[发明专利]一种反刍动物及可消化纤维素动物饲草饲料的生产方法

说明书

本发明的反刍动物及可消化纤维素动物饲草饲料的生产方法，利用水的化学力，在水中将生物质进行高速破碎或撞击/冲击破碎，有利于低成本、低能耗地得到细小纤维或含细小纤维的混合物。相当于为反刍动物添加了一个前置反刍动作，为反刍动作提供了帮助，使植物纤维预先即被充分解离碎断，增加了纤维素的表面积，解决了消化酶不容易接触到植物纤维内的纤维素的问题，由此减轻了反刍负担，减少了反刍时间，减少反刍时的能量消耗，有助于反刍动物的营养吸收，提高中、粗纤维饲料的转化率，解决了中、粗纤维消化率低的问题，提高了饲草的效价，从而使原本因为效价低或负效价的生物质转化成为实际有效价的饲料。

技术领域

本发明涉及一种反刍动物及可消化纤维素动物饲草饲料的生产方法，属于秸秆、草木等含植物纤维的农林废弃生物质作为反刍动物以及猪、兔等动物饲料的应用领域。

背景技术

粮食、食品安全问题始终是人类生存发展最基础的问题。解决之道，不外乎研发高产动植物新品种、以及增产增收，扩大耕地面积、养殖面积。但土地上产量最高，也最接近食物成分之一的是植物中的纤维素、半纤维素，将其水解后即可得到葡萄糖等单糖。如果有一种方法廉价地将纤维素水解转化为包括葡萄糖在内的各种糖类，那么粮食问题应该不再是一个大的问题，因为地球上植物中的纤维素、半纤维素不仅数量巨大，而且可再生，不会有资源枯竭的问题。

为有效地水解纤维素，目前的技术有利用纤维素酶促进水解的，有稀酸高温水解的，有浓酸低温水解的技术方法。但所有这些现有的技术方法都存在一个规模化经济效益低下的问题，因而不具有经济可行性，更不可能通过这些技术方案利用纤维素来解决粮食问题。现有的技术不能解决我们面临的两大重要问题，即生物质可广泛利用的问题，及借助生物质解决粮食食品营养的问题，说明本领域现有技术方案需要有一个根本性创新突破。

目前，直接利用生物质/植物中的纤维素作为反刍动物饲草饲料的主要方法有机械破碎、压块、堆积发酵、氨化处理。这些方法一般只能改进适口性而不能从根本上改变植物体内纤维素、半纤维素(植物纤维)被木质素、角质等包裹覆盖的状态，以及单根纤维素被纤维束所束缚的状态。正是由于纤维素仍然被木质素等包裹束缚，而木质素、角质是动物利用各种养分的主要限制因子，限制了植物纤维可广泛作为反刍动物饲草饲料的可能。

由于粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分，包括纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分，受制于木质素和角质的包裹覆盖，纤维素与消化液直接接触的可能性低，使得大部分的植物秸秆、草木树枝、农林废弃物无法成为有效价的反刍动物饲草饲料，只有特定的一些秸秆可以才可以作为反刍动物有效价的饲料，比如木质素含量低或木质化程度低同时糖分、营养价值较高的玉米秸秆、薯类秸秆、稻草等才可以有限量地作为反刍动物，也包括可以部分可以利用纤维素的猪的饲料。

食物到达瘤胃后，大量微生物随即紧贴食物表面，同时分泌纤维素酶、半纤维素酶以及beta-糖苷酶等消化酶，分解食物中的纤维素、半纤维素和果胶等多糖类物质，为反刍动物提供60-70％的能量来源。除了反刍动物，猪和兔类似反刍动物也可以借助纤维素酶消化分解纤维素作为自身的部分营养。食物在瘤胃内经微生物充分消化后，约50％的粗纤维可在瘤胃内被消化。在瓣胃内，食物中20％的纤维素可被消化。前提条件是酶可以直接接触到纤维素表面，为了裸露出纤维素，反刍动物需要借助长时间的咀嚼动作以破碎解离纤维素等，不仅消耗了可以用于生长的能量，也耽误了来自于纤维素、半纤维素的营养物质的生产和吸收，降低了饲料的效价，即饲草单位重量单位时间为动物可提供的净能量。

发明内容