辛明 黃振勇 黃梅華 淡明 覃仁源 何全光 楊再位 張娥珍
摘 要 以甘蔗尾梢為研究對象,探討儲存期間甘蔗尾梢的水分含量、干物質(zhì)、可溶性糖、維生素C、粗脂肪、粗蛋白、鈣、磷、菌落總數(shù)及霉菌總數(shù)等品質(zhì)指標(biāo)的變化。結(jié)果表明:不同含水量對甘蔗尾梢的水分、可溶性糖、Vc、粗蛋白、粗脂肪、菌落總數(shù)、霉菌總數(shù)具有顯著差異(p<0.05),對干物質(zhì)、鈣磷含量沒有顯著性差異(p>0.05);與Y1相比,初始含水量較低的Y2較好的降低了水分、粗脂肪、可溶性糖、Vc的損失速度,有效抑制了菌落總數(shù)、霉菌總數(shù)的增長。因此,降低含水量能較好地維持貯藏期間甘蔗尾梢的品質(zhì)。
關(guān)鍵詞 甘蔗尾梢;儲存品質(zhì);變化規(guī)律
中圖分類號 S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A
Abstract Sugarcane caudate lobe was used to study the quality changes of moisture content, dry matter, soluble sugar, Vc, crude fat, crude protein, calcium, phosphorus, total number of bacteria and mold. The results showed that the different water contents had a significant effect on moisture, soluble sugar, Vc, crude fat, crude protein, total number of bacteria and mold(p<0.05), but had no significant effect on dry matter, calcium and phosphorus (p>0.05). Compared with Y1, Y2 with lower initial moisture content better reduced the moisture, crude fat, soluble sugar and Vc loss rate, and significantly inhibited the increases in total number of bacteria and mold. Thus, lower moisture contents is a good preservation method to maintain the quality of sugarcane caudate lobet during storage.
Key words Sugarcane caudate lobe; storage quality indices; change rule
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.04.022
甘蔗被認(rèn)為是世界上最好的能源和糖料作物之一,但也由此帶來大量甘蔗尾梢廢棄物[1]。據(jù)研究表明,鮮甘蔗梢含干物質(zhì)22.6%,干物質(zhì)中粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物的含量分別為5.1%、2.0%、41.5%、47.8%[2],是作為畜牧業(yè)飼料的好原料。甘蔗尾梢用作飼料的主要方式是青貯或氨化,還有將其與其它飼料配比,提高飼料的營養(yǎng)價值和利用率。但甘蔗尾梢的水分含量較大,極易腐爛變質(zhì),不能直接貯藏[3]。水分含量對飼料儲藏效果的影響很大,其與儲藏環(huán)境的溫度、濕度共同決定著飼料的保質(zhì)期,對維生素、脂類氧化、霉變等都有顯著的影響[4-5]。因此,甘蔗尾梢經(jīng)自然或人工干燥等適當(dāng)處理,降低水分含量,對延長儲藏期是具有十分重要意義的。目前,國內(nèi)外關(guān)于甘蔗尾梢的研究主要集中有效成分提取[6-7]、藥效學(xué)[8]及青貯氨化飼料生產(chǎn)研究[9-11]上,而不同含水量甘蔗尾梢在儲藏期間品質(zhì)變化方面的研究還未見報道。本研究通過模擬飼料原料倉庫儲存環(huán)境來研究不同含水量的甘蔗尾梢在儲存過程中品質(zhì)的變化規(guī)律,以期獲得有價值的數(shù)據(jù),科學(xué)指導(dǎo)飼料工廠實(shí)際的儲存過程。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料 甘蔗尾梢:取自廣西南寧產(chǎn)區(qū),采后3 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗室備用。
