發(fā)布時(shí)間：2018-06-06 05:57

  本文選題：玉米秸稈 + 氫氧化鈉��； 參考：《河南農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：當(dāng)前,糧食和飼料資源的短缺直接制約著我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展。與此相對(duì)的是農(nóng)作物秸稈資源豐富,由于缺乏有效的處理手段,除少部分被利用外,大部分被焚燒和腐爛掉,不僅造成環(huán)境污染而且還造成資源浪費(fèi)。如果能把農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化為畜禽等單胃動(dòng)物的飼料資源,將會(huì)緩解我國(guó)飼料資源的不足,并達(dá)到變廢為寶目的。本研究以玉米秸稈為研究對(duì)象,采用理化預(yù)處理與生物酶解相結(jié)合,研制出一種新型的生物秸稈飼料資源,主要結(jié)果如下:(1)先通過(guò)單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),分別確定氫氧化鈉濃度(2.0%、2.5%、3.0%,w/v)、固液比(1:6.0、1:7.5、1:9.0)和處理時(shí)間(15、30、45 min)各三個(gè)適宜水平,然后進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)。獲得去除木質(zhì)素效果最優(yōu)的試驗(yàn)條件為:氫氧化鈉濃度3.0%,固液比1:9.0,121℃高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)處理15 min。在此條件下玉米秸稈中木質(zhì)素、半纖維素和纖維素降解率分別為91.62%(P0.05)、72.70%(P0.05)、6.40%(P0.05)。該處理?xiàng)l件有效地降解了木質(zhì)素,打破了木質(zhì)素和半纖維素對(duì)纖維素的保護(hù)屏障,為后續(xù)纖維素酶水解纖維素奠定了良好的基礎(chǔ)。(2)分別采用氫氧化鈉-干法爆破(秸稈:水=1:0)和氫氧化鈉-濕法爆破(秸稈:水=1:2),研究不同氫氧化鈉添加量(0%、2%、4%、6%、8%,w/w)對(duì)玉米秸稈中粗纖維成分的影響。結(jié)果表明:在氫氧化鈉-干法爆破條件下,添加不同劑量氫氧化鈉對(duì)纖維素降解有顯著影響(P0.05),隨著氫氧化鈉添加量的增加,纖維素降解率逐漸增大(P0.05);而對(duì)半纖維素和木質(zhì)素的降解無(wú)顯著性影響(P0.05)。在氫氧化鈉-濕法爆破條件下,添加不同劑量氫氧化鈉對(duì)木質(zhì)素降解有顯著影響(P0.05),隨著氫氧化鈉添加量的增加,木質(zhì)素降解率逐漸增大(P0.05);而對(duì)半纖維素和纖維素的降解無(wú)顯著性影響(P0.05)。(3)以氫氧化鈉-蒸汽高壓預(yù)處理后的秸稈為底物,利用正交試驗(yàn)對(duì)纖維素酶的酶解條件(酶用量、p H、溫度、時(shí)間)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明:纖維素酶解在底物濃度為50 g/L、轉(zhuǎn)速200 r/min時(shí)的最優(yōu)條件為:纖維素酶用量25.80 FPU/g秸稈、p H 4.8、溫度40℃、酶解96 h,在此條件下還原糖得率最大(P0.05)。以該最優(yōu)條件為基礎(chǔ),分別對(duì)普通秸稈、氫氧化鈉-蒸汽高壓預(yù)處理秸稈、氫氧化鈉-干法爆破(0%、4%、8%,w/w)和氫氧化鈉-濕法爆破(0%、4%、8%,w/w)預(yù)處理秸稈進(jìn)行酶解。結(jié)果表明:氫氧化鈉-蒸汽高壓-酶解組還原糖產(chǎn)量最大,達(dá)到575.51 mg/g(P0.05);其次為氫氧化鈉(8%)-濕法爆破-酶解組,還原糖產(chǎn)量為508.17 mg/g(P0.05)。