响应面法优化蒸汽爆破小麦秸秆工艺

试验旨在利用Box-Behnken响应面法优化蒸汽爆破预处理小麦秸秆最佳条件,从而解决小麦秸秆营养成分利用率较低的问题。选取蒸汽压强(1.5～2.5 MPa)、水分含量(10%～50%)和维压时间(90～210 s)为自变量,瘤胃体外发酵产气速率为响应值,利用响应面建立回归模型并进行回归方程拟合,预测最佳工艺参数。结果显示:维压时间对瘤胃体外发酵产气速率的影响极显著(P0.01),蒸汽压强和水分含量对瘤胃体外发酵产气速率无显著影响(P0.05)。由F值可知:3个自变量对瘤胃体外发酵产气速率的影响大小依次为维压时间、蒸汽压强和水分含量。Box-Behnken响应面法优化蒸汽爆破预处理小麦秸秆的最优工艺参数为蒸汽压强1.77 MPa、水分含量49.91%和维压时间209.98 s。此条件下瘤胃体外发酵产气速率可达0.0794 mL/h。3次平行试验验证的体外发酵产气速率为0.0786 mL/h,与理论预测值误差仅为1.02%。将小麦秸秆在最佳爆破条件下重新爆破并进行体外发酵试验,与未蒸汽爆破的小麦秸秆相比,蒸汽爆破极显著降低了小麦秸秆中中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和半纤维素的含量(P0.01),同时极显著提高了体外发酵液中挥发性脂肪酸(VFA)和NH_3-N的含量(P0.01)。综上,采用响应面法优化蒸汽爆破小麦秸秆的条件合理可行,优化的蒸汽爆破参数可用于提高小麦秸秆营养价值的蒸汽爆破工艺中。     

响应面法优化蒸汽爆破小麦秸秆工艺

试验旨在利用Box-Behnken响应面法优化蒸汽爆破预处理小麦秸秆最佳条件，从而解决小麦秸秆营养成分利用率较低的问题。选取蒸汽压强（1.5~2.5 MPa）、水分含量（10%~50%）和维压时间（90~210 s）为自变量，瘤胃体外发酵产气速率为响应值，利用响应面建立回归模型并进行回归方程拟合，预测最佳工艺参数。结果显示：维压时间对瘤胃体外发酵产气速率的影响极显著（P<0.01），蒸汽压强和水分含量对瘤胃体外发酵产气速率无显著影响（P>0.05）。由F值可知：3个自变量对瘤胃体外发酵产气速率的影响大小依次为维压时间、蒸汽压强和水分含量。Box-Behnken响应面法优化蒸汽爆破预处理小麦秸秆的最优工艺参数为蒸汽压强1.77 MPa、水分含量49.91%和维压时间209.98 s。此条件下瘤胃体外发酵产气速率可达0.0794 mL/h。3次平行试验验证的体外发酵产气速率为0.0786 mL/h，与理论预测值误差仅为1.02%。将小麦秸秆在最佳爆破条件下重新爆破并进行体外发酵试验，与未蒸汽爆破的小麦秸秆相比，蒸汽爆破极显著降低了小麦秸秆中中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）和半纤维素的含量（P<0.01），同时极显著提高了体外发酵液中挥发性脂肪酸（VFA）和NH₃-N的含量（P<0.01）。综上，采用响应面法优化蒸汽爆破小麦秸秆的条件合理可行，优化的蒸汽爆破参数可用于提高小麦秸秆营养价值的蒸汽爆破工艺中。     

不同预处理方法对玉米秸秆水解糖化效果的影响

以玉米秸秆为原料,经蒸汽爆破和湿氧化预处理后,对湿氧化玉米秸秆进行酸水解和酶水解,考察玉米秸秆经过不同预处理后其纤维素、半纤维素含量及结构的变化。研究结果表明,湿氧化预处理玉米秸秆可有效地去除半纤维素,分离出纤维素,更有利于水解。酸水解能提高纤维素的水解率,是酶水解的1.12倍。利用纤维素生物转化生产饲料和肥料是实现纤维素高值化的研究方向。     

