎng)分，細(xì)胞壁主要由非淀粉多糖、木質(zhì)素和礦物質(zhì)等組成；緊密的結(jié)構(gòu)使纖維素、半纖維素和果膠等物質(zhì)難以暴露出來，不利于微生物的利用。本發(fā)明通過纖維素酶、果膠酶、糖化酶及木質(zhì)素酶的聯(lián)合作用，可將細(xì)胞壁中的纖維素、木聚糖、果膠物質(zhì)等降解成小分子片段，使細(xì)胞壁的交聯(lián)結(jié)構(gòu)受到破壞，促進(jìn)細(xì)胞壁分解，使細(xì)胞壁包裹的各種營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，提高了秸稈養(yǎng)分的利用率；再通過微生物發(fā)酵，繁殖產(chǎn)生大量的菌體蛋白，增加蛋白質(zhì)含量，提高了秸稈飼料的營養(yǎng)價(jià)值，改善了飼料的適口性，在飼料與家畜腸道中消化酶充分接觸時(shí)，使飼料的消化吸收率大大提高。