Points Difficiles Et Méthodes De Traitement De L'Alimentation Des Tiges De Coton

 

À l'heure actuelle, les tiges de coton de la région du Xinjiang ont été broyées directement après la récolte, cependant, en raison de la sécheresse du sol dans la région du Xinjiang, les tiges de coton directement retournées sont difficiles à dégrader et à convertir en matière organique du sol.Dans le même temps, parce que les tiges de coton portent souvent des bactéries pathogènes de la flétrissure jaune, le retour direct des champs est susceptible de provoquer une aggravation des maladies des champs de coton l'année suivante.Il est évident que l'utilisation efficace des ressources en paille de coton est devenue un problème technique urgent à résoudre dans les champs de coton du Xinjiang.Les tiges de coton sont riches en nutriments et ont le potentiel de produire des aliments de qualité pour les ruminants;Mais le degré relativement élevé de lignification des tiges de coton et la présence de glycophénols libres toxiques pour les animaux ont entravé leur développement fourrager.Induction et analyse des méthodes nationales existantes de traitement de l'alimentation des tiges de coton telles que le traitement de soufflage, le traitement d'ammonication, le traitement au sulfate ferreux et le traitement de micro - stockage, et a proposé des idées techniques de traitement combiné.

Points difficiles et méthodes de traitement de l'alimentation des tiges de coton

◆ points difficiles de l'alimentation des tiges de coton

Les principales difficultés dans le traitement de fourrage de la paille de coton sont 2: l'une est que la tige de coton doit être adoucie pour être mieux consommée par les animaux, car la tige de coton contient plus de lignine et de cellulose que la paille de maïs, de riz, etc., la texture est plus dure et moins appétissante, ce qui peut réduire la quantité de nourriture, l'efficacité alimentaire et l'efficacité Digestive des animaux;Deuxièmement, il est nécessaire de réduire la teneur en coton phénol libre (c30h30o8) – 1 substance polyphénolique toxique jaune largement distribuée dans les glandes pigmentaires de la plante de coton.Le glycophénol libre peut se lier à des protéines et à des substances telles que le fer après son entrée dans le corps des animaux, ce qui permet à l'organisme de développer des lésions de la muqueuse gastro - intestinale, une anémie ferriprive, une perméabilité accrue de la paroi des vaisseaux sanguins, une utilisation réduite des acides aminés et D'autres conditions, entraînant un retard de croissance, une intoxication et même la mort, ainsi que des dommages au système reproducteur des animaux mâles, conduisant à l'infeAfin d'éviter les dangers liés à l'enrichissement prolongé des animaux en phosphénols libres, il est généralement exigé que les aliments pour ruminants ne contiennent pas plus de 200 mg · kg - 1 de phosphénols libres.Notre pays a mené des recherches sur le coton à faible teneur en phénol très tôt et a obtenu certains résultats de recherche, tels que les variétés de coton à faible teneur en phénol cultivées par des unités telles que l'Institut de recherche sur le coton de l'Académie chinoise des sciences agricoles, l'Académie des sciences agroforestières de la province du Hebei et d'autres.Mais parce que les variétés de coton à faible teneur en phénol manquent de cotonnier, leur résistance aux maladies et aux insectes est considérablement diminuée, de sorte que leur application généralisée est extrêmement limitée.Par conséquent, pour les tiges de coton produites dans les champs de coton actuels, il est nécessaire d'adopter une technologie de traitement de phénol de coton libre spécifique pour répondre aux exigences d'alimentation.

◆ méthode de traitement de fourrage de tige de coton

Pour faire de la paille de coton un aliment de qualité, un traitement ciblé des problèmes rencontrés avec les matières premières de la paille est nécessaire pour réduire la teneur en lignine, en cellulose et en gosphénol libre.Actuellement, il existe principalement 3 types de traitements physiques, chimiques et biologiques.

