陳洪博,陸靈光,周孝瓊,段滇寧,江潛城,黃 敏,杜以夢,王 華
(龍巖學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,福建 龍巖 364012)
中國花生產(chǎn)量位居世界第一,總種植面積僅次于印度位居全世界第二。龍巖市位于福建省西部,有許多聞名于世的特產(chǎn),其中閩西濕烤花生以其物美價(jià)廉,“財(cái)丁兩旺”象征等原因成為民間喜慶宴席,休閑零食的絕佳選擇。花生種植及加工,目前成為龍巖市八大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,花生種植面積達(dá)6600h2以上,總產(chǎn)量高達(dá)20000t,主要分布在東肖、白沙、雁石、鐵山、蘇坂、大池等鄉(xiāng)鎮(zhèn),龍巖花生年加工量達(dá)30000t,產(chǎn)值3億元,其中年加工產(chǎn)量百噸以上的企業(yè)有128家,年加工能力在5000t~10000t的中大型加工廠就有6家。花生殼作為副產(chǎn)物占花生產(chǎn)量的30%左,但目前發(fā)展花生殼飼料還存在一些技術(shù)瓶頸,如(1)木質(zhì)素含量高:花生殼由于其纖維類成分含量高、尤其是木質(zhì)素含量高,細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難消化,因此在飼料化應(yīng)用上受到限制;(2)花生殼的硬度大,適口性差,動(dòng)物消化利用率低,作為畜禽飼料受到很大限制,(3)花生殼日糧研制與加工工藝,包括花生殼配制日糧配方優(yōu)化、飼料加工與調(diào)制工藝等。除少量花生殼作為粗飼料外,大量的花生殼被焚燒處理或白白扔掉,沒有充分合理的利用,浪費(fèi)了資源。
優(yōu)質(zhì)的粗飼料資源缺乏,飼料成本較高限制著畜牧業(yè)的發(fā)展,食品副產(chǎn)品利用漸漸成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)?;ㄉ鷼ぷ鳛楦碑a(chǎn)物廉價(jià)易得,其含有將近60%的粗纖維,居粗飼料之首?;ㄉ鷼I養(yǎng)成分中干物質(zhì)占90.3%,其中粗蛋白質(zhì)4.8%~7.2%,粗脂肪1%~1.1%,粗纖維素65.7%~79.3%,半纖維素10.1%,可溶性碳水化合物為10.6%~21.2%,另外花生殼還含有維生素和礦物質(zhì)及部分氨基酸,但花生殼粗糙,適口性差,其中木質(zhì)纖維含量高,蛋白和殼溶性糖含量相對較低,限制了其在動(dòng)物飼料中的應(yīng)用。經(jīng)飼料發(fā)酵劑發(fā)酵處理后的花生殼,其營養(yǎng)價(jià)值和消化率都大大提高,適于有一定規(guī)模的養(yǎng)殖場采用,對加工業(yè)較少污染,養(yǎng)殖業(yè)減低成本具有重要意義,本文旨在介紹花生殼發(fā)酵飼料制備方法與技術(shù)研究,為進(jìn)一步推進(jìn)花生殼開發(fā)應(yīng)用提供借鑒。
1.1 材 料 花生殼、玉米、豆粕、花生秧、金針菇棒:市場購買,60~70℃烘干后粉碎、過濾。市場購買纖維素酶(Cellulase)、果膠酶(Pectinase)、蛋白酶(Protease)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)和乳酸菌(Lactic acid bacteria)按照質(zhì)量比1:1:1:1:1:1配制混合菌株。具有單向氣孔透氣孔徑9~12mm,厚度約為50μm,透氧量2.25~4.42 cm3/m3·d·bar,排氣壓力678~750mm H2O單面表面處理成多孔狀PE膜作為發(fā)酵袋。經(jīng)過體檢、驅(qū)蟲和常規(guī)防疫的成年健康雄性湖羊24只。
1.2 發(fā)酵花生殼的復(fù)胃動(dòng)物飼料制備方法
1.2.1 花生殼發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基制備 花生殼發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基原料豆渣、金針菇棒、纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、枯草芽孢桿菌和乳酸菌。使用豆渣、金針菇棒等作為輔料,將花生殼采用菌酶協(xié)同發(fā)酵,得到發(fā)酵花生殼。將金針菇棒、花生殼分別粉碎至10目左右,豆渣、金針菇棒和花生殼含水量分別在80%、10%和10%左右。將豆渣與金針菇棒粉按照1:1混合,纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、枯草芽孢桿菌和乳酸菌按照質(zhì)量比1:1:1:1:1:1加入,按發(fā)酵原料:菌酶=1t:500g。
