一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的方法及设备与流程

1.本发明涉及肉羊饲料加工技术领域，具体涉及一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的方法；本发明还涉及一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的设备。


背景技术：

2.充分开发利用粗饲料资源是保护天然草场，调节牧草供应，解决内蒙古自治区草畜矛盾的有效途径。秸秆作为一种重要的反刍动物粗饲料来源，资源极其丰富，本研究拟通过表观、消化、代谢三个层次系统分析饲喂秸秆肉羊生产性能低下的营养代谢机理，并运用日粮营养调控技术对碳水化合物与粗蛋白质的合理配比、矿物质营养需要量进行研究，减弱秸秆因高木质纤维素含量和低矿物质元素含量对瘤胃内粗蛋白质和碳水化合物同步发酵的限制作用，促进合成微生物蛋白，提高秸秆的营养价值和降解率，改善牲畜对秸秆的利用率，旨在为提高秸秆饲用化水平提供理论与实践依据；
3.基于上述，我们提出了一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的方法及设备。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的方法设备，以玉米秸秆作为粗饲料来源时，日粮碳水化合物和粗蛋白质的合理配比以及瘤胃中粗蛋白质和碳水化合物的同步发酵会极大地提高玉米秸秆的利用效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的方法，包括如下步骤：
7.s1、预处理：将玉米秸秆粉碎、蒸煮、烘干，得到玉米秸秆粗粉；
8.s2、筛分，将上述玉米秸秆粗粉过筛，滤除结块以及未彻底粉碎的材料；
9.s3、复合酶解：取上述过筛后玉米秸秆粗粉，加入柠檬酸，而后进行灭菌和冷却，冷却后加入复合酶，在45-55℃下酶解24-48h，得到酶解液；
10.所述复合酶采用纤维素酶、淀粉酶和糖化酶中的一种或者混合物；
11.s4、发酵：往上述酶解液中加入以玉米秸秆粗粉重量计4-8％的产朊假丝酵母和4-8％嗜单宁管囊酵母以及相应无机盐，在40℃-45℃环境下发酵48-60h，即得玉米秸秆饲料半成品料；
12.s5、混合，在玉米秸秆饲料半成品料中加入矿物质盐粉以及碳水化合物，充分混合6-12h，得到玉米秸秆饲料。
13.优选的，步骤s1中所述的玉米秸秆粉碎采用集成式粉碎系统，所述集成式粉碎系统包括：
14.立式辊磨机，所述立式辊磨机具有旋转台、粉碎辊以及壳体，在形成于所述壳体内的粉碎室内，将原料一边用热风干燥一边用所述旋转台和所述粉碎辊粉碎，将粉碎物从比所述旋转台靠下方的排出口排出，将伴随有粉碎中产生的微粉的气体从比所述旋转台靠上方的排气口排出。
15.优选的，所述集成式粉碎系统还包括：
16.粉碎物循环系统，所述粉碎物循环系统具有从所述立式辊磨机排出的所述粉碎物从所述立式辊磨机的排出口向供给口移动的粉碎物循环路，和设置于所述粉碎物循环路的对所述粉碎物进行分级且将精粉从所述粉碎物分离的分级机；
17.优选的，所述集成式粉碎系统还包括：
18.气体循环系统，所述气体循环系统具有从所述立式辊磨机排出的所述气体从所述立式辊磨机的排气口向热风入口流动的气体循环路，设置于所述气体循环路的从所述气体分离所述微粉的集尘机，和将所述气体吸入所述气体循环路的风机；以及从所述气体循环路的比所述集尘机靠所述气体的气流的下流侧处向所述分级机输送所述气体的通路，所述气体循环系统独立于所述粉碎物循环系统。
19.一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的设备，包括：
20.混合机构，所述混合机构设置有至少两组混合工位，且每组所述混合工位上均设置有混合缸；
21.所述混合缸设置为带有加温组件的混合缸，所述加温组件包括：