1.1.2 儀器設(shè)備及試劑 儀器:101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司)、BP2-6210LC型真空干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器)、KDN-1型凱氏定氮儀(上海圣科儀器設(shè)備有限公司)、LDZX-75KBS型滅菌鍋(廣州越特科學(xué)儀器有限公司)、AA-S2型電熱恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠)、SX2-20-10型馬福爐(宜興市經(jīng)緯電爐有限公司)、AAS6000型原子吸收分光光度計(上海邦億精密量議有限公司)、9z-4型鍘草機(jī)(鄭州市德中機(jī)械設(shè)備有限公司)、德國IKA A11型粉碎機(jī)(浙江市永康市天歌電器有限公司)、DNP-9022-6型恒溫培養(yǎng)箱(金壇高科儀器廠)、TS-100C型恒溫振蕩器(上海善志儀器設(shè)備有限公司)、JA2003型電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)、AUY220型分析天平(上海圣科儀器設(shè)備有限公司)。
主要試驗試劑:鹽酸、偏磷酸、磷酸、硫酸、偏釩酸銨、氫氧化鈉、硫酸鈉、乙酸鈉、磷酸二氫鈉、氯化銫、乙醇、丙酮、蒽酮、葡萄糖、抗壞血酸、石油醚、甲基紅、亞甲基藍(lán)、溴甲酚綠、硝酸鑭、孟加拉紅,為分析純;胰蛋白胨、酵母浸膏、瓊脂、蛋白胨,為生化試劑;水為去離子水或二次蒸餾水。
1.2 方法
1.2.1 樣品制備 先將新鮮甘蔗梢用鍘草機(jī)鍘斷至1~2 cm小段,然后用粉碎機(jī)粉碎至0.2~0.5 cm后上氣流式干燥塔干燥,連續(xù)干燥2次后的干燥樣品為Y1(水分含量為22.24%),連續(xù)干燥3次后的干燥樣品為Y2(水分含量為13.69%)。
1.2.2 試驗設(shè)計 將樣品Y1、Y2用帶有薄膜內(nèi)袋的飼料專業(yè)包裝袋密封裝好,存放于干燥、避光且通風(fēng)性良好的倉庫。每間隔15 d取樣,貯藏期為105 d。以上實(shí)驗設(shè)置3個重復(fù)。每次分上中下均勻取樣,在實(shí)驗室測定其品質(zhì)。
1.2.3 分析方法 水分:按GB/T 6435-2014測定;干物質(zhì)(DM)測定:按GB 6435-1986測定;可溶性糖測定:按NY/T 2742-2015測定;維生素C:按GB/T 17816-1999方法測定;粗脂肪:按GB/T 6433-2006方法測定;粗蛋白:按GB/5009.5-2010方法測定;鈣:按GB/T 13885-2003方法測定;磷:按GB/T 6437-2002方法測定;菌落總數(shù):按國標(biāo)GB/T 4789.2-2010測定;霉菌總數(shù):按國標(biāo)GB/T 4789.15-2010測定。
1.3 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。采用SAS8.0 ANOVA程序進(jìn)行方差分析,并進(jìn)行Duncans多重比較,p<0.05為差異顯著。
2 結(jié)果與分析
2.1 甘蔗尾梢水分含量的變化
不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中水分含量變化如圖1所示。水分是飼料原料安全儲存的重要指標(biāo),水分含量較高,容易引起霉菌和昆蟲的污染,惡化飼料品質(zhì)。從圖1可知,不同含水量樣品Y1、Y2的水分含量均總體呈下降趨勢,且在儲藏的0~30 d內(nèi)差異顯著(p<0.05),儲藏45~105 d差異不顯著(p>0.05)。Y1的水分含量在整個儲藏期間由22.24%急劇下降至9.00%;Y2的水分含量由13.69%下降至8.77%。
