牛饲料
本篇文章内容会给全国农资人介绍“牛饲料”的内容进行周密解释,期待对广大农友有所收获,快快收藏起来吧!
牛饲料是农业生产中不可或缺的一环,它直接影响着牛的生长发育和产出效益。如何选择适宜的饲料,是每一个牧场主必须要掌握的技能。本篇博客将从牛的需求和饲料的种类、配方两个方面,为大家详细讲解如何选购和使用合适的牛饲料。
牛的需求在选择牛饲料前,我们首先需要了解牛的需求。牛的需求是与其体重、性别、年龄、生产状态、环境温度等因素有关的。一般来说,牛需要的营养成分包括能量、蛋白质、粗纤维、矿物质和维生素等。其中,能量是牛饲料中最重要的成分,它直接影响着牛的生长发育和产出效益。
饲料的种类根据营养成分的不同,牛饲料可以分为粗饲料和浓饲料两大类。粗饲料是指粗纤维含量较高的饲料,如干草、青贮料、麦秸秆等。浓饲料则是指蛋白质和能量含量较高的饲料,如玉米、豆粕、鱼粉等。还有一些添加剂类饲料,如矿物质、维生素、酵素等。
饲料的配方选购牛饲料时,我们需要了解饲料的配方。一般来说,饲料的配方应根据牛的需求和生产目标来确定。例如,育肥牛需要高能量的饲料,而泌乳牛则需要高蛋白的饲料。不同品种、不同年龄段的牛,饲料配方也有所不同。
在选择饲料的配方时,我们需要注意以下几点:
- 饲料中的能量、蛋白质、粗纤维、矿物质和维生素等成分应符合牛的需求。
- 饲料中添加剂的种类和比例应合理,不应过量或不足。
- 饲料的质量应可靠,不应受到霉菌、细菌污染。
粗纤维:指植物体内不被瘤胃和小肠消化吸收的物质,如木质素、纤维素等。粗纤维含量高的饲料可以促进牛的瘤胃发酵,有利于牛的消化和健康。
鱼粉:是一种由鱼或鱼类加工副产品制成的饲料,富含蛋白质、氨基酸和矿物质等营养成分。鱼粉作为牛饲料的一种,可以提高牛的生产性能和免疫力。
维生素:是一种有机化合物,可以促进牛体内的新陈代谢和免疫系统的正常运作。常见的牛饲料添加剂有维生素A、维生素D、维生素E等。
参考文献:- 《牛饲料营养学》
- 《牛营养与饲料》
- 《畜禽饲料与营养》
相关问答拓展:
1、玉米秸秆加工成饲料有哪些技术方法?
玉米秸秆加工成饲料有以下或更多的加工技术:
1、青贮加工技术属于生物处理技术,是玉米秸秆饲料利用的主要方式。该项技术是将腊熟期玉米通过青贮收获机械一次性完成秸秆切碎、收集或人工收获后,将青玉米秸秆铡碎至1厘米~2厘米长,使其含水量为67%~75%,装贮于窖、缸、塔、池及塑料袋中压实密封储藏,人为造就一个厌氧的环境,自然利用乳酸菌厌氧发酵,产生乳酸,使大部分微生物停止繁殖,而乳酸菌由于乳酸的不断积累,最后被自身产生的乳酸所控制而停止生长,以保持青秸秆的营养,并使得青贮饲料带有轻微的果香味,牲畜比较爱吃。
2、微贮加工技术这也是生物处理方法,把玉米秸秆切短,长度以养牛5厘米~8厘米、养羊3厘米~5厘米为宜,而养猪需粉碎,这样易于压实和提高微贮窖的利用率及保证贮料的制作质量。容器可选用类似青贮或氨化的水泥窖或土窖,底部和周围铺一层塑料薄膜,小批量制作可用缸或塑料袋、大桶等。秸秆含水量控制在60%~70%,在秸秆中加入微生物活性菌种,使玉米秸秆发酵后变成带有酸、香、酒味家畜喜食的饲料。微贮就是利用微生物将玉米秸秆中的纤维素、半纤维素降解并转化为菌体蛋白的方法,也是今后粗纤维利用的趋势。
