一种由秸秆制备鱼肥的方法与流程

文档序号:12972132阅读:306来源:国知局
本发明涉及植物秸秆处理及应用领域,具体涉及一种由秸秆制备鱼肥的方法。
背景技术
:秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等,是一种具有多用途的可再生的生物资源。由于秸秆中的木质纤维素(纤维素、半纤维素和木质素)具有复杂的交联结构,在很大程度上限制了秸秆资源在药物辅料微晶纤维素上的应用,因此必须先经过有效的预处理技术,破坏纤维素、半纤维素和木质素之间的交联结构,才能够制备出高性能的微晶纤维素。中国专利cn101503865a公开了一种用农作物秸秆制备微晶纤维素的方法,采用“硝酸-酶法脱胶-稀碱-盐酸二次酸解法”处理农作物秸秆制备微晶纤维素,操作简单,在常压下即可实施,但是二次酸解较大程度上破坏了纤维素的结构,得率只有20%左右。中国专利cn103397554b公开了一种制备木质纤维素类生物质微晶纤维素的新工艺,使用so3协同nh3对木质纤维素类生物质进行预处理,反应条件温和,但是气体so3刺激性大,操作不当容易引发安全问题。我国是水产养殖大国,同时也是饲料原料特别是蛋白质原料的需求大国。但我国的饲料原料资源短缺,尤其是饲料蛋白资源紧缺,水产饲料对蛋白的平均需求量明显高于其他品种的饲料。水产动物蛋白饲料的来源主要是豆粕和依赖秘鲁和智利供给的鱼粉。技术实现要素:针对现有技术的不足,本发明提供了一种由秸秆制备鱼肥的方法,使用不同的方式处理秸秆,一部分处理产物用于组成鱼肥配方,促进鱼类生长,另一部分处理产物组成包衣实现鱼肥的缓释,大大提高了秸秆的利用率。为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种由秸秆制备鱼肥的方法,包括以下步骤:(1)微晶纤维素的制备:将粉碎的秸秆浸没于hcl溶液中,50℃搅拌6h后加入铵盐溶液,转移至微波反应器中反应10min,过滤取滤饼,趁热于密闭条件下向潮湿的滤饼中通氨气,60℃反应1.0-1.5h后加入naoh溶液,继续反应6-8h,过滤,水洗滤饼至ph值为7,加入纤维素和木聚糖混合酶,60℃下处理16h,加入活性炭,过滤,水洗滤饼至ph值为7,干燥即得微晶纤维素;(2)还原糖的制备:用70-80℃的热水将粉碎的秸秆润湿,通入氨气,60℃反应2.0-2.5h后加入naoh溶液,继续反应6-8h,过滤,水洗滤饼至ph值为7,使用纤维素酶和50fpiu·g-1底物糖化降解48h,提取糖化液,得还原糖;(3)内包颗粒的制备:将以下重量百分含量的组分粉碎混合,压制成1.0-2.0mm的小颗粒,制得内包颗粒:还原糖25.0%,紫菜23.0%,豆饼16.0%,花生10.5%,磷酸二氢钾12.0%,鱼腥草4.5%,氯化钾3.5%,赖氨酸3.0%,氯化钙1.5%,黄芪0.5%,复合维生素0.5%;(4)包衣液的制备:按照以下重量百分含量的组分混合均匀制得包衣液:微晶纤维素12.0-14.0%,羟丙基甲基纤维素钠8.0-10.0%,黄原胶0.2-0.5%,凡士林0.1-0.2%,余量为水;(5)鱼肥的制备:将包衣液加热至40℃,浇裹步骤(3)制得的内包颗粒,冷却至室温,干燥得鱼肥。进一步的,所述秸秆选自稻草、小麦秸、玉米秸、大豆秸、玉米芯、高粱秸、油菜秸、花生秸、蔗渣中的一种或多种。进一步的,所述铵盐选自氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、亚硝酸铵或醋酸铵,优选为氯化铵。进一步的,所述铵盐的浓度为为0.05-0.1mol·l-1。