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羊饲料原料的加工调制
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(一)有毒饲料原料的脱毒处理

1.菜籽饼的脱毒处理 菜籽饼是一种优良的天然植物蛋白源,它的蛋白质含量与氨基酸组成可以与大豆饼相媲美。然而因菜籽饼含有较多的硫代葡萄糖苷和植酸,适口性较差,且能引起中毒,影响了菜籽饼的营养价值和应用范围。菜籽饼经过脱毒,减少毒性后,作为蛋白质原料加入饲料中,可以大大地节约粮食,变废为宝,提高饲养业的经济效益。现介绍几种脱毒方法供参考。

(1)水洗法。水洗法在国外已被采用,所用设备简单,技术简单,易操作、脱毒效果较好。但水洗法费水,损失了部分水溶性蛋白质。其原理是:菜籽饼中的有毒成分溶于水,尤其是在热水中溶解性更好。脱毒方法是:在水泥池或缸底开一小口,装上假底,将菜籽饼置于假底上,加热水或冷水浸泡菜籽饼,反复浸提,然后沥去水,废水可以回收利用。常用连续流动水和沥滴法两种处理方法。

1)连续流动水处理。用凉水连续不断地流入菜籽饼中,不断沥去水,保持2小时,过滤,弃滤液,再用两倍水浸泡3小时,弃滤液,脱毒率可达94%以上。

2)沥滴法处理。在菜籽饼中加等量水,浸泡4小时,然后不断加入水,又不断沥去水。沥滴法既省水,又提高了脱毒率。

(2)铁盐法。将菜籽饼粉碎,按饼重的0.5%~1%称取硫酸亚铁,溶于饼重1/2的水中,待硫酸亚铁充分溶解后,将饼拌湿,存放1小时。在106℃下蒸30分钟,取出风干。其原理是:菜籽饼中的硫代葡萄糖苷分解产物在处理时与亚铁离子形成螯合物,不被禽畜吸收,从而达到去毒的目的。这样处理菜籽饼作为饲料,不但脱毒完全,也能给饲料补偿一部分铁盐,对猪、鸡生长有利。这种处理方法简便易行,不受环境、设备条件的影响,且氨基酸与蛋白质损失少,适宜农村饲养专业户和饲养生产厂家采用。

(3)碱处理法。用1%的Na2CO3水拌和菜籽饼或10%干饼重的石灰制成石灰乳拌和菜籽饼,湿度控制在50%左右,堆放1小时,然后用100~105℃蒸汽蒸40分钟。

(4)坑埋法。坑埋法简单、成本低,硫苷脱毒率可达到90%~97%,唑烷硫酮残毒仅60×10-6,脱毒率可达99%以上,蛋白质损失率只有1%左右。具体方法是:在干燥耕地挖宽1.0米、深1.5米、长度依饼的数量而定的土坑。一般每立方米可埋菜籽饼500千克。装坑前,将菜籽饼加等量的水,坑底铺上席子,装满坑后再盖上席子或草帘,盖0.3米厚的土,埋2个月即可使用。其原理是:利用土壤、饼上自带、空气和水中的多种微生物在缺氧条件下的分解作用,将硫苷分解。饼中有关的酶也复活进行分解,分解产物被土壤缓慢吸附。这种脱毒方法的脱毒率与土壤含水量关系很大,土壤的含水量为5%,脱毒率可达97%以上;土壤含水量为20%时,脱毒率仅70%。

(5)微生物脱毒法。用微生物制剂作为发酵脱毒剂,它的主要组成是酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、白地霉、黑曲霉等混合微生物浅盘固体培养物。脱毒方法是:将菜籽饼粉碎,加入菜籽饼重的0.5%的复合微生物制剂,拌匀,加水调至含量为40%,在水泥地板上堆积保湿发酵。8小时后品温38℃左右,翻堆1次,再堆积,保温,控制品温35~38℃。每天翻堆1次,发酵第3天,辛辣味大增,4~5天辛辣味逐渐消失,发酵完毕。太阳下晒至含水量为8%,即为脱毒菜籽。

(6)焙炒法。置粉碎的菜籽饼料于锅中,文火焙炒半小时左右,同时不断翻动,至散发出扑鼻香味,然后掺入0.5%的食盐,搅拌力求均匀,即可饲用。

2.棉籽粕(饼)的脱毒处理 由于棉籽粕(饼)中含有对家畜产生毒副作用的棉酚,若对棉籽粕(饼)进行脱毒与发酵处理,则可使其成为优良的高蛋白饲料。棉籽粕(饼)的脱毒方法主要如下。

(1)化学处理法。

1)硫酸亚铁法。将配制好的硫酸亚铁饱和溶液直接均匀地喷洒在经粉碎的棉籽饼上,含水量不超过10%,以便粕(饼)安全储存。此外,还可将已加铁剂的粕(饼)用1%石灰水(比例为1∶1)充分拌匀,置于场地上晒干或烘干后即可。加入石灰水可使脱毒更趋完全。

2)尿素处理法。尿素加入量为粕(饼)的0.25%~2.5%、加水量10%~50%,加温至85~110℃,经过20~40分钟可使棉籽毒性降至微毒。

3)氨处理法。将棉籽饼和稀氨液(2%~3%)按1∶1比例搅拌均匀后,浸泡25分钟,再将含水原料烘干至含水分10%即可。

4)碱液处理法。配制2.5%的NaOH溶液与棉籽粕(饼)充分混合,其用量与粕(饼)重量比为0.92∶1,pH值控制在10.5。料温达到72~75℃,持续搅拌10~30分钟,均匀喷洒过氧化氢溶液,其用量与湿粕(饼)重量比为(0.18~0.51)∶1,此时粕(饼)的pH值为7~8.5,保持温度在75~90℃,持续搅拌10~30分钟,最后将料烘干脱水,使粕(饼)含水量降至7%以下,所得料中几乎不含棉酚。将棉籽粕(饼)用石灰水或草木灰水浸泡并淘洗后喂猪,方法简单,效果亦佳。

