花生壳发酵饲料制备方法与技术
2022-10-18陈洪博陆灵光周孝琼段滇宁江潜城杜以梦
陈洪博,陆灵光,周孝琼,段滇宁,江潜城,黄 敏,杜以梦,王 华
(龙岩学院 生命科学学院,福建 龙岩 364012)
中国花生产量位居世界第一,总种植面积仅次于印度位居全世界第二。龙岩市位于福建省西部,有许多闻名于世的特产,其中闽西湿烤花生以其物美价廉,“财丁两旺”象征等原因成为民间喜庆宴席,休闲零食的绝佳选择。花生种植及加工,目前成为龙岩市八大主导产业之一,花生种植面积达6600h2以上,总产量高达20000t,主要分布在东肖、白沙、雁石、铁山、苏坂、大池等乡镇,龙岩花生年加工量达30000t,产值3亿元,其中年加工产量百吨以上的企业有128家,年加工能力在5000t~10000t的中大型加工厂就有6家。花生壳作为副产物占花生产量的30%左,但目前发展花生壳饲料还存在一些技术瓶颈,如(1)木质素含量高:花生壳由于其纤维类成分含量高、尤其是木质素含量高,细胞壁结构复杂,难消化,因此在饲料化应用上受到限制;(2)花生壳的硬度大,适口性差,动物消化利用率低,作为畜禽饲料受到很大限制,(3)花生壳日粮研制与加工工艺,包括花生壳配制日粮配方优化、饲料加工与调制工艺等。除少量花生壳作为粗饲料外,大量的花生壳被焚烧处理或白白扔掉,没有充分合理的利用,浪费了资源。
优质的粗饲料资源缺乏,饲料成本较高限制着畜牧业的发展,食品副产品利用渐渐成为国内外研究热点。花生壳作为副产物廉价易得,其含有将近60%的粗纤维,居粗饲料之首。花生壳营养成分中干物质占90.3%,其中粗蛋白质4.8%~7.2%,粗脂肪1%~1.1%,粗纤维素65.7%~79.3%,半纤维素10.1%,可溶性碳水化合物为10.6%~21.2%,另外花生壳还含有维生素和矿物质及部分氨基酸,但花生壳粗糙,适口性差,其中木质纤维含量高,蛋白和壳溶性糖含量相对较低,限制了其在动物饲料中的应用。经饲料发酵剂发酵处理后的花生壳,其营养价值和消化率都大大提高,适于有一定规模的养殖场采用,对加工业较少污染,养殖业减低成本具有重要意义,本文旨在介绍花生壳发酵饲料制备方法与技术研究,为进一步推进花生壳开发应用提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 材 料 花生壳、玉米、豆粕、花生秧、金针菇棒:市场购买,60~70℃烘干后粉碎、过滤。市场购买纤维素酶(Cellulase)、果胶酶(Pectinase)、蛋白酶(Protease)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和乳酸菌(Lactic acid bacteria)按照质量比1:1:1:1:1:1配制混合菌株。具有单向气孔透气孔径9~12mm,厚度约为50μm,透氧量2.25~4.42 cm3/m3·d·bar,排气压力678~750mm H2O单面表面处理成多孔状PE膜作为发酵袋。经过体检、驱虫和常规防疫的成年健康雄性湖羊24只。
1.2 发酵花生壳的复胃动物饲料制备方法
1.2.1 花生壳发酵基础培养基制备 花生壳发酵基础培养基原料豆渣、金针菇棒、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、枯草芽孢杆菌和乳酸菌。使用豆渣、金针菇棒等作为辅料,将花生壳采用菌酶协同发酵,得到发酵花生壳。将金针菇棒、花生壳分别粉碎至10目左右,豆渣、金针菇棒和花生壳含水量分别在80%、10%和10%左右。将豆渣与金针菇棒粉按照1:1混合,纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、枯草芽孢杆菌和乳酸菌按照质量比1:1:1:1:1:1加入,按发酵原料:菌酶=1t:500g。
1.2.2 初级发酵物制备 将发酵料装入发酵专用袋(带呼吸膜),食品正空封口机封口,然后置于25~30℃环境中发酵7d,观察发酵物颜色及气味。颜色明显变深,并且散发明显香味,视为发酵结束形成初级发酵物。
1.2.3 发酵花生壳制备 花生壳60~70℃烘干后粉碎、过滤形成花生壳粉。将花生壳粉与初级发酵物按7:3混合,按发酵原料:菌酶=1t:250g,调整水分至30%,混合均匀,将发酵料装入发酵专用袋(带呼吸膜),封口,然后置于25℃环境中发酵7d,得到发酵花生壳。发酵饲料水分含量控制在60%~65%,在25℃环境下避光储存,保存期限60d。
1.2.4 发酵花生壳的饲料 处理后的发酵花生壳30~50份,玉米粉23份,豆粕12份,花生秧10~30份,食用盐0.3份,小苏打0.7,预混料4份,水适量,混合均匀,得到基于发酵花生壳的饲料。在25℃环境下避光储存,记录每袋重量,保存期限60d。
1.3 应用试验
1.3.1 试验设计 按时上述方案日粮组成(见表1)。
表1 试验日粮组成(干物质基础)
