隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,也帶來了高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域的一場又一場革命。薄膜在牧草存貯過程中的偶然應(yīng)用,給整個畜牧養(yǎng)殖行業(yè)帶來了劃時代的變化,一種飼草新種類橫空出世。那么,讓我們來看看青貯、青貯膜的前世今生吧。
一、青貯的起源
英國的一位小農(nóng)場主勞埃德·福斯特,家里養(yǎng)了近500只羊,雖然這些羊為他帶來了不菲的收入,可是伴隨很多苦惱和麻煩。
那是1977年的夏季,整個夏天都悶熱多雨,勞埃德收購的大量牧草都將面臨著腐爛的風(fēng)險,這使他很困惑,他嘗試著用多種方法解決,可是收效甚微。
異想天開的勞埃德發(fā)現(xiàn)家中有許多使用過的塑料袋,能不能將這些牧草放到袋中存貯呢,那樣就不會發(fā)霉腐爛了吧,就這樣世界上青貯誕生啦。
在那年的冬天,勞埃德打開塑料袋發(fā)現(xiàn),整個牧草都沒有霉變,而且冬季羊喜歡吃這種綠色的飼料。
隨后數(shù)年間,該項技術(shù)迅速傳遍歐洲。1985年左右,這項技術(shù)又越過大西洋,傳入北美,美國人稱其為“牧草收獲工藝的一場大革命”。這一革命的基礎(chǔ)是塑料薄膜的存在及使用,而對飼料青貯原理的認識進一步推動了青貯膜的發(fā)展。
二、青貯的原理
青貯,顧名思義即在牛羊可食用的青玉米、紫花苜蓿、牧草等天然飼料,在未枯萎、凋謝時,及時收割后進行發(fā)酵處理并存儲,便于反季節(jié)飼喂。牧草青貯、紫花苜蓿青貯的原理與青玉米青貯相同,就是牧草收割后還在呼吸階段,加以密封,使其與氧氣隔絕,某種程度上保持牧草的營養(yǎng)不流失。
三、青貯的過程
青貯過程大致由三個階段構(gòu)成:厭氧形成、厭氧發(fā)酵和穩(wěn)定期。
1、厭氧形成
青貯原材料(青玉米、紫花苜蓿、牧草)收獲經(jīng)壓實后,其細胞的呼吸作用仍在進行,呼吸作用是在呼吸酶作用下對糖分進行氧化并產(chǎn)生熱量。密封體系內(nèi)由于牧草尚存的呼吸作用使讓氧氣耗盡,形成必須的厭氧環(huán)境。所以。密封,是牧草青貯的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果密封不嚴或殘存氧氣過多,就會延長原材料的呼吸作用時間,消耗掉大量糖分,積累過多熱量,產(chǎn)生高溫,抑制乳酸菌等有益微生物的活動,造成營養(yǎng)成分的損失,降低青貯牧草的質(zhì)量,甚至導(dǎo)致霉爛。
2、厭氧發(fā)酵
在自然狀態(tài)下,青貯表面微生物以好氧菌(酵母菌和霉菌)為主。青貯后,隨厭氧環(huán)境產(chǎn)生,好氧菌逐漸停止活動,厭.氧菌則繼續(xù)繁殖,乳酸菌發(fā)酵是在厭氧條件下的主要發(fā)酵類型,其結(jié)果是乳酸積累,PH值下降,酸度值增加從而抑制了梭狀孢桿菌的發(fā)育,使青貯營養(yǎng)成分少受損失。
3、青貯穩(wěn)定期
通過厭氧發(fā)酵,乳酸積累,體系內(nèi)的PH值下降至4左右,在這樣酸度下,乳酸菌自身和其他厭氧微生物都停止活動,牧草得以長期保存。但是,這時如果有空氣滲入,酵母菌首先繁殖,它是青貯牧草有氧變質(zhì)的主要微生物。隨后是霉菌,消耗青貯牧草中的糖分和乳酸,并且分解纖維素及其他細胞壁成分,產(chǎn)生有害的代謝物質(zhì),引起溫度及ph值上升,使青貯牧草的干物質(zhì)和養(yǎng)分都受到很大損失。
四、青貯膜特點
既然保持厭氧環(huán)境是牧草青貯的關(guān)鍵,于是一種專為滿足牧草青貯需要的牧草膜便應(yīng)運而生。這種薄膜具有如下特點:
? 具有高強度耐穿刺性,保證在飼料青貯過程中薄膜不破損,始終形成厭氧環(huán)境。
? 具有很強的縱橫向拉伸性能,便于打包機快速高效打包而不斷裂,以及在儲存運輸時不會破包。
? 具有很強的抗紫外線功能,在自然條件下堆放儲存薄膜不易催化,不會因發(fā)酵而漲破。
? 另外,為了盡量降低青貯窖的溫度,一般不采用透明牧草膜,多用軍綠色或灰色調(diào)。
五、青貯膜的設(shè)計
根據(jù)飼料青貯原理及對影響青貯主要因素的分析,確定出青貯對塑料薄膜的基本要求是:
? 足夠高的拉伸強度:保證不撕裂
? 特別高的耐穿刺性:保證在牧草青貯過程中不被草莖穿破。
? 薄膜應(yīng)較柔軟:保證均勻及規(guī)定粘性,防止冬季凍裂及被小動物踩破。
? 薄膜應(yīng)不透明:保證透光率低避免熱積累。
在滿足上述基本要求的前提下,牧草青貯的設(shè)計決定于牧草青貯工藝。目前,主要青貯工藝是窖貯青貯、袋裝青貯及纏繞打包青貯。
近年來,由于國家政策的鼓勵(糧改飼),青貯飼料行業(yè)得到了長足的發(fā)展,一些國際性的大公司(如:德國巴斯夫),增大了對青貯膜的科技投入,研發(fā)出PA真空膜與PE保護膜2合1的制膜技術(shù),這種技術(shù)更加智能化,在青貯過程中,PA膜與PE膜智能分離,有限提高了青貯的質(zhì)量。
六、青貯膜性能及應(yīng)用
自從1977年袋裝青貯工藝被發(fā)現(xiàn)以后,青貯膜也隨之發(fā)展起來。從開始的小袋包裝,到如今的青貯窖制作,青貯膜在歐洲、北美、澳洲及亞洲的日本得到迅速而廣泛的應(yīng)用,青貯膜也已成為商業(yè)化產(chǎn)品。
在青貯膜市場發(fā)展過程中,德國、加拿大、美國與日本走在了世界的前列,特別是德國的青貯膜技術(shù)更是繼承了德國人嚴謹?shù)淖黠L(fēng),巴斯夫RKW 2合1青貯隔氧膜,更加人性化,拉伸度、彈性指數(shù)、落標指數(shù)、寬窄度更加符合大量青貯需求的序幕養(yǎng)殖場的需求。
七、青貯膜的發(fā)展趨勢
青貯膜隨著科學(xué)進步而發(fā)展,發(fā)展的主要趨勢是:
? 由單層膜向多層膜發(fā)展:多層膜的不同層具有不同功能,可彌補單層膜的缺點。
? 膜基材由LDPE轉(zhuǎn)向LLDPE:由于LLDPE具有更高的強度、耐穿刺性及耐老化性,所以在滿足使用要求的前提下,可降低厚度,從而降低成本,提高競爭力。
? 引入改性材料,提高耐穿刺性及粘著性:引入EVA、PIB或其它改性材料可明顯改善性能。
? 品種多樣化:市場上不僅有強度較高較厚的袋裝青貯膜,也有較薄但粘著力強的纏繞式青貯膜。
? 規(guī)格多樣化:既有寬幅較大的窖貯膜,也有機械纏繞的打包膜。
飼料青貯在國外已經(jīng)相當(dāng)普及,對青貯膜的應(yīng)用也較為普遍,但在中國由于青貯剛剛興起,產(chǎn)業(yè)鏈條如青貯收割、青貯膜、添加劑等都還處在發(fā)展階段(起步、發(fā)展、成熟、衰退)。
自2004年后,由于乳業(yè)發(fā)展及農(nóng)村改革帶動了青貯飼料的需求,促進了整個鏈條的快速推進。青貯膜已經(jīng)在南北方大型養(yǎng)殖場、牧場使用,因國內(nèi)較少生產(chǎn)專業(yè)青貯膜,大多使用的是進口產(chǎn)品,國內(nèi)青貯膜大多是普通纏繞式塑料薄膜,在性能上尚不能滿足需要。
德國RKW 2合1青貯隔氧膜,因其能夠50%勞動力節(jié)省,提高工作效率,提高6~10倍隔氧效率,生產(chǎn) 更高青貯品質(zhì),減少有氧發(fā)酵損失,因為重量減輕而易于操作,新原料應(yīng)用,更環(huán)保,而深受我國畜牧養(yǎng)殖朋友的青睞。