(2)凹凸棒石处理法。凹凸棒石是一种镁铝硅酸盐,含有很多微量和常量元素,除了可以作为一种矿物质添加剂外,还可作棉籽粕(饼)脱毒剂;它与棉籽粕(饼)一同均匀地添加到饲料中,其用量与棉籽饼用量比例为1∶5。

3.蓖麻饼的脱毒处理 蓖麻饼中含丰富的蛋白质,粗蛋白质含量为33%~35%。蓖麻蛋白组成中,球蛋白占60%,谷蛋白占20%,清蛋白占16%,不含或含少量动物难以吸收的醇溶蛋白,所以动物可消化吸收绝大多数的蓖麻蛋白。蓖麻饼的赖氨酸含量比豆饼(1.98%)低56.06%,蛋氨酸含量比豆饼(0.45%)高21.05%,如果二者配合使用,可达到氨基酸互补的作用。虽然蓖麻饼营养价值较高,但由于其含有蓖麻毒蛋白、蓖麻碱、CB-1A变应原和血球凝集素4种有毒物质,未经处理不能直接饲喂动物,所以长期以来蓖麻饼被当作肥料施用于农田。蓖麻饼中毒素的含量随制油方法不同而各异,冷榨粕(饼)中毒素含量最高。机榨饼中蓖麻毒蛋白和血球凝集素已失去活性,但蓖麻碱和变应原受到的破坏很少。

(1)化学法。化学法有酸水解法、碱处理法、酸碱联合水解法、酸醛法、碱醛法、石灰法、氨处理法等。化学法脱毒工艺是:将水、蓖麻饼、化学试剂按比例加入耐腐蚀并带有搅拌装置的脱毒罐中,开启搅拌,按照所需温度、压力,通(或不通)蒸汽,维持一定时间即可出料进行分离。已分离(或压榨分离),使粕(饼)中水分低于9%。处理方法和效果见表8-21。

表8-21 蓖麻饼的化学脱毒法

(2)物理法。物理法脱毒工艺是通过加热、加压(或不加压)、水洗等过程,将蓖麻饼中的毒素从粕(饼)中转移到水溶液中去,然后通过分离、洗涤等过程将粕(饼)洗净,如表8-22所示。

表8-22 蓖麻饼的物理脱毒法

(3)微生物发酵法。见菜籽饼部分。

4.霉变饲料脱毒处理 霉变饲料含有有毒的霉菌毒素,如黄曲霉毒素、麦角毒素、玉米赤霉烯酮等。

黄曲霉毒素是对畜禽生产危害最严重的毒素。黄曲霉毒素致突变性最强,是一种毒性极强的肝毒素,畜禽食入被黄曲霉毒素污染的饲料,会使肝功能下降,造成胆汁分泌减少,同时胰脏分泌的蛋白酶和脂肪酶活性降低,影响饲料中蛋白质和脂肪的吸收利用;也是较强的凝血因子抑制剂,可造成组织器官瘀血、出血;还可造成免疫系统正常功能的发挥受到干扰,使机体抵抗力下降,疫苗不能正常发挥作用,易发生或继发多种疫病,且严重损伤畜禽肝脏,造成中毒,甚至死亡,给畜牧业带来严重的经济损失。同时,黄曲霉毒素还可以转移到动物产品中,在动物内脏、肉、蛋、奶中都有残留,通过食物链,对人体健康也同样造成极大的危害和严重威胁。霉变饲料必须经过脱毒处理后才能使用。处理方法如下。

(1)挑选法。对局部或少量霉烂变质的饲料进行人工挑选,挑选出来的变质饲料要作抛弃处理。

(2)水洗去毒法。将轻度发霉的饲料粉(如果是饼状饲料,应先粉碎)放在缸里,加入清水(最好是开水),水要能淹没发霉饲料,泡开饲料后用木棒搅拌,每搅拌一次须换水一次,如此反复清洗5~6次,便可用来喂养动物。或将发霉饲料放在锅里,加水煮30分钟或蒸1天后,去掉水分,再作饲料用。

(3)碳酸钠溶液浸泡。用5%的碳酸钠溶液浸泡2~4小时后再进行干燥。

(4)化学去毒法。采用次氯酸、次氯酸钠、过氧化氢、氨、氢氧化钠等化学制剂,对已发生霉变的饲料进行处理,可将大部分黄曲霉毒素去除。

(5)药物去毒法。将发霉饲料粉用0.1%的高锰酸钾溶液浸泡10分钟,然后用清水冲洗两次,或在发霉饲料粉中加入1%的硫酸亚铁粉末,充分拌匀,在95~100℃条件下蒸煮30分钟即可。

(6)维生素C去毒法。维生素C可阻断黄曲霉毒素的氧化作用,从而阻止其氧化为活性形式的毒性物质。在饲料中添加一定量的维生素C,再加上适量的氨基酸,是克服动物黄曲霉毒素中毒的有效方法。

(7)吸附去毒法。使用霉菌毒素吸附剂可有效去除霉变饲料中的毒素。它是通过霉菌毒素吸附剂在畜禽和水生动物体内发挥吸附毒素的功效,以达到脱毒的目的,是常用、简便、安全、有效的脱毒方法。应用中要选用既具有广谱吸附能力又不吸附营养成分,且对动物无负面影响的吸附剂,较好的吸附剂有百安明、霉可脱、霉消安-1、抗敌霉、霉可吸等。

凡经去毒处理的饲料,不宜再久储,应尽快在短时期内投喂。

(二)精饲料的加工调制

籽实类饲料有较硬的种皮、颖壳、非淀粉多糖及豆类粕(饼)中含有抗营养因子,阻碍了饲料中养分的消化利用。因此,需采取适当的加工调制措施,以提高对现有饲料资源的利用。

1.物理加工

(1)粉碎。粉碎是籽实饲料使用最多的一种加工调制方法。籽实及大颗粒的饼类等在饲用前都应经过粉碎。粉碎后的饲料表面积增大,进入瘤胃后能够与消化液充分接触,使饲料充分浸润,尤其对小而硬的籽实,可提高动物对饲料的利用率。

