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柠条饲料加工工艺研究

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柠条因具备防风固沙、保持水土、美化环境等功能而被大面积种植,又因柠条的生物生长特性,每3~5年必须平茬,因而产生了大量的柠条枝。研究发现,柠条枝叶是良好的饲用植物,可加工成柠条草粉、揉制成丝发酵,还可与其他饲料配合成全日粮饲料;再配上适宜的饲料添加剂调制成精饲料,最后压制成颗粒饲料,进行综合利用[1]。柠条饲料加工、柠条饲料产业化的核心目的是解决因柠条生长特性决定的平茬所产生的大量柠条枝叶,通过物理、化学的方式改变柠条的形状和营养成分,使之能满足养殖业对柠条饲料的需求。

1柠条的天然饲用价值

枝叶繁茂的柠条,其枝梢和叶片都可作为饲草,其种子经加工后可作精饲料。柠条枝叶的营养价值较高,含粗蛋白质22.9%,粗脂肪4.9%,粗纤维27.8%;种子中含粗蛋白质27.4%,粗脂肪12.8%,无氮浸出物31.6%。柠条一年四季均可放牧利用,尤其在冬春枯草季节和遇特大干旱或大雪,即“黑白灾”,柠条更是一种主要的饲草饲料,称为“救命草”[2]。生长5年以上的柠条草场,其可食的枝叶部分折合成干草为13.4kg/hm2。由此可见,柠条饲料加工工艺研以北方大部分地区5-6月柠条的平茬枝叶为宜,此时的柠条营养价值最高,但是枝条枝叶的收获量大、枝条韧性好、含水率高,所以加工难度极大,这些特性决定了柠条加工工艺的研究方向。

2柠条饲料的调质与酶制剂应用

柠条草粉的营养价值虽然较高,但粗纤维含量也高,降低了柠条草粉的适口性、消化率和利用率[3]。因此,在柠条草粉中,采用体外酶解法,按照不同畜禽的不同生育期对营养的需要,可在柠条草粉中直接加入适量的纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶等酶制剂,促进畜禽体内的氧化作用和消化作用进而提高其转化率。由于酶制剂具有活性高、性能好、稳定性强、有效期长等特点,以添加酶制剂的柠条草粉或压制成颗粒饲喂畜禽,不仅可提高其消化率和转化率,还可以延长其保鲜期。纤维素酶等酶制剂的添加量一般为0.1%~0.3%,添加某一种酶制剂或几种酶制剂混合添加均可。酶制剂作为饲料添加剂的研究与应用,国外在20世纪70年代已被广泛应用,我国也进行了相关的研究和应用。目前,在国内市场上销售的国产“多酶宝”“采禾秸秆发酵剂”和“鸿龙复合酶制剂”等的零售价为10元/kg左右,一般添加量为0.1%~0.3%(1~3kg/)t,柠条草粉添加酶制剂添加剂的成本仅增加1.0~3.0元/t,对柠条草粉加工成本和销售价格影响不大。在柠条草粉中,加入适量的腐植酸钠(以含黄腐酸60%的腐植酸质量为最好)效果更佳。可有效地减少畜禽的胃肠疾病,提高免疫力和抵抗疾病的能力[4]。上述添加剂可按不同畜禽的不同生长发育时期,以一定比例加入到柠条草粉或混、配合饲料中,一般养殖场(户)也可使用。在兽药店或饲料门市部均有销售,最好是在饲料营养师的指导下进行。有条件的养殖场(户)也可按上述添加剂的使用说明书使用。

3柠条饲草加工工艺

根据平茬柠条枝叶、枝条的特点,柠条饲草的加工工艺如下:柠条切断、压扁→柠条打击、揉搓→柠条粉碎成草。

3.1柠条切断、压扁工艺灌木切断机见图1。先将柠条平茬枝条压扁、压裂、切断成长度15~20mm的裂段,满足下一步加工过程工艺要求。割灌机收获的柠条枝条直径大多为10~30mm,5年以上的柠条平茬枝条可达60~70mm,木质化程度高,柠条皮含麻、蜡质成分,且多刺、枝条长。为加工柠条草粉需要,先将柠条平茬枝条压扁、压裂、切断,解决灌木粉碎机、秸秆饲草粉碎机等喂入或大负荷冲击等问题。

3.2柠条打击、揉搓工艺将压扁、压裂、切断成长度15~20mm的柠条裂段,通过锤片、铸铁齿板的打击,揉搓成直径2~3mm,长度10~15mm的丝状枝条,为柠条草粉加工工序做准备。

3.3柠条草粉的加工工艺柠条饲草破碎机见图2。将直径2~3mm,长度10~15mm的丝状枝条通过锤片尖角打击、与筛片的摩擦,揉搓成直径1mm,长度3~10mm的柠条草粉;通过负压作用,合格的柠条草粉通过筛片经风运送到成品区,完成柠条草粉加工。

