秦 利
(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所 河南省油料作物遺傳改良重點實驗室 國家油料改良中心河南花生分中心,河南 鄭州 450002)
花生(Arachishypogaea)是重要的油料作物之一,因其營養(yǎng)豐富而廣受消費者青睞。隨著人們生活水平的提高,花生產(chǎn)量及加工利用總量迅速增加,隨之拓寬了花生綜合利用的途徑和范圍?;ㄉ怼ふ蓟ㄉ锪康?0%以上,且這些秧、殼營養(yǎng)豐富,是寶貴的生物資源。但在我國,由于加工水平跟不上,除少量作為粗飼料外,大量的花生秧、殼被燒掉或白白扔掉,造成了資源的極大浪費。近年來,人畜爭糧的矛盾日益激化,為了緩解這一矛盾,開發(fā)利用秸稈飼料已成為我國發(fā)展節(jié)糧型畜牧養(yǎng)殖業(yè)的重要途徑之一。據(jù)不完全統(tǒng)計,每年我國花生秧的產(chǎn)量大約為0.3億t[1],而花生殼的產(chǎn)量超過500萬t,且數(shù)量還在不斷增加。因此,深入了解花生秧、殼在飼料行業(yè)中的綜合應(yīng)用現(xiàn)狀,對于提升我國花生副產(chǎn)品的利用水平有重要的指導(dǎo)意義。
1.1花生秧的營養(yǎng)特性 花生秧所含營養(yǎng)物質(zhì)豐富。據(jù)資料顯示,匍匐生長的花生秧莖葉中的粗蛋白(CP)含量為12.9%,粗脂肪(EE)含量2%,碳水化合物含量高達46.8%[2]。與其他常見牧草營養(yǎng)成分相比較,粗蛋白含量是蘇丹草(Sorghumsudanense)的1.5倍左右,比多年生黑麥草(Loliumperenne)稍高,與紫花苜蓿(Medicagosativa)花期的粗蛋白含量基本相當(dāng)(表1)。一般來講,每667 m2產(chǎn)300 kg花生,同時可得到產(chǎn)量相當(dāng)?shù)幕ㄉ恚滹曃辜倚笮Ч?80 kg的大麥(Hordeumvulgare)基本相同[3]?;ㄉ硪蚱錉I養(yǎng)豐富、質(zhì)地松軟、適口性好,已成為值得開發(fā)的禽畜飼用的優(yōu)質(zhì)粗飼料來源。
表1 與常見牧草營養(yǎng)成分比較分析 %
1.2花生秧作為青貯飼料的應(yīng)用 青貯能否成功的關(guān)鍵因素是青貯原料中水溶性碳水化合物含量的高低[4],乳酸菌充分發(fā)酵與否將取決于此。青貯原料中的水溶性碳水化合物的含量一般要求不低于2%[5-6]?;ㄉ肀M管營養(yǎng)物質(zhì)豐富,但水溶性碳水化合物含量較低決定了其不宜單獨青貯。有研究者認(rèn)為,可對花生秧進行微貯,飼喂家畜的效果較好[7]。青貯就是將含水量為65%~75%的青綠飼料切碎后,在密閉缺氧的條件下,通過厭氧乳酸菌的發(fā)酵作用,抑制各種雜菌的繁殖,而得到粗飼料的一種加工方法,該方法成本低、效益好、利用率高。丁松林[8]通過花生秧青貯飼喂肉牛效果的試驗表明,飼喂花生秧青貯料后,肉牛體質(zhì)量增加明顯,與對照組重復(fù)試驗比較,基礎(chǔ)日糧+2 kg花生秧的試驗組肉牛體質(zhì)量提高26.53%。
目前,花生秧作為青貯飼料來源,通常采用與其他碳水化合物含量較高的青貯原料混合進行青貯的方式,如花生秧與甘薯(Ipomoeabatatas)秧、苜蓿、玉米(Zeamays)秸及多種混合青貯等,營養(yǎng)效果較好。