饲料磨碎的程度根据饲料的性质、动物种类、年龄、饲喂方式、加工费用等因素来确定。养羊生产中饲料粉碎粒度不能太细,粉碎过细的饲料,羊来不及咀嚼即行吞咽,容易引起消化障碍,特别是小麦粉类含非淀粉较多的饲料,极易糊口,并在消化道中形成不利消化的很黏的面团状物,羊饲料粉碎粒度应在2毫米左右。此外,饲料粉碎后,含脂量高的玉米、燕麦等不易长期保存,一次粉碎不宜过多。

(2)压扁。将玉米、大麦、高粱等去皮并加水,经120℃左右的蒸汽软化,压为片状后干燥、冷却而成。此加工过程可改变精料中的营养物质结构,如淀粉糊化、纤维素松软化,可有效提高饲料消化率。

(3)制粒。将饲料粉碎后,经蒸汽加压处理,颗粒机压制成大小、粒度和硬度不同的颗粒。育肥羔羊尤为喜食。制粒后可增加动物采食量,减少浪费,增加了饲料密度,降低了灰尘,并且破坏了部分有毒、有害物质。

(4)浸泡与湿润。浸泡多用于坚硬的籽实或油饼的软化,或用来溶去饲料原料中的有毒、有害物质。豆类、油饼类、谷类籽实等经水浸泡后,因吸收水分而膨胀,所含有毒物质和异味均可减少,适口性提高,也容易咀嚼,有利于动物的消化。浸泡时的用水量随浸泡饲料的目的不同而异,如以泡软为目的,通常料水比为1∶(1~1.5),即以手握饲料指缝浸出水滴为准;若溶去有毒物质,料水比为1∶2左右,饲喂前应滤去未被饲料吸收的水分。浸泡时间长短也应随环境温度及饲料种类不同而异。湿润一般多用于粉尘较多的饲料,用湿拌料喂羔羊效果较好。

(5)蒸煮与焙炒。蒸煮或高压蒸煮可进一步提高饲料的适口性。对某些有毒、有害成分及豆类籽实,采用蒸煮处理可破坏其有毒成分。如大豆有豆腥味,适口性不好,经适当热处理,可破坏其中抗胰蛋白酶,提高蛋白质的消化率、适口性和营养价值。对蛋白质含量高的饲料,加热时间不宜过长,一般130℃不超过20分钟,否则因温度过高、时间过长会引起蛋白质变性、消化性降低、维生素被破坏等不良反应。禾本科籽实蒸煮后反而会降低消化率。

焙炒加工原理与蒸煮基本相似。对谷类籽实等饲料,经130~150℃短时间的高温焙炒,可使部分淀粉转化为糊精而产生香味,适口性提高。焙炒时通过高温破坏了某些有毒物质和部分细菌的活性,但也破坏了某些蛋白质和维生素。

(6)膨化。目前饲料膨化技术或热喷技术在饲料加工调制中应用比较广泛。将搅拌、剪切和调制等加工环节结合成完整的工序,恰当地选择并控制膨化条件,可获得较高营养价值的产品。

当前主要用干化法膨化谷物和全脂大豆,用湿化法膨化颗粒饲料。

膨化饲料的优点主要有:使淀粉颗粒膨胀并糊精化,提高了饲料的消化率;热处理使蛋白酶抑制因子和其他抗营养因子失活;膨化过程中摩擦作用使细胞壁破碎并释放出油,增加食糜的表面积,提高了消化率;破坏了饲料中的粗纤维。

(7)辐射处理。利用辐射技术可消除饲料中的有害微生物,改善饲料品质,扩大饲料资源。辐射技术适用于消灭动物性饲料中的病原菌和霉菌。在辐射饲料时,采用能杀灭沙门菌和大肠杆菌等病原菌的剂量即可,且饲料为粉状时效果最好。

(8)微波热处理。微波热处理是近年来发展起来的一项饲料加工调制技术。将谷物经过长4~6微米的红外线辐射(干热处理),使禾谷类籽实中的淀粉颗粒膨胀,易被酶分解,提高了消化率。经此法处理,玉米、大麦的可消化能值分别提高4.5%和6.5%;大豆经90秒处理,可使蛋氨酸、胱氨酸的分解酶失活,从而提高蛋白质的利用率。微波处理后的饲料,可提高动物消化率、生长速度和饲料转化率。

2.生物调制

(1)发芽。发芽是指通过酶的作用,将淀粉转化为麦芽糖,并产生胡萝卜素及其他维生素的过程。对于种羊、泌乳羊来说,在冬、春季节缺乏青饲料的情况下,为了使日粮具有青饲料的特性,可适当使用发芽饲料。常用的是大麦发芽饲料,发芽后部分蛋白质分解为氨化物,而糖类、维生素A原、B族维生素与各种酶增加,纤维素也增加,无氮浸出物减少。

大麦发芽饲料的制作:先将大麦用清水浸泡1~2天,然后撒在能滤水的容器内(最好是平底),厚度不超过5厘米,置于20~25℃的较暗环境中,每天用水冲洗1~2次,经过3~5天开始发芽,当长到3厘米左右时即可饲喂,此为短芽。当继续长到6厘米左右时,麦芽变成绿色,此为长芽,主要以提供维生素为目的。

(2)糖化。将富含淀粉的谷物饲料粉碎后,经饲料本身或麦芽中淀粉酶的作用将饲料中一部分淀粉转变为麦芽糖。蛋白质含量高的豆类籽实和饼类等则不易糖化。谷类籽实糖化后糖的含量可提高8%~12%,同时产生少量的乳酸,具有酸、香、甜的味道,显著改善适口性,提高了消化率。饲料糖化可促进动物的食欲,提高采食量,使动物体内脂肪增加。

糖化饲料的制作方法:经粉碎的谷类籽实与80~85℃的水以1∶(2~2.5)的比例分次装入容器,充分搅拌成糊状,再在表面撒一层厚5厘米左右的干料,盖上容器盖,保持温度在60~65℃,经2~4小时即可完成。可向内加入料重2%的麦芽曲(大麦经3~4天发芽脱水干制粉碎而成),以增加糖化酶,加速糖化过程。糖化饲料存放时间不宜超过14小时,否则易发生酸败、变质。