22.温度传感器、温控器以及电加热管，所述温度传感器以及电加热管均位于所述混合缸的内部，且所述温控器安装于所述混合缸的外壁上，所述温度传感器的输出端以及电加热管的控制端均与所述温控器电性连接。
23.优选的，所述混合机构包括：
24.底座，所述底座上通过内嵌的阻尼轴承转动安装有升降机构；
25.所述升降机构的升降端分别安装有搅拌架以及用于驱动搅拌架转动的第一驱动马达，所述搅拌架位于所述混合缸的正上方。
26.优选的，所述升降机构包括：
27.空心柱，所述空心柱的顶部安装有第二驱动马达；
28.所述空心柱的内底部内嵌有转动轴承，所述转动轴承的内部固定插接有滚珠丝杆，且所述滚珠丝杆的另一端与所述第二驱动马达的输出轴连接。
29.优选的，所述底座上分别焊接有两组支撑柱，所述支撑柱上设置有气力输送器，所述气力输送器的进料端以及出料端均设置有软管。
30.综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：
31.本发明中，通过气力输送器的设计，能精确对不同的原料进行添加，实现对不同需求肉羊的饲料进行制备；
32.本发明中，采用多混合工位的设计，能在其中一组混合工位作业时，对其余混合工位进行上下料，合理的运用时间，提高制备效率；
33.本发明中，通过制备原料中以玉米秸秆作为粗饲料来源，日粮碳水化合物和粗蛋白质的合理配比以及瘤胃中粗蛋白质和碳水化合物的同步发酵会极大地提高玉米秸秆的利用效率；
34.同时，通过添加无机盐以及矿物质盐等原料，运用营养调控技术对日粮碳水化合物与粗蛋白质的合理配比、矿物质营养需要量进行研究，弥补或改善玉米秸秆本身的不足，充分发挥瘤胃微生物的潜力，提高玉米秸秆的营养价值和降解率，改善牲畜对玉米秸秆的利用率。
附图说明
35.图1为本发明实施例中实验方案示意图；
36.图2为本发明利用玉米秸秆加工肉羊饲料的设备的结构示意图；
37.图3为本发明利用玉米秸秆加工肉羊饲料的设备的升降机构结构示意图；
38.图4为本发明利用玉米秸秆加工肉羊饲料的设备的混合缸结构示意图。
39.图中：1、混合机构；2、混合工位；3、混合缸；4、温度传感器；5、温控器；6、电加热管；7、底座；8、升降机构；9、搅拌架；10、第一驱动马达；11、空心柱；12、第二驱动马达；13、转动轴承；14、滚珠丝杆；15、支撑柱；16、气力输送器；17、软管。
具体实施方式
40.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
41.本发明提供了一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的方法，包括如下步骤：
42.s1、预处理：将玉米秸秆粉碎、蒸煮、烘干，得到玉米秸秆粗粉；
43.步骤s1中所述的玉米秸秆粉碎采用集成式粉碎系统，所述集成式粉碎系统包括：
44.立式辊磨机，所述立式辊磨机具有旋转台、粉碎辊以及壳体，在形成于所述壳体内的粉碎室内，将原料一边用热风干燥一边用所述旋转台和所述粉碎辊粉碎，将粉碎物从比所述旋转台靠下方的排出口排出，将伴随有粉碎中产生的微粉的气体从比所述旋转台靠上方的排气口排出；
45.所述集成式粉碎系统还包括：
46.粉碎物循环系统，所述粉碎物循环系统具有从所述立式辊磨机排出的所述粉碎物从所述立式辊磨机的排出口向供给口移动的粉碎物循环路，和设置于所述粉碎物循环路的对所述粉碎物进行分级且将精粉从所述粉碎物分离的分级机；
47.所述集成式粉碎系统还包括：
48.气体循环系统，所述气体循环系统具有从所述立式辊磨机排出的所述气体从所述立式辊磨机的排气口向热风入口流动的气体循环路，设置于所述气体循环路的从所述气体分离所述微粉的集尘机，和将所述气体吸入所述气体循环路的风机；以及从所述气体循环路的比所述集尘机靠所述气体的气流的下流侧处向所述分级机输送所述气体的通路，所述气体循环系统独立于所述粉碎物循环系统；
49.s2、筛分，将上述玉米秸秆粗粉过筛，滤除结块以及未彻底粉碎的材料；