Le traitement physique est la base du traitement chimique et biologique, et les méthodes de traitement physique courantes sont le broyage, la cuisson à la vapeur, le trempage, le rayonnement et la soufflage.Le traitement chimique peut modifier la teneur en divers composants des fibres de tige de coton en ajoutant des agents chimiques qui réduisent la teneur en lignine, en cellulose et en gosphénol, ou améliorer la qualité finale des aliments en ajoutant certains nutriments spécifiques.Les méthodes de traitement chimique courantes sont le traitement acide, le traitement alcalin, le traitement ammoniacal et le traitement au sulfate ferreux, etc.Le traitement biologique est l'utilisation de l'activité vitale de micro - organismes ou de métabolites de micro - organismes pour traiter la paille et inoculer différentes souches de micro - organismes dans la matière première de la paille en fonction de différents objectifs de traitement.Les traitements biologiques ont des cycles de réaction plus longs et de meilleurs résultats de traitement que les traitements physiques et chimiques.Un ensemble mature de processus d'alimentation des tiges de coton est généralement traité biologiquement comme une étape centrale.Les méthodes de traitement biologique courantes comprennent l'enzymolyse, l'ensilage et la microensilage, entre autres.

En réponse aux deux difficultés mentionnées ci - dessus dans l'alimentation des tiges de coton, plusieurs méthodes de traitement actuellement largement appliquées et relativement efficaces sont étudiées plus en détail.

(1) Traitement de soufflage.Par rapport à plusieurs autres méthodes physiques, le traitement de soufflage est capable de détruire plus largement la structure fibreuse originale dans la paille, de sorte que la lignine et la cellulose, qui étaient à l'origine étroitement alignées, se séparent les unes des autres, ce qui rend la texture de la paille après le traitement de soufflage plus molle, le degré de lignification est réduit, le volume et la surface sont considérablement augmentés, les faisceaux de fibres sont exposés et la cristallinité des fibres est réduite.

Le traitement de soufflage peut être divisé en 2 types de soufflage à la vapeur (appelé simplement « soufflage à la vapeur») et de soufflage par extrusion.Le principe de l'explosion à la vapeur est de placer les matières premières de la paille à l'intérieur d'un récipient hermétiquement fermé, en augmentant la température et la pression à l'intérieur du récipient par la chaleur, en laissant les fibres végétales se remplir de vapeur à haute pression, puis en relâchant brusquement la pression pour que la vapeur à l'intérieur de la paille ait un effet explosif, gonflant ainsi les déchirures de lignine et de cellulose initialement compactes.Le principe de fonctionnement de l'extrusion - soufflage est de contrôler la vis métallique à l'aide d'un moteur et d'une transmission pour effectuer un frottement d'extrusion intense et une action de cisaillement sur la tige à l'intérieur de la cavité d'extrusion, de sorte que de grandes quantités de chaleur sont générées pour amener la cavité d'extrusion à un état de haute température et de haute pression;Lorsque la paille est extrudée hors de la buse, la pression extérieure chute brusquement et le volume d'air à haute pression entre les fibres internes se dilate rapidement, ce qui permet à la paille d'être soufflée.

Lors de l'utilisation de la paille soufflée directement comme fourrage brut, la quantité de nourriture récoltée et la digestibilité après la récolte des animaux sont nettement améliorées, leur utilisation comme produit intermédiaire pour poursuivre la fermentation biologique est également capable d'améliorer l'efficacité de la fermentation et de raccourcir le cycle de fermentation.Le soufflage à la vapeur des tiges de coton à une pression de 2,5 MPa et à une température de 220°C a permis de réduire la teneur en lignine des tiges traitées de 11,81%, la teneur en cellulose de 9,34%, l'hémicellulose de 16,76% et la teneur en protéines brutes de 9,38%;Les moutons de boucherie ont été nourris avec une petite quantité de paille avant et après soufflage incorporée séparément dans l'alimentation de base, et l'efficacité Digestive globale du rumen des moutons de boucherie sur les tiges de coton après soufflage était supérieure à celle des tiges de coton avant soufflage.Il y a aussi des études montrant que la température élevée au moment du soufflage a un certain effet détoxifiant sur le gosphénol libre dans les tiges de coton, comme après l'explosion à la vapeur sous une pression de 2,5 MPa et une température de 220 ℃, la teneur en gosphénol libre dans les tiges de coton peut être réduite de 33,7%.En résumé, le soufflage à la vapeur peut non seulement réduire la teneur en lignine et en cellulose de la tige de coton, améliorer la palatabilité de l'aliment, mais également réduire la teneur en gosphénol libre.