1.2.1混合甘薯藤、苜蓿青貯 花生和甘薯基本同期收獲,花生秧水分、碳水化合物含量均較低,而甘薯藤的較高,因此將兩者混貯最為理想,可以彌補兩者的不足。有關(guān)兩者混合青貯的方法已有一些報道。楊紅先[9]研究了花生秧與甘薯藤混合青貯的調(diào)制方法:提出兩者青貯需在花生收獲前2~3 d利用地上部分進行青貯;對于已經(jīng)收獲的花生秧,為了避免莖葉過分干燥而造成水分缺失,必須在收獲后的1~2 d內(nèi),將其根部切除后直接青貯。試驗指出新鮮花生秧與甘薯藤混貯要求兩者均需切碎、攪拌均勻,其混貯比例為1∶2[10]。苜蓿是一種重要、利用價值較高的豆科牧草,具有適口性好、營養(yǎng)豐富、易于消化等特點,是禽畜飼料的來源之一。劉圈煒等[11]研究不同比例的苜蓿青飼對波爾山羊瘤胃消化代謝的影響,結(jié)果表明,波爾山羊飼糧由70%切碎花生秧+30% 苜蓿鮮草混合,飼喂效果最佳。
1.2.2與玉米秸稈混合青貯 我國玉米種植面積大、產(chǎn)量高,玉米秸稈資源豐富,是青貯原料的主要來源。但玉米秸稈中蛋白質(zhì)、維生素及鈣等礦物質(zhì)含量不足,長期采用單一的青貯飼料飼喂家畜,易造成營養(yǎng)不均衡現(xiàn)象?;ㄉ砗杏衩捉斩捴腥狈Φ拇值鞍踪|(zhì)、多種礦物質(zhì)及維生素,且適口性好,可顯著提高青貯飼料的營養(yǎng)價值。劉太宇和郭孝[12-13]研究將玉米秸稈同花生秧一同青貯,結(jié)果不僅不影響青貯效果,而且可有效改善飼料的品質(zhì);最為理想的配比是在青貯原料中添加15%花生秧,將比單一玉米秸稈飼料中的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量分別提高23.6%和15.5%(表2);胡蘿卜素、維生素含量增加明顯;且青貯的適口性也得到了進一步改善,提高了玉米秸稈的青貯質(zhì)量。楊家晃等[14]研究合浦鵝對幾種粗飼料的利用效果發(fā)現(xiàn),用約20%的稻草粉、玉米稈粉和花生秧粉構(gòu)成日糧飼喂食合浦獅頭鵝,均取得良好的效果。
1.2.3花生秧、甘薯藤、玉米秸三者混合青貯 充分利用花生秧、玉米秸稈和甘薯藤作為青貯原料的優(yōu)點,將三者進行混合青貯。通過青貯原料間水分及營養(yǎng)物質(zhì)相互補充,可以優(yōu)化青貯飼料的品質(zhì),豐富青貯飼料的種類,提高飼料的營養(yǎng)價值,有效改善飼喂效果。吳進東[15]用花生秧、甘薯藤和玉米秸稈以1∶1∶2配比進行混合青貯,研究表明,添加稀釋5倍、20倍的綠汁發(fā)酵液(PFJ)或單獨加入乳酸菌制劑均能顯著改善青貯原料品質(zhì)。由于綠汁發(fā)酵液取材方便、制作簡單,且乳酸菌制劑的成本較低,可操作性強,因此,該青貯模式對飼料行業(yè)的發(fā)展將具有重要的指導(dǎo)作用。
表2 不同比例青貯飼料間營養(yǎng)成分比較[12] %
2.1花生殼的營養(yǎng)特性 據(jù)有關(guān)資料[16]顯示,花生殼最主要的成分是粗纖維,含量為65.7%~79.3%,其中中性洗劑纖維約占80%,將其進行發(fā)酵或化學(xué)處理后,花生殼的營養(yǎng)價值和可消化率均有較大提高,是粗飼料的重要來源。
