不同生產工藝對棉桿飼料營養價值的影響

楊　陽，張玉丹，任　航（.新疆紅帆生物科技有限公司，新疆　庫爾勒　8400；.哈爾濱市食品藥品檢驗檢測中心，哈爾濱　5005）

不同生產工藝對棉桿飼料營養價值的影響

楊陽1，張玉丹1，任航2
（1.新疆紅帆生物科技有限公司，新疆庫爾勒841100；2.哈爾濱市食品藥品檢驗檢測中心，哈爾濱150025）

摘要：試驗通過生物發酵法和化學處理法分別對棉花秸稈進行生產加工，研究不同生產工藝對棉桿飼料營養價值的影響。試驗表明，在生物發酵工藝條件下，飼料組3為最佳生產工藝。飼料成品中粗蛋白質含量為11.04%，粗纖維含量為32.68%，有效微生物菌群為14.20×108個·g(-1)，游離棉酚含量為287.19 mg·kg(-1)。在化學處理生產工藝條件下，以飼料組8為最佳生產工藝，飼料成品中粗蛋白質的含量為18.84%，粗纖維含量為27.53%，有效微生物菌群為0.10×108個·g(-1)，游離棉酚含量為129.13 mg·kg(-1)。

關鍵詞：生物發酵；化學處理；棉花秸稈；生產工藝

我國新疆地區種植大量的棉花，每年將會產生大量的棉花秸稈，目前的主要處理方式就是焚燒，這不僅污染環境，而且浪費資源[1]。所以充分利用棉花秸稈資源發展養殖業是解決粗飼料資源不足的必由之路。棉花秸稈本身的粗蛋白質含量很低，但粗纖維含量卻很高，且具有堅硬的細胞壁結構，纖維素和木質素結合緊密，將其作為粗飼料飼喂動物不僅適口性很差，動物的消化吸收率也非常低。當前國內外主要有3種方式處理秸稈資源，其中包括物理處理法、化學處理法及生物處理法。化學處理法中的氨化及堿化處理是目前應用最為廣泛的方法，不僅可以降解秸稈中纖維素、木質素的含量，還可以提高秸稈的營養價值，秸稈經過氨化處理粗蛋白質含量可提高100%～150%，纖維素含量降低10%[2 ]。生物處理法就是在秸桿中加入適量的微生物活性菌群，經過一段時間發酵而成的新型蛋白飼料。微生物發酵法生產的秸稈飼料充分提高了秸稈飼料的營養，并且可以提高動物的消化率，尤其是反芻動物的消化吸收率[ 3 ]。這種生產工藝成本較低，但效益非常高。因此，這兩種秸稈飼料生產方法都可以有效的降解棉桿中游離棉酚的含量，防止動物中毒死亡的發生[ 4 ]。無論是化學方法還是生物發酵方法處理棉桿都有各自的優點及缺點，如何平衡是當前亟需解決的問題。本試驗旨在為反芻動物高效利用棉花秸稈營養成分提供理論依據。

1　試驗材料

試驗材料為新疆地區棉花秸稈（風干）、棉籽粕、豆粕、飼料添加劑、葡萄糖（分析純）、飼用酵母菌粉（山東圣琪生物有限公司）、飼用乳酸菌粉（山東圣琪生物有限公司）、尿素（化學純）、硫酸銨（分析純）、氯化鈉（食品級）、氧化鈣（分析純）。

2　試驗方法

2.1棉花秸稈預處理及飼料

棉桿（風干）及棉粕利用粉碎機粉碎后，過40目篩備用。飼糧組成見表1。

表1　飼糧組成

2.2飼料生產工藝

本試驗利用微生物發酵法和化學處理法生產飼料，其中微生物發酵法主要是發酵方式的不同，化學處理法主要是加入的化學試劑及用量不同。具體生產工藝設計見表2。

2.3測定方法

飼料中粗蛋白的測定參照GB/T 6432-1994飼料中粗蛋白（CP）測定方法；飼料中粗纖維的測定參照GB/T 6434-2006飼料中粗纖維（CF）測定方法；飼料中有效微生物菌群的測定參照GB/4789.15-2010食品中霉菌及酵母的檢測和GB/4789.35-2010食品中乳酸菌的檢測；飼料中游離棉酚含量的測定參照GB/T 5009.148-2003植物性食品游離棉酚的測定。

表2　飼料生產工藝

2.4統計分析

數據處理采用SPSS19.0統計分析軟件進行單因素方差分析和LSD多重比較，結果均以“平均數±標準誤”表示。

3　試驗結果

不同生產工藝對飼料中各指標影響見表3、圖1～4。

由表3和圖1～4可知，各飼料組蛋白質含量與對照組1相比均有顯著的提高（P<0.05），其中經過化學處理的飼料組蛋白質要高于微生物發酵處理飼料組，這是由于化學組添加了尿素和硫酸銨。其中蛋白質含量最高的是飼料組7，達到了21.27%，對照組1的蛋白質含量最低，為6.39%；各飼料組與對照組1相比，粗纖維的含量也顯著降低（P<0.05），降低比例為3.99%～15.01%，其中飼料組8的粗纖維含量最低，為27.53%；有效菌落總數無明顯的規律，其中利用微生物發酵的飼料組要明顯高于對照組1和化學處理組，飼料組3要顯著高于其他組別（P<0.05），有效菌落總數達到了14.20×108個·g-1，化學處理的飼料組有效菌落低的原因可能是添加的化學試劑不適宜有效菌群的生存；經過微生物發酵和化學處理，各飼料組與對照組1相比，游離棉酚含量要顯著降低（P<0.05），其中飼料組3效果最差，與對照組相比游離棉酚含量降低了121.81 mg·kg-1，差異顯著（P< 0.05），飼料組8效果最好，與對照組相比游離棉酚含量降低了279.87 mg·kg-1，差異顯著（P<0.05）。）