(2) traitement d'ammonication.Le traitement d'ammonication consiste à tremper la paille avec une certaine concentration de solution d'urée ou d'ammoniaque.Le traitement d'ammonication est plus doux que certaines méthodes traitées avec une solution d'acide fort et de base forte.Cette méthode traite le rapport carbone - azote de la paille réglable, augmente les niveaux de nutriments tels que les protéines dans les aliments pour animaux, améliore la quantité de nourriture consommée par les animaux et la digestibilité après l'ingestion;Dans le même temps, l'ammoniac produit par la décomposition de l'urée dans certaines conditions peut également faire du coton - phénol libre dans les tiges de coton pour devenir du coton - phénol lié et perdre sa toxicité, atteindre un certain effet de désintoxication.

Wang Qian et al. le traitement du tourteau de coton pulvérisé avec une solution d'urée à 5% de la Fraction massique peut augmenter la teneur en protéines brutes du tourteau de coton d'environ 5% et le taux de détoxification du gosphénol libre de plus de 40%.Zhang Guo - Chen et d'autres ont utilisé la machine de soufflage par extrusion à vis pour l'extrusion du sperme d'urée, puis ont incorporé l'urée avant et après soufflage dans l'alimentation des ruminants (bovins, moutons, etc.) séparément, les résultats ont montré que le taux d'hydrolyse du sperme d'urée dans le Groupe soufflé était significativement inférieur à celui du groupe non soufflé, le processus d'hydrolyse était également plus uniforme, l'urée après soufflage a été considérablement améliorée dans la sécurité d'alimentation et l'utilisation.En conséquence, il est considéré que le traitement d'Amination des tiges de coton après le soufflage ou l'Amination est effectuée en même temps que le soufflage, l'effet de l'alimentation des tiges de coton après le traitement devrait être meilleur.

(3) traitement au sulfate ferreux.Comme indiqué précédemment, le gosphénol libre est capable de se lier au fer dans l'organisme;Par conséquent, il est possible de traiter la paille de coton broyée avec une solution de sulfate ferreux, de sorte que le glycophénol libre dans celle - ci se combine à l'avance avec les ions ferreux dans la solution pour atteindre le but de la détoxification.La combinaison de l'ion de coton - phénol libre et de l'ion ferreux devrait théoriquement être la quantité d'une substance égale, mais le fonctionnement pratique est limité par le degré de broyage de la tige de coton, etc., la quantité d'ion ferreux ajoutée doit généralement être supérieure à la teneur en coton - phénol pour obtenir un meilleur effet de désintoxication.

Immersion d'un échantillon de 500 g de tourteau de coton dans une solution de sulfate ferreux, égouttage après 3 h, mise à l'étuve à 40 ° c Après séchage pendant 4 h, dosage a révélé que lorsque la dose de sulfate ferreux est respectivement 3 et 5 fois la concentration massique de gosphénol libre, le taux de détoxification du gosphénol libre dans le tourteau de coton est respectivement de 82,13% et 83,12%, ce qui indique que la solution de sulfate ferreux est capable de réduire efficacement la teneur en gosphénol libre de l'échantillon,Agit comme détoxifiant.