3、黄贮加工技术这是利用微生物处理玉米干秸秆的方法。将玉米秸铡碎至2厘米~4厘米,装入缸中,加适量温水焖2天即可。干秸秆牲畜不爱吃,利用率不高,经黄贮后,酸、甜、酥、软,牲畜爱吃,利用率可提高到80%~95%。
4、氨化加工技术氨化是最为实用的化学处理方法,先将秸秆切成2厘米~3厘米长,秸秆含水量调整在30%左右,按100千克秸秆用5千克~6千克**素或10千克~15千克碳酸氢铵,兑25千克~30千克水溶化搅拌均匀,配制**素或碳酸铵水溶液,或按每100千克粗饲料加上15%的氨水12千克~15千克。分层压实,逐层喷洒氨化剂,最后封严,在25℃~30℃下经7天氨化即可开封,使氨气挥发净后饲喂。氨化秸秆饲料常用堆垛法和氨化炉法制取。氨化处理的玉米秸秆可提高粗纤维消化率,增加粗蛋白,且含有大量的胺盐,胺盐是牛羊反刍动物胃微生物的良好营养源。氨本身又是一种碱化剂,可以提高粗纤维的利用率,增加氮素。玉米秸秆氨化后喂牛羊等不仅可以降低精饲料的消耗,还可使牛羊的增重速度加快。
5、碱化加工技术这也是一种化学处理方法,用碱性化合物对玉米秸秆进行碱化处理,可以打开其细胞分子中对碱不稳定的酯键,并使纤维膨胀,这样就便于牲畜胃液渗入,提高了家畜对饲料的消化率和采食量。碱化处理主要包括氢氧化钠处理、液氮处理、**素处理和石灰处理等。以广、价格低的石灰处理为例,100升水加1千克生石灰,不断搅拌待其澄清后,取上清液,按溶液与饲料1∶3的比例在缸中搅拌均匀后稍压实。夏天温度高,一般只需30小时即可喂饲,冬天一般需80小时。当前发展的是复合化学处理,综合了碱化和氨化两者的优点。
6、酸贮加工技术酸贮,也是化学处理方法,在贮料上喷洒某种酸性物质,或用适量磷酸拌入青饲料储藏后,再补充少许芒硝,可使饲料增加含硫化合物,有助于增加乳酸菌的生命力,提高饲料营养,并抵抗杂菌侵害。该方式简单易行,能有效抵御"二次发酵",取料较为容易。此法较适宜黄贮,可使干秸秆适当软化,增加口感和提高消化率。
7、压块加工技术利用饲料压块机将秸秆压制成高密度饼块,压缩可达1∶15~1∶5,能大大减少运输与储藏空间。若与烘干设备配合使用,可压制新鲜玉米秸秆,保证其营养成分不变,并能防止霉变。目前也有加转化剂后再压缩,利用压缩时产生的温度和压力,使秸秆氨化、碱化、熟化,提高其粗蛋白含量和消化率,经加工处理后的玉米秸秆成为截面30毫米×30毫米、长度20毫米~100毫米的块状饲料,密度达每立方厘米0.6千克~0.8千克,便于运输储存,适用于公司加农户模式,生产成本低。
8、草粉加工技术玉米秸秆粉碎成草粉,经发酵后饲喂牛羊,作为饲料代替青干草,调剂淡旺季余缺,且喂饲效果较好。凡不发霉、含水率不超过15%的玉米秸秆均可为粉碎原料,制作时用锤式粉碎机将秸秆粉碎,草粉不宜过细,一般长10毫米~20毫米,宽1毫米~3毫米,过细不易反刍。将粉碎好的玉米秸秆草粉和豆科草粉按3∶1的比例混合,整个发酵时间为1天~1.5天,发酵好的草粉每100升加入0.5千克~1千克骨粉,并配人25千克~30千克的玉米面、麦麸等,充分混合后,便制成草粉发酵混合饲料。
9、膨化加工技术这是一种物理生化复合处理方法,其机理是利用螺杆挤压方式把玉米秸秆送入膨化机中,螺杆螺旋推动物料形成轴向流动,同时由于螺旋与物料、物料与机筒以及物料内部的机械磨擦,物料被强烈挤压、搅拌、剪切,使物料被细化、均化。随着压力的增大,温度相应升高,在高温、高压、高剪切作用力的条件下,物料的物理特性发生变化,由粉状变成糊状。当糊状物料从模孔喷出的瞬间,在强大压力差作用下,物料被膨化、失水、降温,产生出结构疏松、多孔、酥脆的膨化物,其较好的适口性和风味受到牲畜喜爱。