2.2 甘蔗尾梢干物質(zhì)含量的變化
不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中干物質(zhì)含量變化如圖2所示。從圖2可知,不同含水量樣品Y1、Y2干物質(zhì)含量隨著儲藏時間的增加均呈逐漸上升趨勢,在整個儲藏期差異不顯著(p>0.05)。Y1干物質(zhì)含量從80.56%上升至91.00%,Y2干物質(zhì)含量從87.01%上升至91.23%;Y1干物質(zhì)含量在整個儲藏期均低于Y2。
2.3 甘蔗尾梢可溶性糖含量的變化
不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中可溶性糖含量變化如圖3所示。甘蔗尾梢可溶性糖含量,是飼料原料重要的品質(zhì)性狀之一,其含量的高低和變化在很大程度上決定了飼料的品質(zhì)及適口性。圖3表明,Y1的可溶性糖含量整體稍有下降趨勢,Y2變化較為平緩;Y2可溶性糖含量在儲藏期間顯著高于Y1(p<0.05)。儲藏0~105 d,Y1可溶性糖含量從76.43下降至56.71 mg/g,至儲藏結(jié)束其可溶性含量損失了25.80%;Y2的可溶性糖含量保持在93.86~109.48 mg/g之間。
2.4 甘蔗尾梢維生素C含量的變化
不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中維生素C(Vc)含量變化如圖4所示。Vc是維持動物生理功能的重要維生素,是飼料原料重要的品質(zhì)性狀之一。從圖4可知,隨著儲藏時間的增加,不同含水量樣品Y1、Y2的Vc含量均呈下降趨勢;Y2的Vc含量在整個儲藏期間均顯著高于Y1(p<0.05)。儲藏0~105 d,Y1 Vc含量由4.66下降至1.69 mg/100 g,至儲藏結(jié)束其Vc含量損失了63.73%;Y2 Vc含量由8.88下降至4.92 mg/100 g,至儲藏結(jié)束其Vc含量損失了44.59%。這說明降低水分含量可以較好的延緩甘蔗尾梢Vc的降解速度,維持其含量。
2.5 甘蔗尾梢粗脂肪含量的變化
不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中粗脂肪含量變化如圖5所示。從圖5可知,不同含水量樣品Y1、Y2的粗脂肪含量均呈逐漸下降趨勢;儲藏0~90 d,Y1、Y2的粗脂肪含量差異顯著(p<0.05)。Y1儲藏初始粗脂肪含量為8.41%,105 d后下降至3.80%,下降幅度為54.81%;Y2儲藏初始粗脂肪含量為7.05%,105 d后下降至3.47%,下降幅度為50.78%。
2.6 甘蔗尾梢粗蛋白含量的變化
不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中粗蛋白含量變化如圖6所示。從圖6中可知,不同水分含量樣品Y1、Y2的粗蛋白含量在整個貯藏期間變化平緩;儲藏30~90 d,Y1、Y2的粗蛋白含量差異顯著(p<0.05)。Y1的粗蛋白含量在5.15%~5.70%之間變化,Y2的粗蛋白含量在5.00%~5.53%之間變化。
2.7 甘蔗尾梢鈣磷含量的變化
飼料中鈣和磷缺乏,以及鈣磷比例失調(diào)是造成動物骨營養(yǎng)不良的主要病因,對動物的生長發(fā)育和生產(chǎn)水平至關(guān)重要。不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中鈣磷含量變化如表1所示。從表1可知,儲存期間,Y1、Y2的鈣、磷含量變化不明顯,沒有顯著性差異顯著(p>0.05)。Y1的鈣含量保持在0.39%~0.46%之間,磷含量保持在0.14%~0.16%之間;Y2的鈣含量保持在0.43%~0.50%之間,磷含量保持在0.14%~0.16%之間;Y1、Y2之間的鈣、磷含量差別不大。
2.8 甘蔗尾梢菌落總數(shù)與霉菌總數(shù)的變化
