趙 麗,楊 帆,謝 瞰,郭愛偉,楊亞晉
(西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650224)
不同處理方法對(duì)稻草感官品質(zhì)及主要營養(yǎng)成分的影響
趙 麗,楊 帆,謝 瞰,郭愛偉,楊亞晉
(西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650224)
旨在研究不同處理方法對(duì)稻草感官品質(zhì)及營養(yǎng)成分的影響。選用優(yōu)質(zhì)干稻草,分別用氫氧化鈉、尿素、碳酸氫銨、纖維素酶處理,并取相同重量的原稻草,不進(jìn)行處理作為對(duì)照組。結(jié)果表明,處理20 d和40 d后,各組稻草感官品質(zhì)無明顯差異(P>0.05),氫氧化鈉組稻草呈淺黃色,草香味,質(zhì)地柔軟;尿素組稻草呈金黃色,氨味(放氨后有糊香味),質(zhì)地柔軟;碳酸氫銨組稻草呈淺黃色,氨味,質(zhì)地柔軟;纖維素酶組稻草呈淺黃色,酸香味,質(zhì)地柔軟。稻草處理20 d后,與對(duì)照組相比,各處理組CP、EE、Ash、Ca、TP 無顯著性差異(P>0.05);稻草處理 40 d 后,與對(duì)照組相比,尿素組 CP 提高了 8.86%(P<0.05),尿素組和碳酸氫銨組中CP顯著高于其他組,其他養(yǎng)分各組間無顯著差異(P>0.05)。稻草經(jīng)氫氧化鈉、尿素、碳酸氫銨、纖維素酶等處理后,可以不同程度地改變稻草的物理特性和營養(yǎng)價(jià)值。從感官品質(zhì)、主要營養(yǎng)成分以及成本來看,尿素和碳酸氫銨處理較經(jīng)濟(jì)實(shí)用,有利于在生產(chǎn)中推廣;而酶處理目前由于成本較高,還有待于進(jìn)一步研究。
稻草;處理;感官品質(zhì);營養(yǎng)成分
我國是農(nóng)業(yè)大國,每年生產(chǎn)的秸稈近6億t,產(chǎn)量巨大,據(jù)估算,占全世界秸稈總產(chǎn)量的20%~30%,其中,稻草年產(chǎn)約1.88億t。我國稻草資源十分豐富,利用稻草等秸稈農(nóng)作物發(fā)展節(jié)糧型畜牧業(yè)已是我國畜牧業(yè)的主要發(fā)展方向之一[1-2]。稻草具有質(zhì)地堅(jiān)硬、表皮角質(zhì)層和硅細(xì)胞嚴(yán)密、粗蛋白(CP)低、粗纖維(CF)高等特點(diǎn),不能有效地被反芻動(dòng)物利用,因而消化率較低,適口性較差[2],目前利用率尚不足30%,而大多數(shù)秸稈被焚燒又會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染和資源浪費(fèi)[3-4]。因此,如何利用稻草秸稈中的有效成分,提高秸稈的利用效率,是一個(gè)十分重要的課題。目前還未找到效果良好、操作安全簡(jiǎn)便、易被生產(chǎn)者掌握的稻草處理方法。該研究以此為目的,在前人研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了氫氧化鈉、尿素、碳酸氫銨、纖維素酶處理對(duì)稻草感官品質(zhì)及營養(yǎng)成分的研究,旨在為進(jìn)一步開發(fā)利用稻草資源提供技術(shù)參數(shù)和理論依據(jù)。
表1 各處理的原料配比 g,mL
表2 不同處理對(duì)稻草感官評(píng)價(jià)的影響
表3 處理20 d后對(duì)稻草營養(yǎng)成分的影響(風(fēng)干樣基礎(chǔ))%
1.1 試驗(yàn)材料 選擇清潔、無污染及無霉變的優(yōu)質(zhì)干稻草,切碎成2 cm長(zhǎng),按“四分法”分為15等份,每份約200 g。纖維素酶(酶活>15 IU/mg,上海源聚生物科技公司);尿素、氫氧化鈉(AR)和碳酸氫銨(AR)。
1.2 主要儀器設(shè)備 FOSS全自動(dòng)定氮儀(KJELTEC 2300)、脂肪測(cè)定儀(SZF-06A)、分光光度計(jì)(島津UV2550)、高溫爐、干燥箱等。
1.3 試驗(yàn)方法 在參考前人研究的基礎(chǔ)上[2,5-6],選用氫氧化鈉、尿素、碳酸氫銨、纖維素酶4種不同處理,每種處理做3個(gè)重復(fù),處理方法見表1。按照表1的配比配制溶液,然后與稻草混合均勻,裝入標(biāo)本缸中,壓緊,密封,標(biāo)記。取相同量的原稻草,不進(jìn)行處理作為對(duì)照組。
主要指標(biāo)測(cè)定及方法:在第20天、第40天時(shí)對(duì)各處理組稻草進(jìn)行感官評(píng)價(jià),主要從顏色、氣味、質(zhì)地幾個(gè)方面,評(píng)價(jià)參考湯麗琳等[7]采用的方法。同時(shí),在20 d、40 d時(shí)從各處理中取樣品約90 g,制成分析樣品,分別測(cè)定各樣本的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)、總磷(TP)等主要養(yǎng)分含量。CP采用凱式定氮法、EE采用乙醚浸提法、Ash采用高溫灼燒法、Ca采用高錳酸鉀法、TP采用比色法[8]。