Le processus de liaison du glycophénol libre aux ions ferriques divalents appartient à la réaction exothermique.L'étude de Ran Xin et al. a montré que lors de l'élimination du glycophénol libre avec du sulfate ferreux, un temps de réaction de 2 h est nécessaire pour produire un complexe glycophénol - ion ferrique stable, un environnement très acide inhibe la réaction de liaison du glycophénol libre avec des ions ferriques et peut même conduire à une décomposition partielle du glycophénol lié pour le convertir en glycophénol libre, augmentant ainsi la toxicité.Par conséquent, le procédé au sulfate ferreux est plus approprié pour une utilisation avec un traitement d'ammonication ou un traitement alcalin afin de garantir que le fourrage de tige de coton traité peut avoir une acidité et une alcalinité appropriées.

4) Traitement du micro - stockage.Le micro - stockage est une méthode de traitement de la paille couramment utilisée à l'heure actuelle.L'ensilage de la paille de maïs mentionné ci - dessus s'applique aux matières premières de la paille jaunâtre, de même qu'au traitement de micro - ensilage de la paille de coton.Étant donné que les tiges de coton sont plus lignifiées, elles sont généralement prétraitées par des méthodes physiques ou chimiques plus complexes, après quoi certaines souches microbiennes et certains nutriments sont ajoutés pour la fermentation par micro - stockage.De nombreux facteurs influent sur l'efficacité de la fermentation par micro - stockage, notamment la température, l'humidité, les conditions d'étanchéité, les espèces microbiennes, les nutriments, le rapport carbone / azote des matières premières, etc.La tige de coton après fermentation par micro - stockage a une texture douce, acido - alcoolique et une appétence nettement améliorée.

Dans les études de micro - ensilage de tiges de coton, les souches couramment utilisées sont les bactéries lactiques de type L (+), Bacillus subtilis, levures, etc.Les bactéries lactiques sont capables de réduire la teneur en cellulose et en hémicellulose des tiges de coton, de transformer les sucres solubles en acides organiques plus facilement absorbés par la digestion, d'améliorer la valeur nutritive et l'appétence des aliments pour animaux et de renforcer l'immunité gastro - intestinale des animaux;Bacillus peut produire de la Cellulase et de la glucosase, ce qui favorise la décomposition des macromolécules de sucre, peut également inhiber la reproduction de certaines moisissures nocives en produisant de la bactériine et maintenir la stabilité du processus de fermentation;Les levures sont capables de sécréter de nombreuses enzymes extracellulaires telles que la Cellulase, la protéase et d'autres, améliorant ainsi l'efficacité de la digestion des aliments pour animaux.Des études ont montré que des bactéries bactériennes et des levures spécifiques peuvent également réduire considérablement la quantité de gosphénol libre dans les tiges de coton.Par conséquent, dans la pratique spécifique de micro - stockage de tige de coton, les souches microbiennes appropriées doivent être sélectionnées en fonction des différents composants de la matière première.

◆ idées de R & D de technologie d'alimentation de tige de coton

En conclusion, la technologie d'alimentation des tiges de coton a fait plus de recherches et a fait certains progrès;Cependant, la plupart du temps, une seule technologie et un seul traitement ne permettent pas de faire de la tige de coton un aliment de qualité idéale, de sorte que la recherche sur les techniques composites ou combinées d'alimentation de la tige de coton mérite d'être entreprise.Si un système complet de technologie d'alimentation des tiges de coton peut être mis en place, en utilisant de nombreuses techniques de traitement Composite ou combiné, telles que la combinaison de la détonation à la vapeur, de l'ammonication, du sulfate ferreux et d'autres techniques de traitement, c'est - à - dire avant la détonation à La vapeur, les tiges de coton cassées sont mélangées avec de l'urée, du sulfate ferreux, de manière adéquate, par l'action de la détonation à la vapeur pour réaliser la séparation de la lignine et de la cellulose, le faisceau de fibresL'urée et les composants tissulaires des tiges de coton sont profondément fusionnés, l'urée et les ions ferriques bivalents sont pleinement en contact et réagissent avec le glycol et d'autres objectifs multiples, après quoi les tiges de coton traitées ci - dessus sont micro - enrobées, ce qui peut améliorer l'efficacité de l'alimentation des tiges de coton, de sorte que la valeur de l'alimentation des tiges de coton est encore améliorée.