花生殼營養(yǎng)豐富,粗蛋白、粗脂肪含量分別為4.8%~7.2%、1.2%~1.8%,淀粉含量為0.7%,還原糖、雙糖和戊糖分別為0.3%~1.8%、1.7%~2.5%和16.1%~17.8%;礦物質(zhì)元素含量比較豐富,其中鈣、磷、鎂、鉀、氮含量分別為0.20%、0.06%、0.07%、0.57%、1.09%,每千克花生殼中含鋁454 mg、鐵和鍶262 mg、鈉66 mg、錳45 mg、鋇16 mg、鋅和硼13 mg、銅10 mg[16]。
2.2花生殼在飼料行業(yè)中的應(yīng)用
2.2.1作為動物食用纖維應(yīng)用于飼料行業(yè) 纖維素是養(yǎng)殖動物必需的營養(yǎng)成分之一,在動物體內(nèi),不能被內(nèi)源酶消化吸收的可食用纖維素、木質(zhì)素和多糖等物質(zhì)統(tǒng)稱為膳食纖維[17]。盡管在動物體內(nèi)膳食纖維不能被消化吸收,但其特殊的生理功能卻非常重要。在我國花生殼廉價易得,其膳食纖維的含量在60%以上[18],作為膳食纖維原料開發(fā)養(yǎng)殖動物,不僅可以提高其營養(yǎng)價值,節(jié)約成本,而且將有助于資源的綜合利用,但到目前為止,此方面的研究未見報道。
2.2.2作為著色劑應(yīng)用于飼料行業(yè) 天然色素是由天然資源獲得的食用色素,具有安全性高、色調(diào)自然、穩(wěn)定性好及與天然色澤相近等優(yōu)點,受到廣泛的關(guān)注和使用,并將逐步取代人工合成色素?;ㄉ鷼し壑芯哂袧庥艋ㄉ阄兜奈镔|(zhì)可以通過乙醇提取。提取物主要為多酚類物質(zhì)及少量可溶性糖。在不同的酸堿性條件下,因含有較強抗氧化能力的多酚類物質(zhì),而呈現(xiàn)出由黃色到棕黃色漸變的顏色,因此,如將該提取物作為添加劑加入生產(chǎn)花生果奶、花生酥糖及花生醬等食品中,將有助于增強產(chǎn)品的花生風(fēng)味,同時使產(chǎn)品的抗氧化、抗腐敗能力進一步增強,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,保證了產(chǎn)品質(zhì)量,還對產(chǎn)品有一定的調(diào)色作用[19]。李山等[20]采用超聲波手段提取花生殼中的黃色素,確定了最優(yōu)提取條件為超聲波頻率20 kHz,以1∶9的比例將 70%乙醇作為提取溶劑和料液進行配比,提取2次,每次8 min,該方法同加熱回流法和浸泡法相比,具有高效節(jié)能的優(yōu)點。
劉朝陽和孫曉慶[21]為了減少浪費,提高飼料的利用率,在養(yǎng)殖動物的飼料當(dāng)中添加從花生殼粉中提取的天然色素,利用養(yǎng)殖動物對不同顏色的敏感度不同,對飼料進行色調(diào)調(diào)節(jié),有效地提高了禽畜的飼養(yǎng)效果。
2.2.3作為防腐劑應(yīng)用于飼料行業(yè) 微生物的污染致使飼料腐敗變質(zhì),造成直接的經(jīng)濟損失,解決這一問題簡單有效的方法是向飼料中添加防腐劑。但近年來,有關(guān)防腐劑(如苯甲酸鈉)安全性的質(zhì)疑不斷被國外專家提出,消費者亦產(chǎn)生不安全心理,天然防腐劑的研究和開發(fā)成為解決這一問題的有效途徑,更多的科學(xué)工作者也把注意力轉(zhuǎn)向從植物中尋找有抑菌防腐作用且安全性高的活性物質(zhì)研究中,因此發(fā)展天然防腐劑將具有廣闊的應(yīng)用前景。