(3)发酵。发酵是目前使用较多的一种饲料加工方法,利用酵母菌等菌种的作用,增加饲料中B族维生素、各种酶及酸、醇等芳香性物质,从而提高饲料的适口性和营养价值。发酵的关键是满足酵母菌等菌种的活动需要的环境条件,同时供给充足的富含糖类的原料,以满足其活动需要,促进动物的生产性能和繁殖性能。

籽实类饲料发酵方法:每100千克粉碎的籽实加酵母0.5~1.0千克,用150~200千克的温水(30~40℃)将酵母稀释,一面搅拌,一面倒入饲料,并搅拌均匀,以后每隔30分钟搅拌一次,经6~9小时发酵即可完成。发酵容器内饲料厚度应在30厘米左右,温度保持在20~27℃,并且通气良好。

利用发酵法可提高一些植物性蛋白质饲料的利用率,如将豆饼(粕)、棉籽饼、菜籽饼、血粉、麸皮等按一定比例混合,加上酵母菌、纤维分解菌、白地霉等微生物菌种,在一定温度、湿度、时间条件下完成发酵。

(三)粗饲料的加工调制

1.物理处理 物理处理方法比较简单,能提高饲料的适口性,增加羊的采食量,但不能提高粗饲料的营养价值和消化率。常见的物理处理方法有以下几种。

(1)切碎。切碎是调制秸秆等粗饲料最简便、最重要的方法。秸秆切短可增加饲料与瘤胃微生物的接触面积,便于降解发酵。切短可以减少咀嚼饲料时能量的消耗,减少饲料的浪费,便于与其他饲料配合利用,增加采食量。秸秆切短的程度视动物种类与年龄而异,饲喂成年羊可切成1.5~2.5厘米,饲喂老弱幼畜时可切得稍短些。

(2)粉碎。在羊日粮中使用适当比例粉碎的秸秆,可以提高饲料采食量,以补充粗料中能量的不足。但粉碎过细,动物咀嚼不全,唾液不能充分混合,羊易引起反刍停滞,饲料通过瘤胃的速度加快,粗料在瘤胃停留时间缩短,发酵不全,导致秸秆的消化利用率降低。秸秆经切短和粉碎后,家畜采食量增加20%~30%,吃净率提高,消化吸收的总养分增加,日增重可增加20%左右,秸秆的浪费大大减少。

(3)揉搓。秸秆揉搓主要是使用秸秆揉搓机将秸秆揉搓成短条状,其工作原理是将物料送进喂入槽,在锤片和空气流的作用下,秸秆进入揉搓室,受到锤片、定刀、斜齿板及抛送叶片的综合作用,把物料切短、揉搓成丝状,经出料口送出机外。这种丝状秸秆柔软,适口性好,家畜的吃净率高,减少了秸秆的浪费。该方法代替了切短法,为农区秸秆饲料化提供了有利条件。

(4)制成颗粒或压块。将粗饲料粉碎后直接制成颗粒饲料,或与其他较好的草粉、精饲料混合成平衡饲粮制成颗粒饲料,有利于机械化饲养或自动食槽的使用,并可减少浪费,利于咀嚼,改善适口性。秸秆压粒或压块后密度增加10倍以上,储存和运输更方便,也使储存和运输过程中的损失减少20%~30%,家畜采食量增加30%~50%。王家启(1989年)报道压粒的玉米秸秆体外消化率可高达64%,压粒的大麦秸秆的体外消化率达70%,压粒的过程中可通过碱处理、高温、高压使半纤维素溶解,从而提高消化率。

(5)浸泡。把切碎的秸秆,加水浸湿拌上精料饲喂,是常用的秸秆调制法。以盐水浸泡秸秆喂羊,用0.3%左右的食盐水浸泡秸秆24小时,用糠麸或精料调味,再加入10%~20%优质豆科或禾本科干草粉、酒糟、甜菜渣等效果会更好。

(6)秸秆碾青。将麦秸等秸秆铺在打谷场上,厚度约30厘米,然后再铺上30厘米左右的青苜蓿,苜蓿上再铺上一层同样厚的麦秸,然后用石磙碾压,苜蓿压扁流出的汁液被麦秸吸收,经压扁的苜蓿在晴天中只需半天到一天的暴晒就可干透。这种方法的好处是可较快制成干草,茎叶干燥速度均匀,叶片脱离损失少,同时还提高了麦秸的适口性和营养价值。

(7)蒸煮和膨化。蒸煮和膨化处理的效果因处理条件不同而异。在压力为2.06×105帕的条件下处理稻草1.5分钟可获得最佳的体外消化率,更高强度的处理会引起饲料干物质损失过多和消化率的下降。在(4.9~8.82)×105帕的压力下处理30~60分钟,秸秆中的细胞壁成分含量下降,而消化率得到显著提高。

秸秆在热喷处理过程中,由于热蒸汽的作用,使植物细胞壁的木质素融化,纤维素的结晶度降低,同时发生高分子物质的分解反应,再经高压突放的机械效应,饲料颗粒骤然变小,密度变大,总表面积增加,从而为提高采食量、消化率、利用率创造有利条件。

(8)蒸汽处理。通过高温水蒸气对秸秆化学键的水解作用,可达到提高消化率的目的。用蒸汽处理玉米秸,可提高能量利用率和有机物消化率,绵羊的干物质进食量也得到改善。麦秸经蒸汽处理后,体外降解率达到中等牧草水平。但蒸汽处理耗能太多,在生产中难以推广应用。

(9)辐射处理。小麦秸、稻草、燕麦秸和大麦秸等植物秸秆在一定的射线照射下能提高秸秆的体外或体内消化率,使细胞壁的纤维素成分发生改变。用于辐射处理的射线有γ射线、X射线。辐射处理对家畜健康有无影响尚需验证。

2.化学处理 化学处理是指将化学制剂作用于作物秸秆,使秸秆内部结构发生改变,如切断了秸秆细胞壁中的半纤维素与木质素之间的连接键,增加了木质素部分溶解,使纤维素变得易消化,使秸秆细胞壁膨胀,增加了纤维之间的孔隙度,表面积和吸水能力增加,有利于消化酶的接触和消化,还可以减少秸秆细胞壁中酚、醛、酸类物质,有利于瘤胃微生物的分解,从而达到提高秸秆消化率、营养价值的目的。