从生化过程看,挤压膨化时最高温度可达130℃~160℃。不但可以杀灭病菌、微生物、虫卵,提高卫生指标,还可使各种有害因子失活,提高了饲料品质,排除了促成物料变质的各种有害因素,延长了保质期。
玉米秸秆热喷饲料加工技术是一种类似的复合处理方法,不同的是将秸秆装入热喷装置中,向内通入饱和水蒸气,经一定时间后使秸秆受到高温高压处理,然后对其突然降压,使处理后的秸秆喷出到大气中,从而改变其结构和某些化学成分,提高秸秆饲料的营养价值。经过膨化和热喷处理的秸秆可直接喂养家畜,也可进行压块处理。
10、颗粒饲料加工技术将玉米秸秆晒干后粉碎,随后加入添加剂拌匀,在颗粒饲料机中由磨板与压轮挤压加工成颗粒饲料。由于在加工过程中摩擦加温,秸秆内部熟化程度深透,加工的饲料颗粒表面光洁,硬度适中,大小一致,其粒体直径可以根据需要在3毫米~12毫米间调整。还可以应用颗粒饲料成套设备,自动完成秸秆粉碎、提升、搅拌和进料功能,随时添加各种添加剂,全封闭生产,自动化程度较高,中小规模的玉米秸秆颗粒饲料加工企业宜用这种技术。另外还有适合大规模饲料生产企业的秸秆精饲料成套加工生产技术,其自动化控制水平更高。
或许还有更多更好的储藏方法,待发现后或知道的告知一二。
2、水稻秸秆深加工?
水稻秸秆主要的几种深加工途径有编制草帘用于塑料大棚冬季保温,也可以编制草绳,草帽,以及一些手工制品,还有就是在西南地区,人们用水稻秸秆打成纸浆,拿来做一种祭祀用的草纸。总的来说水稻秸秆深加工途径不多,最好还是让水稻秸秆还田,增加土壤肥力。
3、秸秆发酵配方?
一、干玉米秸秆作为牛饲料,发酵方法:
1、拌料:取玉米干秸秆、麦秸秆、稻草、甘蔗秸、油菜秸秆、甜菜渣等可用的农作物秸秆任一种或几种混合,取500~1000公斤(视其青绿或木质化情况而定用量),切短(8~12厘米),加入淀粉质粮(玉米粉,麦子粉,高粱粉,谷粉,或薯干粉等任一种)25公斤,加入散的食盐2.5~5公斤,搅拌均匀,加入清水800~1000公斤(含水量最后搅拌后要求是70%以上),
“粗饲料降解剂”一包,搅拌均匀,充分吸水。
2、密封发酵:严格用塑料布密封好,也可用塑料袋装料发酵,密封性也很好,压紧压实,不透气,发酵3~10天左右(冬天要适当延长时间),就可产生醇甜香味,即可使用。使用:用于喂牛羊时,以牛羊体重的10%确定一天喂量(湿重),再配合一些精料,可达到快速育肥的目的,效果远优于氨化秸秆。
二、干玉米秸秆发酵做肥料的方法:以干玉米秸秆堆积密封发酵加工后的有机肥料为载体;加入益生菌加工而成生物有机肥料,含有益于作物生长的发酵微生物,它既具有微生物肥料的功效,又具有有机肥料的作用。应用于农业生产中,具有显著的增产效果。这种肥料制作比较简便。如:利用干玉米秸秆发酵加工后的干基有机肥料1000公斤,加入5%的益生菌,经充分混合、翻倒、拌均,加工制成生物有机肥料,适用于各种土壤、各种农作物,具有相当显著的肥料效应。
4、玉米秆青储销路怎么找?
答:玉米秆青储销路怎么找如下
想给玉米秸秆找销路,可以找当地的一些饲料加工厂,可以用到玉米秸秆作为加工饲料的原材料。也可以找周边的工艺品加工厂,有的也可以用到玉米秸秆做成一些工艺品之类的。
5、玉米秸秆怎么加工成木炭?
