复合微生物菌剂袋装发酵甜高粱渣对奶牛产奶量及奶成分的影响

从奶牛群中挑选体质量、胎次、泌乳期、产奶量及采食量均相近的奶牛16头,试验组8头,对照组8头,进行发酵甜高粱渣生物饲料对奶牛产奶量和牛奶质量影响的评价研究.结果表明:复合菌剂发酵组饲料粗蛋白含量比空白对照组提高了71%,粗纤维含量比对照组降低了8%;复合微生物菌剂袋装发酵甜高粱渣生物饲料试验组提高了奶牛采食量和产奶量,试验组奶牛与青贮玉米秸秆组奶牛相比,采食量提高了11.4%,产奶量提高了14.2%,试验组的奶料比和对照组相比减低了20.8%.此外,试验组与对照组相比牛奶中的乳蛋白含量提高了14.03%;牛奶中的乳脂率含量提高了16.3%,试验组牛奶体细胞数与对照组相比下降了5.15%.

复合菌种固态发酵法提高甜高粱秸秆饲料品质的研究

试验探讨了不同菌种及菌种组合对固态发酵甜高粱秸秆酒糟生产蛋白饲料的影响。以产朊假丝酵母、康宁木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌和白地霉为发酵初筛菌种,探索单一菌种及双菌组合对甜高粱秸秆酒糟木质纤维素、蛋白质含量积累的影响。结果表明,对比未发酵甜高粱秸秆酒糟数据可知,单一菌种和双菌组合均能提高发酵产物的蛋白质含量和降低粗纤维含量。黑曲霉和产朊假丝酵母组合为最佳菌种配伍,且当菌种比例为11时,粗蛋白质含量为18.79%;粗纤维含量为34.68%,较未接菌降低了16.38%,且较单一菌种黑曲霉和产朊假丝酵母分别降低了8.15%、7.01%。通过微生物菌种发酵处理可以降解部分纤维素、提高蛋白质含量,还可在很大程度上缓解饲料中蛋白不足的矛盾。

不同的预处理方式对甜高粱秸秆纤维素酶降解效率的影响

对甜高粱秸秆进行了各种预处理,包括机械处理、高温处理、超声波处理、无机溶剂处理、有机溶剂处理等,比较了不同的预处理方式对甜高粱秸秆纤维素酶降解效率的影响,得出其影响程度顺序是:高温>超声波>有机溶剂>粉碎度>稀酸/碱。温度影响中干燥高温效果最佳,每0.1g秸秆粉末可产生还原糖8.3116mg。超声波处理在无溶剂(无水)条件下,在相同的时间产生还原糖的量是有溶剂(有水)时的5倍。有机溶剂方面,丙酮的作用最为显著,在30min内每0.1g秸秆粉末可以产生还原糖4.3736mg。在机械处理中还原糖的量随着粉碎目数的增大而增加。此结果对工业生产提供了有价值的建议。

甜高粱茎秆袋装青贮研究

采用袋装室温堆放发酵方式,通过测定料温、p H值、乳酸菌数、粗蛋白、残糖等指标,对比4种不同处理对甜高粱秸秆发酵效果的影响。结果表明,用菌剂R2J1处理甜高粱秸秆具有产酸适宜、乳酸菌数、蛋白增量明显等优点。整个发酵过程中,平均发酵料温始终高于环境温度4.3℃;发酵18 d时,饲料中乳酸菌数达1.2×10^(10)个/g,此时饲料p H值为4.5,蛋白含量为9.89%,比发酵前增加了27.44%,各项指标均优于其他菌剂发酵结果,表明R2J1菌剂适用于西北高寒区甜高粱秸秆袋装青贮。

超声波对甜高粱秸秆酶水解影响的研究

研究了超声波以及酸碱对甜高粱秆酶水解的影响。结果表明,超声波能有效地破坏甜高粱秆的纤维结构,并能提高纤维酶的水解得率。超声波处理的最佳条件为功率120W,超声波作用1次的时间1s,间歇时间4s,总操作时间20m in,甜高粱秸秆的酶水解率可达9.62%。经过酸-超声波-碱液复合处理后,秸秆残渣的酶水解得率为52.02%。