飼料霉菌總數(shù)與菌落總數(shù)是判定飼料是否霉變的重要指標(biāo)。水分含量不僅影響飼料中各種劣變反應(yīng)的反應(yīng)速率,還影響飼料中微生物的生長繁殖。不同含水量甘蔗尾梢在儲藏過程中菌落總數(shù)與霉菌總數(shù)含量變化如表2所示。從表2中可以看出,不同水分含量樣品Y1、Y2的菌落總數(shù)與霉菌總數(shù)在整個貯藏期間均呈上升趨勢;儲藏0~105 d,Y1的菌落總數(shù)與霉菌總數(shù)顯著高于Y2(p<0.05)。菌落總數(shù)Y1從儲藏初期的27.33×103增長至3 966.67×103 CFU/g,增長幅度為144.14%;Y2從儲藏初期的5.0×103增長至68.33×103 CFU/g,增長幅度為12.67%;霉菌總數(shù)Y1從儲藏初期的3.93×103增長至4 766.67×103 CFU/g,增長幅度為1 211.89%;Y2從儲藏初期1.23×103增長至58.00×103 CFU/g,增長幅度為46.15%。
3 討論
水分含量對飼草原料的儲存效果影響很大。正常情況飼草原料水分含量在低于20%時,可有效防止飼草原料發(fā)酵及抑制大部分微生物和昆蟲的產(chǎn)生。甘蔗尾梢其含水量在70%~80%,極易腐爛變質(zhì),不能直接貯存,一般多制成干制品或進(jìn)行青貯。本試驗中,對比了兩種不同含水量的甘蔗尾梢干制樣品Y1、Y2在儲藏期間水分含量的變化,結(jié)果表明:在實(shí)際儲存條件下,Y1、Y2的水分含量均呈下降趨勢,這與馬賽[12]、胡寰翀等[13]的研究結(jié)果一致;這是因為原料在儲存過程中水分不斷蒸發(fā)以及儲藏后期原料發(fā)霉后微生物的生長需要消耗水分導(dǎo)致了水分含量下降。
可溶性糖、Vc含量是評價甘蔗尾梢儲藏期間品質(zhì)重要指標(biāo)之一,對飼料的適口性及動物生理功能具有重要影響。梁宏衛(wèi)等[14]、劉衛(wèi)曉[15]研究發(fā)現(xiàn)甘蔗采后在貯藏過程中可溶性總糖、Vc含量逐漸減少,與本試驗研究結(jié)果基本一致。在儲藏過程中下,初始水分含量較低的Y2可溶性糖、Vc含量均顯著高于Y1(p<0.05),且降解速度較慢,這說明在儲藏期間,與Y1相比,Y2能維持較高的可溶性糖、Vc含量,其可溶性糖、Vc含量損失較少。
趙婷婷[16]研究了4種飼料原料魚粉、豆粕、棉粕、麩皮在倉庫儲藏45 d內(nèi)粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量的變化,研究結(jié)果表明,隨著儲藏時間的延長,4種飼料原料的粗蛋白含量變化不大,粗脂肪含量明顯下降;孫志強(qiáng)[17]檢測了8種蛋白飼料原料在儲藏中常規(guī)營養(yǎng)成分的變化,研究發(fā)現(xiàn)在儲藏期間粗蛋白含量基本保持不變、而粗脂肪含量逐漸降低;這與甘蔗尾梢儲藏中粗蛋白、粗脂肪趨勢一致。這是因含氮混合物較其他成分的變異緩慢,因此在儲存期間飼料原料中的粗蛋白質(zhì)量不易從飼料中流失;而原料在儲存過程中受外界環(huán)境的影響,如溫度、水分和光照,脂肪發(fā)生氧化分解反應(yīng),造成粗脂肪含量的降低。所以,不同含水量的甘蔗尾梢才儲藏期間粗蛋白含量基本保持不變、而粗脂肪含量逐漸降低。
水分含量不僅影響飼料中各種劣變反應(yīng)的反應(yīng)速率,還影響飼料中微生物的生長繁殖。黃亞寬[18]、胡元森等[19]、姜翠翠等[20]研究表明水分是微生物生長的主要因素,隨著儲存時間延長,菌落總數(shù)與霉菌總數(shù)不斷增加,說明起始水分含量越高,飼料發(fā)霉程度越嚴(yán)重,與本試驗研究結(jié)果一致。因此,原料的儲藏時不但要注意儲藏環(huán)境,還需要嚴(yán)格控制其初始含水量。
綜上所述,儲藏期間初始含水量不同的甘蔗尾梢在水分、可溶性糖、Vc、粗脂肪、菌落總數(shù)、霉菌總數(shù)具有顯著性影響;與Y1相比,含水量較低的Y2較好的降低了水分、粗脂肪、可溶性糖、Vc的損失速度,有效抑制了菌落總數(shù)、霉菌總數(shù)的增長。綜合分析結(jié)果,Y2較好的保持了甘蔗尾梢的品質(zhì),因此飼料原料儲藏時應(yīng)嚴(yán)格控制初始水分含量,以避免營養(yǎng)物質(zhì)的流失及微生物污染。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄭 勇, 王金麗, 李 明, 等. 熱帶農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用現(xiàn)狀與分析——甘蔗廢棄物綜合利用[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 38(1): 15-18.