3,玉米芯不可用,但是很大1,要用很硬的桦木之类的,最后打开窑,小时候还没上学,我跟他在山里几年。那个“锅”里的木柴首先会干馏出可燃气体,烧出来都成了灰了
拓展好文:张丽华┃酒糟再利用的研究进展
酒糟再利用的研究进展
张丽华1,2,王小媛1,李昌文1,2,张培旗1,胡晓龙1,纵伟1,2*
1(郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州,)2(食品生产与安全河南省协同创新中心,河南郑州,)
摘要酒糟是酿酒行业和燃料乙醇工业的主要副产物,随着全球资源短缺局势的发展,考察酒糟资源化利用成为研究热点。该文综述了酒糟在动物饲料工业、纤维素发酵乙醇工业及功能性成分开发等方面的研究进展。现有的研究表明,酒糟中的蛋白质含量较高,可补充动物饲料的蛋白质,但是纤维素含量高则限制了其在饲料中的添加量;降低和转化酒糟中的纤维素不仅可提高其作为饲料添加物的用量,同时也能提高纤维素发酵乙醇的转化率;酒糟中的功能成分开发将是酒糟再利用的有益探索。研究酒糟成分的再利用,可为其更好地应用于饲料工业、纤维素乙醇转化和功能成分提取提供新的思路和指导,因而具有重要的意义。
关键词酒糟;乙醇发酵;酿酒;再利用;研究进展
酒糟,是粮谷类作物发酵蒸馏之后的副产物,主要有两个,一是来自酿酒行业的副产物,二是燃料乙醇工业的副产物[1]。这两种酒糟的成分与其加工原料和加工工艺相关。酿酒行业多采用高粱或是小麦、大麦、玉米、大米、黑麦等混合物,通过加入酒曲、糖化酶等发酵剂,经蒸煮、糖化发酵、蒸馏等工序后产生酒糟,其成分包括未能发酵完全的淀粉、蛋白质、纤维素、有机酸、氨基酸、维生素、脂肪、酒用风味物质、酚类化合物、含氮化合物、杂环类化合物等[2-4]。燃料乙醇工业则主要采用玉米为发酵原料,干法磨碎之后,加水混合产生糖浆,升温液化和糖化,然后加入酵母发酵产生乙醇。蒸馏乙醇之后,剩余的酒糟被分成湿酒糟和酒糟水两部分,酒糟水通过蒸发和浓缩后,与湿酒糟混合、干燥,最终得到干酒糟[1,5]。玉米干酒糟中除了有未发酵完全的淀粉、蛋白质、纤维素等大分子物质之外,还含有一些氨基酸、矿物质、维生素、玉米**素和多酚类物质等。相关研究表明,玉米发酵后剩余的酒糟中蛋白质、脂肪、纤维和磷的浓度约可增加3倍[6];而以小麦为发酵乙醇的原料时,酒糟中的粗蛋白可达到386g/kg,必需氨基酸62g/kg,酸性洗涤脂肪131g/kg,中性洗涤脂肪541g/kg,钙1.9g/kg,磷9.5g/kg[7]。酒糟成分依据加工原料的不同差异较大,甚至同一种加工原料,由于加工工序不同,最终产生的酒糟成分也略有差异[5,8]。酒糟成分的不稳定性,也给其再利用带来了一定的难度。
1酒糟在动物饲料工业中的应用
由于酒糟中的蛋白质含量较高,将其用于补充动物饲料蛋白质含量的研究较为广泛,主要涉及酒糟饲料对动物产乳量和牛乳品质的影响[10],同时也有关于对动物的生长发育[11]和卵巢功能[12]等方面的报道。其中,玉米酒糟用做动物饲料配料的历史较长,而对小麦酒糟、黑麦酒糟及高粱酒糟用作饲料配料的研究较少。
1.1添加酒糟对动物产乳量和牛乳品质的影响
目前,加工乙醇后的酒糟主要用于补充反刍动物和非反刍动物饲料的蛋白质含量和能量。大部分研究表明,用酒糟取代动物饲料中的大豆蛋白、玉米青贮、燕麦草或是紫花苜宿等蛋白的配料时,对**牛的产乳量和牛乳成分没有显著影响。但是酒糟的添加量不宜过高,一般限制在300g/kg以下[13]。PENNER[14]等研究了酿造乙醇后的湿酒糟或干酒糟直接添加到饲料中取代部分青贮饲料,对荷斯坦**牛哺乳性能和咀嚼活性的影响。结果表明,酒糟的干湿状态对**牛的乳汁分泌或咀嚼性能没有差异。湿酒糟无法满足**牛对大麦青贮饲料咀嚼性能的要求,最终会降低牛乳的脂肪浓度和增加反刍酸中毒的发生。干酒糟的添加对**牛产乳量、牛乳成分和咀嚼性能没有负面影响。HUBBARD等[15]以荷斯坦**牛为研究对象,将干酒糟添加到饲料中后,评价其对牛乳产量和牛乳成分的影响。结果表明,以添加200g/kg干酒糟补充饲料的蛋白质含量后,对**牛的产乳量和牛乳成分没有显著影响,可以取代**牛饲料中大豆蛋白的用量。