1.2.2 初級發(fā)酵物制備 將發(fā)酵料裝入發(fā)酵專用袋(帶呼吸膜),食品正空封口機(jī)封口,然后置于25~30℃環(huán)境中發(fā)酵7d,觀察發(fā)酵物顏色及氣味。顏色明顯變深,并且散發(fā)明顯香味,視為發(fā)酵結(jié)束形成初級發(fā)酵物。
1.2.3 發(fā)酵花生殼制備 花生殼60~70℃烘干后粉碎、過濾形成花生殼粉。將花生殼粉與初級發(fā)酵物按7:3混合,按發(fā)酵原料:菌酶=1t:250g,調(diào)整水分至30%,混合均勻,將發(fā)酵料裝入發(fā)酵專用袋(帶呼吸膜),封口,然后置于25℃環(huán)境中發(fā)酵7d,得到發(fā)酵花生殼。發(fā)酵飼料水分含量控制在60%~65%,在25℃環(huán)境下避光儲存,保存期限60d。
1.2.4 發(fā)酵花生殼的飼料 處理后的發(fā)酵花生殼30~50份,玉米粉23份,豆粕12份,花生秧10~30份,食用鹽0.3份,小蘇打0.7,預(yù)混料4份,水適量,混合均勻,得到基于發(fā)酵花生殼的飼料。在25℃環(huán)境下避光儲存,記錄每袋重量,保存期限60d。
1.3 應(yīng)用試驗(yàn)
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 按時(shí)上述方案日糧組成(見表1)。
表1 試驗(yàn)日糧組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))
將24只2月齡的健康雄性湖羊(12.41±0.21 kg),隨機(jī)分為4組,每組6只,試驗(yàn)預(yù)試期10d,正式期60d。試驗(yàn)設(shè)對照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組,其中對照組的日糧以花生秧為粗料(占比60%),試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組分別飼喂實(shí)施例1、2和3制備的發(fā)酵花生殼飼料。
1.3.2 飼 養(yǎng) 試驗(yàn)羊在預(yù)試期間,進(jìn)行體檢、驅(qū)蟲和常規(guī)防疫,將各組試驗(yàn)羊日糧糧逐漸更換成相應(yīng)試驗(yàn)日糧。試驗(yàn)羊采用單圈飼養(yǎng),保持羊舍干凈衛(wèi)生,自然采光,自由飲水,每天早晚各喂1次,按照體重的4%進(jìn)行飼喂。
1.3.3 日糧營養(yǎng)成分檢測 每次處理準(zhǔn)備10個(gè)重復(fù)袋,取樣隨機(jī)選取3袋開封檢測分析,分別對干物質(zhì)、消化能、粗蛋白含量、鈣含量、磷含量等。
干物質(zhì)測定:據(jù)AOAC的檢測分析方法,65℃烘干48h后,將樣品粉碎、過篩、測定,計(jì)算DMR(Daily Mechanical Report,干物質(zhì)回收率)。
粗蛋白含量測定:硫酸鈉和無水硫酸銅按15:1取1.5g混合0.2g樣品,倒如消化管內(nèi)加入10mLL 98%硫酸,260℃消化40min后420℃消化30min,停止消化后測定蛋白含量。
1.3.4 體重及采食量測定 完全使用試驗(yàn)日糧后,喂食后在第二天喂食前稱量前一次剩料量,計(jì)算每天的采食量。分別在試驗(yàn)正式期(d1)和試驗(yàn)結(jié)束期(d60)的早晨,空腹測定湖羊的初始體重和末期體重,計(jì)算試驗(yàn)羊的總增重,以及平均日增重(ADG)。根據(jù)正式期的采食量,計(jì)算平均日采食量(ADFI)和耗料增重比(F/G)。
ADG=(試驗(yàn)?zāi)┢谥?試驗(yàn)起始重)/試驗(yàn)天數(shù);F/G=ADFI/ADG
