[发明专利]水解膨化饲料及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种饲料，具体的说，涉及一种经过水解、膨化处理的木质纤维饲料。

本发明还涉及上述饲料的制造方法。

【背景技术】

我国每年产生秸秆约7亿吨，其中，玉米秸秆约2.2亿吨，水稻秸秆1.2亿吨、小麦秸秆1.1亿吨、大豆秸秆和棉秆数千万吨，稻谷壳、玉米芯等农业废弃物近千万吨，80％以上未经合理利用，直接焚烧或腐烂。秸秆、谷物壳、玉米芯、椰衣、棕榈叶、木/竹边角料、树枝、杂草、蔗渣等木质纤维材料，细胞壁中木质素含量高，严密的包裹着纤维素和半纤维素。

其中，以秸秆为例，纤维素含量约为35～59％，由葡萄糖脱水缩合而成，禽畜自身消化酶无法消化，可由草食动物的消化道共生菌分泌的消化酶水解，亦可被高温酸水解，但温度过高时，产生大量5-羟甲基糠醛类副产物，对菌体有抑制作用；半纤维素含量约为15～35％，分子量较小，主要由120个以内的戊糖、己糖分子脱水缩合而成，包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖、果糖、葡萄糖等，易被酸、碱水解而重新获得单糖及副产物，高温易糊化；木质素通过酯键、糖苷键、氢键等与半纤维素和纤维素紧密嵌合，为自然界储量最丰富的芳香族衍生物，非晶体，在100℃以下几乎不熔化，达到140℃已显著软化并聚集，具有热塑性和憎水性，木质素分子具有多种活泼的化学基团。天然木质素不能被禽畜消化酶及反刍动物瘤胃共生菌水解，但可以被碱皂化及碱性条件下氧化。

之外，风干秸秆中可溶性糖含量、蛋白含量、维生素含量、矿质元素含量均低于禽畜对饲料的最低要求。若直接饲喂，反刍动物消化率约为46％；奇蹄目草食性家畜消化率约为31％；更不能饲喂猪、鸡、鸭、鹅等单胃家禽家畜及龟鳖鱼虾蟹等水产。现有部分牛羊养殖者，为降低成本，直接饲喂未经处理的秸秆，并添加大量精饲料，改变瘤胃发酵类型，导致消化不良和代谢病。

目前，大多数种类的禽畜养殖的总成本中，饲料成本约占65％～78％，养殖规模越大，集约化程度越高，则该比例越高。单胃非草食性禽畜饲料成本和反刍动物精饲料成本中，约有四成成本来源于玉米等粮食饲料成分。随着粮食保护收购价逐年提高，现有的以粮食为主要成分的饲料价格也逐年上涨。而对于木质纤维含量高的粗饲料，现有技术中，诸如青贮、黄贮、微贮、氨化、热喷、螺杆挤压膨化、环模热压块等，只能喂养牛、羊、鹿、骆驼、马、驴、骡等大型草食性动物。但我国肉制品年消费构成中，猪肉约占66％，生猪年出栏约5亿只；不能消化吸收纤维素的家禽家畜水产的消费量约占我国肉制品构成的85％。因此，现有的以粮食为主体的饲料体系下，粮食价格与养殖成本、肉类价格密切相关。

一方面粮食价格高企、人畜争粮，另一方面秸秆难处理、难运输、难消化。因此，需要一种新的饲料及其生产加工技术，以秸秆、木屑等木质纤维素含量高的废料为原料，生产出可以被单胃动物和反刍动物都能利用的饲料。

现有青贮秸秆饲料，通过厌氧乳酸菌发酵，可以保持蜡熟期玉米秸秆中90％的养分，制备成本低。其缺点在于：

1、不适合于非反刍类的家禽家畜；

2、制备时间与取饲周期长，总量上至少有5％～25％的饲料因制备和取料过程中不同程度感染好氧杂菌；

3、不适于幼龄反刍动物，只适合于青年、成年反刍动物，如：犊牛在4月龄前不可饲喂青贮料。

4、蜡熟期秸秆的营养价值、消化率虽然高于干黄秸秆，但依然较低，青贮后的营养含量更低；

秸秆微贮技术、黄贮技术与青贮技术相似，但营养价值更低于青贮。

现有一种秸秆环模热压块技术，在高温下将秸秆熟化、糊化，反刍动物食用前泡水即可。该技术解决了秸秆占地面积大、运输储存不方便、适口性差的问题，其缺点在于：

1、只适合于大型食草动物。

2、没有解决秸秆的消化率低的问题；

3、没有解决秸秆的营养值低的问题。

现有一种热喷技术，将木质纤维物料在密封反应釜中加压升温至大约210℃，持续数秒或数分钟后，快开阀瞬间喷放，其缺点在于：

1、成套设备耗资巨大，投入产出比低、投资收益率低；

2、开机难停，爆破的噪音污染大；

3、物料贴壁、碳化后难以自洁；

4、可溶性糖含量提高有限，对单胃动物无效；

5、间歇性瞬间骤变出料，对设备材质要求高、损害大。

现有一种氨化秸秆技术，在反刍动物粗饲料中添加1％～5％的非蛋白氮，约占日粮蛋白总含氮量的20％～30％。其缺点在于：

1、只适合于青年、成年反刍动物；而不适合于单胃动物。