【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及秸秆处理，尤其涉及一种利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法。
技术介绍
1、秸秆中木质纤维素作为结构性碳水化合物，是自然界存在数量巨大的可再生资源。在我国每年农作物秸秆产量高达7亿多吨，农作物秸秆资源的不合理利用造成了巨大资源浪费和环境污染。
2、随着畜牧养殖业的迅速发展，未来畜牧业用粮将占据整个粮食生产的50％，开发新型碳水化合物原料替代传统能量原料至关重要。目前研究不同结构碳水化合物(如非淀粉多糖)的消化代谢利用规律及合理加工替代传统的能量原料，是畜牧饲料资源开发的热点之一。而有效地将秸秆木质纤维素降解成葡萄糖和易消化利用的低分子的碳水化合物进而转化成能量饲料和蛋白质饲料等，是制备和生产动物饲料的切入点。这将有助于解决秸秆资源浪费和畜牧生产中饲料短缺问题。酶解技术应用于秸秆饲料的开发是最有效、最安全的方法，也是提高秸秆饲料营养价值必不可少的步骤，主要作用是利用纤维素酶和木聚糖酶分解纤维素和半纤维素，转化成葡萄糖和木糖。单独的酶解处理难以达到理想的效果。
3、如中国专利cn117187318a公开了的一种玉米秸秆酶解制备可发酵糖液的方法，通过添加氯化铁强化乙醇溶剂对玉米秸秆进行预处理的同时引入了过量的氯化铁分子，基于氯化铁的添加增加了糖化液中氯离子和铁离子的含量，使其易于与色素分子形成离子键，使得秸秆中大量色素物质难以去除。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，将枯草芽孢杆菌c
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：一方面，提供了一种利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，依次包括作物秸秆接种微贮阶段和碱解阶段，所述接种菌株为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis),保藏编号为cgmcc no.25552，所述枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)的接种量为所述作物秸秆总量的5％-15％。
3、通过上述技术方案，在酶解之前，适当的物理、化学预处理是必需的，进而去除木质素，破坏纤维素的结晶度和聚合度，使长链纤维素断裂成小分子链，增加了酶与纤维素和半纤维素的接触面积，加速酶解速率。对玉米秸秆首先进行微贮，利用微生物对秸秆预处理主要是真菌利用产出各种水解酶，从而将木质纤维素的半纤维素或纤维素降解。特别是白色、棕色和软腐真菌已被广泛用于降解木质纤维素生物质中的半纤维素和木质素。白腐菌被认为是预处理木质纤维素生物质最有效的微生物候选者。与未预处理的对照样品相比，使用白腐真菌进行生物法预处理后的木质纤维素生物质(麦秸、稻草和玉米秸秆)释放的还原糖酶解糖化率提高了50～65％。微生物预处理法的能量需求也很低，所以使用微生物的生态友好型生物预处理被认为是替代苛刻的化学品和热化学预处理的候选者。
4、基于上述作物秸秆接种微贮阶段和碱解阶段的结合，通过枯草芽孢杆菌cgmccno.25552能够有效抑制有害菌的生长，保持玉米秸秆的营养成分和鲜度；利用枯草芽孢杆菌cgmcc no.25552对秸秆中的木质纤维素水解，再利用碱液破坏木质素结构，增加酶制剂与木质纤维素的接触面积，提高其糖化效率的同时去除秸秆中大量色素物质，降低糖液色度。
5、进一步地，所述作物秸秆接种微贮阶段包括以下步骤：
6、步骤1)作物秸秆预处理；
7、步骤2)菌种活化；
8、步骤3)接种微贮；
9、步骤4)烘干，密封。
10、通过上述技术方案，作物秸秆经过预处理后变成细小颗粒，不仅有利于后续微贮时微生物与秸秆的接触，而且对秸秆的微观结构进行了初步的破坏，相对于不做预处理的秸秆，粉末状态更有利于实验的进行，首先，若秸秆不做粉碎处理则秸秆较长，难以压实密封，对实验器具有较高的要求，其次，在微贮时，需定时翻拌，粉末状态的秸秆更容易翻拌均匀，且在微贮前对秸秆粉末的水分进行了调整，在该水分条件下，粉末不易飞扬，更有利于微生物的发酵，从而达到对秸秆分解的作用。菌种活化时称取10克红糖加入1l无菌水中，称取粉末枯草芽孢杆菌cgmcc no.25552 1.00g加入至红糖培养基中，放置于37℃摇床中震荡12h对其进行活化，活化后菌种活菌数为1*109cfu/ml，菌种活性高，对秸秆的分解性强，随着微贮时间的延长，秸秆颜色逐渐加深，质地变软，微观条件下可看到秸秆中的纤维素和半纤维素被部分降解，纤维素和木质素之间的复合结构变得松散。接种时采用喷洒的方式，边喷洒边翻拌，确保菌种均匀的接种于秸秆粉中，接种量在一定程度上决定了微生物的发酵状态，接种量较少，则会延长发酵周期，过多则菌丝生长速度过快容易因其溶氧不足，易产生粘稠性物质，不易于对秸秆的分解。
11、进一步地，在步骤1)中，将风干后的作物秸秆截成段，并用粉碎机粉碎至粒径为20-40目的超细粉末。传统微贮直接将秸秆收集、打捆、堆积，秸秆未经粉碎，占地面积增加，且若不压实则难以创造厌氧环境，不利于微生物的发酵，将秸秆打捆堆积，不便对其进行翻拌，秸秆在微贮过程中在微生物的作用下产热，打捆堆积起来的秸秆不利于散热，容易引发火灾，粉末状态下的秸秆增大了微生物与其内部结构的接触面积，提高了微生物的分解效率。
12、进一步地，在步骤2)中，于无菌环境下，将红糖加入无菌水中，并将粉末枯草芽孢杆菌cgmcc no.25552加入至红糖培养基中，放置于37℃摇床中震荡12h对其进行活化，即得活化菌种；所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)的保藏编号为cgmcc no.25552；保藏时间为2022年8月19日；保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)；保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