1.4 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)采用SPSS 11.5進(jìn)行單因素方差分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2.1 不同處理方法對(duì)稻草感官效果的影響 由表2可知,與對(duì)照組相比,氫氧化鈉處理的稻草呈淺黃色,具有草香味,質(zhì)地柔軟;尿素處理后的稻草呈金黃色,有氨味(放氨后有糊香味),質(zhì)地柔軟;碳酸氫銨處理的稻草呈淺黃色,有氨味,質(zhì)地柔軟;纖維素酶處理的稻草呈淺黃色,具有酸香味,質(zhì)地柔軟。
2.2 不同處理方法對(duì)稻草主要營養(yǎng)成分的影響由表3和表4可知,稻草處理20 d后,與對(duì)照組相比,氫氧化鈉處理組、尿素處理組、碳酸氫銨處理組、 纖維素酶處理組 CP、EE、Ash、Ca、TP 各組間無顯著性差異(P>0.05);稻草處理40 d后,尿素處理組和碳酸氫銨處理組CP顯著高于氫氧化鈉處理組、纖維素酶處理組和對(duì)照組,與對(duì)照組相比,尿素處理組CP提高了8.86%,碳酸氫銨處理組CP提高了6.51%,其他養(yǎng)分各組間無顯著差異(P>0.05)。
表4 處理40 d后對(duì)稻草營養(yǎng)成分的影響(風(fēng)干樣基礎(chǔ))%
稻草經(jīng)氨化處理后,可使秸稈中的纖維素、半纖維素與木質(zhì)素分離,使細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)疏松,膨脹度增加,同時(shí),有機(jī)物與氨發(fā)生氨解反應(yīng),使木質(zhì)素與多糖間的酯鍵遭到破壞,并形成銨鹽,使秸稈中CP增加,為反芻動(dòng)物瘤胃微生物提供氮源,使稻草干物質(zhì)降解率提高,從而可以改善秸稈類飼料的利用效率[9-12]。稻草經(jīng)氨化處理,會(huì)脅迫細(xì)胞理化變性、胞間層構(gòu)成物分解、多糖物質(zhì)膠黏軟化和糖化,造成氨化稻草質(zhì)地柔軟[13]。尿素、氨化處理稻草后,顏色為金黃色或淺黃色、有氨味、質(zhì)地柔軟。有研究表明,氨化、尿素處理可以使稻草中CP含量提高1倍以上,而氨化、尿素、氫氧化鈉、纖維素酶處理對(duì)稻草中的 EE、Ash、Ca、P 無明顯影響[7]。毛華明等[14]報(bào)道,麥秸經(jīng)尿素處理后CP含量提高2倍,玉米秸稈經(jīng)液氨和尿素處理后CP含量提高1倍,麥秸和玉米秸稈經(jīng)氨化處理后,NDF含量下降了7%~8%,ADF含量也有所下降。不同處理秸稈的CP含量依次為:氨化秸稈為10.71%、青貯秸稈為5.87%、堿化秸稈為4.66%,而干稻草CP含量?jī)H為4.94%,氨化能顯著提高秸稈CP水平,進(jìn)而能提高稻草N/OM和N/CHO的比例,其中氨化稻草N/OM和N/CHO比例最高[15]。 劉春龍等[16]研究表明,經(jīng)尿素處理后,稻草CP含量較對(duì)照組提高了10.3%,CF含量較對(duì)照組下降了4%,經(jīng)酶處理后稻草具有酸香味,這可能是微生物繁殖過程中分泌大量有機(jī)酸和有活性的蛋白酶,對(duì)稻草中的蛋白質(zhì)進(jìn)行分解,生成了如谷氨酸、天門冬氨酸等氨基酸,并與鈉離子結(jié)合生成具有鮮味的氨基酸鈉有關(guān)。尿素和氨不同的是尿素分解需要時(shí)間,所以各處理對(duì)CP的影響,可能是處理時(shí)間存在差異,纖維素酶在添加量和貯藏時(shí)間上都未顯著改變秸稈的CP含量[17],該試驗(yàn)結(jié)果也反映了這一點(diǎn)。
綜上所述,稻草經(jīng)氫氧化鈉、尿素、碳酸氫銨、纖維素酶等處理后,可以不同程度地改變稻草的物理特性和營養(yǎng)價(jià)值。從感官品質(zhì)、主要營養(yǎng)成分以及成本來看,尿素和碳酸氫銨處理較經(jīng)濟(jì)實(shí)用,有利于在生產(chǎn)中推廣;而酶處理的稻草具有酸香味,質(zhì)地柔軟,目前由于成本較高,還有待于進(jìn)一步研究。該研究初步探討了幾種處理方法對(duì)稻草感官品質(zhì)及營養(yǎng)成分的影響,但對(duì)于處理的深層次機(jī)理還有待于研究,尤其是纖維素酶。
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Effect of Different Processing Methods on Sensory Quality and Main Nutritional Components of Straw
ZHAO Li,YANG Fan,XIE Kan,GUO Ai-wei,YANG Ya-jin
(College of Life Science,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China)
