木薯渣做生物饲料(木薯渣的饲用价值)(1)

木薯(Cassava)是世界三大薯类(马铃薯、木薯、甘薯)之一,有“地下粮仓”、 “特用作物”和“淀粉之王”的誉称。在我国,木薯广泛分布于广西、海南、广东等省区,作为一种非粮食作物已成为中国第六大热带作物。木薯渣(Cassava Residues,CR)是木薯加工淀粉、酒精等产品之后的下脚料,主要由木薯外部褐色的皮、内部的薄壁组织组成。在我国每年加工木薯淀粉所产生的木薯渣产量大约有30万吨,以及加工酒精等其他产品的木薯渣总计达150万吨左右。

一、 木薯渣的饲用价值

木薯经过加工生产成为淀粉和酒精后所剩下来的下脚料的混合物叫做木薯渣。木薯渣粗纤维含量高,碳水化合物含量高,微量元素、矿物质和氨基酸含量丰富,但是蛋白质含量低,是一种来源广泛、价格低廉的能量饲料。

胡忠泽等 采用常规分析和原子吸收分光光度计等现代化先进仪器相结合,对木薯渣的营养价值进行了分析。吴世林等 对木薯渣中部分氨基酸成分(以干物质为基础)进行了分析。

木薯渣做生物饲料(木薯渣的饲用价值)(2)

二、木薯渣饲料化应注意的问题及解决方法

1、 木薯渣的易腐败性和贮存问题

未经过处理的鲜木薯渣含水量约为80%~90%,并且还含有可溶性的营养物质,这就为微生物的滋生提供了有利条件,在这种情况下鲜木薯渣在1~2d内会被黄曲霉毒素污染变成黄色或黑色,动物采食后常引起中毒。又因为木薯渣含粗纤维较多,导致其适口性较差。目前,较为经济快捷的处理方法是将木薯渣先沉降后进行机械脱水,再经过干燥直接用于生产配合饲料;随着生物技术的发展,用木薯渣发酵生产单细胞蛋白饲料,成为现在研究和利用木薯渣饲料原料的热点。Hang在木薯渣中接种产朊假丝酵母进行固态发酵,结果木薯渣中蛋白质、烟酸、泛酸、VB1和VB2含量分别提高了2.5、3.4、10、1.2、1.5倍,在一定程度上提高了木薯渣的营养成分。

瑞典的Sorigona公司将产朊假丝酵母和肋状拟内孢霉混合用于发酵木薯渣,得到的产品中含产朊假丝酵母和肋状拟内孢霉比例分别为98%和2%,蛋白质平均含量为30%。法国也有学者利用固态发酵法来研究以木薯为原料,用黑曲霉发酵处理30h,可以使木薯蛋白质含量由2%提高到20%。我国在这方面的研究同样获得了成功。广东微生物研究所分别以木薯粉渣和玉米淀粉渣为原料,采用双菌协生配伍敞开式固体发酵技术生产4320菌体蛋白饲料,可以使蛋白质含量由6%~8%提高到18%~24%;采用黑曲霉固态发酵对木薯渣进行发酵处理,能够显著改善木薯渣的营养价值,使木薯渣中粗纤维含量由原来的22.26%降至17.71%,同时粗蛋白含量由原来的8.67%提高到13.48%。

另外,对木薯渣进行青贮处理同样可以解决木薯渣饲用过程中无法克服的一些问题。黄金华等研究发现在木薯渣青贮的过程中,先单独使用黑曲霉发酵48h后再接入植物乳酸菌进行贮存效果最好,粗蛋白和真蛋白含量分别增加了76.27%和36.11%。马静静等在木薯渣接种乳酸菌复合系SFC-2的同时添加蔗糖来提高木薯渣中乳酸的积累,进而改善了木薯渣的饲用适口性和饲料转化率。艾必燕等以黑曲霉、绿色木霉和根霉R2,确定了木薯渣发酵的适宜条件,进一步优化了木薯渣发酵生产菌体蛋白饲料的工艺。

木薯渣做生物饲料(木薯渣的饲用价值)(3)

2、木薯渣中的抗营养因子及去毒

有研究报道木薯中的抗营养因子主要为氢氰酸(HCN),而氢氰酸来源于木薯褐色皮中的亚麻苦甙(氰甙毒素)在亚麻苦甙酶或弱酸作用下分解产生。HCN中的氰离子成分起主要毒副作用,它能够抑制组织细胞内酶的活性,如脱羧酶、细胞色素氧化酶、过氧化物酶、乳酸脱氢酶及琥珀酸脱氢酶等,氰离子还能迅速结合氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁,中断后者氧化为二价铁所发生的电子传递过程,最终使组织细胞因不能利用血液中的氧而造成内窒息。因此,将木薯渣饲喂动物,常会引起HCN中毒,危害动物健康,从而限制了木薯渣在动物生产上的应用。

木薯渣中的HCN含量依木薯的品种、处理方法等因素有所差异,我国木薯鲜块和鲜叶的HCN含量分别为58~163ppm、100~300ppm;而国外普通木薯皮粉的氢氰酸含量约为48.4mg/kg。因此,在使用木薯及木薯渣作为动物饲料时,有必要采取一些措施来降低其HCN含量,使其含量降至安全值。目前,国内外学者对亚麻苦甙类物质和HCN的降解进行的大量的研究。一方面,可以采用煮沸、蒸气、烘烤、酸解和干燥等一系列处理过程来降低HCN含量;研究表明分别采用晒干、烘干、水煮和青贮方法对东莞红尾和印尼黄心两个品种的木薯叶及块根进行处理,HCN的去除率分别为95%、90%、68%、35%。

Régnier等研究发现,将木薯片和粉碎的木薯分别干燥3h和6h后,其HCN含量均降至最低水平;用30℃温水浸泡木薯5h后可使其氰苷类化合物降低3倍。另一方面,可以通过对木薯渣进行酸处理和微生物发酵处理来降低HCN含量。研究表明经过酸和发酵处理后的木薯渣,其氰化物含量由59.8mg/100g分别降低至5mg、3mg/100g;Oboh等和Lateed等分别用酿酒酵母菌和葡枝解霉对木薯渣进行发酵处理,结果均降低了木薯渣中的HCN质量分。

作者:皮宇

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