也有部分报道指出,添加酒糟后的饲料可以引起产乳量和蛋白质含量的降低。MNTYSAARI等[16]发现将湿酒糟添加到埃尔郡**牛的饲料中,反而会引起**牛乳汁分泌能力的下降。KLEINSCHMIT等[17]比较了不同的玉米酒糟对**牛产乳能力和牛乳成分的影响,结果表明,与对照相比,添加酒糟的各组饲料能提高产乳量,但是其牛乳的蛋白质含量却略低于对照。
另一方面,尽管酒糟中赖氨酸含量较低,但并不影响牛乳的品质。研究发现,随着酒糟添加量的增加,**牛**中赖氨酸的含量逐渐降低,但是仍有足够的赖氨酸用于维持和增加牛乳中的蛋白质含量。采用酒糟作为动物饲料的配料时,无需额外补充赖氨酸[18]。酒糟中含有大量的木聚糖、甘露聚糖、植酸以及退化淀粉等抗营养因子,可能会影响动物对酒糟饲料的消化功能。周凯等[19]以白酒酒糟、玉米粉、麸皮和豆粕为发酵饲料的原料,选择枯草芽孢杆菌L-1、L-2、YB-5和乳酸片球菌Rp作为制备多酶益生菌饲料的生产菌种,当干基中酒糟含量为360g/kg,麸皮含量280g/kg,玉米粉含量260g/kg和豆粕含量80g/kg时,在pH7.0,温度37℃和装填量为80g/L条件下发酵84h时,可获得益生菌活菌数最高的饲料。这种多酶益生菌饲料的开发不仅改善了酒糟的营养成分,而且极大地促进了酒糟的再利用。
1.2添加酒糟对动物生长发育的影响
WARNER等[20]研究了添加酒糟的玉米秸秆饲料对肉用母牛怀孕最后3个月生长发育的影响。结果发现,与对照相比,饲喂含有酒糟饲料的母牛,身体条件更好;而且,产犊间隔、小牛出生体重和小牛断乳后体重也存在差异。酒糟饲料提高了母牛的身体条件,同时也不影响母牛的繁殖能力和小牛的生长发育。也有报道指出,酒糟过多添加会影响动物的生长发育。**ELAR[21]等发现用小麦酒糟饲喂断**的小猪,如果酒糟添加量超过200g/kg的话,会显著降低断乳小猪的生长发育。WELKER[6]等指出,虽然酿造乙醇后的酒糟蛋白质含量较高,纤维含量高则限制了其添加量,同时,酒糟中的必需氨基酸含量较低,不能很好的满足动物生长的需求。
酒糟用于饲喂动物的日粮补充时,需考虑其成分和添加量。TRUJILLO等[8]通过比较高粱湿酒糟和新鲜高粱作为反刍动物饲料的差异,指出高粱酒糟的降解纤维和降解脂肪含量较高,是一种高能量饲料的,但是仍没有新鲜高粱能量高。而且,ANANDA等[22]指出酒糟中的胡萝卜素含量较低,而且动物本身也不能合成胡萝卜素,导致添加酒糟的动物饲料需要额外补充胡萝卜素,以便提高动物乳汁和肉质中的VA含量。他利用2种红酵母(法夫酵母和掷孢酵母)发酵酒糟,将酒糟中虾青素和胡萝卜素的含量提高了2倍,为生产高附加值的动物饲料提供了思路。
2酒糟在纤维素发酵乙醇工业中的应用
利用木质纤维素制取燃料乙醇既可减少对石化能源的依赖程度,又可减轻环境污染。利用木质纤维素制取乙醇的原料范围较广,主要有玉米秸秆、小麦秸秆、大米秸秆、稻壳、甘蔗渣、棉籽壳、废弃纸张以及木本草本资源等[24-26],而针对酒糟中木质素降解和发酵燃料乙醇的研究则较少。
酒糟中含有一些未被微生物发酵利用的淀粉、纤维素、半纤维素、木质素等多糖类物质,不仅是提取多糖的廉价原料[27],而且可通过相应的预处理手段降解多糖,提高酒糟中可发酵性糖的比例。近年来,针对酒糟中纤维素的糖化和降解,有采用酸处理、碱处理、酶处理和酸酶复合处理等方法来降解纤维素和半纤维素等碳水化合物的相关报道[28-30],使之转化为可被微生物利用的己糖和戊糖,进而用于制备燃料乙醇。