13、通过上述技术方案，活化菌种的具体过程是：于无菌环境下，称取10克红糖加入1l无菌水中，称取粉末枯草芽孢杆菌cgmcc no.25552 1.00g加入至红糖培养基中，放置于37℃摇床中震荡12h对其进行活化；经活化后的菌种，菌种活菌数为1*109cfu/ml，活菌数量充足，且将其制备成菌液更便于菌种均匀的接入其中。
14、进一步地，在步骤3)中，将步骤1)所得秸秆粉末内掺入水分，调节水分含量至秸秆总量的40％-60％，接入秸秆总量5％-15％的活化菌种，翻拌均匀后放入50-80℃恒温培养箱中，每1-4h喷水翻拌，微贮后取出。微贮后的秸秆质地变软，颜色加深，均有香甜味，微观条件下可观察到秸秆中纤维素与半纤维素被部分降解，纤维素与木质素之间的复合结构明显松动。
15、进一步地，在步骤4)中，所述烘干温度为40-70℃。在该温度范围下对接杆进行烘干，秸秆不易结块，且烘干效率较高，温度较低则烘干速率较低，烘干时间较长，秸秆容易滋生霉菌，烘干温度过高则水分快速流失且会造成部分营养成分的损失，影响后续糖化效果。
16、进一步地，在所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，依次包括作物秸秆接种微贮阶段和碱解阶段，所述接种菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),保藏编号为CGMCCNO.25552，所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的接种量为所述作物秸秆总量的5％-15％。
2.根据权利要求1所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，所述作物秸秆接种微贮阶段包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，在步骤1)中，将风干后的作物秸秆截成段，并用粉碎机粉碎至粒径为20-40目的超细粉末。
4.根据权利要求3所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，在步骤2)中，于无菌环境下，将红糖加入无菌水中，并将粉末枯草芽孢杆菌CGMCC NO.25552加入至红糖培养基中，放置于37℃摇床中震荡12h对其进行活化，即得活化菌种；所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的保藏编号为CGMCC NO.25552；保藏时间为2022年8月19日；保藏单位为中国微生物菌种保藏
5.根据权利要求4所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，在步骤3)中，将步骤1)所得秸秆粉末内掺入水分，调节水分含量至秸秆总量的40％-60％，接入秸秆总量5％-15％的活化菌种，翻拌均匀后放入50-80℃恒温培养箱中，每1-4h喷水翻拌，微贮后取出。
6.根据权利要求4所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，在步骤4)中，所述烘干温度为40-70℃。
7.根据权利要求1所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，在所述碱解阶段中，微贮秸秆碱解时的碱固比为4-9:1，碱解温度为70-90℃，碱解时间为0.5-3h。
8.根据权利要求7所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，所述碱解阶段的碱液为NaOH、KOH中的一种，碱液浓度为1-5％。
9.根据权利要求1所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，还包括糖化阶段，所述糖化阶段具体包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，酶制剂的添加量为微贮秸秆总量的0.25％-1.5％，酶解温度为40-60℃，酶解时间为24h-72h。
...【技术特征摘要】
1.一种利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，依次包括作物秸秆接种微贮阶段和碱解阶段，所述接种菌株为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis),保藏编号为cgmccno.25552，所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)的接种量为所述作物秸秆总量的5％-15％。
2.根据权利要求1所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，所述作物秸秆接种微贮阶段包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，在步骤1)中，将风干后的作物秸秆截成段，并用粉碎机粉碎至粒径为20-40目的超细粉末。
4.根据权利要求3所述的利用作物秸秆微贮后制备糖化液的方法，其特征在于，在步骤2)中，于无菌环境下，将红糖加入无菌水中，并将粉末枯草芽孢杆菌cgmcc no.25552加入至红糖培养基中，放置于37℃摇床中震荡12h对其进行活化，即得活化菌种；所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)的保藏编号为cgmcc no.25552；保藏时间为2022年8月19日；保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)；保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号...
【专利技术属性】
技术研发人员：何志华，何晨旭，刘少晨，黄克政，朱明伟，夏轩峰，樊永乐，杨亚格，李莹莹，
申请(专利权)人：河南星汉生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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