不同尿素添加剂量对蒸汽爆破玉米秸秆体外瘤胃发酵和功能微生物数量的影响

本试验旨在通过瘤胃体外发酵法研究不同尿素添加剂量对蒸汽爆破玉米秸秆瘤胃发酵和功能微生物数量的影响。采用2×3双因素试验设计,即2种玉米秸秆底物(未处理玉米秸秆与蒸汽爆破玉米秸秆)和3个尿素添加剂量(0、20、100 mg/dL),体外发酵72 h后测定总产气量、瘤胃发酵参数和功能微生物数量。结果显示:1)蒸汽爆破处理使玉米秸秆中中性洗涤纤维(NDF)和半纤维素含量降低,中性洗涤可溶物(NDS)和酸性洗涤纤维(ADF)含量增加。2)与未处理玉米秸秆相比,蒸汽爆破玉米秸秆的总产气量显著升高(P0.01);随着尿素添加剂量的增加,总产气量线性降低(P0.01)。3)玉米秸秆类型和尿素添加剂量对干物质消失率(DMD)(P0.01)和氨态氮(NH3-N)浓度(P=0.02)有显著的交互作用,蒸汽爆破玉米秸秆的DMD显著高于未处理玉米秸秆(P0.05);相同尿素添加剂量下,蒸汽爆破玉米秸秆的NH3-N浓度显著低于未处理玉米秸秆(P0.05)。4)与未处理玉米秸秆相比,蒸汽爆破玉米秸秆的总挥发性脂肪酸(VFA)和乙酸浓度显著升高(P0.05);随着尿素添加剂量的增加,玉米秸秆的总VFA(P0.05)和乙酸浓度(P=0.04)存在二次剂量效应。5)玉米秸秆类型与尿素添加剂量对于总菌(P0.01)、甲烷菌(P=0.04)和原虫数量(P0.01)存在显著交互作用。结果提示,蒸汽爆破处理改变玉米秸秆的化学组成,通过增加功能微生物的数量来改善瘤胃发酵;在本底氨浓度(10.82 mg/dL)的基础上,添加适量(20 mg/dL)尿素可提高玉米秸秆体外发酵的总VFA产量,而过量添加尿素则会抑制玉米秸秆体外瘤胃发酵,但蒸汽爆破处理可缓解高氨浓度对其产生的不利影响。     

平菇处理小麦和水稻秸秆对纤维成分和体外瘤胃发酵特征的影响

本试验旨在研究平菇处理小麦和水稻秸秆对纤维成分和体外瘤胃发酵特征的影响。选用未处理和平菇处理的小麦和水稻秸秆作为发酵底物,通过瘘管采集3只成年湘东黑山羊的瘤胃液,进行体外模拟瘤胃发酵72 h试验。结果表明:平菇处理小麦秸秆显著降低酸性洗涤木质素含量(P0.05),显著提高72 h总产气量、干物质降解率和甲烷产量(P0.05);平菇处理水稻秸秆显著提高酸性洗涤木质素含量和氢气产量及含量(P0.05),显著降低半纤维素含量、72 h总产气量、中性洗涤纤维降解率、挥发性脂肪酸浓度和甲烷产量及含量(P0.05);此外,平菇处理小麦和水稻秸秆显著降低乙酸比例(P0.05),显著提高丙酸比例(P0.05)。由此得出,平菇处理小麦秸秆可降低木质素含量,有助于瘤胃纤维降解和丙酸生成;平菇处理水稻秸秆会增加木质素沉积,抑制瘤胃纤维降解以及挥发性脂肪酸和甲烷生成,造成氢气累积和丙酸生成。     

添喂淀粉对饲喂玉米秸秆绵羊瘤胃消化代谢的影响

将5只2.5岁龄装置了永久性瘤胃瘘管和十二指肠瘘管的新疆美利奴羯羊,采用5×5拉丁方设计,分别按0、2、4、6或8 g/d.kg体重添喂纯玉米淀粉,以研究添喂淀粉对饲喂玉米秸秆绵羊瘤胃消化代谢的影响。结果表明,给饲喂玉米秸秆为主的绵羊添喂淀粉,可使瘤胃液氨态氮浓度降低、挥发性脂肪酸浓度升高。玉米秸秆型日粮中含有适量的淀粉(8.5%~16.9%)可提高纤维素、半纤维素的消化率,增加到达小肠的瘤胃微生物蛋白量。但如果淀粉含量过高,则造成纤维素、半纤维素的消化率降低,到达小肠的瘤胃微生物蛋白、饲料蛋白质和总粗蛋白质量减少。     

白腐真菌在秸秆养畜中的应用

1提高秸秆的利用率大量研究表明,白腐真菌可使秸秆中木质素降解率达到40%~60%,纤维素和半纤维素降解率达到20%~40%,干物质损失10%~40%。用白腐真菌发酵1个月后的切碎麦秸,不仅粗蛋白质含量有所提高,且秸秆的消化率可提高2~3倍。用白腐真菌发酵稻草,发酵后木质素含量降低13.7%~2     