3酒糟**能性成分的提取及利用
3.1提取多酚类物质
在燃料乙醇工业中,除了采用玉米为发酵原料之外,在一些寒冷气候的国家和地区,比如加拿大西北部、法国和英国,近年来逐渐采用小麦替代玉米来发酵乙醇。小麦酒糟的产量逐年增加[7,21]。小麦是世界三大粮食之一,栽培面积最广,小麦中的淀粉、蛋白质和细胞壁多糖约占小麦干物质的90%,其余成分包括脂质、萜类、多酚、矿物质和维生素[34]。在发酵乙醇后的小麦酒糟中仍有多酚类物质的残留。小麦酒糟中含有一些天然的多酚类物质,但是其细胞壁的阻碍会影响酒糟中多酚的提取效果。IZADIFAR[35]采用超声波预处理酒糟,可使其提取率增加14.29%,而且当超声功率为100%,超声30s,获得的提取率最高。
3.2提取蛋白质
酒糟中的蛋白质含量较高。姜福佳等[36]采用醇碱法提取玉米酒糟中的蛋白质,并利用Box-Behnken中心组合试验优化了蛋白质的提取条件。结果表明,采用醇碱比为1∶2.7,提取87.2min,固液比1∶42.3(g∶mL)时,蛋白提取率为19.40%。同时,也可采用蛋白酶(0.1%Protex6L)酶解,可将小麦酒糟的可溶性蛋白含量,由未经酶解处理的32%提高至57%。同时,这些水解之后的蛋白还可以加工成小分子的多肽或者氨基酸,成为制备其他生物材料的原材料[37]。
焦肖飞[38]采用复合酶发酵白酒酒糟,先接种白地霉和枯草芽孢杆菌发酵24h,再接种产朊假丝酵母发酵72h,接种量为白地霉∶枯草芽孢杆菌∶产朊假丝酵母=10∶5∶5,**素添加量为20g/kg,麸皮添加量为150g/kg,在此条件下蛋白转化率高,粗蛋白含量可达32.09%,粗纤维含量低至17.66%。与未发酵的白酒酒糟相比(粗蛋白189.4g/kg,粗纤维237.4g/kg),复合菌发酵显著提高了酒糟中粗蛋白含量,可更好地用于动物饲料的开发。WANG[39]等以苦荞酒酒糟为原料,从中提取蛋白质,再与细菌纤维素混合反应,用于制备生物膜。结果表明,从苦荞酒酒糟中提取的蛋白质与细菌纤维素反应后制备的生物膜,具有较低的水蒸气渗透率和较好的机械性能。
3.3提取玉米**素
燃料乙醇工业的副产物玉米酒糟中含有一定量的玉米**素,宋佳等[40]研究了超声波提取玉米酒糟中玉米**素的条件,在提取时间69.85min,超声功率744W,液固比1∶4.5(g∶mL)条件下,可获得0.132g/kg的玉米**素。而且,将超声波提取得到的玉米**素处理乳腺癌细胞和Hela细胞,发现均具有明显的抑制作用。
3.4提取油脂
干酒糟中含有约80~100g/kg油脂,远超过动物饲料的需求,因此将其提取出来用于合成生物柴油是很有必要的[41]。NOUR**DINI等[41]研究了正己烷提取酒糟中玉米油,并比较玉米油的酸催化、碱催化、酸碱催化和酸碱催化的脱酯基+离子交换树脂中和这4种方法对合成生物柴油产量的差异。结果表明,采用先酸后碱的催化方式,可使生物柴油的转化量达到85%以上。从玉米酒糟中提取的油脂也具有一定的抗氧化活性。以正己烷为提取溶剂,索氏提取玉米酒糟中的油脂,并采用短程薄膜分子蒸馏技术进行纯化。结果表明,该油脂在加速储藏过程中,具有延缓过氧化值、共轭二烯和己醛形成的能力,这可能与酒糟中含有的生育酚、生育三烯酚和阿魏酸植物甾醇酯的合成相关[42]。
另外,在小麦酒糟中也含有一定数量的脂肪酸,采用超临界二氧化碳提取小麦酒糟中的脂肪酸,共鉴定出12种脂肪酸成分,其中ω-3-脂肪酸和ω-6-脂肪酸的含量较高[43]。同时,研究发现从高粱酒糟中提取的油脂,具有降低人结肠癌细胞(Caco-2)活性的能力。并且,该油脂具有抗细胞增殖的活性,可能与酒糟中含有的VE(γ-生育酚)、三酰基甘油酯(主要是亚油酸)、二十八烷醇、乙醛和甾醇(主要是菜油甾醇和豆甾醇)相关,这些成分之间的协同作用促进了该油脂抗细胞增殖的功效[42]。
