茶籽饼粕饲料化的应用研究
2021-12-01车淑芬
车淑芬
(山东省青岛市平度市农业农村局 266700)
研究发现,利用复合菌种发酵茶籽粕,茶籽饼粕中的茶皂素含量在发酵处理前学为11.64%,通过微生物发酵茶皂素降低至1.44%,粗纤维含量由20.27%降至12.71%,同时茶籽饼粕中总酚含量在发酵处理前为5.77%左右,通过发酵处理降低至0.70%,粗蛋白质含量由12.69%提高到21.34%。茶籽饼粕通过微生物发酵处理后,其中的抗营养因子显著下降,同时非蛋白氮类物质分解转化为易于被动物消化道利用的菌体蛋白,同时茶籽饼粕中蛋白质的含量显著上升,同时氨基酸组成相比发酵前更为均衡,有效的改善了茶籽饼粕的饲用价值,可以作为一种优质的蛋白质饲料原料用于畜禽生产。下文将对茶籽饼粕在畜禽养殖中的应用效果及茶籽饼粕中茶皂素和菌体蛋白的提取和应用进行介绍,以期为茶籽饼粕的合理应用及畜牧养殖产业的科学发展带来帮助。
1 茶籽饼粕在猪生产上的应用
研究发现,在常规玉米-豆粕型日粮中添加18%左右脱毒处理后的菜籽饼粕饲喂生长育肥猪可以发现,添加了茶籽饼粕饲粮的生长育肥猪干物质消化率、粗蛋白质及粗脂肪的表观消化率、能量消化率和消化能略低于玉米-豆粕型日粮,但试验组中猪只生产性能正常,说明茶籽粕通过脱毒处理后适口性良好,对猪只肠道没有明显的负面影响。试验表明,将发酵脱毒处理后的茶籽饼粕添加到生长育肥猪饲粮中不但没有出现影响动物健康的毒副作用,同时还可以有效的节约饲养成本[1]。
2 茶籽饼粕在反刍动物中的应用
因为茶籽饼粕中含有茶皂素、单宁等影响饲料适口性的抗营养因子,直接添加到动物饲料中会导致动物采食量下降,进而引起动物生产性能下降。研究发现,对茶籽饼粕进行发酵等脱毒处理后可替代荷斯坦奶牛饲料中的部分豆粕,替代豆粕的比例在15%、30%及45%时,试验组荷斯坦奶牛血清中相关免疫反应的酶类物质没有出现显著变化,但奶牛的产奶量及牛奶中的营养物质成分均获得改善,同时发酵处理每吨茶籽饼粕的价格相比豆粕可以节省1135 元左右,所以使用发酵茶籽饼粕饲喂荷斯坦奶牛可以有效降低奶牛的养殖成本。
3 茶籽饼粕在水产养殖上的应用
研究发现,在罗非鱼饲料中适量添加发酵脱毒处理后的茶籽饼粕,添加脱毒发酵处理的罗非鱼试验组的生长性能、胃肠道消化酶活性及罗非鱼的肌肉营养物质成分均没有不良影响。使用20%~50%的脱毒茶籽饼粕配合蚌肉、螺肉、蚝肉、血粉、鱼粉等饲喂甲鱼,可以使甲鱼的增重速度在2g/d 左右,饲料利用效率在35%左右,在一定程度上可以节约养殖成本[2]。
4 茶籽饼粕提取物的饲料化应用
4.1 茶籽饼粕中茶皂素的提取与应用
茶籽饼粕中较高含量的茶皂素限制了茶籽饼粕直接应用于动物生产,将茶皂素提取后作为饲料添加剂使用可以有效发挥其饲用价值。茶籽饼粕中茶皂素的常见提取方法如下。水浸法,工艺流程:茶籽粕→粗碎→热水浸泡→分离→滤液澄清→浓缩→干燥→粉碎→粗皂素→精制→纯皂素,水浸法具有操作工艺比较简单,同时投入成本低,产品产出的见效快等优点,但由于水浸提所产生的蒸发量大,能源消耗也比较大,同时产品的生产周期相对较长,所提取的茶皂素产品纯度较低,颜色比较深,纯化困难。为提高茶皂素的提取纯度,可采用减压浸提法和“三浸二提法”。有机溶剂浸提法:利用茶皂素在有些有机溶剂中不溶,在某些有机溶剂中可溶的特性,用无水乙醇作为浸提溶剂。