响应面法优化玉米秸秆饲料的蒸汽爆破加工工艺

为了确定蒸汽爆破预处理玉米秸秆饲料的最优反应条件,以汽爆玉米秸秆还原糖得率为指标,根据BoxBehnken试验设计原理,分析了蒸汽压强、维压时间和预浸水分含量对玉米秸秆还原糖得率的影响,并建立了数学模型。结果表明:蒸汽压强和维压时间对汽爆玉米秸秆水解还原糖得率有显著影响(P0.01),水分预浸增强了秸秆预处理效果。在考虑实际生产与汽爆后秸秆饲料感官特性前提下,最优汽爆条件为蒸汽压强2.2 MPa,维压时间200 s,预浸水分含量10%的条件下,汽爆玉米秸秆的还原糖得率可达4.33%。     

白腐真菌对稻草中木质素、纤维素降解的影响

在我国可用作饲料的农作物秸秆有多种,但具有共同营养的特点:蛋白质、可溶性碳水化合物、矿物质和胡萝卜素含量低,而粗纤维含量高。有关秸秆处理的方法有多种,微生物处理秸秆是人们最早应用秸秆作为饲料的方法之一,它与物理、化学等方法处理相比,具有投资少,操作简单,不污染环境等优点。秸秆的粗纤维包括纤维素、半纤维素和木质素,其中纤维素和半纤维素能够被草食动物的瘤胃微生物充分降解利用,但由于木质素和纤维素之间镶嵌在一起形成坚固的酯键,阻碍了瘤胃微生物及单胃动物对纤维素的降解,导致秸秆消化率低。因此提高秸秆的消化率的关键是…     

温度对侧耳菌处理秸秆饲料营养价值及纤维分解酶活性的影响

试验旨在研究温度对侧耳菌处理玉米秸秆饲料营养价值及纤维分解酶活性的影响。在16,20和24℃温度条件下,采用侧耳菌处理玉米秸秆饲料,测定处理秸秆纤维素、半纤维和木质素含量、纤维素和木质素分解酶活性及秸秆养分瘤胃消失率。结果表明,在3个温度条件下,处理秸秆的纤维素、半纤维素和木质素含量均随时间的延长而降低。16℃组3种纤维含量降低速度(P<0.05)、酶活性(P<0.01)及干物质瘤胃消失率(DMD₄₈)(P<0.05)显著低于20和24℃组,而20℃组与24℃组以上指标没有显著差异,这2组秸秆DMD₄₈随着时间延长而增加,21 d后趋于稳定。结果显示温度显著影响侧耳菌处理秸秆饲料的纤维含量和营养价值,16℃处理秸秆显著低于20~24℃,而20℃与24℃处理秸秆饲料的纤维含量和营养价值差异不显著。     

奶牛酶解秸秆饲料的研究

如何充分科学地利用好秸秆资源,变废为宝,成为农村面临的重大问题.秸秆类饲料的营养特点是粗纤维含量高、消化率低.纤维素和半纤维素是植物细胞壁（如小麦秸、玉米秸、稻草秸、大豆秸、花生秸、甘蔗渣和橘子渣）的主要成分,与木质素交织在一起很难被反刍动物瘤胃微生物完全降解,增加纤维素和半纤维素的降解率可潜在的提高动物的生产性能.酶制剂作为新一代饲料添加剂在畜牧业中的应用越来越普遍.人们根据酶能促进蛋白质、脂肪、淀粉、粗纤维分解的作用,深入研究找到一种能补充瘤胃微生物消化能力的物质—外源性酶制剂,来提高饲料利用率和改善奶牛生产性能.     

Application of Straw Steam Explosion Technology in Livestock Production

Steam explosion technology is a comprehensive fiber processing craft of physical and chemical,which through vapor phase heating and exploding effect to achieve the purpose of changing fiber chemical composition and structure.It can improve the potential of animal feed intake and digestibility of straw,and contribute to the straw resources utilization in China.The author introduced the principle and processing technology of steam explosion,summarized the difference of steam explosion making on straw nutritional value and the problems of this techndogy in straw feed development,and its application prospects in livestock production,hoping to provide the reference for its application in livestock.     