3.5提取有机酸类物质
酒糟呈酸性,有机酸含量较高,且以乙酸含量最高。周小兵[44]等以白酒酒糟为原料,首先采用纤维素酶水解酒糟,再采用糖化酶和琥珀酸放线杆菌同步糖化发酵的工艺,可获得240g/L酒糟产琥珀酸质量浓度为32g/L,产率为133g/kg酒糟。同时,该研究者[45]还采用淀粉酶和葡萄糖淀粉酶水解酒糟,然后再采用琥珀酸放线杆菌糖化,最终获得的琥珀酸质量浓度为35.5g/L,产率为197g/kg酒糟。琥珀酸,又名丁二酸,是一种重要的平台有机酸。目前主要由化学法和微生物发酵法制得,但发酵成本偏高影响着其工业化的进程。采用酒糟为原料来加工琥珀酸可大大节省原料成本。
酒糟中含有大量不能被微生物利用的谷物皮渣,其中有大量与多糖骨架结合在一起构成细胞壁的酚酸类物质(束缚型酚酸),多以交联聚合物的形式存在,利用率较低。采用复合酶(β-葡聚糖酶UltarfloXL和ViscozymeL)酶解干酒糟,得到了较高的总酚酸产率,尤其是反式-阿魏酸的含量显著增加,约是酶解前的35倍。采用酶法可以提高酒糟中酚酸的得率[46]。研究表明,含麸皮的谷类食品植酸含量最高,如小麦麸皮的植酸含量为25~85g/kg[47],小麦酒糟是提取植酸的很好。张云鹏等[48]采用盐酸浸提干白酒酒糟中的植酸,在盐酸浓度为1mol/L,浸提温度50℃,浸提时间80min,料液比1∶6时,植酸的提取量可达到16.92g/kg酒糟。
3.6提取风味物质
3.7发酵生产细菌纤维素
细菌纤维素是一种新型的生物高分子材料,由葡萄糖醋杆菌或者木醋杆菌发酵而来,由于其具有高纯度、高结晶度、高聚合度、高拉伸强度和较强的生物相容性,因而在食品、造纸、复合膜、纺织、生物医用材料、生物吸附材料和音响膜方面有广泛的用途。但是由于高成本和低产量制约细菌纤维素在很多方面的应用。马霞等[3]以刚出厂的湿态酒糟为原料,通过优化木醋杆菌发酵产细菌纤维素的工艺条件,得到1L酒糟浸出液加入葡萄糖23g,蛋白胨25g,酵母粉25g,柠檬酸4.5g,Na2HPO4·12H2O2g,KH2PO4·3H2O1g,MgSO4·7H2O0.2g,在接种量8%,发酵温度30℃和培养周期7d时,细菌纤维素的预测产量为14.42g/L,为酒糟浸出液的加工利用开辟了新的方向。
4与展望
酒糟是酿酒行业最主要的副产物之一,含有的一些尚未利用的营养功能物质逐渐成为近年来有关学者研究的新课题。从已有的研究报道来看,酒糟在饲料工业、纤维素乙醇发酵工业和功能成分提取中都有较多的研究报道。酒糟量大集中,且成分复杂,探究其综合利用的途径仍需要更深入和更广泛的研究:
(1)不同加工原料的酒糟中残存蛋白质的种类和功能还不清楚,需要深入研究。例如,玉米酒糟中蛋白质的种类、含量与小麦酒糟、高粱酒糟可能存在差异,这就导致其在饲料中的添加量也会不同。同时,不同加工原料的氨基酸含量的差异,也会造成不同酒糟的氨基酸含量不同,在作为饲料添加剂时,需要考虑氨基酸的配比。
(2)酒糟纤维素含量高既是再加工利用的优势,也是其再加工利用的一种障碍。例如,在饲料开发方面,高纤维含量由于不利于动物的消化,因而酒糟的添加量不能过高,否则影响动物的生长发育和终产品的品质。酒糟高纤维含量却促生了利用酒糟制备乙醇工业的发展。通过降解酒糟中的纤维素,使其转化为可被微生物发酵的可溶性糖,用于制备乙醇,既可部分替代粮食或糖基原料制备发酵乙醇,又可降低乙醇的生产成本,实现了酒糟的综合利用。目前,关于酒糟纤维素降解和微生物发酵的研究比较欠缺,在如何改变和降解纤维素的致密结构,使其转化为能被酶利用的可发酵糖,以及筛选发酵葡萄糖和木糖产乙醇菌株的开发应用方面仍需进一步研究。
(3)酒糟作为粮谷类作物酒精发酵后的副产物,其中残存附加值较高的成分主要包括有机酸、色素、油脂、风味物质等,研究转化这些功能成分在食品工业、精细化工行业及医疗行业的应用,将会促进酒糟附加值的提升。
