汽爆作为秸秆饲料化技术的可行性探究

来源 :中国生物工程学会第六次全国会员代表大会暨第九届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:TIMLEE123
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  随着畜产品的社会需求压力日益加剧,畜牧业生产规模不断扩大,饲料资源短缺问题日益突出,人畜争粮矛盾越发尖锐,饲料行业的可持续发展遭受巨大挑战.与此同时,我国的非粮饲料资源特别丰富,尤其是秸秆资源产量巨大,若其得到有效利用将很大程度上缓解饲料资源不足.秸秆纤维含量高,是反刍动物重要的日粮组分和营养来源.通常,成熟秸秆的木质化程度较高,密实的木质纤维化结构很难被微生物消化和酶解,是其抗消化的关键因素.长期以来,国内外专家一直在积极探索各种秸秆加工技术以提高其饲用价值,常见的秸秆处理方法大致可分为物理方法、化学方法和生物学方法及各种方法组合应用.粉碎揉搓、加酸加碱等理化方法简便易行,但作用效果十分有限;青贮和黄贮是目前应用最为广泛的秸秆处理方法,很好的保存了秸秆的营养价值并改善其适口性和消化率,但其对秸秆木质纤维素结构的破坏作用有限且变异大,而且也不适用于干枯成熟秸秆的加工处理.近些年来,汽爆秸秆在生物质能源、工业材料及农业化肥等领域有着广泛的应用.汽爆是利用饱和水蒸汽将纤维原料加热至一定压力,使高压蒸汽渗入纤维内部,然后骤然减压,蒸汽从物料孔隙膨胀释放,使纤维发生机械断裂和化学变化的生物质预处理手段.研究表明,汽爆处理可有效破坏秸秆木质化结构,使原料中大部分半纤维素和少量木质素和纤维素降解而溶出.在秸秆制浆和糖化发酵等工业领域的广泛应用证明汽爆技术是一种有效的生物质预处理方法,但其作为饲料资源开发技术在畜牧生产中的应用价值还有待验证.为评估汽爆作为秸秆饲料化处理技术的可行性,本研究通过常规化学分析、体外产气量法以及模型预测等方法综合评价三种常见秸秆(玉米秸、小麦秸和稻秸)的汽爆处理效果.结果显示:汽爆处理后,秸秆的干物质和灰分的比例显著升高(P<0.05),同时中性洗涤纤维的比例则显著降低(P<0.01);不同种类秸秆的蛋白质、酸性洗涤纤维和木质素的比例变化不一致.汽爆处理消除(P<0.01)了秸秆体外发酵的延滞期(lag),提高(P<0.01)了产气速率(c)和前期的产气量(48h前),却降低(P<0.01)了理论最大产气量(B);汽爆处理对玉米秸和稻秸发酵产气的提升作用比小麦秸的效果好.汽爆处理显著提高(P<0.01)秸秆的粗饲料相对值(%)、干物质采食量(%BW)和粗饲料分级指数(MJ/d).以上结果表明,汽爆处理使秸秆理化特性发生很大变化,粗饲料品质大幅度提高,由此可见,汽爆技术在饲料领域有很好的应用前景.
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