不同干燥条件对全价颗粒饲料原料甘蔗尾梢理化性质的影响

■ 辛 明 何全光 黄梅华 黄振勇 阳仁桂 覃仁源 张娥珍 黄茂康

(1.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007；2.广西作物遗传改良重点开放实验室，广西南宁530007)

甘蔗被认为是世界上最好的能源和糖料作物之一，但也由此带来大量甘蔗尾梢废弃物[1]。我国甘蔗种植面积约90万公顷，据统计，我国2014年甘蔗产量约为12 225万吨。按甘蔗尾梢约占甘蔗产量的20%估算，根据2014年甘蔗产量测算，甘蔗尾梢总产量理论值为2 445万吨。据研究表明，甘蔗尾梢中含结果表明鲜甘蔗梢含干物质（DM）22.6%，干物质中粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、粗纤维（CF）、无氮浸出物（NFE）的含量分别为5.1%、2.0%、41.5%、47.8%[2]，是作为畜牧业饲料的好材料。目前，世界各国特别是能源短缺的国家正加大对甘蔗尾梢等等糖料蔗副产物能源利用的研究，利用糖料蔗废料开发生产全价颗粒饲料以发展畜牧业更是未来发展的趋势。课题组在前期研究中，已初步开发出以甘蔗尾梢为主要成分的牛羊颗粒全价饲料，甘蔗尾梢全价颗粒饲料的研发面世，作为可再生能源的一条重要利用途径，既保护了环境，又实现了能源的可持续发展。制备全价颗粒饲料需要采取合适的干燥方式干燥甘蔗叶，以最大程度的保留其色泽、特有的清香味和营养成分，目前甘蔗尾梢的研究主要集中在多糖[3-4]、黄酮[5]、多酚[6]等有效成分的提取分离及药效学研究[7-8]，在不同干燥条件下甘蔗尾梢水分含量、VC及色泽的变化鲜有报道，这对实际生产全价颗粒饲料带来了困难。本文旨在通过研究不同干燥条件下甘蔗尾梢的水分含量、VC及色泽等理化性质的变化，为甘蔗尾梢全价颗粒饲料的研发提供科学的基础数据，指导生产。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

甘蔗尾梢：取自南宁产区。甘蔗尾梢分为甘蔗叶和甘蔗杆部分，实验分别对这两部分进行。

试验试剂：草酸、抗坏血酸、2，6-二氯靛酚、均为国产分析纯。水为蒸馏水。

仪器：汉谱HP200型色差计（上海汉谱光电科技有限公司）、JA2003型电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司)、101-2AB型电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司），中离子PTP-IV-30型实验室超纯水机（广州品业仪器设备有限公司）。

1.2 实验方法

样品制备：将新鲜甘蔗梢按甘蔗叶及甘蔗杆分开，剪成1～2 cm小段，分成若干份，每份重量50 g，分别在100、120、150℃条件下干燥，干燥过程中按设计时间将样品取出称重，部分测定色差，水分，另一部分留待测定VC含量。

水分：采用GB5009.3-2010食品中水分的测定方法[9]进行。

VC含量：按GB/T5009.86-2003蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定方法[10]进行

色泽：分别取不同干燥条件下所得的甘蔗尾梢样品若干，用保鲜膜包好，采用汉谱HP200型色差计测定其L、a、b值，每个样品选取三个位点测量，取平均值。

2 结果与讨论

2.1 不同干燥条件对甘蔗尾梢水分含量的影响

本试验中将甘蔗叶及甘蔗杆分别在100、120、150℃3个条件下干燥，不同的干燥时间下测定所得样品的水分含量变化如图1、图2所示。

从图1、图2可以看出，在100、120、150 ℃ 3个不同的干燥温度条件下，甘蔗叶及甘蔗稍的含水量都随时间的增加而降低。但是甘蔗叶的含水量下降速率较大，尤其在前10 min内降幅较大，在10～30 min水分含量趋于平缓；而甘蔗杆的含水量随时间的增加下降速率缓慢，100、120℃两条干燥曲线趋势基本一致，150℃的干燥曲线在第5 min后下降稍快。这是由于甘蔗叶比甘蔗杆薄，在高温下干燥效果更为明显。总体而言，甘蔗叶和甘蔗杆150℃条件下干燥，其干燥速率较快，干燥所需时间较短。