秸秆蒸汽爆破技术在畜牧生产中的应用研究进展

蒸汽爆破技术是一种物理化学相结合的纤维处理工艺,通过蒸汽蒸煮和爆破作用达到改变纤维化学组成和结构的目的。采用蒸汽爆破技术处理农作物秸秆,具有能够提高动物采食量和秸秆消化率的作用,有利于中国秸秆资源开发。作者介绍了蒸汽爆破技术的原理及加工工艺,综述了蒸汽爆破技术对秸秆营养价值的影响及其在秸秆饲料开发领域存在的问题,并对其在畜牧生产中的应用前景作出展望,旨在对秸秆蒸汽爆破技术在畜牧业中应用奠定理论基础。     

酶制剂对水稻秸秆青贮发酵品质及体外消化特性的影响

为探讨纤维素酶、木聚糖酶及两种酶组合添加对水稻秸秆青贮过程中结构性、水溶性碳水化合物组分含量及体外消化特性和发酵品质的影响，试验设4个处理组：1）0.3%蒸馏水（对照组，CO）；2）0.3%纤维素酶（CE）；3）0.3%木聚糖酶（XE）；4）0.15%纤维素酶+0.15%木聚糖酶（组合酶组，CX），分别于青贮3、7、14、30 d后取样分析。结果表明，与CO相比，CE、XE和CX组显著提高了乳酸、葡萄糖、果糖和蔗糖含量，显著降低了pH值、氨态氮、总挥发性脂肪酸、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、纤维素和半纤维素含量，减少了干物质损失（P<0.05）。酶制剂显著提高了水稻秸秆青贮饲料24、48和72 h时的累积产气量和干物质体外消化率（P<0.05）。青贮末期CX组有最高的乳酸含量（34.13 g·kg^-1 DM）、体外产气量（68.27 mL）、干物质体外消化率（61.31%）和最低的pH值（4.36）。与CE和XE相比，CX组水溶性碳水化合物（葡萄糖、果糖和蔗糖）含量更高。综上所述，添加酶制剂可促进结构性碳水化合物的降解，提高水溶性碳水化合物的含量，改善水稻秸秆青贮发酵品质及体外消化率，与CE和XE相比，CX组发酵品质、碳水化合物的降解转化和体外消化特性更好。     

不同添加剂发酵处理对汽爆玉米秸秆发酵品质及微生物数量的影响

为研究不同添加剂对汽爆玉米秸秆发酵品质与微生物数量的影响,本研究以干黄玉米秸秆为原料,经蒸汽爆破处理后,添加Sila-Max、Sila-Mix、纤维活性菌(活性菌)进行密封发酵,以不添加任何添加剂为对照(CK),发酵60 d后取样分析不同处理秸秆营养成分、发酵品质以及微生物数量变化.结果表明:1)不同添加剂处理下汽爆玉米秸秆粗蛋白(crude protein,CP)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)和粗灰分(crude ash,Ash)含量无显著差异(P>0.05),但与汽爆前干黄玉米秸秆相比,青贮后的汽爆玉米秸秆CP含量提高了2.01～2.05倍,NDF和ADF含量则分别降低了18.16％～20.17％和2.38％～3.94％,淀粉含量活性菌组最高,与Sila-Max、Sila-Mix组无显著差异(P>0.05).2)发酵过程中,活性菌组、CK组出现霉变情况,霉变量分别达5.07％和7.75％,而其余处理组未出现霉变现象.3)活性菌组乳酸含量显著高于其他处理(P<0.05);Sila-Max组汽爆玉米秸秆的乙酸、丙酸、丁酸含量显著高于其他处理(P<0.05).4)不同添加剂处理下,发酵后汽爆玉米秸秆中微生物数量出现不同变化,乳酸菌数量Sila-Max组显著高于其他处理组(P<0.05);好氧细菌和梭菌数CK组显著高于其他处理(P<0.05),但与Sila-Max组无显著差异(P>0.05);霉菌在Sila-Max、Sila-Mix组均未检测到,在CK组和活性菌组中分别达3.17和3.47 lg cfu·g-1.5)主成分与隶属函数综合分析得出,Sila-Max(0.55)>Sila-Mix(0.42)>活性菌(0.41)>CK(0.20).综上,不同添加剂发酵处理对汽爆玉米秸秆发酵品质及微生物数量有一定影响,活性菌虽能增加乳酸含量,但在抑制有害微生物,防止霉变方面有所欠缺;Sila-Max可以提高乳酸菌、乙酸、丙酸含量,抑制有害微生物活动,防止霉变,并具有抑制二次发酵的潜力;Sila-Mix能够提高汽爆玉米秸秆乳酸菌数量,抑制有害微生物的活动,防止霉变.综合主成分与隶属函数得分,汽爆玉米秸秆青贮时添加Sila-Max综合表现最优,可以推广使用.     

