粗饲料加工roughage processing

将干草、农作物的荚、壳、藤、蔓、秸、秧和干物质中粗纤维含量为18%以上的糟、渣、树叶等高纤维物料加工成饲料的过程。
粗饲料是草食动物的必需饲料。主要包括青贮饲料制作、草饼及草块生产、草粉和叶粉生产、秸秆化学处理、叶蛋白饲料的提取和利用、糟渣加工与热喷处理等。
青贮饲料制作 青贮饲料是青绿饲料在密闭条件下由厌氧的乳酸菌发酵产生大量乳酸，使饲料酸化，从而有效地保存了青绿饲料的营养成分。青贮饲料的鲜嫩汁液含量高达70%(一般干草的汁液含量仅为14%～17%)，具有特殊的酸香气味和良好的适口性，消化吸收率高。青贮处理还能有效地杀死青绿饲料中的病菌和虫卵。可作青贮饲料的原料有玉米植株、向日葵植株、黍类作物、豆料作物和豆科牧草、青草、甜菜、芜菁、瓜类的藤蔓、尚未成熟或不宜食用的蔬菜与果实等。青贮原料的适宜含水量为65%～75%。青贮设备应具有良好的密闭性能，不透空气，否则不易获得乳酸菌的繁殖与发酵。温度保持在19～37℃，温度过高会引起变质，温度过低会影响乳酸菌的繁殖和产酸率。
制作青贮饲料的季节性很强，要适时青贮。一般大型农场和奶牛场多采用直接收获法，即用配有专用拖车的青绿饲料收割机在田间收割后直接运到青贮场所贮存。在农村则多采用分段收获法，即人工收割青绿饲料并运往青贮场所，然后用青贮切碎机将青绿饲料切碎人窖，用土压实，密封贮存。主要青贮设备有钢制、钢筋混凝土和砖砌的青贮塔(图1)、青贮窖及塑料袋等。要求密封性好、抗压、耐磨蚀、装卸方便。为了提高青贮饲料的质量，常在生产过程中加入添加剂，以降低青贮塔内的pH值，增加乳酸含量，抑制杂菌生长，以利青贮饲料的发酵。常用的添加剂有发酵促进剂（如糖蜜和蔗糖）、杂菌抑制剂（如甲醛和丙酸）、营养增补剂（如尿素和磷）等。
草饼与草块生产 将体积膨松的牧草及秸秆压缩成草饼和草块，以便运输和贮存，更好地保留粗饲料的自然形态，符合草食动物的生理特点。草饼生产主要采用柱塞式草饼机和缠绕式草饼机。前者是通过机械或液压传动的柱塞将放在压缩室里的牧草挤压成饼状或块状。后者是借助4根回转运动的锥形螺杆将牧草缠绕和挤压成圆柱形草棒，然后切断成一定厚度的草饼。其密度为400～700千克/米³，直径约80毫米，厚度约60～80毫米。供缠绕的牧草的最佳水分为35%～45%。缠绕制饼机的能耗少，适应性强，对豆科及禾本科牧草均可制饼，但产品需要干燥。