盐酸洗涤与烘焙预处理对甜高粱秸秆热解生物油组分的影响

针对生物质热解生物油氧含量高、腐蚀性强、化合物种类繁多等问题,该研究提出以盐酸洗涤和烘焙预处理相结合的方式来提高生物油品质。甜高粱秸秆预处理前后的物化特性表明单纯酸洗有利于挥发分的生成,单独烘焙预处理降低了H/C以及O/C,使能量产率达95.13%,并促进了炭的生成;酸洗-烘焙联合预处理对生物炭和不可冷凝气体都有一定的促进作用。采用管式炉热解装置制备生物油,利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析甜高粱秸秆样品热解生物油成分,结果表明:酸洗、烘焙和联合预处理使甜高粱秸秆热解生物油中化合物的种类分别在111种基础上减少了62、58和68种,酮类、酸类和呋喃类的含量均降低;酸洗对酮类中丙酮的降低作用明显,而烘焙预处理促进了酚类的生成,酸洗-烘焙显著减少乙酸的产量并促进糖类化合物的生成,尤其对珍贵稀有的D-阿洛糖促进作用显著;同时,酸洗、酸洗-烘焙预处理还分别促进了新物质壬酸和戊酸的生成;单纯烘焙有利于提高生物质中富含-OH官能团的纤维素相对含量,从而使生物油中酚类含量明显升高,生物油中虽没有形成新物质,但对pH值改善较为明显。该研究可为生物质热解生物油品质的提高及高值化产物的定向热解提供参考。

不同发酵工艺对甜高粱秸秆酒糟基本营养成分的影响

甜高粱秸秆可以作为高能源料用来发酵生产燃料乙醇,其副产物为酒糟,试验对不同发酵工艺所得酒糟的基本营养成分进行了分析。结果表明,接种量为0.25%、菌种活化2h、发酵5d所得到的酒糟粗蛋白含量最高,而其他基本成分与反刍动物所用的粗饲料基本营养成分相类似。因此,对甜高粱秸秆酒糟进行一定的改造加工后作为反刍动物粗饲料使用,可以提高秸秆的综合利用率。

纤维素分解菌产酶性能优化试验

以甜高粱秸秆为原料,结合微生物生态学的理论,从自然环境中分离筛选出具有高酶活力的纤维素分解菌。通过刚果红培养基筛选以及液体培养基的复筛得到一株供试菌株,选取酶解温度、起始pH值和接种量3因素,采用五水平正交旋转回归组合试验设计,进行了产粗酶能力的优化试验。利用SPSS 13.0的回归分析方法以及Matlab 7.0的响应面分析法,建立并分析了3个因子对还原糖得率影响的数学方程。结果表明,所得回归方程显著,拟合情况良好;3个因子对还原糖得率的影响大小依次为:酶解温度、起始pH值和接种量;适宜的酶解条件为:温度26.64℃,起始pH值4.96,接种量5%,此时还原糖含量达到54.19 mg/g。

甜高粱秸秆酒糟复合饲料的初步研制

以甜高粱秸秆发酵乙醇后的酒糟作为原料,与其他饲料进行简单复配,制成了适口性好、价格低廉、具有一定饲用价值的粗饲料。其配制方法简单且易于推广,既补充了动物养殖的粗饲料,又提高了甜高粱秸秆的综合利用率,还可减小发酵企业对环境的污染。

4种甜秆饲草高粱对密度与刈割次数的响应

采用3因素裂区设计,研究4个甜秆饲草高粱品种在不同种植密度和刈割次数下的植株性状及产量的差异。结果表明:在饲草高粱生育进程中,无论刈割1次还是2次,14万株·hm-2高密度种植的鲜草产量总是高于10万株·hm-2的低密度处理;增加刈割次数可有效地增加甜高粱的总产草量。采用植株高大茎秆粗壮的623A×126-524、高密度14万株·hm-2种植和一生刈割2次是本试验条件下产草量高的最佳组合,该组合鲜草产量可以达到84 039.67kg·hm-2,且在刈割1次的情况下该杂交组合的籽粒产量也达到最大。另2个甜秆饲草杂交高粱鲜草产量都极显著高于甜高粱1号。以上结论可以为选用合适的甜高粱品种进行合理密植、提高产草量从而促进饲草利用提供强有力的技术支撑。