1.4 數(shù)據(jù)分析 應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行分析。采用Duncan法對各處理進(jìn)行差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示有極顯著差異,P>0.05表示差異不顯著。結(jié)果均用平均數(shù)(±)標(biāo)準(zhǔn)差(S)表示。
2.1 日糧營養(yǎng)成分 對照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組干物質(zhì)分別為48.52%、48.38%、48.40%,48.41%;消化能分別為12.42 MJ/kg。DM、12.37 MJ/kg。DM、12.35 MJ/kg。DM、12.33 MJ/kg。DM;粗蛋白含量分別為9.53%、9.47%、9.46%、9.45%;鈣含量分別為0.95%、0.93%、0.93%、0.92%;磷含量分別為0.59%、0.59%、0.57%、0.56%(見表2)。
2.2 發(fā)酵花生殼對湖羊生長性能的影響 由表3可以看出,與對照組相比,試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組的湖羊ADG分別提高了8.04%(P>0.05),12.58%(P<0.05)和5.7%(P>0.05),試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組的的湖羊的ADG和F/G差異不顯著,試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組的湖羊F/G分別呈不同程度的降低。
表2 日糧營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))
表3 發(fā)酵花生殼對湖羊生長性能的影響
花生殼中除含有大量的碳水化合物和粗纖維外,還含有一些藥用成分,主要是黃酮類化合物,其中木犀草素是主要有效成分,其具有一定抑菌或殺菌作用。花生殼提取物具有較好的總抗氧化活性和總還原性,能抑制脂質(zhì)過氧化和油脂過氧化作用以及清除自由基。目前對花生殼飼料的使用方法是:先將花生殼粉碎,再經(jīng)化學(xué)與生化法處理,使之發(fā)生分解,然后再配以米糠、麩皮等,即可制成混合顆粒飼料;另外,也可將花生殼粉與米糠、麩皮等混合發(fā)酵后,再制成顆料狀飼料,這些飼料可用于喂豬、牛、雞和魚等,喂食這種飼料不但提高了雞的產(chǎn)蛋率,肉雞及豬的出肉率,還可縮短喂豬的育肥時(shí)間,動(dòng)物的消化率一定程度提高,經(jīng)濟(jì)效益顯著。這些研究在一定程度上改善了花生殼作為動(dòng)物飼料的適口性,而且提高了其中的營養(yǎng)價(jià)值,并最終使飼料的成本得到下降,但花生殼飼料發(fā)酵后復(fù)胃動(dòng)物利用率仍然較低,并且還沒有得到大量應(yīng)用與推廣。與單胃動(dòng)物相比,復(fù)胃動(dòng)物的適應(yīng)能力很強(qiáng),草料凡是能采食的各類飼草、農(nóng)副產(chǎn)品,如麥秸、玉米秸、花生秧等。利用微生物轉(zhuǎn)化將花生殼轉(zhuǎn)化為動(dòng)物飼料,將剩余價(jià)值較低的農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為更能被牲畜采食消化、吸收的養(yǎng)分且無毒害作用的飼料原料,相比簡單的焚燒和隨意丟棄等處理方式能更好地利用花生殼的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
作為消費(fèi)食品加工的副產(chǎn)品,利用價(jià)格低廉、等優(yōu)點(diǎn)經(jīng)過混合菌株發(fā)酵的花生殼發(fā)酵飼料與未發(fā)酵相比可以提高羊的生長速度,提高肉品品質(zhì),具有很好的養(yǎng)殖效益。隨著花生殼的加工工藝不斷發(fā)展,綜合開發(fā)力度不斷加強(qiáng),今后為飼料行業(yè)發(fā)展提供新的動(dòng)力,并為緩解人畜共糧的矛盾尋找到一條新的解決途徑,為實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)提供了新的發(fā)展道路,對增加經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)環(huán)境有重要意義。