50.s3、复合酶解：取上述过筛后玉米秸秆粗粉，加入柠檬酸，而后进行灭菌和冷却，冷却后加入复合酶，在45-55℃下酶解24-48h，得到酶解液；
51.所述复合酶采用纤维素酶、淀粉酶和糖化酶中的一种或者混合物；
52.s4、发酵：往上述酶解液中加入以玉米秸秆粗粉重量计4-8％的产朊假丝酵母和4-8％嗜单宁管囊酵母以及相应无机盐，在40℃-45℃环境下发酵48-60h，即得玉米秸秆饲料半成品料；
53.s5、混合，在玉米秸秆饲料半成品料中加入矿物质盐粉以及碳水化合物，充分混合6-12h，得到玉米秸秆饲料。
54.本实施例还提供一种利用玉米秸秆加工肉羊饲料的设备，包括：
55.混合机构1，所述混合机构1设置有至少两组混合工位2，且每组所述混合工位2上均设置有混合缸3；
56.所述混合机构1包括：
57.底座7，所述底座7上通过内嵌的阻尼轴承转动安装有升降机构8，所述底座7上分别焊接有两组支撑柱15，所述支撑柱15上设置有气力输送器16，所述气力输送器16的进料端以及出料端均设置有软管17；
58.所述升降机构8的升降端分别安装有搅拌架9以及用于驱动搅拌架9转动的第一驱动马达10，所述搅拌架9位于所述混合缸3的正上方。
59.所述升降机构8包括：
60.空心柱11，所述空心柱11的顶部安装有第二驱动马达12；
61.所述空心柱11的内底部内嵌有转动轴承13，所述转动轴承13的内部固定插接有滚珠丝杆14，且所述滚珠丝杆14的另一端与所述第二驱动马达12的输出轴连接。
62.所述混合缸3设置为带有加温组件的混合缸，所述加温组件包括：
63.温度传感器4、温控器5以及电加热管6，所述温度传感器4以及电加热管6均位于所述混合缸3的内部，且所述温控器5安装于所述混合缸3的外壁上，所述温度传感器4的输出端以及电加热管6的控制端均与所述温控器5电性连接。
64.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
65.本实施例还提供如下实验方案，具体如下：
66.2玉米秸秆日粮模式下不同nfc/ndf对肉羊消化吸收的影响
67.2.1玉米秸秆日粮模式下不同nfc/ndf对肉羊营养物质表观消化率、能量利用效率、氮利用效率的影响
68.2.1.1试验设计
69.选用15只体况良好、体重50kg的澳洲白
×
小尾寒羊杂交f1代公羊，根据体重一致原则随机分为3组，每组5只，单笼饲养。参考nrc(2007)(体重50kg,日增重0.05kg,采食量1.4kg)配制以玉米秸秆为主要粗饲料来源的3种tmr日粮。试验期为20d，其中预试期15d，正式期5d。
70.2.1.2饲养管理
71.试验羊单栏饲养，预试前每只灌服伊维菌素溶液2.5ml进行驱虫处理。每天8:00饲喂1次，17:00饲喂1次，自由饮水。每天每只羊饲喂全混合日粮(tmr)1.4kg。饲喂前采集饲料样本，精确称取前1天的剩料并在混合均匀后采样，对采食量和剩料量均严格记录，用于计算整个试验期内各组试验羊干物质采食量(dmi)。
72.2.1.3消化代谢试验
73.每日收集每只试验羊的粪样后进行称重，记录数值。取总量的10％，不做处理，装入自封袋中，用于后期实验室常规营养物质含量的测定。另取总量的5％，装入样品瓶中，加入10％的硫酸，用于测定粪氮，收集好的粪样置于-20℃保存备用。
74.每日收集并准确量取每只试验羊的尿量，记录体积，随后用4层纱布过滤。取总量的10％，不做处理，倒入样品瓶中，用于后期尿能的测定。另取总量的10％，装入样品瓶中，并加入10％的硫酸调整ph低于3.0，用于测定尿氮。所有收集好的尿样置于-20℃保存备用。
75.2.1.4测定指标及方法
76.2.1.4.1饲粮营养成分和粪样主要营养物质含量测定
77.将每只羊的粪样、饲粮样、剩料样置于65℃烘箱内烘干48h，回潮24h后称重，得出初水分含量，随后经粉碎过40目网筛制成分析样品。参照《饲料分析及饲料质量检测技术(第3版)》的方法分析检测粪样和饲粮样的干物质(dm)、粗灰分(ash)、粗蛋白质(cp)、粗脂肪(ee)、中性洗涤纤维(ndf)、酸性洗涤纤维(adf)、钙(ca)、磷(p)含量。