碱处理对甜高粱秸秆渣组成结构及酶解糖化效果的影响

以甜高粱品种M81为试验材料,以清洗烘干后未经处理的甜高粱渣为对照,在常温、高温高压、微波条件下Ca(OH)2和常温条件下NaOH处理甜高粱秸秆渣,调查处理后甜高粱秸秆渣木质纤维素组成结构及纤维素酶酶解糖化情况。结果表明,采用的4种处理都能有效地改变甜高粱渣木质纤维素组成结构,其中氢氧化钠常温长时间处理对于木质素与半纤维素的溶降效果最好,3种石灰处理对半纤维素的溶解也均有一定作用。扫描电镜观察石灰高温高压与氢氧化钠常温两种处理对于木质纤维素结构的改变不同,前者木质纤维素表层木质素结构被侵蚀严重,呈破碎状附着在纤维素表面,内部纤维结构仍紧密排列,后者木质纤维素束状结构溶胀降解,表层木质素成分被大量去除,被包裹的纤维素组分显露,纤维素网断裂且纤维素表面出现许多小孔。经这4种方式处理后的甜高粱渣,木质纤维素中纤维素与半纤维素经纤维素酶酶解糖化,葡萄糖和木糖产物浓度都有所提高,分别达到对照的1.5、2.1、1.9、4.2倍和3.1、5.0、4.9、2.4倍;木质纤维素纤维组分的直接转化率与相对转化率的含义与计算方法不同,两种计算方式对于甜高粱木质纤维素生物质原料预处理方式的选择和效果的综合评价具有指导意义。

饲用甜高粱代替玉米秸秆对羔羊生产性能和养分消化代谢的影响

[目的]研究饲用甜高粱秸秆替代玉米秸秆对羔羊生产性能及养分消化代谢的影响。[方法]选取体重(27.9±2.5)kg、3月龄的30只健康断奶羔羊,随机分为3组,每组10只,隔栏单独饲养。Ⅰ为玉米秸秆对照组、Ⅱ为玉米甜高粱秸秆组、Ⅲ为甜高粱秸秆组。进行84 d的饲养试验,其中过渡期14 d,预试期10 d,正试期60 d。[结果]饲用甜高粱秸秆对羔羊的生产性能无显著影响(P>0.05),但用50%甜高粱秸秆完全替代50%玉米秸秆时,羔羊日增重比Ⅰ组(完全玉米秸秆)高4.21 g,而完全替代玉米秸秆时,其日增重比试验Ⅰ组低14.22 g。Ⅱ组的DM表观消化率显著高于Ⅰ组(P<0.05);Ⅱ组的OM表观消化率显著高于Ⅰ组(P<0.05);CP的表观消化率在3组间差异均不显著(P>0.05);Ⅱ、Ⅲ组NDF表观消化率极显著高于Ⅰ组(P<0.01);Ca表观消化率在3组间差异均不显著(P>0.05);Ⅱ组P表观消化率极显著高于Ⅰ、Ⅲ组(P<0.01)。[结论]用50%甜高粱秸秆替代50%玉米秸秆,对羔羊育肥具有显著效果,而完全替代玉米秸秆后,不利于羔羊育肥。

甜高粱茎秆固态发酵制取燃料乙醇中试项目能耗分析

对以甜高粱茎秆为原料燃料乙醇中试项目的工艺进行了描述,对乙醇及副产品生产进行了能耗分析。该项目采用固态发酵工艺,乙醇转化率达到理论值的95.8%,并对剩余的茎秆渣进行综合利用,实现了余热回收利用,具有低排放的环保特性。项目年产无水乙醇1000t/a、发酵秸秆蛋白饲料1500t/a和秸秆纤维纸浆5000t/a。能耗分析表明,在考虑余热回收情况下,系统全年生产总能耗为4.31×106kW·h/a,无水乙醇的单位生产能耗为2759.67kW·h/t,蛋白饲料的单位生产能耗为36.86kW·h/t,秸秆纤维纸浆的单位生产能耗为298.41kW·h/t。无水乙醇生产工艺中回收余热量8.9×105kW·h/a。该系统中乙醇生产能量回收率为62.9%,高于以玉米等粮食原料生产乙醇的能量回收率。

超声辅助预处理对糖料植物纤维酶解的影响

研究了超声波辅助预处理甜菜、甜高粱秸秆和甘蔗等糖料植物提高纤维酶解得率的方法。试验结果表明,采用超声波辅助预处理可以有效提高纤维的酶解得率:未经超声波辅助预处理时,三种糖料植物纤维的酶解率分别为24.16%,17.35%,10.2%;稀碱-超声波预处理后,酶解率分别为37.85%,27.3%,25.4%;稀酸-超声波预处理,酶解率分别达到52.91%,51.4%,48.1%。

纤维素乙醇转化评价体系在原料筛选上的运用

通过对纤维素乙醇转化的相关文献进行遴选分析,运用频度分析法和专家调查问卷确定了评价指标并建立了评价体系,通过德尔菲法的结果运用层次分析法和模糊评价等方法计算各个评价指标的权重,根据各项评价指标的权重大小确定了主要评价指标。纤维素乙醇转化评价体系的7个主要指标为:纤维素乙醇转化率(综合权重0.199 4)、转化装置规模(综合权重0.104 0)、纤维素酶成本(综合权重0.059 5)、纤维素含量(综合权重0.058 1)、原料成本(综合权重0.051 0)、CO2排放(综合权重0.044 8)和半纤维素含量(综合权重0.043 4)。针对我国目前运用较多的农作物秸秆,运用该体系对小麦秸秆、玉米秸秆和甜高粱秆3种原料进行筛选评价,得出各原料的纤维素乙醇转化适用技术。