图1 圆筒立式青贮塔的基本结构

1.出气装置；2.栏杆；3.塔顶；4.窗口；5.青贮饲料；6.栅条底；7.虹吸管式排水管；8.卵石地基；9.排水道

草粉和叶粉生产 将牧草(苜蓿、三叶草和黑麦草)、松针叶、紫穗槐叶及刺槐叶等优质豆科和禾本科植物进行干燥，然后粉碎成粉料，或再压制成颗粒，以便运输和贮存，并保持饲料中原有的营养成分。牧草含粗蛋白质15%～20%，叶粉含粗蛋白质8%～12%，另外还有丰富的维生素和胡萝卜素等。因此，一些国家常以此作为营养全面的蛋白质—维生素饲料添加剂，用于饲喂畜禽，效果显著。如鸡饲用松针叶粉后，羽毛光亮，皮质油黄，蛋黄色泽加深；猪饲用后，皮肤光亮红润，猪肉品质得以改善。
牧草粉的生产过程是收割后的牧草先用热风或自然阴干法干燥到含水量低于14%，然后用锤片式粉碎机进行粉碎。由于草粉的容重小(200～260千克/米³)，体积大，在粉碎和输送过程中容易产生粉尘。为了减少饲料厂的粉尘，草粉宜采用气力输送，并配以较大直径的旋风集尘器、大容积和低转速的闭风器。由于草粉的摩擦系数大，制粒时耗能高，因此，制粒机的压模厚度和孔径比要选用适当。
松针叶粉生产是先用脱针叶机从松枝桠上脱下嫩枝叶，送入切碎器粉碎，然后用气流式或箱式干燥装置进行干燥。产品要求呈绿色，胡萝卜素含量大于80毫克/千克，且无污染。
秸秆化学处理 秸秆(玉米秸、麦秸稻草等)主要由细胞壁等组成，表面被坚实的角质层和硅酸盐类物质所包裹，秸秆所含纤维素和半纤维素可通过反刍动物瘤胃中的微生物分解为葡萄糖，易于消化吸收；此外，还有细胞的内容物。从理论上说，占秸秆干物质80%以上的营养成分可被反刍动物消化吸收。但由于纤维素和半纤维素在细胞壁中与木质素和硅酸盐类物质以复合体的形式存在，使反刍动物对秸秆干物质的实际消化率仅为40%左右。采用碱化处理或氨化处理，如加入氢氧化钠（烧碱）、液氨（无水氨）、氨水（氢氧化铵）和尿素等，可使纤维素、半纤维素与木质素分离，引起细胞膨胀，使秸秆变得疏松、柔软、易于消化。
氢氧化钠处理有湿法和干法两种碱化工艺。前者用2%氢氧化钠溶液浸泡秸秆，然后用50倍清水冲洗。此法易对环境造成严重污染。后者是将4%～5%的高浓度氢氧化钠溶液直接喷洒在已切碎的秸秆中，经搅拌和堆放一定时间后再食用，可获得最佳消化率。在碱化处理时，有专用的秸秆碱化调质机对碱草比例进行控制。氢氧化钠处理可明显提高粗饲料的消化率，但家畜饲用后需大量饮水，环境污染较为严重。
氨处理通常采用液氨和尿素两种氨源处理秸秆，亦可采用氨水和碳酸氢铵。氨的含氮量为82.4%，尿素的含氮量为46.67%。先将秸秆和草捆盛入容器(如耐腐蚀的金属罐、氨化炉、窖、池、缸和塑料薄膜袋)，加以密封，然后通入液氨（无水氨）。它是一种液化了的氨气，一般用氨量为1.5%～2.0%。氨气易溶于水，与秸秆发生化学反应，温度升高(亦可加热促进化学反应，缩短处理时间)，经一定时间后，即可获得非蛋白氮营养素，并提高了粗蛋白质的含量，从而明显增加了家畜对粗饲料的采食量和消化率。处理后的粗饲料没有氨的残留物，方法简便，成本低。但氨是一种有毒气体，容易挥发，当空气中的含氨量达到15%～18%时，有燃烧危险，且污染环境。中国建造的氨化炉，采用液氨或碳铵，可氨化麦秸、稻草和玉米秸，日处理量为20吨，处理后，秸秆的粗蛋白质含量可提高1～1.5倍。尿素是反刍动物饲料的蛋白质补充源。若在秸秆中加入尿素，则会很快被反刍动物瘤胃中的微生物分解，释放出氨，若与羰酸（氨基酸碳架）结合，即可形成氨基酸。在添加尿素的同时加入适量的糖蜜，会产生很好的效果，但尿素添加过多，会引起氨中毒。
叶蛋白饲料的提取和利用 叶蛋白饲料是从新鲜牧草及青绿饲料的茎叶中提取出的浓缩植物蛋白质饲料，粗蛋白质含量高达32%～58%，各类氨基酸含量接近动物蛋白质，富含胡萝卜素和维生素，可用以饲喂犊牛（代替全脂牛乳）和肉鸡等，效果明显。
浓缩叶蛋白的提取方法有工业型和农场型两种。工业型提取工艺包括原料供料、粉碎、榨取汁液、残渣贮存、蒸汽加热或加酸搅拌、蛋白质凝结分离、干燥浓缩及成型等。其产品为浓缩蛋白质或青饲料蛋白质饼块、草饼及草颗粒。农场型提取方法较简单，对挤压获得的蛋白质沉淀物可不经浓缩而直接饲喂家畜，草纤维残渣也无需成型和干燥，即可直接青贮或饲喂家畜。
饲料的热喷处理 将秸秆、秕壳、藤蔓、鸡粪以及制革厂副产品蹄、角、皮、毛装入高压罐内，关闭球阀密封，通入饱和蒸汽。当上述物料的含水量达到25%～40%，温度140～190℃，压力4～12千克/厘米²时，作用3～8分钟，然后突然降压喷爆。由于细胞间木质素溶解，氢键断开，纤维细胞撕裂，可以获得膨松的产品。这种产品气味清香，而且能消除原料内的一些有害物质和病菌。图2是中国制造的热喷设备。

图2 饲料的热喷设备

1.铡草机；2.贮料罐；3.压力罐；4.泄压罐；5.压力块；6.进料阀； 7.供汽阀；8.排料阀；9.锅炉；10.输送搅龙；11.成型方模；12.滑动垫铁； 13.排料管；14.进料漏斗

废渣废糟的固体发酵处理 利用微生物的固体发酵处理是提高纤维废渣废糟的可消化性的有效途径之一。甘蔗渣的干物质中60%是纤维素、半纤维素和木质素。由于存在木质素，碳水化合物不宜为反刍动物瘤胃内微生物分解。白腐菌具有分解木质素的独特能力，用它对甘蔗渣进行固体发酵处理，可提高反刍动物对甘蔗渣的消化率。甜菜制糖后的废丝若选用黑曲霉菌种进行固体发酵，所得产品白而致密，干燥后有炒香味，粗蛋白质的含量为22%～25%，还含有多种维生素，是优良的蛋白质饲料。木薯制取淀粉后的废渣若直接用以饲喂畜禽，则其可消化性很差。木薯渣的纤维素为大分子化合物，除反刍动物外，其他畜禽均不能消化吸收。若用黑曲霉和白地霉等真菌进行固体发酵处理，可把纤维素分解为葡萄糖。木薯渣中混入一定比例的粗糠，加水混合均匀，并在大锅中常压灭菌5分钟，冷却后平铺在事先用高锰酸钾溶液浸泡过的薄膜上。然后在混合料中加入1%的白地霉菌种，常压下培养4天，混合料上便长满灰白色的白地霉，即为菌体蛋白质饲料。其蛋白质含量由处理前的1.6%提高到15%，粗纤维含量由原来的65%降低到17.2%。