图1 不同干燥时间对甘蔗叶水分含量的影响

图2 不同干燥时间对甘蔗稍水分含量的影响

2.2 不同干燥条件对甘蔗尾梢VC含量的影响

本试验中将甘蔗叶及甘蔗杆分别进在100、120、150℃3个条件下干燥，不同的干燥时间下测定所得样品的VC含量如图3、图4所示。

图3 不同干燥时间对甘蔗叶VC含量的影响

图4 不同干燥时间对甘蔗杆VC含量的影响

从图3、图4可以看出，不同干燥时间对甘蔗叶及甘蔗杆的影响规律基本一致。干燥前15 min在150℃干燥条件下，VC的含量均高于100、120℃，而在15 min后，150℃干燥条件下的VC的含量开始降低，100、120℃干燥条件下的VC的含量开始上升。100℃干燥条件下在25 min时VC的含量出现最大值，甘蔗叶为123.22 mg/100 g DW、甘蔗杆为124.08 mg/100 g DW；120℃干燥条件下在20 min时Vc的含量出现最大值，甘蔗叶为150.02 mg/100 g DW、甘蔗杆为151.86 mg/100 g DW；150℃干燥条件下在5 min时VC的含量出现最大值，甘蔗叶为151.91 mg/100 g DW、甘蔗杆为163.00 mg/100 g DW。以上数据证实了，在高温条件下，甘蔗尾梢的VC含量有一个与温度相关的时间节点，在时间节点后，干燥时间越长，对VC成分的破坏越大，保留率越低。这将为以后进行大规模干燥生产时控制最优温度与时间参数提供强有力的数据支持。

2.3 不同干燥条件对甘蔗叶色泽的影响

不同干燥时间对甘蔗尾叶色泽的影响规律如图5所示。

图5 不同干燥时间对甘蔗叶色泽的影响

L值称为明度指数，反映白度和亮度的综合值，该值越大表明被测物越白亮。从图5a来看，3个不个干燥温度的亮度值较干燥前10 min有不同程度的增加；在10～20 min时间短内L值有所减小，其亮度减小；在20～30 min时间短内L值回升，其亮度增加。而150度干燥条件下，L值波动较大；100度干燥条件下一直比120度的低，色素稍暗。由于+a值越大，颜色越接近纯红色；a=0时为灰色；-a的绝对值越大，颜色越接近纯绿色；从图5b中可以看到，100℃时的干燥曲线a值最小，150℃时的干燥曲线a值最大，即表示100℃干燥的甘蔗叶色泽更绿。由于+b值越大，颜色越接近纯黄色，b=0时为灰色，-b的绝对值越大，颜色越接近纯蓝色；从图5c中可以看出，100、120、150℃条件下，b值均随时间的增大而增加，而100℃时的干燥曲线b值最小，150℃时的干燥曲线b值最大，即表示从100℃到150℃甘蔗叶的颜色越来越黄。综合考虑，前10 min内甘蔗叶的干燥的色泽理想。

3 结论

本研究结果表明，甘蔗尾梢（含甘蔗叶及甘蔗杆部分）在150℃条件下，干燥速率较快，干燥时间较短；甘蔗叶在前5 min内，水分含量下降幅度较大，甘蔗杆水分含量下降较为平缓。甘蔗叶及甘蔗杆在干燥前15 min，150℃干燥条件下的VC含量均比100、120℃高，100℃干燥条件下在25 min时VC的含量出现最大值，120℃干燥条件下在20 min时VC的含量出现最大值，150℃干燥条件下在5 min时VC的含量出现最大值。甘蔗叶的色泽随时间变化较大，干燥时间越长，样品的鲜亮度越低，色泽越黄，因此不宜在高温下干燥过长时间，综合考虑10 min为宜。