通過利用乙醇提取花生殼,其提取物對細菌的最低抑制濃度(MIC)為0.28‰,對真菌的最低抑制濃度為0.50‰,抑菌作用顯著,其抗菌活性與其濃度成正比,對微生物引起的食物中毒有較強的防止作用,同時在食品、飼料行業(yè)添加此物質(zhì),可有效防止食品腐敗,延長食品、飼料的保質(zhì)期。周建新等[22]的研究表明,花生殼乙醇提取物的抗菌活性具有熱穩(wěn)定性,能忍受短時間的高溫處理,抗菌活性的pH值范圍為5~9。
動物飼料含有很高的易受到微生物侵染而腐敗的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),為了抑制飼料腐敗,眾多研究者曾研究將具有防腐能力的化學(xué)物質(zhì)添加到飼料中,盡管這些物質(zhì)在一定程度上抑制了腐敗,但隨之產(chǎn)生的副作用卻嚴(yán)重威脅了食品、飼料的安全。從花生殼中提取的物質(zhì)具有天然的防腐作用,是解決化學(xué)防腐物質(zhì)副作用的有效途徑,將有利于提高食用肉制品的安全性[21]。
2.2.4作為養(yǎng)殖動物飼料應(yīng)用于飼料行業(yè) 花生殼是禽畜飼料的重要來源之一,但因其本身含有一些有害化學(xué)物質(zhì)和一些難以被動物所消化的木質(zhì)素,因此花生殼通常不能直接作為飼料為動物所飼用。針對這一問題,國內(nèi)外學(xué)者進行了廣泛研究,并取得了較好的結(jié)果。據(jù)有關(guān)資料[23]顯示,花生殼作為飼料具有18%左右的蛋白質(zhì),可消化率達到65%以上。在美國,就有研究機構(gòu)將花生殼成功制成高蛋白牛飼料的例子,且其飼用效果顯著。該種牛飼料成本低廉且營養(yǎng)豐富,其方法是將花生殼經(jīng)過粉碎、蒸煮,在60 ℃左右時加入分解細菌、1%的干酵母粉,發(fā)酵4 d,過篩后剩下的細粉可用作飼料。
另外,一些研究者采用將花生殼配以米糠、麩皮等制成混合顆粒飼料的方法,制成的飼料可直接食用于禽畜。利用該飼料飼喂禽畜,可使動物的消化率提高到50%左右,能有效地提高產(chǎn)蛋率和出肉率,還可大大縮短了飼喂禽畜的育肥時間,顯著提高了經(jīng)濟效益,促進了農(nóng)民增收[21]。
花生秧、殼不僅是寶貴的經(jīng)濟作物,而且是一種優(yōu)質(zhì)的粗飼料來源。由于其生產(chǎn)成本低、利用方式簡單、取材方便、在家畜生產(chǎn)中飼養(yǎng)效果較好,因而具有較好的利用價值。目前花生秧、殼在飼料行業(yè)中的應(yīng)用情況,報道的資料還相對較少,在禽畜等畜牧業(yè)生產(chǎn)中尚未得到廣泛的應(yīng)用[3]。因此,還需進行大量的研究,促進花生秧、殼在家畜生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用。隨著花生秧、殼加工利用技術(shù)水平的不斷成熟和提高,我國花生秧、殼開發(fā)利用的深度和廣度也將逐步加大和拓展。開發(fā)利用花生秧、殼將發(fā)揮愈來愈大的作用,加工過程中所產(chǎn)生的效應(yīng)將會是深遠的和長期的,應(yīng)用前景非常廣闊。今后的發(fā)展方向是將“產(chǎn)、學(xué)、研”三者相結(jié)合,促使中國飼料行業(yè)沿著良性循環(huán)的軌道全面發(fā)展。
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