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Recentadvancesincomprehensiveutilizationofgrainstillage
ZHANGLi-hua1,2,WANGXiao-yuan1,LIChang-wen1,2,ZHANGPei-qi1,HUXiao-long1,ZONGWei1,2*
1(SchoolofFoodandBioengineering,ZhengzhouUniversityofLightIndustry,Zhengzhou,China)2(CollaborativeInnovationCenterofFoodProductionandSafety,Zhengzhou,China)
ABSTRACTDistillersgrainsarethemainby-productsofliquid**industryfuelandethanolproduction.Withthedevelopmentofglobalresourceshortagesituation,thevalueofutilizationofgrainstillagehasbecomeanewresearchhotspot.Thisstudyprovidesanoverviewofgrainstillageinanimalfe**industry,fuelethanolindustryfromcellulosefermentationandfunctionalcomponentsexploration.Previousstu**sindicatesthatthegrainstillageisagoodsourceforfe**duetoitshighcontentofprotein,buttheamountcouldbeconstrain**bythehighcellulosecontent.Then,theconversionofcelluloseandr**ucingitscontentwillbebeneficialtoincreasetheamountinfe**,andimprovetheconversionrateofethanolfermentationofcellulosefromgrainstillage.Moreover,functionalcomponentsinresidualgrainstillagewillbeanotherhighlighttoreuseit.Therefore,reviewonthereuseofdistillergrainswillprovideanovelideaandguidanceforitsbetterapplicationinfe**industry,cellulosicethanolconversionandfunctionalcomponentsextraction.
Keywordsgrainstillage;ethanolfermentation;liquormarking;utilization;researchprogress
DOI:10./j.cnki.11-1802/ts.0
基金项目:中国轻工业浓香型白酒固态发酵重点实验室项目(2024**011);2024年度河南省科技攻关农业项目(0211);食品生产与安全河南省协同创新中心研究生科技创新项目(FCICY)
收稿日期:2024-07-12,改回日期:2024-08-04
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