进一步的,所述hcl溶液和naoh的浓度均为0.2-1.0mol·l-1。进一步的,所述纤维素和木聚糖混合酶是由黑曲霉aspergillusnigera3和木霉trichodermasp.t6固态混合发酵制得的粗酶。进一步的,如权利要求1所述的由秸秆制备鱼肥的方法,其特征在于,所述纤维素酶是由木霉trichodermasp.t6固态发酵制得的粗酶。由于采用上述的技术方案,本发明的有益如下:本发明提供了一种使用秸秆制备微晶纤维素的新方法,通过hcl溶液、铵盐溶液联用微波反应对秸秆进行预处理,hcl溶液中的h+与水结合生成水合氢离子(h3o+),连同铵盐溶液中的nh4+和微波作用破坏木质纤维素中纤维素、半纤维素和木质素之间的交联结构,疏松木质纤维素物理结构,降低结晶度;本发明处理条件温和,操作过程安全可靠。本发明提供的鱼肥配方不仅提供鱼类生长所需营养,而且通过处理秸秆得到的还原糖协同鱼腥草和黄芪提高了鲫鱼的非特异性免疫活性,增强鱼体免疫力,促进了鲫鱼和其他鱼类的生长。同时,含有微晶纤维素的包衣包裹鱼肥小颗粒,实现鱼肥的缓释,减少投放鱼肥的频率,使鱼肥的效力更加持久:鱼肥进入水中,羟丙基甲基纤维素在水中溶胀,在黄原胶和凡士林的作用下,包衣不会立刻崩解,而是由水分子渗透至包衣内部促进微晶纤维素的缓慢崩解,逐步释放鱼肥配方;处理秸秆得到的还原糖用于组成鱼肥配方,处理秸秆得到的微晶纤维素组成包衣用于延长鱼肥效力,大大提高了秸秆的利用率。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:一种由秸秆制备鱼肥的方法,包括以下步骤:(1)微晶纤维素的制备:将粉碎的100g稻草秸浸没于300ml0.5mol·l-1的hcl溶液中,50℃搅拌6h后加入100ml0.05mol·l-1的氯化铵溶液,转移至微波反应器中反应10min,过滤取滤饼,趁热于密闭条件下向潮湿的滤饼中通氨气,60℃反应1.5h后加入300ml0.5mol·l-1的naoh溶液,继续反应6h,过滤,水洗滤饼至ph值为7,加入由黑曲霉aspergillusnigera3和木霉trichodermasp.t6固态混合发酵制得的粗酶即纤维素和木聚糖混合酶,60℃下处理16h后,加入活性炭,过滤,水洗滤饼至ph值为7,干燥即得微晶纤维素20.0g,白色粉末;(2)还原糖的制备:用70-80℃的热水将粉碎的100g稻草秸润湿,通入氨气,60℃反应2.0h后加入300ml0.5mol·l-1的naoh溶液,继续反应6h,过滤,水洗滤饼至ph值为7,使用由木霉trichodermasp.t6固态发酵制得的粗酶纤维素酶和50fpiu·g-1底物糖化降解48h,提取糖化液,得还原糖42.5g;(3)内包颗粒的制备:将以下重量百分含量的组分粉碎混合,压制成1.0-2.0mm的小颗粒,制得内包颗粒:还原糖25.0%,紫菜23.0%,豆饼16.0%,花生10.5%,磷酸二氢钾12.0%,鱼腥草4.5%,氯化钾3.5%,赖氨酸3.0%,氯化钙1.5%,黄芪0.5%,复合维生素0.5%;(4)包衣液的制备:按照以下重量百分含量的组分混合均匀制得包衣液:微晶纤维素12.0%,羟丙基甲基纤维素钠8.0%,黄原胶0.2%,凡士林0.1%,余量为水;(5)鱼肥的制备:将包衣液加热至40℃,浇裹步骤(3)制得的内包颗粒,冷却至室温,干燥得鱼肥。