利用不同菌剂发酵甜高粱秸秆提高大棚地温的研究

以甜高粱秸秆为试材,研究了不同菌剂发酵甜高粱秸秆所产生的热效应,对提高设施大棚地温及葡萄萌芽期的影响。比较3种菌剂对升高地温,促进提前萌芽期的优劣,探寻出适合吐鲁番地区设施促早栽培条件的复合菌剂。结果表明：适合吐鲁番地区设施葡萄促早栽培条件的复合菌剂是金宝贝大棚升温复合菌剂,在设施促早葡萄升温期最高可使地温升高9.0～9.5℃,升温期平均升高4～5℃,葡萄萌芽期可提前25d左右。

不同加工方式对甜高粱秸秆酿造白酒风味物质的影响

本研究以4种不同方式处理甜高粱秸秆后,经过发酵生产出白酒,测定了其中风味物质的组成及含量。结果表明,4种处理能够显著地影响所产白酒的风味物质的组成及含量。其中以茎+叶和茎+叶+穗处理总酯含量最高,分别为0.82 mg/m L和0.87 mg/m L;其中以茎+叶处理的乙酸乙酯含量最高(0.33 mg/m L)。4种处理中甲醇含量均符合国家标准。虽然单以茎为原料酿造的秸秆酒中甲醇含量最低(0.05 mg/m L),但是其他风味物质的含量也较低。所以,在实际生产过程中应尽量保持甜高粱植株的完整性,尤其是甜高粱叶,以生产风味更佳的甜高粱秸秆白酒,为开发低成本基酒提供参考。

4个甜高粱品种在闽南地区试种试验

引进4个甜高粱品种在长泰县进行试种,结果表明:非洲甜高粱-3秸秆产量最高,每667 m2为2171.8 kg;莆田东峤种子产量最高,每667 m2为414.8 kg。

甜高粱秸秆综合利用及收储运机械化现状分析

甜高粱作为一种工业和农业生产中重要可再生能源作物,其秸秆具有很高的开发利用价值。随着近年来农作物秸秆不断被开发和利用,甜高粱秸秆的经济效益和生态效益凸显。为此,在对相关文献资料分析的基础上,对甜高粱秸秆的综合利用现状及实现甜高粱产业机械化存在的问题进行了综述,并针对其存在问题和产生原因,提出了可行的解决措施,为研究甜高粱实现收储运机械化奠定了理论依据。

甜高粱凋萎青贮和混合青贮对发酵品质及营养成分保存效果的影响

[目的]为改善高含水量甜高粱的青贮发酵品质并能够利用周边闲置秸秆原料,研究甜高粱与不同种类秸秆混合青贮的发酵品质及饲草营养成分的保存效果。[方法]设置甜高粱凋萎含水量分别为75%、65%、55%和不凋萎直接青贮(CK)4个处理,结合发酵品质筛选甜高粱最优含水量处理。在此水分条件下,设甜高粱+大豆秸秆(S+SS)、甜高粱+水稻秸秆(S+RS)、甜高粱+小麦秸秆(S+WS)和甜高粱+玉米秸秆(S+CS) 4种混合青贮处理,分析不同混贮方式下青贮发酵品质的变化并计算青贮饲料中甜高粱的营养成分回收率。[结果]与不凋萎直接青贮相比,凋萎处理降低了青贮饲料的pH值和氨态氮/总氮(NH3-N/TN)值,而有机酸含量有一定增加。甜高粱含水量为65%时,青贮饲料发酵品质最好。甜高粱凋萎青贮与混合青贮各处理间pH值和NH3-N/TN值差异不显著(P> 0. 05),S+CS混合青贮的乳酸含量显著高于其他处理组(P<0.05)。混合青贮处理的粗蛋白回收率(CPR)均高于CK组。除S+RS混合青贮处理外,其他混合青贮处理的CPR也高于凋萎青贮处理。混合青贮还能够提高干物质回收率与原料中糖酸转化能力。[结论]甜高粱直接青贮,最适含水量为65%。与不同秸秆混合青贮改善了发酵品质,有助于提高粗蛋白及干物质的回收率。秸秆种类选择上,与玉米秸秆混合青贮发酵品质与营养成分保存效果最佳。