The aim of the present study was to evaluate the effect of different processing methods on sensory quality and of nutritional components of straw.The dry straw with high quality was used as material and processed with sodium hydroxide,urea,ammonium bicarbonate and cellulose,and the straw of the same weight without any processing was used as control.The results showed that after processing for 20 days and 40 days,there were no significant differences in sensory quality between the straw processed with varied processing methods (P>0.05):the straw processed by sodium hydroxide was light yellow colored and soft;the straw processed by urea was golden yellow colored and soft with ammonia smell(with burned aroma after release of ammonia);the straw processed by ammonium bicarbonate was light yellow colored and soft with ammonia smell;the straw processed by cellulose was light yellow colored and soft with sour flavor.After processing for 20 days,no significant differences were observed in content of CP,EE,Ash,Ca and TP between control group and processing groups(P>0.05).After processing for 40 days,compared with control,the content of CP of the straw processed by urea was increased by 8.86%(P<0.05);the content of CP of the straw processed by urea and ammonium bicarbonate was significantly higher than that of other groups;there were no significant differences in content of the other nutritional components between different groups(P>0.05).The combined data revealed that the physical traits and nutritive value of the straw processed with sodium hydroxide,urea,ammonium bicarbonate and cellulose was improved in different degrees.In consideration of the sensory quality and processing cost,the processing methods with urea and ammonium bicarbonate was economical and practical,indicating a potential promotion advantage in production.Due to the higher processing cost,the application of processing method with cellulose was limited,and further study on this method was needed.
straw;processing;sensory quality;nutritional components
S816.501.5
A文章順序編號(hào):1672-5190(2016)10-0043-03
2016-09-20
項(xiàng)目來源:云南省優(yōu)勢(shì)特色重點(diǎn)學(xué)科生物學(xué)一級(jí)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(50097505);云南省林學(xué)一流學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目。
趙麗(1989—),女,碩士研究生,主要研究方向?yàn)閯?dòng)物營養(yǎng)。
楊亞晉(1986—),女,助理實(shí)驗(yàn)師,碩士,主要從事動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)的教學(xué)和科研工作。
(責(zé)任編輯:慕宗杰)