实施例2:一种由秸秆制备鱼肥的方法,包括以下步骤:(1)微晶纤维素的制备:将粉碎的50g玉米秸和50g稻草秸的混合秸秆浸没于300ml0.5mol·l-1的hcl溶液中,50℃搅拌6h后加入100ml0.05mol·l-1的氯化铵溶液,转移至微波反应器中反应10min,过滤取滤饼,趁热于密闭条件下向潮湿的滤饼中通氨气,60℃反应1.0h后加入300ml0.5mol·l-1的naoh溶液,继续反应6h,过滤,水洗滤饼至ph值为7,加入由黑曲霉aspergillusnigera3和木霉trichodermasp.t6固态混合发酵制得的粗酶即纤维素和木聚糖混合酶,60℃下处理16h后,加入活性炭,过滤,水洗滤饼至ph值为7,干燥即得微晶纤维素21.2g,白色粉末;(2)还原糖的制备:用70-80℃的热水将粉碎的50g玉米秸和50g稻草秸的混合秸秆润湿,通入氨气,60℃反应2.5h后加入300ml0.5mol·l-1的naoh溶液,继续反应6h,过滤,水洗滤饼至ph值为7,使用由木霉trichodermasp.t6固态发酵制得的粗酶纤维素酶和50fpiu·g-1底物糖化降解48h,提取糖化液,得还原糖44.8g;(3)内包颗粒的制备:将以下重量百分含量的组分粉碎混合,压制成1.0-2.0mm的小颗粒,制得内包颗粒:还原糖25.0%,紫菜23.0%,豆饼16.0%,花生10.5%,磷酸二氢钾12.0%,鱼腥草4.5%,氯化钾3.5%,赖氨酸3.0%,氯化钙1.5%,黄芪0.5%,复合维生素0.5%;(4)包衣液的制备:按照以下重量百分含量的组分混合均匀制得包衣液:微晶纤维素14.0%,羟丙基甲基纤维素钠10.0%,黄原胶0.5%,凡士林0.2%,余量为水;(5)鱼肥的制备:将包衣液加热至40℃,浇裹步骤(3)制得的内包颗粒,冷却至室温,干燥得鱼肥。选取两块相邻的养殖池,两块养殖池分别为对照组和实验组,实验组投喂本发明的鱼肥,对照组投喂传统的水产饲料,选取鲫鱼和草鱼这两种常食鱼类为考察对象,两组鱼类的投喂次数、投喂量和投喂时间均相同,连续投喂六个月,两组鱼类的生长情况如表1所示:表1鱼肥和传统饲料对鱼类生长情况的影响补体c3和补体c4鱼体非特异免疫系统中重要的组成部分,lzm是水生动物体内重要的非特异性免疫防御因子,no是体内非特异性防御反应系统的组成部分,对抑制脂质过氧化,清除氧自由基发挥重要的作用。随机选取对照组和实验组的鲫鱼各5尾,尾静脉采血,3500r·min-1转速下离心15min取血清;解剖后取肾脏和脾脏,置于-80℃冰箱中待测。37℃融化血清,检测补体c3、补体c4、lzm和no活性。肾脏和脾脏与预冷生理盐水按w∶v=1∶9(w:重量,单位:g;v:体积,单位:ml)稀释,匀浆,离心,取上清液,用于测定lzm和no活性,采用生物素双抗体夹心酶联免疫吸附法测定补体c3和补体c4活性;采用比浊法测定lzm活性;采用硝酸还原酶法测定no活性,结果如表2所示:表2鱼肥和传统饲料对鲫鱼非特异免疫活性的影响考察指标实验组对照组补体c3(u·ml-1)189.2±3.6173.6±4.7补体c4(u·ml-1)76.1±0.769.3±1.5肾脏lzm(u·mg-1)64.8±4.558.8±2.2脾脏lzm(u·mg-1)67.2±3.063.9±2.3肾脏no(μmol·ml-1)4.34±0.23.90±0.2脾脏no(μmol·ml-1)4.70±0.34.40±0.1从表1可以看出,实验组的鱼类成活率和日均增重均高于对照组的鱼类,本发明鱼肥投喂的鱼类生长更快。从表2可以看出,实验组鲫鱼的补体c3、补体c4、lzm和no活性均高于对照组,本发明投喂的鱼肥提高鲫鱼的非特异性免疫活性,增强鱼体免疫力,从而促进鱼类的生长。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12
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