78.2.1.4.2营养物质表观消化率测定
79.营养物质表观消化率按下列公式计算：
80.某养分表观消化率(％)＝[(该养分进食量-粪中该养分排出量)/该养分进食量]
×
100。
[0081]
2.1.4.3氮代谢指标及方法
[0082]
参照《饲料分析及饲料质量检测技术(第3版)》中的凯氏定氮法，计算公式如下：
[0083]
粪氮(g/d)＝日排粪量
×
粪中cp含量
×
0.16；
[0084]
尿氮(g/d)＝每日排尿量
×
尿中氮含量；
[0085]
消化氮(g/d)＝食入氮-粪氮；
[0086]
氮总排泄量(g/d)＝粪氮 尿氮；
[0087]
氮表观消化率(％)＝[(食入氮-粪氮)/食入氮]
×
100
[0088]
氮利用率(％)＝[(食入氮-粪氮-尿氮)/食入氮]
×
100
[0089]
氮沉积(g/d)＝食入氮-粪氮-尿氮；
[0090]
氮的生物学价值(％)＝[(食入氮-粪氮-尿氮)/(食入氮-粪氮)]
×
100
[0091]
2.2玉米秸秆日粮模式下不同nfc/ndf对肉羊瘤胃发酵特性的影响
[0092]
2.2.1试验设计
[0093]
同2.1.1
[0094]
2.2.2饲养管理
[0095]
同2.1.2
[0096]
1.2.3测定指标及方法
[0097]
1.2.3测定指标及方法
[0098]
分别在07:30(食前)、09:00(食后1h)、11:00(食后3h)、13:00(食后5h)、15:00(食后7h)，通过瘤胃瘘管从每只试验羊的瘤胃中抽取瘤胃液50ml放入保温桶中，立即测定并记录瘤胃液ph；然后4层纱布过滤，将过滤后的溶液以3500r/min离心10min，取上清液5ml置于采样小瓶中，用于测定瘤胃液中氨态氮(nh3-n)含量；再另取上清液4ml装入预先装有1ml25％的偏磷酸-甲酸(体积比:3:1)混合溶液的采样小瓶中，用以测定瘤胃液中挥发性脂
肪酸(vfa)含量。其余上清液留样用来测瘤胃微生物蛋白(mcp)。
[0099]
2.3玉米秸秆日粮模式下不同nfc/ndf对肉羊血液代谢指标的影响
[0100]
2.3.1试验设计
[0101]
同2.1.1
[0102]
2.3.2饲养管理
[0103]
同2.1.2
[0104]
2.3.3测定指标及方法
[0105]
早晨空腹由颈静脉采血10ml装入含有肝素钠的采血管中，3000r/min条件下离心15min，制备血浆，置于-20℃保存。测定血浆中葡萄糖(glu)、胰高血糖素(pg)、胰岛素(ins)、尿素氮(un)、游离脂肪酸(ffa)、甘油三酯(tg)、脂多糖(lps)、总蛋白(tp)、白蛋白(alb)、肌酸酐(cr)、生长激素(gh)、瘦素(lep)、胰岛素样生长因子
‑ⅰ
(igf
‑ⅰ
)、含量及过氧化氢酶(cat)、谷草转氨酶(ast)、超氧化物歧化酶(sod)、谷胱甘肽过氧化物酶(gsh-px)活性。
[0106]
2.4玉米秸秆日粮模式下不同nfc/ndf对肉羊小肠可代谢蛋白质的影响
[0107]
2.4.1试验设计
[0108]
同2.1.1
[0109]
2.4.2饲养管理
[0110]
同2.1.2
[0111]
2.4.3测定指标及方法
[0112]
2.4.3.1饲料中干物质、粗蛋白质的瘤胃降解率
[0113]
尼龙袋法测定饲料中干物质、粗蛋白质的瘤胃降解率
[0114]
1.4.3.2肉羊小肠可代谢蛋白质的测定
[0115]
尿嘌呤衍生物法测定肉羊小肠可代谢蛋白质
[0116]
3玉米秸秆日粮模式下磷硫水平对肉羊消化吸收的影响
[0117]
3.1玉米秸秆日粮模式下磷硫水平对肉羊营养物质表观消化率、氮利用效率的影响
[0118]
3.1.1试验设计
[0119]
选取体况良好、体重50kg的澳洲白
×
小尾寒羊杂交f1代公羊，根据体重一致原则随机分为3组，每组6只，单笼饲养。参考nrc(2007)配制以玉米秸秆为主要粗饲料来源的tmr日粮，在试验2适宜nfc/ndf基础上，采用3
