物理与生物处理对藜麦秸秆结构和营养组分的影响

摘要

为了改善藜麦秸秆的饲料化利用水平，提高其附加值，加快发展“节粮型”畜牧业，优化饲草料资源结构，本文以藜麦秸秆为研究对象，首先分别对藜麦秸秆进行压差膨化（秸秆初始含水量分别设为30％、40％、50％、70％）、蒸汽爆破(0.5、1.0、1.5MPa，5min)单因素预处理试验，通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重法(TG)比较不同膨化、汽爆条件下秸秆纤维组织结构的差异，并考察了其理化成分及风味物质的变化;然后筛选膨化、汽爆处理效果最优的条件，结合生物厌氧发酵(25℃，7d)处理，分析膨化-发酵、汽爆-发酵秸秆饲料的感官品质、挥发性风味物质、理化成分，以达到高效利用藜麦秸秆的目的。具体结果如下: (1)压差膨化预处理秸秆单因素试验:结果显示，膨化后粗蛋白、粗脂肪等变化不显著，秸秆内部纤维组织只是发生部分断裂，对纤维素结晶结构几乎无影响。最优预处理条件为50％初始含水率，在此条件下可溶性糖含量是对照组的1.28倍，半纤维素、纤维素、木质素的降解率分别为26.53％、8.55％、14.91％，挥发性风味物质共计91种，主要包括醇类、酯类、芳香类、醛类等，与对照组相比，酯类、芳香类比例上升。 (2)汽爆预处理秸秆单因素试验:结果表明，汽爆处理对秸秆半纤维素影响最为显著，木质素次之，纤维素影响不显著，汽爆后秸秆纤维的破坏程度加大，产生孔洞，表面积增加，纤维素的绝对结晶度降低，热解速率加快。最优汽爆条件为1.0MPa压力，可溶性糖含量达20.30％，半纤维素、木质素的降解率分别为34.75％、16.71％，热解最大失重微商为0.75％/℃，风味物质数量为93种，芳香类物质比例显著升高。 (3)分别对膨化、汽爆最优预处理条件进行生物发酵，分析其感官品质、营养成分:发酵后醇类、酯类、芳香类风味物质的比例显著增加，且产生微量吡嗪类风味物质，汽爆发酵饲料品质等级最高，膨化发酵次之，对照组最低;且汽爆-发酵饲料营养成分比例最优，半纤维素、纤维素、木质素降解率分别为48.39％、33.81％、26.69％，粗蛋白为12.35％，可溶性糖含量达到28.37％。 综上所述，选择1.0MPa、5min汽爆-发酵复合处理法，为后续的动物饲养试验奠定基础。

目录

声明

摘要

1前言

1．1藜麦简介

1．1．1藜麦的植物与营养特性

1．1．2藜麦的种植分布

1．2藜麦秸秆的营养组成

1．3秸秆资源的预处理技术

1．3．1物理处理法

1．3．2化学处理法

1．3．3物理-化学法

1．3．4生物处理

1．4秸秆类饲料在动物生产中的应用研究

1．5本课题的研究目的及意义

1．6研究内容

2材料与方法

2．1．1实验材料

2．1．2实验仪器

2．1．3主要试剂

2．2实验方法

2．2．1藜麦秸秆物理预处理

2．2．2藜麦秸秆生物发酵处理

2．2．3指标测定

2．2．4数据处理

3结果与讨论

3．1不同物理预处理对藜麦秸秆理化成分的影响

3．1．1不同含水量样品膨化处理对秸秆理化成分的影响

3．1．2不同汽爆条件处理对秸秆理化成分的影响

3．2．1结构形态观察

3．2．2结晶性质分析

3．2．3红外光谱表征

3．2．4热解实验分析

3．3不同物理预处理对藜麦秸秆风味物质的影响

3．4秸秆发酵饲料的感官评价

3．5秸秆发酵饲料营养成分的比较研究

4结论

4．1全文总结

4．2论文的创新点

4．3论文的不足之处

5 展望

参考文献

7攻读硕士学位期间论文发表情况

致谢