用于秸秆处理的化学制剂很多,碱性制剂有氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氨、尿素等;酸性制剂有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、硫酸等;盐类制剂有碳酸氢铵、碳酸氢钠等;氧化还原剂有氯气及次氯酸盐、双氧水、二氧化硫等。在生产中被广泛应用的是氢氧化钠处理和氨化处理。

按照使用化学试剂的不同,可将粗饲料的化学处理分为碱化处理、氨化处理、碱化氨化复合处理、酸化处理、酸碱处理和氧化剂处理6大类。

(1)碱化处理。碱类物质能使饲料纤维物质内部的氢键变弱,使纤维素分子膨胀,还能皂化糖醛酸和乙酸的酯键,中和游离的糖醛酸,使细胞壁成分中的纤维素与木质素间的联系变弱,可溶解半纤维素,有利于反刍动物前胃中的微生物作用。碱处理的主要目的是提高干物质的消化率。用碱性试剂处理秸秆,不仅使木质素溶解或使其与纤维素分离,还可中和秸秆潜在的酸性,通过这些途径来为纤维素分解菌的生命活动创造良好的条件。碱化处理主要包括碱的湿法处理、碱的干法处理及其他处理法。

(2)氨化处理。秸秆中加入一定比例的氨水、液氨、尿素等,促使木质素与纤维素、半纤维素分离,使纤维素及半纤维素部分分解,细胞膨胀,结构疏松,破坏木质素与纤维素之间的联系,从而提高秸秆的消化率、营养价值和适口性。秸秆消化率可提高20%~30%,粗蛋白质含量提高1.5倍,能够直接饲喂羊,是经济、简便、实用的秸秆处理方法之一。氨化处理方法应本着因地制宜、就地取材、经济实用的原则来选用。常见的氨化处理方法有:堆垛氨化法、窖储氨化法、塑料袋氨化法、缸储氨化法和抹泥氨化法等。

1)氨化处理的原理。氨化作用和中和作用。氨遇到秸秆时,与秸秆中的有机物质发生化学反应,形成氨盐(醋酸铵),可提供反刍家畜蛋白质需要量的25%~50%,是反刍家畜瘤胃微生物的氮素营养源;氨与秸秆中有机酸结合,消除了醋酸根,中和了秸秆中潜在的酸度。中和作用使瘤胃微生物更活跃,可有效提高消化率,同时氨盐改善了秸秆的适口性,从而提高了家畜的采食量和消化率。

2)处理方法。

A.堆垛氨化法:选择新鲜、干净、干燥、色鲜的秸秆。储藏过的秸秆也可氨化,但应保证干净、干燥。要将切碎的秸秆含水量调整为20%,再混匀打垛。氨化剂最好使用氨水或无水氨。塑料薄膜选用无毒、抗老化和气密性好的聚乙烯塑料薄膜,厚度不低于0.2毫米,严禁使用聚氯乙烯薄膜。氨水或无水氨需用注氨管注入秸秆垛中。用尿素溶液进行氨化作业时,还应配备水桶、喷壶及秤等设备。

处理步骤:检查塑料薄膜是否有破损,漏气者应及时修补好。对堆垛场地应进行清理、整平,中部微凹陷,以储存氨水。将塑料薄膜就地铺好,在长度方向折叠3/5,置于上风头,余下的2/5铺在场地地面上。将秸秆堆垛在用塑料铺底的场地上,薄膜四周各留出45~75厘米的边,用于上下折叠压封,用氨水处理时可一次垛到顶,顶部呈凸形或脊形,以防积水。用无水氨处理时,在堆垛过程中将塑料注氨管置放于垛中,以备注氨。如插注氨钢管,可先放置一根木棒,待抽出后插入钢管,用尿素溶液处理。

采用注氨管氨化时,垛好秸秆,上盖薄膜,除上风头一面,另外三面用土压严,把里面的空气压挤出去,氨罐车可停在秸秆垛的上风头,将注氨管从未封的一面插入麦秸垛内。可同时用三根注氨管插注。盖上塑料薄膜,打开开关注氨。注氨可在半小时内进行完毕。注氨量由氨罐车上的流量计显示。也有压力注氨,氨的流速可以调节。注氨完毕即抽出注氨管,将注氨面上塑料薄膜对好折叠后用湿土压严或用泥抹封严。

氨水的化学反应比较缓慢,环境温度越低,氨储时间越长。温度30℃以上需要5~7天,20~30℃需要7~14天,10~20℃需要14~28天,0~10℃需要28~56天;使用尿素处理,一般需比用氨水处理延长5~7天,而且夏季应在荫蔽条件下进行,防止阳光暴晒直射,避免由于高温限制脲酶活性,不利于尿素的分解。

在整个氨化过程中,应加强全程管理,防范人畜和冰雹雨雪的破坏。要注意密封,防止漏入雨水。氨化好的秸秆开垛时有强烈的氨味,放净余氨,氨化秸秆有糊香或酸香味。放氨方法是自然的日晒风吹。开垛放氨要选择晴天,气温越高越好。注意勿使氨化秸秆受到雨水浇淋。

B.窖储氨化法:窖储氨化法是我国目前推广应用较普遍的一种秸秆氨化方法。窖的大小可根据需要确定,通常每立方米储存切碎的风干秸秆150千克左右。窖的形式多种多样,可建在地上、地下或半地上,长方形为好。可在窖的中间砌一隔墙,建成双联窖,双联窖可轮换处理秸秆。用水泥制成的窖进行秸秆氨化,可以节省塑料薄膜的用量,降低氨化成本,容易测定秸秆的重量,便于确定氨源(如尿素)的用量。

