甘薯渣的开发与应用

邓奇风，高凤仙（湖南农业大学动物科学技术学院，长沙　410128）

甘薯渣的开发与应用

邓奇风，高凤仙*
（湖南农业大学动物科学技术学院，长沙410128）

摘要：甘薯渣是淀粉加工厂的下脚料，我国每年都有大量的甘薯渣产生，若直接作废弃物处理，将会造成严重的环境污染。甘薯渣由于营养成分丰富，且饲用安全，已被作为一种新饲料资源进行开发，但甘薯渣在实际应用中会受很多因素的影响，如何解决这些因素的影响对甘薯渣的研究具有重要意义。

关键词：甘薯渣；膳食纤维；应用；处理措施

甘薯又名红薯、白薯、地瓜、番薯、红苕等，为旋花科甘薯属，一年或多年生蔓生草本植物。甘薯原产于南美洲，在我国的种植历史已有400余年，种植区域除高寒地区外，几乎遍布全国。甘薯作为我国主要粮食作物之一，其栽培面积及总产量均居世界首位[ 1 ]。据联合国粮农组织（FAO）统计，2011年我国甘薯种植面积约349. 096万hm2，占全球甘薯种植面积的43.89%；甘薯总产量为7 556.79万吨，占全球甘薯总产量的72.48%[ 2 ]。目前，我国甘薯主要用于淀粉、粉丝的生产加工，甘薯加工过程中会产生大量副产品—甘薯渣，约占原料的10%～ 14%。大量的甘薯渣可用来做饲料使用，不仅能提高甘薯的利用率，还能减少因甘薯渣作废弃物处理而造成的环境污染。

1　甘薯渣

有资料显示，年产3 000 t淀粉的甘薯加工企业，每年产生的湿甘薯渣量>4 000 t[ 3 ]。湿甘薯渣含水量高达80%，不易储存和运输，极易发生腐败变质。据不完全统计，2005年我国有4.66×107t甘薯渣作为废弃物处理，造成了严重的环境污染和资源浪费[ 4 ]。随着甘薯淀粉加工企业的发展，越来越多的甘薯渣有待开发与利用。

甘薯渣主要由果皮、果梗和果肉组成，其中果皮、果肉约占97.2%，果梗仅占2.8%。甘薯渣的主要成分为淀粉和膳食纤维，以甘薯渣干重测量得出，淀粉含量为43%～61%，膳食纤维含量为16%～ 27%，膳食纤维中纤维素占26%～36%，果胶占9%～23%[ 5 ]。甘薯渣中蛋白质含量很少，仅约为2%。甘薯渣所含的主要化学成分见表1，除此以外甘薯渣中还含有丰富的维生素、果酸以及果糖。

甘薯渣中淀粉含量很高，适合用于畜禽催肥。目前我国对甘薯渣开发利用主要采用药用真菌液态发酵和酶解法来提取膳食纤维[ 6-7 ]；利用酸处理及磷酸氢二钠法提取甘薯渣中果胶，提取率分别为6.55%、10.24%[ 8-9 ]；采用酿酒酵母发酵甘薯渣生产乙醇[10]；利用微生物降解甘薯渣生产蛋白饲料等。外国对甘薯渣的利用主要是用于生产不饱和脂肪酸、氢气、乙醇及蛋白饲料生产等[11]。对甘薯渣的利用都显现出一个特点：成本高、效率低、难以实现工业化。

表1　甘薯渣的主要营养成分

2　甘薯渣存在的问题

2.1水分含量高，易腐败

新鲜的甘薯渣含水分高达80%，极易受微生物污染，特别是霉菌（如黄曲霉菌、脱氧雪腐镰刀菌等）容易在甘薯渣中生长繁殖，并产生有毒代谢产物（如黄曲霉毒素、呕吐毒素等）。自然堆放的甘薯渣易受到黄曲霉菌污染，很快会变黄变黑，饲喂后常引起黄曲霉中毒、腹泻、呕吐、厌食、肝肾损伤等，严重影响动物的生产性能[12]。

2.2高纤维、低蛋白

甘薯渣高纤维、低蛋白的特点导致其适口性差，营养价值和消化利用率都不理想，单独饲喂不能满足畜禽对营养的均衡需求，过多饲喂反而会导致畜禽发育不良和疾病等。新鲜甘薯渣是优良的反刍动物饲料，但在单胃动物应用中使用效果不佳，因为单胃动物对粗纤维的利用比反刍动物差得多，但在鸭的应用中效果尚可，可能是甘薯渣在鸭的大肠中得到降解，营养成分利于吸收。

甘薯渣在养猪生产中的应用较多，在使用过程中需注意甘薯渣虽含有较高的碳水化合物，但其蛋白质的含量很少，而且所含猪的必需氨基酸也很少。仔猪饲喂过多，会引起仔猪蛋白摄入不足，能氮比过高，从而不利于仔猪正常的生长发育；种公猪饲喂过多会影响精子的活力；怀孕母猪饲喂过多不仅不能满足胎儿形成和生长发育的需要，还易产生死胎或畸形仔猪，产后还会出现缺乳、无乳[13]。因此，在使用甘薯渣养猪的过程中，要注意和蛋白质饲料搭配使用，保证合适的能氮比。