有机溶剂浸提法的工艺流程是通过茶籽粕→粉碎→蒸炒→脱脂→乙醇浸提→过滤→絮凝→浓缩→脱色→干燥→茶皂素,有机溶剂浸提法的特点是得到的茶皂素产品颜色浅、得率高、纯度高,但生产成本高。超声辅助法,工艺流程:茶籽粕→粉碎→超声提取→过滤→干燥→粗制茶皂,超声辅助法的特点是提取速率快、杂质少、能耗低、效率高、有效成分破坏少。超滤膜法,工艺流程:脱脂茶籽粕→粉碎→磨碎→热浸提→浆渣分离→絮凝澄清→离心分离→预滤→精滤→膜过滤提纯→喷雾干燥→成品,超滤膜法的特点是不使用有机溶剂,对环境的无不良影响,生产成本低[3]。
研究发现,茶皂素在哺乳仔猪饲料上的应用不仅能提高哺乳仔猪胃肠道消化机能和生长性能,在生长育肥猪上的合理应用还能增强生长猪机体免疫能力,一定程度上替代抗生素,改善生长育肥猪的生产性能,同时研究表明,茶皂素在肉鸡饲粮中的应用也有类似效果。
4.2 茶籽饼粕中其他提取物的应用
茶籽粕中的单宁加入饲料中可以明显改善断奶仔猪及肉鸡胃肠道中消化道酶的活性,促进动物对营养物质的消化吸收利用率,进而提高畜禽的生产性能。研究发现,添加糖萜素饲喂猪能提高哺乳仔猪生长性能,改善哺乳仔猪的胃肠道消化能力;在肉鸡基础日粮中添加500mg/kg 的糖萜素,肉鸡中肌苷酸含量提高,胆固醇及重金属含量下降;在山羊精饲料中添加糖萜素1000mg/kg,其日增重明显提高[4]。
茶籽饼粕生产菌体蛋白饲料,脱除茶皂素的茶籽饼粕可以生产加工为菌体蛋白饲料。这种饲料含有茶多糖及茶多酚等具有抗氧化活性的成分,在畜禽预混料或浓缩饲料中可以以任意比例添加使用,可以提高畜禽的免疫能力,肉质也有所提高。选用热带假丝酵母,枯草芽孢杆菌和黑曲霉以2:1:1 的比例,粗纤维质量分数从20.12%降低至10.96%,饲料中蛋白质的含量提高,同时将茶籽饼粕中粗纤维物质转化为小分子物质,有效提高了饲料的适口性,利于动物胃肠道消化吸收,提高茶籽粕的饲用价值。
茶籽饼粕固态发酵工艺是现阶段生产潜力最好的处理方法。添加高效微生物菌株,在适宜的环境条件下发酵,不仅可以有效转化降解茶籽饼粕中茶皂素及多酚类物质,达到脱毒的目的,提高茶籽饼粕的适口性。黑曲霉是发酵工艺中常见的真菌菌种之一,是一种在微生物发酵方面被广泛使用的曲霉菌。黑曲霉发酵过程中不产生毒素,对生长繁殖的环境要求较低,同时可以产生许多种酶类,同时黑曲霉可以耐高温、耐碱、耐酸、耐盐、耐挤压等,具有良好的稳定性。选用黑曲霉作为发酵菌种,以茶籽饼粕配比豆粕作为固态发酵基质的主要成分,采用固态发酵的方法,改善茶籽饼粕粗蛋白质含量、氨基酸组成,从而得到一种生产蛋白饲料的原料。进一步提高发酵产物中蛋白质含量,粗纤维含量降低,氨基酸组分更加合理,提高了适口性,是优质蛋白质饲料原料。固态发酵工艺流程主要包括菌种斜面试管活化→液体培养→接种→固态发酵[5]。
5 结束语
我国油茶种植面积广泛,茶籽的产量高,其榨油副产物茶籽粕资源丰富,但因为茶籽饼粕中含有较高浓度的抗营养因子,严重制约了在畜禽养殖中的利用。通过茶籽的脱壳、脱毒及微生物发酵处理等,茶籽饼粕可转换为蛋白质含量高,各种氨基酸含量均衡的优质蛋白质饲料原料。若能进一步改进和优化茶籽饼粕的加工工艺,使脱毒茶饼粕进行规模化、工厂化生产,提高茶籽饼粕产品的稳定性和产量,茶籽粕在畜禽养殖生产中具有良好的开发前景。