处理步骤:先将秸秆切成2厘米左右,粗硬的秸秆如玉米切得短些,较柔软的可稍长些。每100千克秸秆配用5千克尿素(或碳铵)、40~60升水。把尿素(或碳铵)溶于水中,搅拌至完全溶化后,分数次喷洒在秸秆上拌匀,入窖前后喷洒均可。如果在入窖前将秸秆摊开喷洒则更为均匀。边装窖边踩实,装满后用塑料薄膜覆盖密封,再用细土压好。氨化所需时间可参考堆垛氨化法。

3)氨化饲料喂羊要预防氨中毒。

A.中毒原因:氨化饲料开封后未经散氨而直接饲喂引起羊中毒;未断奶的羊羔因瘤胃中微生物区系尚未形成,进食氨化饲料过多引起中毒;以碳铵、尿素作氨源时,氨化时间过短,碳铵、尿素分解不完全而发生中毒;阴雨天气,饲料中余氨散发不彻底就喂羊而引起中毒。

B.中毒症状:羊轻微的氨中毒表现为精神呆滞和沉郁,反刍减少或停止,食欲减退或废绝,唾液分泌过多,步态不稳。严重者表现不安、呻吟、呼吸急促、肌肉震颤、动作失调、腹胀、口吐白沫、出汗不止、倒地直至窒息而死。慢性中毒,羊还表现有肺水肿、肾炎或尿道炎及代谢紊乱,其特征是尿频而疼痛,从尿道排出脓性黏液。

C.治疗方法:发现有中毒现象时,要立即停喂氨化饲料,检查、分析中毒原因,及时加以治疗。消化道受害时,可灌服食醋1.5千克,同时灌服1升清水或白糖水,并服1.5千克生鸡蛋清或2.5千克牛奶;对尿素中毒者,可用硫代硫酸钠静脉注射,同时应用高渗葡萄糖、葡萄糖酸钙、水合氯醛等对症治疗,以提高疗效;对慢性中毒者,除选用上述药物外,有炎症的可选用青霉素、链霉素,恢复期可服健胃剂,以利于瘤胃微生物生态区系的恢复。

D.预防措施:根据当地气候条件,掌握好氨化成熟的时间;采用尿素作氨源时,要使其完全溶解。掌握好散氨的时间,一般晴天在10小时以上,阴雨天在24小时以上。以饲料稍有氨味但不刺鼻和眼为度。晾晒的时间过长,会影响氨化效果。氨化窖要建在饲养舍外干燥处,或与饲养舍邻近的房间内。未断奶的羊羔,严禁饲喂氨化饲料。

(3)碱化、氨化复合处理。氨化处理的秸秆消化率提高不如氢氧化钠处理的秸秆消化率明显,而且在氨化处理结束后,在开包干燥过程中,所用氮源约有2/3会挥发损失掉,且氨氮的损失比例随用量的增加而上升。将碱化处理和氨化处理联合起来能够取得较好的效果。

(4)酸化处理。用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、稀盐酸、稀硫酸及稀磷酸等处理秸秆。利用1%的稀硫酸和1%的稀盐酸喷洒秸秆,消化率可提高到65%;用氯化氢蒸汽处理稻草和麦秸,保持浸润5小时,然后风干,室温30℃保持70天,消化率可以提高1倍;用稀磷酸处理秸秆,可有效提高秸秆的含磷量,满足家畜对磷的需要。酸处理秸秆的原理与碱化处理基本相同,但处理效果不如碱化处理。

(5)酸碱处理。把切碎的秸秆放在木桶或水泥池子内,用3%氢氧化钠溶液浸透,转入水泥窖或壕内压实,过12~24小时取出,仍放回木桶或水泥池子;再用3%的盐酸溶液浸泡,随后堆放在滤架上,滤去溶液即可饲喂。经此法处理的秸秆干物质消化率可由40%提高到60%~70%,秸秆利用率可由30%提高到90%以上。

(6)氧化剂处理。氧化剂处理主要是指用二氧化硫(SO2)、臭氧(O3)及碱性过氧化氢(AHP)处理秸秆的方法。氧化剂能破坏木质素分子间的共价键,溶解部分半纤维素和木质素,使纤维基质中产生较大间隙,从而增加纤维素酶和细胞壁成分的接触面积,提高饲料的消化率。

3.微生物处理 农作物秸秆经机械加工和微生物制剂发酵处理,并将其储存在一定设施内的技术称为农作物秸秆微生物发酵储存技术(微储技术)。

(1)微生物处理原理。高效活性微生物复合菌剂,经溶解复活后,加入食盐水,喷洒到作物秸秆上压实,在厌氧条件下繁殖发酵而成优质微储饲料。秸秆在微储过程中,由于秸秆内发酵活干菌的厌氧发酵作用,大量的木质纤维素类物质被降解为易发酵糖类,糖类又经有机酸发酵菌转化为乳酸和挥发性脂肪酸,使储料pH值降到4.5~5.0,抑制丁酸菌、腐败菌等有害微生物的繁殖。

(2)特点。

1)消化率高。微储过程中由于高效复合活干菌的作用,木质纤维素类物质大幅度降解,并转化为乳酸和挥发性脂肪酸,加之酶和其他生物活性物质的作用,提高了羊瘤胃微生物区系的纤维素酶和解脂酶活性,干物质体内消化率提高了24.1%,粗纤维体内消化率提高了43.8%,有机物体内消化率提高了29.4%。

2)适口性好,采食量高。秸秆经微储处理,可使粗硬秸秆变软,并具有酸香味,刺激了家畜的食欲,从而提高了采食量。

3)秸秆利用率高。稻麦秸秆、青黄玉米秸秆、高粱秆、土豆秧、甘薯秧、甜菜叶、豆秸、无毒野草及青绿水生植物等,都可用秸秆发酵活干菌制成优质微储饲料。

4)制作季节长。秸秆发酵活干菌处理秸秆的温度为10~40℃,在我国北方地区除冬季外,春、夏、秋三季都可制作,南方大部分地区全年都可制作。

5)保存期长。秸秆发酵活干菌在秸秆中生长迅速,成酸作用强。由于挥发性脂肪酸中丙酸与醋酸未离解分子的强力抑菌、杀菌作用,微储饲料不易发霉腐败,因而能长期保存。另外,秸秆微储饲料取用方便,随需随取随喂,不须晾晒。

