一種牛飼料用甘蔗渣的堿處理方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及農(nóng)業(yè)技術領域，特別涉及蔗渣制備成牛飼料的預處理方法。
【背景技術】
[0002] 甘蔗渣是甘蔗在糖廠進行加工的一種主要副產(chǎn)物，是我國物質資源的重要組成部 分，但由于質地粗硬、纖維素含量高，作為飼料資源的應用具有適口性差，養(yǎng)分低，消化率低 等特點，直接飼喂動物采食量低，因此必須尋找新的途徑解決該問題。如果能提高其進食率 并提高其營養(yǎng)成分，甘蔗渣作為反芻動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)長遠發(fā)展的目標。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數(shù)量較多的資源， 但是如果不經(jīng)過科學的加工處理，這些資源也將無法作為能源再加以利用。
[0003] 目前蔗渣預處理方法主要有化學法、物理法和生物法。其中物理法功耗、設備要求 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)物質損失嚴重，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)明人認為由于氫氧化鈉的強堿性，相當小量的氫氧化鈉即可使蔗渣混合物的pH保 持在相當高的水平，從而很容易分解木質素以軟化蔗渣的結構，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天的長時間里在進一步降 低。而在氫氧化鈣和碳酸鈉的情況下，因為它們的堿性較弱，提高了堿處理的成本，并且在 反芻動物消耗過多堿試劑時須用大量的水，以致它們將大量排尿(詳見說明書第2頁）。因 此，該發(fā)明提供以相對低成本和相對短時間制備發(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)明的堿處理時間為24 - 48小時，存在處理時間長、堿液用量大的缺點。

【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現(xiàn)：
[0007] (1)甘蔗渣預處理后放到濃度為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。
[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溶液置于旋轉鍋中， 浸泡過程不停轉動，浸泡結束后，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，手動緩慢旋轉，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，不斷擺動或翻轉使其均勻浸泡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 時耗水量大，營養(yǎng)物質損失嚴重，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，對牛的身體健康影響較大及環(huán)境污染較大等缺點。本發(fā)明采用均勻浸泡法對 甘蔗渣進行堿化處理;整個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 基本上可以重復利用，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生堿污水，對環(huán)境污染極小，且堿化效果好，且設備簡 單、投資少，安全。
[0023] 2、結果顯示:本發(fā)明堿處理后的甘蔗渣纖維素含量提高了 80.1%、木質素降低了 52.4%，木質素與纖維素和半纖維素緊密結構得到明顯解除。相比現(xiàn)存預處理方法本發(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。電鏡掃描結果也顯示，蔗渣細胞壁表 面結構破壞明顯。
[0024] 3、由于能達到均勻浸泡的效果，因此可直接使用低濃度NaOH溶液在短時間內(nèi)完成 浸泡來達到破壞甘蔗渣木質素與纖維素和半纖維素緊密結構的目的，從現(xiàn)有技術浸泡24 - 48小時，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胞壁破壞后就迅速撤離，這樣堿化時間控制和擠壓操 作至關重要。在均勻浸泡后，用擠壓設備來擠壓出堿液，解決了堿液清除時用水量大、污水 產(chǎn)生量大的難題。利用擠壓設備，堿的去除率高（達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，柔軟，改善了適口性，增加了動物的消耗量，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構電鏡圖。
[0027] 圖2:實施例1中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結構電鏡圖。
[0028] 圖3:實施例2中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結構電鏡圖。
[0029] 圖4:實施例3中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結構電鏡圖。
[0030] 圖5:實施例4中經(jīng)過擠壓去除堿液的蔗渣表明結構電鏡圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。應該理解的是，本發(fā)明的實施例是用于說明 本發(fā)明而不是對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明的實質對本發(fā)明進行的簡單改進都屬于本發(fā)明 要求保護的范圍。
[0032]實施例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備擠壓去除堿液，緩慢旋轉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素的相對含量分別為30.7%和 20.2%，經(jīng)堿化處理后蔗渣材料的纖維素和木質素相對含量分別為49.4%和13.8.%，纖維 素升高了60.9%、木質素降低了31.7%，纖維素和木質素的脫除明顯。
[0037]實施例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，不斷擺動布袋確保蔗渣與堿液充分接觸，浸泡30min;