农作物秸秆的生物发酵研究进展

我国农作物秸秆资源丰富.采用正确有效的处理方法,可有效提高农作物秸秆的营养价值.生物处理法可提高低质量纤维作物残留物的饲料价值,是调制农作物秸秆的最优选择.利用不同生物菌对农作物秸秆进行生物发酵可破坏木质纤维素复合物,释放游离纤维素,提高饲用价值.文章综述农作物秸秆的生物发酵机理、发酵方式,营养物质、有效降解率、消化率...     

不同添加剂发酵处理对汽爆玉米秸秆发酵品质及微生物数量的影响

为研究不同添加剂对汽爆玉米秸秆发酵品质与微生物数量的影响,本研究以干黄玉米秸秆为原料,经蒸汽爆破处理后,添加Sila-Max、Sila-Mix、纤维活性菌(活性菌)进行密封发酵,以不添加任何添加剂为对照(CK),发酵60 d后取样分析不同处理秸秆营养成分、发酵品质以及微生物数量变化。结果表明：1)不同添加剂处理下汽爆玉米秸秆粗蛋白(crude?protein, CP)、中性洗涤纤维(neutral?detergent?fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(acid?detergent?fiber, ADF)和粗灰分(crude?ash, Ash)含量无显著差异(P > 0.05),但与汽爆前干黄玉米秸秆相比,青贮后的汽爆玉米秸秆CP含量提高了2.01～2.05倍,NDF和ADF含量则分别降低了18.16%～20.17%和2.38%～3.94%,淀粉含量活性菌组最高,与Sila-Max、Sila-Mix组无显著差异(P > 0.05)。2)发酵过程中,活性菌组、CK组出现霉变情况,霉变量分别达5.07%和7.75%,而其余处理组未出现霉变现象。3)活性菌组乳酸含量显著高于其他处理(P < 0.05);Sila-Max组汽爆玉米秸秆的乙酸、丙酸、丁酸含量显著高于其他处理(P < 0.05)。4)不同添加剂处理下,发酵后汽爆玉米秸秆中微生物数量出现不同变化,乳酸菌数量Sila-Max组显著高于其他处理组(P < 0.05);好氧细菌和梭菌数CK组显著高于其他处理(P < 0.05),但与Sila-Max组无显著差异(P > 0.05);霉菌在Sila-Max、Sila-Mix组均未检测到,在CK组和活性菌组中分别达3.17和3.47 lg cfu·g?1。5)主成分与隶属函数综合分析得出,Sila-Max (0.55) > Sila-Mix (0.42) > 活性菌(0.41) > CK (0.20)。综上,不同添加剂发酵处理对汽爆玉米秸秆发酵品质及微生物数量有一定影响,活性菌虽能增加乳酸含量,但在抑制有害微生物,防止霉变方面有所欠缺;Sila-Max可以提高乳酸菌、乙酸、丙酸含量,抑制有害微生物活动,防止霉变,并具有抑制二次发酵的潜力;Sila-Mix能够提高汽爆玉米秸秆乳酸菌数量,抑制有害微生物的活动,防止霉变。综合主成分与隶属函数得分,汽爆玉米秸秆青贮时添加Sila-Max综合表现最优,可以推广使用。     

纤维素酶和木聚糖酶对象草青贮发酵品质及体外消化率的影响

为探讨纤维素酶和木聚糖酶对象草（Pennisetum purpureum Schumach）青贮发酵品质与体外消化率的影响，试验设对照组（CK）、添加纤维素酶组（CE）、添加木聚糖酶组（XE）和组合添加酶组（CX，纤维素酶+木聚糖酶）。青贮7，30，60，90 d后开窖取样，测定相关指标。结果表明：与对照组相比，CE，XE和CX组显著提高了乳酸含量（P<0.05），降低了pH、氨态氮/总氮和干物质损失；添加酶处理组中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber，ADF）、纤维素、半纤维素含量均低于对照，并且水溶性碳水化合物、葡萄糖、果糖和蔗糖含量增加；体外发酵试验中，CE，XE和CX组青贮饲料干物质消化率、中性洗涤纤维消化率、酸性洗涤消化率和体外产气均显著高于CK（P<0.05），且CX组体外产气量最高，而CE与XE之间差异不显著。综上，添加纤维素酶、木聚糖酶提高了象草青贮发酵品质与体外消化率，组合添加酶效果更好。