2.3褐变现象

用甘薯生产淀粉的加工过程中，甘薯细胞破碎后多酚氧化酶催化酚类物质发生反应，所产生的褐变现象是影响甘薯淀粉白度最主要的因素。虽然现阶段研究出的控褐方法较多，但能被企业接受和采用的主要方法依然是在破碎过程中添加亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠的添加降低了溶液pH，还导致大量的蛋白质与淀粉一起沉降，致使甘薯渣中残留亚硫酸氢钠[14]。亚硫酸氢钠具有二氧化硫气味，微量的亚硫酸氢钠对动物无害，过量的亚硫酸氢钠对动物有一定的毒性作用，主要表现为损伤胃肠道黏膜，导致消化障碍。另外，亚硫酸氢钠可破坏硫胺素，使动物产生维生素B1缺乏及代谢紊乱。亚硫酸盐的中毒临床上表现为动物繁殖性能下降，生产水平降低，消化机能紊乱等[15]。

3　处理措施

3.1贮存与加工

新鲜甘薯渣可直接饲喂，但由于甘薯渣含水分较高，贮存问题是甘薯渣应用中需解决的首要问题。新鲜甘薯渣通常经干燥延长贮存期，干燥后的甘薯渣一般水分含量约为12%，另含有大量的营养物质，其中蛋白质含量约为3.10%～5.26%，淀粉含量约占48%，膳食纤维约占26%，灰分约3%[16]。但干燥后的甘薯渣会损失部分营养成分，降低适口性。干燥后粉碎可直接添加于饲料中，也可将甘薯渣粉碎蒸煮。甘薯渣蒸煮能有效提高薯渣中膳食纤维的品质，在蒸煮中，薯渣所含的淀粉、蛋白质等吸热膨胀，更多的暴露在表面，且某些大分子物质降解为小分子物质，在提取过程中更利于脱去杂质，提高膳食纤维含量，还能降低膳食纤维的持油力和结合脂肪能力[17]。

3.2微生物发酵

通过微生物发酵将甘薯渣中的淀粉和部分纤维素转化为菌体蛋白，不仅可以节约粮食，还可在很大程度上缓解我国蛋白饲料不足的问题。利用不同的发酵剂生产甘薯渣单细胞蛋白饲料，不仅提高了饲料中粗蛋白质含量，而且还改善了饲料风味，提高了牲畜的食欲，赵启美等利用甘薯渣和鸡腿菇混合固体发酵，发酵10 d，产物粗蛋白质含量可达14.1%，比原料本身的粗蛋白质含量提高246.3%，发酵产物的粗纤维含量由原料中的25.03%下降至14.2%，降解率为43.1%[18]。

甘薯渣的青贮方法也是微生物发酵中的一种，和其他饲料不一样的是甘薯渣含水量高，单独青贮需降低水分，可与玉米、糠麸、干草等按照所用原料的水分含量计算适合青贮的混合比例后混合青贮。青贮所用的甘薯渣必须是1～2 d加工的无污染新鲜薯渣，随运随贮。在青贮时，添加适量尿素或氯化铵、磷酸二氢钾、食盐、酵母菌和乳酸菌等，可提高其蛋白质含量和青贮品质。

3.3添加量限制

为减少因甘薯渣高纤维、低蛋白及加工残渣含有亚硫酸氢钠等给动物带来的危害，甘薯渣的用量需要加以限制。一般猪日粮中新鲜甘薯渣的添加比例应<20%，肥猪、架子猪可以多喂些,但一般日粮中添加比例应≤50%。干燥后甘薯渣用于猪饲料中，一般添加比例<6%，应用效果良好[19]。鲜贮后，饲料中拌入30%的鲜贮甘薯渣，能明显增加禽畜的采食量，提高增重率[20]。

4　小结

甘薯渣的综合利用研究技术日益成熟，利用甘薯渣作为动物饲料是有效利用甘薯渣、防止资源浪费的重要途径。甘薯渣作为动物饲料的限制条件依然较难克服，开发高效节能的干燥设备将有利于甘薯渣的运输贮存。此外，甘薯渣的饲养研究及毒性研究较少，加强这方面的研究将有利于推动甘薯渣作为新型饲料的发展。

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Development and Application of Sweet Potato Residue

DENG Qifeng, GAO Fengxian
（College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China）

Abstract:Sweet potato residue as a by-product in the starch processing plant, every year have produced a lot of sweet potato residue in our country , if directly set aside to waste treatment, which will cause serious environmental pol⁃lution. The sweet potato residue rich in nutrients, and feeding safety, has been developed as a new feed resources,but in practical application its function will be affected by many factors, how to solve these factors has important signifi⁃cance innew feedresearch.

Key words:sweet potato residue; dietary fiber; exploit; actions

*通讯作者：教授，硕士生导师，E-mail: gaofx1964@163.com。

作者简介：邓奇风（1990-），男，湖南娄底人，硕士研究生，研究方向为特种经济动物养殖。

收稿日期：2015-08-06

中图分类号：S816.46；S815

文献标志码：A

文章编号：1001-0084（2015）09-0047-03