6)无毒无害,制作简便。秸秆微储饲料无毒无害,安全可靠,其制作技术简便,与传统青贮相似,易学易懂,容易普及推广。

(3)处理方法。

1)水泥窖微储法。窖壁、窖底采用水泥砌筑,农作物秸秆铡切后入窖,按比例喷洒菌液,分层压实,窖口用塑料薄膜盖好,然后覆土密封。这种方法的优点是,一次性投入,经久耐用,窖内不易透气进水,密封性好,适合大中型窖和每年都连续制作微储的窖。

2)土窖微储法。在窖的底部和四周铺上塑料薄膜,将秸秆铡切入窖,分层喷洒菌液压实,窖口再盖上塑料薄膜覆土密封。这种方法的优点是成本较低,简便易行。

3)塑料袋窖内微储法。根据塑料袋的大小先挖一个圆形的窖,然后把塑料袋放入窖内,再放入秸秆,分层喷洒菌液压实,将塑料袋口扎紧,覆土密封。这种方法适合处理100~200千克的秸秆。

4)压捆窖内微储法。秸秆经压捆机打成方捆,喷洒菌液后入窖,填充缝隙,封窖发酵,出窖时揉碎饲喂,这种方法的好处是开窖取料方便。

(4)工艺流程。微储的工艺流程如下。

1)菌种的复活。在处理前,先将菌剂倒入200毫升水中充分溶解,然后在常温下放置1~2小时,使菌种复活,复活好的菌剂一定要当天用完,不可隔夜使用。

2)菌液的配制。将复活好的菌剂倒入充分溶解的0.8%~1.0%食盐水中拌匀。菌种、食盐和水的用量为:处理1吨稻、麦秸秆,使用秸秆发酵活干菌3克、食盐9~12克、自来水1 200~1 400克;1吨黄玉米秸,则分别用秸秆发酵活干菌3克、食盐6~8克和自来水800~1 000克。

3)玉米秸秆的切短。用于微储的秸秆一定要切短,一般羊用3~5厘米。

4)秸秆入窖。在窖底铺放20~30厘米厚的秸秆,均匀喷洒菌液水,压实后再铺放20~30厘米厚的秸秆,再喷洒菌液压实,直到高于窖口40厘米再封口。如果窖内当天未装满,可盖上塑料薄膜,第二天装窖时揭开薄膜继续装填。

5)封窖。将秸秆分层压实直到高出窖口30~40厘米,再充分压实后,在最上面一层均匀撒上食盐粉,再压实后盖上塑料薄膜。食盐的用量为每平方米250克,其目的是确保微储饲料上部不发生糜烂变质。盖上塑料薄膜后,在上面撒20~30厘米厚的稻、麦秸秆,覆土15~20厘米,密封。

(5)使用注意事项。秸秆微储饲料,一般须在窖内储存12~30天,才能取用。取料时要从一角开始,从上到下逐段取用,每次取出量应以当天能喂完为宜,并且每次取用后必须立即将口封严。微储饲料由于在制作时加入了食盐,这部分食盐应在饲喂牲畜时从日粮中扣除。

(四)青绿饲料的青储

将青绿饲料放在密闭的青贮容器内经乳酸发酵、采用化学制剂调制或降低水分后储存的过程就是青贮。青绿多汁饲料经青贮后,可保存大部分养分,特别是蛋白质和维生素,营养物质损失率仅为3%~10%;青贮饲料具有青绿饲料营养全面、丰富、易消化和适口性强等特点,可在一年四季保证供给,解决了羊冬季安全越冬的问题,消除季节性营养供给的不平衡;青贮是保存青绿饲料经济、安全的方法,青贮饲料储存时间长,成本低,不怕雨淋,不会发生火灾;青贮可消灭害虫和杂草,将害虫的幼虫杀死,使杂草的种子失去发芽能力;青贮保鲜性好,特别对块茎类作物,青贮后不易霉烂变质。饲料经青贮可提高其适口性。

1.青贮的原理 利用微生物的乳酸发酵作用,达到长期保存青绿多汁饲料营养特性的目的。其实质是将新鲜植物紧实地堆积在不透气的容器中,通过乳酸菌等微生物的厌氧发酵,使原料中所含的糖分转化成有机酸——主要是乳酸,当酸度降到pH值为3.8~4.0时,会抑制其他微生物的活动,制止原料中养分被微生物分解破坏,从而将原料中养分很好地保存下来。乳酸发酵过程中产生了大量热能,当青贮原料温度达到50℃时,乳酸菌停止活动,发酵结束。青贮饲料是在密闭和微生物活动停止的条件下储存的,因此可以长期保存不变质。

2.青贮条件

(1)原料。除有毒、有害的草类外,可利用全部的多汁饲料,也可利用谷物、蔬菜、瓜类及多汁副产品等。因此,原料来源广、成本低。原料的含水量要求在60%~67%最好,若含水量超过70%,可添加干料来调节。

(2)青贮设备。主要有青贮窖、青贮壕、青贮塔,另外还有塑料青贮(包括塑料袋青贮、草搁青贮、地面青贮等形式)。挖建青贮窖要选择土质坚硬、干燥向阳、地下水位较低、距羊舍较近的平坦地段;不透气、不漏水,密封性好;建造简便、造价低。塑料青贮要求选用0.8~1.0毫米的无毒塑料薄膜,颜色可用白色、外白内黑塑料,棕色或蓝色塑料等。青贮窖内适宜温度为30℃。

3.常规青贮的制作方法

(1)青贮设备的准备。旧窖(壕、塔)在使用前要清理出杂物,修补并消毒。也可在使用前选择地下水位低、干燥、土质坚硬的地方挖建青贮窖。窖壁要光滑略倾斜,窖口要略大于底部。

(2)原料收割。要求尽量保持原料新鲜和青绿,水分含量在70%~75%的情况收割最好。一般专用青贮玉米或兼用玉米多在乳熟期至蜡熟期收割;禾本科牧草在孕穗期至抽穗期;豆科牧草可在现蕾期至开花初期收割;薯秧类要在收薯或霜前1~2天收割。收割后应尽快加工、青贮。