×
3两因子三水平试验设计，以磷酸氢钙和硫酸钠作为磷源和硫源，研究三个磷水平和三个硫水平对绵羊营养物质采食量及消化率的影响。试验期为14d，其中预试期10d，正式期4d。正式试验期内进行全收粪代谢实验，收集粪样和尿样。预试期开始时，移入代谢笼，确定饲粮采食量(体重1.4％)。
[0120]
3.1.2饲养管理
[0121]
试验羊单栏饲养，预试前每只灌服伊维菌素溶液2.5ml进行驱虫处理。每天8:00饲喂1次，17:00饲喂1次，自由饮水。每天每只羊饲喂tmr日粮1.4kg。饲喂前采集饲料样本，精确称取前1天的剩料并在混合均匀后采样，对采食量和剩料量均严格记录，用于计算整个试验期内各组试验羊干物质采食量(dmi)。
[0122]
3.1.3消化代谢试验
[0123]
每日收集每只试验羊的粪样后进行称重，记录数值。取总量的10％，不做处理，装入自封袋中，用于后期实验室常规营养物质含量的测定。另取总量的5％，装入样品瓶中，加入10％的硫酸，用于测定粪氮，收集好的粪样置于-20℃保存备用。
[0124]
每日收集并准确量取每只试验羊的尿量，记录体积，随后用4层纱布过滤。取总量的10％，不做处理，倒入样品瓶中，用于后期尿能的测定。另取总量的10％，装入样品瓶中，并加入10％的硫酸调整ph低于3.0，用于测定尿氮。所有收集好的尿样置于-20℃保存备用。
[0125]
3.1.4测定指标及方法
[0126]
3.1.4.1饲粮营养成分和粪样主要营养物质含量测定
[0127]
将每只羊的粪样、饲粮样、剩料样置于65℃烘箱内烘干48h，回潮24h后称重，得出初水分含量，随后经粉碎过40目网筛制成分析样品。参照《饲料分析及饲料质量检测技术(第3版)》的方法分析检测粪样和饲粮样的干物质(dm)、粗灰分(ash)、粗蛋白质(cp)、粗脂肪(ee)、中性洗涤纤维(ndf)、酸性洗涤纤维(adf)、钙(ca)、磷(p)。
[0128]
3.1.4.2营养物质表观消化率测定
[0129]
营养物质表观消化率按下列公式计算：
[0130]
某养分表观消化率(％)＝[(该养分进食量-粪中该养分排出量)/该养分进食量]
×
100。
[0131]
3.1.4.3氮代谢指标及方法
[0132]
参照《饲料分析及饲料质量检测技术(第3版)》中的凯氏定氮法，计算公式如下：
[0133]
粪氮(g/d)＝日排粪量
×
粪中cp含量
×
0.16；
[0134]
尿氮(g/d)＝每日排尿量
×
尿中氮含量；
[0135]
消化氮(g/d)＝食入氮-粪氮；
[0136]
氮总排泄量(g/d)＝粪氮 尿氮；
[0137]
氮表观消化率(％)＝[(食入氮-粪氮)/食入氮]
×
100
[0138]
氮利用率(％)＝[(食入氮-粪氮-尿氮)/食入氮]
×
100
[0139]
氮沉积(g/d)＝食入氮-粪氮-尿氮；
[0140]
氮的生物学价值(％)＝[(食入氮-粪氮-尿氮)/(食入氮-粪氮)]
×
100
[0141]
3.2玉米秸秆日粮模式下磷硫水平对肉羊瘤胃发酵特性的影响
[0142]
3.2.1试验设计
[0143]
同试验3.1.1
[0144]
3.2.2饲养管理
[0145]
同试验3.1.2。
[0146]
3.2.3测定指标及方法
[0147]
分别在07:30(食前)、09:00(食后1h)、11:00(食后3h)、13:00(食后5h)、15:00(食后7h)，通过瘤胃瘘管从每只试验羊的瘤胃中抽取瘤胃液50ml放入保温桶中，立即测定并记录瘤胃液ph；然后4层纱布过滤，将过滤后的溶液以3500r/min离心10min，取上清液5ml置于采样小瓶中，用于测定瘤胃液中氨态氮(nh3-n)含量；再另取上清液4ml装入预先装有1ml25％的偏磷酸-甲酸(体积比:3:1)混合溶液的采样小瓶中，用以测定瘤胃液中挥发性脂肪酸(vfa)含量。其余上清液留样用来测瘤胃微生物蛋白(mcp)。
[0148]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。