将24只2月龄的健康雄性湖羊(12.41±0.21 kg),随机分为4组,每组6只,试验预试期10d,正式期60d。试验设对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组,其中对照组的日粮以花生秧为粗料(占比60%),试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组分别饲喂实施例1、2和3制备的发酵花生壳饲料。
1.3.2 饲 养 试验羊在预试期间,进行体检、驱虫和常规防疫,将各组试验羊日粮粮逐渐更换成相应试验日粮。试验羊采用单圈饲养,保持羊舍干净卫生,自然采光,自由饮水,每天早晚各喂1次,按照体重的4%进行饲喂。
1.3.3 日粮营养成分检测 每次处理准备10个重复袋,取样随机选取3袋开封检测分析,分别对干物质、消化能、粗蛋白含量、钙含量、磷含量等。
干物质测定:据AOAC的检测分析方法,65℃烘干48h后,将样品粉碎、过筛、测定,计算DMR(Daily Mechanical Report,干物质回收率)。
粗蛋白含量测定:硫酸钠和无水硫酸铜按15:1取1.5g混合0.2g样品,倒如消化管内加入10mLL 98%硫酸,260℃消化40min后420℃消化30min,停止消化后测定蛋白含量。
1.3.4 体重及采食量测定 完全使用试验日粮后,喂食后在第二天喂食前称量前一次剩料量,计算每天的采食量。分别在试验正式期(d1)和试验结束期(d60)的早晨,空腹测定湖羊的初始体重和末期体重,计算试验羊的总增重,以及平均日增重(ADG)。根据正式期的采食量,计算平均日采食量(ADFI)和耗料增重比(F/G)。
ADG=(试验末期重-试验起始重)/试验天数;F/G=ADFI/ADG
1.4 数据分析 应用SPSS19.0软件进行分析。采用Duncan法对各处理进行差异显著性分析,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示有极显著差异,P>0.05表示差异不显著。结果均用平均数(±)标准差(S)表示。
2 结果分析
2.1 日粮营养成分 对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组干物质分别为48.52%、48.38%、48.40%,48.41%;消化能分别为12.42 MJ/kg。DM、12.37 MJ/kg。DM、12.35 MJ/kg。DM、12.33 MJ/kg。DM;粗蛋白含量分别为9.53%、9.47%、9.46%、9.45%;钙含量分别为0.95%、0.93%、0.93%、0.92%;磷含量分别为0.59%、0.59%、0.57%、0.56%(见表2)。
2.2 发酵花生壳对湖羊生长性能的影响 由表3可以看出,与对照组相比,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的湖羊ADG分别提高了8.04%(P>0.05),12.58%(P<0.05)和5.7%(P>0.05),试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的的湖羊的ADG和F/G差异不显著,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的湖羊F/G分别呈不同程度的降低。
表2 日粮营养成分(干物质基础)
表3 发酵花生壳对湖羊生长性能的影响
3 小结
花生壳中除含有大量的碳水化合物和粗纤维外,还含有一些药用成分,主要是黄酮类化合物,其中木犀草素是主要有效成分,其具有一定抑菌或杀菌作用。花生壳提取物具有较好的总抗氧化活性和总还原性,能抑制脂质过氧化和油脂过氧化作用以及清除自由基。目前对花生壳饲料的使用方法是:先将花生壳粉碎,再经化学与生化法处理,使之发生分解,然后再配以米糠、麸皮等,即可制成混合颗粒饲料;另外,也可将花生壳粉与米糠、麸皮等混合发酵后,再制成颗料状饲料,这些饲料可用于喂猪、牛、鸡和鱼等,喂食这种饲料不但提高了鸡的产蛋率,肉鸡及猪的出肉率,还可缩短喂猪的育肥时间,动物的消化率一定程度提高,经济效益显著。这些研究在一定程度上改善了花生壳作为动物饲料的适口性,而且提高了其中的营养价值,并最终使饲料的成本得到下降,但花生壳饲料发酵后复胃动物利用率仍然较低,并且还没有得到大量应用与推广。与单胃动物相比,复胃动物的适应能力很强,草料凡是能采食的各类饲草、农副产品,如麦秸、玉米秸、花生秧等。利用微生物转化将花生壳转化为动物饲料,将剩余价值较低的农业废弃物转化为更能被牲畜采食消化、吸收的养分且无毒害作用的饲料原料,相比简单的焚烧和随意丢弃等处理方式能更好地利用花生壳的经济价值。
作为消费食品加工的副产品,利用价格低廉、等优点经过混合菌株发酵的花生壳发酵饲料与未发酵相比可以提高羊的生长速度,提高肉品品质,具有很好的养殖效益。随着花生壳的加工工艺不断发展,综合开发力度不断加强,今后为饲料行业发展提供新的动力,并为缓解人畜共粮的矛盾寻找到一条新的解决途径,为实现生态农业提供了新的发展道路,对增加经济效益和保护环境有重要意义。