[2] 李喬仙, 高月娥, 尚德林, 等. 云南甘蔗稍飼用現(xiàn)狀及其青貯營養(yǎng)成分測定[J]. 養(yǎng)殖與飼料, 2011(10): 45-47.
[3] 黃明媛. 飼料原料儲存加工中品質(zhì)變化及保護(hù)措施[J]. 飼料研究, 2013(8): 5-7.
[4] 龍 翔, 邰秀林. 溫度、 水分對貯藏中配合飼料蛋白質(zhì)的影響[J]. 飼料工業(yè), 2005, 26(5): 43-45.
[5] Alam S, Shah H U, Afzal M, et al. Influence of calcium propionate, water activity and storage time on mold incidence and aflatoxins production in broiler starter feed[J]. Animal Feed Science and Technology, 2014, 188: 137-144.
[6] 侯小濤, 趙超超, 鄧家剛. 甘蔗葉多糖除蛋白工藝研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(20): 240-244.
[7] 閻欲曉, 黃 玥. 甘蔗葉黃酮分離純化工藝及生理活性研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2011, 32(3): 149-152.
[8] 侯小濤. 甘蔗葉化學(xué)成分及藥效學(xué)研究[D]. 南寧: 廣西醫(yī)科大學(xué), 2014.
[9] 余 梅, 劉建勇, 趙 剛, 等.補(bǔ)飼精料對采食蔗梢青貯水牛消化代謝的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)), 2013, 28(4): 470-475.
[10] 劉建勇, 黃必志, 王安奎, 等. 肉牛飼喂木薯渣及氨化甘蔗梢的育肥效果[J]. 中國牛業(yè)科學(xué), 2011, 37(5): 13-16.
[11] 周 雄, 周璐麗, 王定發(fā), 等. 日糧中青貯甘蔗尾葉替代不同比例王草對海南黑山羊生長性能、 養(yǎng)分表觀消化率及血清生化指標(biāo)的影響[J]. 中國畜牧獸醫(yī), 2015, 42(6): 1 443-1 448.
[12] 馬 賽. 飼料樣品儲存條件對養(yǎng)分含量變化規(guī)律和仿生消化率測值的影響[D]. 北京: 中囯農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2014.
[13] 胡寰翀. 不同儲藏條件下稻谷品質(zhì)變化規(guī)律研究[D]. 南京: 南京財經(jīng)大學(xué), 2010.
[14] 梁宏衛(wèi), 楊 幼, 蔣春云. 柳州主栽甘蔗品種砍后田間堆放的品質(zhì)變化規(guī)律[J]. 中國糖料, 2014(2): 14-17.
[15] 劉衛(wèi)曉. 甘蔗采后生理及去皮果蔗保鮮試驗研究[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2001.
[16] 趙婷婷. 部分飼料原料和飼料產(chǎn)品儲藏期間品質(zhì)變化規(guī)律研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2013.
[17] 孫志強(qiáng). 蛋白飼料儲存期間品質(zhì)變化的研究[D]. 無錫: 江南大學(xué), 2014.
[18] 黃亞寬. 不同脂肪水平及水分條件下飼料生霉及品質(zhì)變化規(guī)律研究[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2013.
[19] 胡元森, 王改利, 李翠香, 等. 玉米儲藏期霉菌活動及玉米主要品質(zhì)變化研究[J]. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2010, 31(3): 16-19.
[20] 姜翠翠, 邱松山, 張 玲, 等. 不同濕度條件對肉雞濃縮料中霉菌污染的影響[J]. 糧食與食品工業(yè), 2010, 17(3): 46-48.