圖1　不同生產工藝對飼料中粗蛋白的影響

圖2　不同生產工藝對飼料中粗纖維的影響

圖3　不同生產工藝對飼料中有效微生物菌群的影響

圖4　不同生產工藝對飼料中游離棉酚含量的影響

表3　不同生產工藝對飼料中各指標影響

4　討論

微生物發酵是目前應用比較廣泛的秸稈飼料處理方法，被認為是安全性高、效果較好的生物方法之一[ 5-8 ]。這種方法不僅可以提高飼料蛋白質含量，降低粗纖維含量，還可以降低棉桿中的游離棉酚含量。降低游離棉酚的原理是微生物菌落可以分泌降解棉酚類物質的酶類，該酶類可降低植物中的游離棉酚含量。哈麗代·熱河木江等研究表明，食用擔子菌香菇和平菇接種培養60 d后，棉酚脫毒率分別達到44%、51%，接種平菇的脫毒效果優于香菇[ 9 ]。王修俊等研究表明，采用有效微生物菌群發酵玉米秸稈，在含水量55%、30℃條件下發酵96 h，可使玉米秸稈中的粗蛋白質含量提高3%，粗纖維水解率可達到7.80%。本試驗結果表明，試驗2～6組采用酵母菌粉和乳酸菌粉進行發酵，結果表明，各飼料組的粗蛋白質含量均得到不同程度的提高，粗纖維和游離棉酚含量均得到不同程度的降低，其中以飼料組3各指標含量效果最佳[10]。

化學處理法也是目前處理秸稈的有效方法之一。這種方法成本較低，較容易在生產實踐中應用[11-13]。化學處理秸稈較為常用的就是氨化法和堿化法，這兩種方法較容易操作，且效果好[14]。歷磊等研究表明花生藤經過氫氧化鈣和尿素的處理后可大幅增加其中的粗蛋白質含量，降低粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和木質素的含量，與對照組相比，各處理組的粗蛋白質含量增加幅度在23.29%～68.84%，各處理組中性洗滌纖維含量降幅在3.31%～8.71%，酸性洗滌纖維降幅在7.62%～ 15.68%，差異極顯著（P<0.01）[10]。本試驗結果表明，試驗7～9組采用化學方法處理棉桿，結果表明各飼料組的粗蛋白質含量均得到不同程度的提高，粗纖維和游離棉酚含量均得到不同程度的降低，其中以飼料組8各指標含量效果最佳。

5　結論

本試驗2～6組采用生物發酵法生產飼料，7～9組采用化學處理法生產飼料。生物發酵飼料組中以飼料組3綜合效果最佳，經過發酵處理后可顯著增加CP和有效微生物菌群的含量（P<0.05），顯著降低CF和游離棉酚的含量（P<0.05）。化學處理飼料組以飼料組8綜合效果最佳，經過化學處理可顯著增加CP含量（P<0.05），顯著降低CF和游離棉酚含量（P<0.05），但有效微生物菌群幾乎全部死亡。化學處理組的飼料粗蛋白質含量要顯著高于生物處理組（P<0.05），粗纖維含量也顯著低于生物處理組（P<0.05），但生物處理組的有效微生物菌群數量要顯著高于化學處理組（P<0.05）。綜合試驗結果和實際生產情況，飼料組3和飼料組8都可以作為棉桿飼料的生產工藝流程。

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Influence on the Nutritive Value of Cotton Stalk Feed with Different Production Process

YANG Yang1, ZHANG Yudan1, REN Hang2
（1. Sinkiang Tomato Red Biological Science and Technology Co., Ltd., Korla 841100, Sinkiang China；2. Harbin Experimental Center for Drug and Food, Harbin 150025, China）

Abstract:To study influence on the nutritive value of cotton stalk feed with different production process, the pro?duction and processing of cotton stalk was carried out by the method of biological fermentation and chemical treat?ment. The results showed that group 3 was the best production technology under the fermentation process conditions, and the crude protein content of finished product was 11.04%, the crude fiber content was 32.68%, the effective micro?organisms content was 14.20×108個·g(-1), the free gossypol content was 287.19 mg·kg(-1). Under chemical production process conditions, the group 8 was the best production processes. The crude protein of finished product content was 18.84%, the crude fiber content was 27.53%, the effective microorganisms content was0.10×108個·g(-1), the free gossy?pol content was129.13mg·kg(-1).

Key words:biological fermentation; chemical treatment; cotton stalk; production process

作者簡介：楊陽（1987-），男，黑龍江加格達奇人，碩士，助理工程師，主要從事谷物飼料開發與利用。

收稿日期：2015-08-10

中圖分類號：S816.5；S816.15

文獻標志碼：A

文章編號：1001-0084（2015）09-0001-04