4柠条颗粒加工工艺

柠条颗粒饲料加工的目的是根据动物生长需要,按照动物营养配方要求,将纯柠条草粉或柠条草粉与其他饲料原料混合成全日粮饲料,加工成纯柠条颗粒、全日粮柠条颗粒饲料。项目区柠条颗粒饲料见图3。4.1纯柠条颗粒加工工艺将合格纯柠条草粉通过喂料器喂入,调制器内柠条草粉与蒸汽充分接触,草粉水分达到15%~18%,温度达到60℃时进行柠条颗粒的压制;纯柠条颗粒压制一般选用直径8~12mm,压缩比1∶5~1∶6。纯柠条颗粒可作为饲料原料形态贮藏,粉碎可参与配合饲料,或是作为单一饲料直接饲喂。

纯柠条颗粒加工工艺条件如下:(1)柠条饲草。直径1mm,长度3~10mm,含水率15%~18%,占比100%。(2)工艺条件。蒸汽压力≥2MPa,环模孔径8,10,12mm,压缩比1∶6。实践证明,在柠条草粉水分合适的条件下,不加蒸汽可直接压制纯柠条草粉颗粒。4.220%柠条草颗粒饲料加工工艺柠条颗粒压制机见图4。根据饲料营养配方要求,由20%柠条饲草、70%玉米和葵花秸秆草粉、10%精料补充料混合而成,经过专用柠条颗粒生产线压制成羊专用柠条草颗粒饲料,完全可以满足动物营养需求。20%柠条草颗粒饲料加工工艺:含水率15%~18%的柠条饲草占20%,含水率5%~13%玉米和葵花秸秆草粉占70%,精料补充料占10%,经过全日粮混合机混合,进入待制粒仓备用,成品粉料经过喂料器进入调制器,与蒸汽充分混合、调质,温度、湿度合适的粉料进入制粒机压制成合适的柠条草颗粒饲料。

20%柠条草颗粒饲料加工工艺条件如下:(1)柠条饲草。直径1mm,长度3~10mm,含水率15%~18%,占比20%。(2)玉米和葵花秸秆草粉。直径1mm,长度3~10mm,含水率5%~13%,占比70%。(3)精料补充料。粒度直径≤4mm,含水率13%,占比10%,混合均匀度≥90%,蒸汽压力≥6MPa,环模孔径6mm,压缩比1∶5。4.310%柠条全日粮颗粒加工工艺根据羊饲料营养配方要求,由10%柠条饲草、10%花生秧秸秆草粉、80%精料混合而成,经过柠条专用柠条颗粒生产线压制成羊专用柠条全日粮颗粒饲料,可以完全满足动物营养需求。10%柠条颗粒饲料加工工艺:含水率15%~18%柠条饲草10%,含水率5%~10%花生秧秸秆草粉10%,精料80%,经过全日粮混合机混合,进入待制粒仓备用,成品粉料经过喂料器进入调制器,与蒸汽充分混合、调质,温度、湿度合适的粉料进入制粒机压制成合适的柠条全日粮颗粒饲料。10%柠条全日粮颗粒加工工艺条件如下:(1)柠条饲草。直径1mm,长度3~10mm,含水率15%~18%,占比10%。(2)花生秧秸秆草粉。直径1mm,长度3~10mm,含水率5%~10%,占比10%。(3)精料。含水率13%,占比80%,混合均匀度≥90%,蒸汽压力≥6MPa,环模孔径4,5,6mm,压缩比1∶5。

5结论

柠条饲料草粉加工工艺、柠条草颗粒饲料加工工艺和柠条颗粒饲料加工工艺已成功在山西省忻州市五寨县万兴种羊场、岢岚晋岚绒山羊种羊场和大同市左云县阔然农牧有限公司得到应用和推广,试验结论如下。(1)柠条切断、压扁、揉搓、粉碎工艺,一般分为4步完成,即切断、压扁、揉搓、粉碎。在相同的草粉细度要求下,使用中国农机院内蒙古呼和浩特分院生产的灌木切断机和山西信成源饲料装备科技有限公司生产的9CF-60型饲草粉碎机各1台,配套动力均为18.5kW,生产效率为300~500kg/h;用工2~3人;试验采用山西信诚源饲料装备科技有限公司生产的9CF-60型柠条饲草破碎机,可以一次性完成柠条切断、压扁、揉搓、粉碎4步工艺,配套动力33kW,生产效率可达1000kg/h,用工1人。用工减少1~2人,生产效率提高1倍。(2)柠条草粉颗粒加工工艺试验证明,柠条纯草颗粒可以有效提高柠条的贮藏时间、节省仓储空间,为柠条饲料长途运输成为可能;柠条草颗粒饲料、柠条全日粮颗粒饲料的饲喂试验表明,添加10%,20%柠条草粉的草颗粒饲料,可满足羊不同生长期的营养需求,提供羊肉品质;大大简化了饲喂方式,节约人工成本。纯柠条颗粒饲喂效果优于秸秆颗粒饲料。(3)柠条饲料的酶制剂加工工艺,受制于酶制剂的制约,试验中酶制剂的相关试验单一。需要说明的是酶制剂对柠条的适口性、营养、品质提升有极其重大的意义,需要对可用于柠条酶制剂的种类、计量、添加时机、添加条件等进行进一步的研究。

作者:刘春生 韩葆颖 单位:山西省农业机械化科学研究院

柠条饲料加工工艺研究责任编辑:杨雪    阅读:人次