對(duì)普通秸稈、氫氧化鈉-蒸汽高壓、氫氧化鈉(8%)-濕法爆破、氫氧化鈉-蒸汽高壓-酶解、氫氧化鈉(8%)-濕法爆破-酶解處理后的秸稈進(jìn)行掃描電鏡觀察,結(jié)果表明各處理均破壞了秸稈表面的光滑平整結(jié)構(gòu),其中氫氧化鈉-蒸汽高壓-酶解后的秸稈結(jié)構(gòu)被徹底破壞,徹底降解為小分子物質(zhì)。本研究確定了兩種還原糖產(chǎn)量較高的處理方式:即氫氧化鈉-蒸汽高壓-酶解和氫氧化鈉(8%)-濕法爆破-酶解。利用這兩種方式制備兩種生物秸稈飼料,進(jìn)行下一步雞的代謝試驗(yàn)。(4)分別采用強(qiáng)飼法和套算法,測(cè)定上述生物秸稈飼料雞的表觀代謝能。強(qiáng)飼法選用15只5月齡豫粉Ⅰ號(hào)蛋公雞,隨機(jī)分成3個(gè)處理組,每個(gè)處理組5只雞。試驗(yàn)雞在饑餓48 h后,進(jìn)行代謝試驗(yàn)。處理1組飼喂30 g普通秸稈,處理2組飼喂30 g生物秸稈Ⅰ(氫氧化鈉-蒸汽高壓-酶解),處理3組飼喂30 g生物秸稈Ⅱ(氫氧化鈉(8%)-濕法爆破-酶解)。結(jié)果表明,三種秸稈的表觀代謝能分別為1.69、9.35、8.62 MJ/Kg(P0.05)。套算法選用20只5月齡豫粉Ⅰ號(hào)蛋公雞,隨機(jī)分成4個(gè)處理組。處理1組飼喂50 g基礎(chǔ)日糧,處理2組飼喂生物秸稈Ⅰ替代30%基礎(chǔ)日糧,處理3組飼喂生物秸稈Ⅱ替代30%基礎(chǔ)日糧,處理4組飼喂生物秸稈Ⅱ替代50%基礎(chǔ)日糧。結(jié)果表明,四種日糧的表觀代謝能分別為13.92、12.44、12.39、11.58 MJ/Kg,推算出生物秸稈Ⅰ的表觀代謝能為9.01 MJ/Kg,30%替代和50%替代推算出生物秸稈Ⅱ的表觀代謝能分別為8.66和8.91 MJ/Kg。利用兩種方法測(cè)定的兩種生物秸稈的表觀代謝能結(jié)果差異不顯著(P0.05),其表觀代謝能分別是普通秸稈和小麥麩的5.3和1.3倍,與豆粕的代謝能(9.62 MJ/Kg)相當(dāng),約為玉米表觀代謝能的67%,顯著提高了秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。這表明生物秸稈飼料可以作為一種非常規(guī)飼料資源應(yīng)用到雞的生產(chǎn)中,對(duì)于緩解我國(guó)飼料糧的短缺問(wèn)題具有重要意義。
[Abstract]:A new kind of biological straw feed resource was developed by combining physical and chemical pretreatment with biological enzymolysis . The results were as follows : ( 1 ) The degradation rate of lignin , hemicellulose and cellulose in corn stalk was 91.62 % ( P0.05 ) , 72.70 % ( P0.05 ) and 6.40 % ( P0.05 ) . ( 2 ) The effects of different dosage of sodium hydroxide ( 0 % , 2 % , 4 % , 6 % , 8 % , w / w ) on cellulose degradation were studied by sodium hydroxide - dry blasting ( straw : water = 1 : 0 ) and sodium hydroxide - wet blasting ( straw : water = 1 : 2 ) . The results showed that the optimal conditions were as follows : cellulase dosage of 25 . 80 fpu / g straw , pH 4.8 , temperature 40 鈩，

本文編號(hào)：1985446