(3)铡短。铡短有利于踩实、压紧,沉降均匀,养分损失少;汁液渗出原料表面,有利于草料发酵时乳酸菌的繁殖。养羊用铡短的长度:一般禾本科和豆科类牧草及叶菜类为2~3厘米;玉米和向日葵等粗茎植物以0.5~2厘米为宜。

(4)装填和压实。装窖前在窖底铺一层15~20厘米厚的麦子或其他秸秆,窖壁四周可铺一层塑料薄膜,加强密封,防止透水、漏气。菜叶类、水生饲料等含水量大的青贮原料,在装填时要加入适量的糠麸以调节含水量。装填青贮原料时,应逐层装填,每层装15~20厘米,边装边压实。添加糠麸、谷实等进行混合青贮时,要在压紧前分层混合。小型窖可用人力踩踏,大型长壕可用链轨拖拉机等,同时要压紧窖的边缘和四角。这样层层装填、压实,直至高出窖口50~60厘米为止。

(5)密封和管理。原料装填完毕,要立即密封和覆盖塑料薄膜,以隔绝空气与原料的接触,并防止雨水进入。窖口中间可高一些,并在原料的上面盖一层10~20厘米切短的秸秆或牧草,覆上塑料薄膜后再覆上30~50厘米的土,踏踩成馒头形。封埋后要随时注意因青贮饲料下沉引起的盖土裂缝或下降,发现后应立即重新压实、埋好。

4.特殊青贮的制作方法

(1)低水分青贮。低水分青贮又叫半干青贮,利用控制水分的方法,造成对微生物的生理干燥,使其处于抑制状态,从而使养分保存下来。

半干青贮原理是青饲料刈割后,经风干原料含水量达到45%~55%时,植物细胞的渗透压达5.57~6.08兆帕。对腐败细菌、丁酸菌及乳酸菌等造成生理干燥状态,生长繁殖受到限制,在高度厌氧的环境下将原料保存下来。青贮过程中,微生物发酵微弱,蛋白质不被分解,有机酸形成数量少,霉菌等在风干植物体上仍可大量繁殖,在切短、压实的厌氧条件下,其活动很快停止,这种半干青贮的方式仍需在高度厌氧条件下进行。半干青贮饲料的特点是具有干草和一般青贮饲料的优点,含水分较少;干物质含量比一般青贮饲料多1倍;有果香味,不含丁酸,味微酸或不酸,适口性好;半干青贮饲料营养损失较少。

(2)添加剂青贮。在青贮饲料中加入各种饲料添加剂可提高青贮成功率及其营养价值,降低饲喂成本,增加效益。根据青贮饲料添加剂的作用性质,可分为发酵促进剂、发酵抑制剂、二次发酵抑制剂和营养性添加剂,其中发酵促进剂可促进乳酸产生从而调节青贮过程。如表8-23所示。

表8-23 青贮饲料中常用添加剂

(3)草捆青贮。将用捆草机打捆的青刈牧草,码垛堆放、压实,用塑料薄膜密封,或将草捆直接放入塑料袋中密封制作青贮饲料的方法。草捆青贮不需要青贮窖,制作时选择地势较高、平坦的地方,铺一层破旧的塑料薄膜,再将一块完整的、稍大于青贮堆积面积的塑料薄膜铺好,然后将草捆紧实地堆码于塑料薄膜上,将垛顶和四周用一块完整的塑料膜盖严,四周与堆底铺的塑料薄膜重叠,用泥土压住重合的部分,防止空气进入。塑料薄膜的外面再用草帘等对塑料薄膜无损伤的物品覆盖,用以保护、防冻等。

(4)混合青贮饲料。有些青绿饲料由于含糖量低或水分含量过高或过低,在一般条件下不适合单独青贮,这时可用多种原料混合青贮,以保证青贮成功并提高青贮饲料的品质。豆科牧草、马铃薯茎叶等含糖量少的原料可搭配青贮玉米、禾本科牧草等含糖量多的原料;块根、块茎、瓜类、蔬菜副产品等含水量多的原料可搭配谷糠、草粉等含水量少的原料;质地坚硬的原料可与质地较软的原料混储。

5.品质鉴定

(1)感官鉴定。根据青贮饲料的着色、气味、口味、质地和结构等指标,用感官(捏、看、闻)评定品质好坏。青贮饲料的感官鉴定如表8-24所示。

表8-24 青贮饲料的感官鉴定

(2)pH值测定。从被测定的青贮饲料中,取出具有代表性的样品,切断,在烧杯中装入半杯,加入蒸馏水或凉开水,浸没青贮饲料,然后用玻璃棒不断搅拌,使水和青贮饲料混合均匀,放置15~20分钟后,将水浸物经滤纸过滤。吸取滤得的浸出液滴加到比色试纸卡上,判断近似的pH值,用以评定青贮饲料的品质。优良的颜色,红、乌红或紫红(pH值1.8~4.1);中等的颜色,紫、紫蓝或深蓝(pH值4.6~5.2);低劣的颜色,蓝绿、绿或黑(pH值5.4~6.0)。

(3)氨含量的测定。在粗试管中加2毫升盐酸乙醇乙醚混合液(密度1.19克/厘米3的盐酸、96%的乙醇、乙醚按1∶3∶1的比例混合),取中部有一铁丝的软木塞,铁丝的尖端弯成钩状,钩一块青贮饲料放入试管中,青贮饲料块距离试液2厘米,如有氨存在,则生成氯化铵,在青贮饲料周围出现白雾。青贮饲料中有游离氨存在,说明青贮饲料已有腐败发生。

6.青贮饲料的取喂 饲料青贮1个月后,便可开窖取用,但应避开高温和高寒季节,以免二次发酵或冰冻。取用时窖口最好搭棚遮阳,以防日晒雨淋,引起发霉变质。每次取出的数量要依饲喂量而定,随用随取,避免取出过多而变质。圆形青贮窖从上部开始取料,沟型青贮壕从一端开口取料,要一层层地向下取而不要掏洞取料,取料后应随即用草帘或塑料薄膜盖严料面。

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