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發(fā)表于 2009-8-27 09:38:23
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木薯的飼用價(jià)值及使用情況
飼料成本約占養(yǎng)殖業(yè)成本的70%左右,以配合飼料計(jì),能量飼料在飼料成本中約占50%-60%。目前,飼料原料價(jià)格在全球范圍不斷上漲,給飼料廠和養(yǎng)殖企業(yè)帶來強(qiáng)烈沖擊。我國飼料行業(yè)長期以來以玉米作為畜禽的主要能量飼料,受糧食價(jià)格波動(dòng)影響,其他谷物飼料如小麥也有部分應(yīng)用。木薯作為飼料原料在我國已有20多年歷史,但受多種因素的影響,木薯在配合飼料中的應(yīng)用在我國普及率不高,僅南方產(chǎn)地有部分應(yīng)用。影響木薯的推廣應(yīng)用的主要原因之一是對木薯的營養(yǎng)價(jià)值、存在問題及使用方法等缺乏全面的了解,本文詳細(xì)闡述了木薯的飼用價(jià)值、在國內(nèi)外的使用情況及使用時(shí)應(yīng)注意的問題。
1 木薯的飼用營養(yǎng)價(jià)值
1.1 木薯干的營養(yǎng)價(jià)值和營養(yǎng)缺陷
木薯為大戟目多年生亞灌木或小喬木熱帶作物,高1米以上,葉子為深綠色,根莖形狀如紅(白)薯,全球產(chǎn)量最多的國家是尼日利亞、巴西和泰國。木薯是根莖類能量飼料原料,含有豐富的碳水化合物,其營養(yǎng)成分含量見表1。由于木薯能值較高,在配合飼料中通常的使用方法是替代玉米或小麥等價(jià)格較高的能量飼料。木薯干的平均干物質(zhì)消化率為75%,有機(jī)物消化率高于85%,淀粉消化率高達(dá)87%-89%,與谷物接近。新鮮的木薯塊根中含無氮浸出物31%左右,由80%的淀粉和20%的糖及酰胺組成,因而易于被動(dòng)物消化。干木薯片或木薯顆粒幾乎沒有霉菌污染,不僅對維護(hù)動(dòng)物健康有極大益處,還可以減少飼料中防霉劑的使用。
表1木薯與玉米營養(yǎng)成分分析表
養(yǎng)分nutrients 木薯cassava 玉米maize
干物質(zhì)DM (%) 87 87
粗蛋白CP (%) 2.5 8.1
粗纖維CF (%) 3.5-4.0 2.2
粗脂肪EE (%) 0.5 3.7
灰分Ash (%) 2.3 1.2
淀粉Starch (%) 75-80 65
總能Energy(MJ/kg) 14.9 16.2
木薯干在營養(yǎng)上的不足表現(xiàn)在以下四方面:第一,蛋白含量低,氨基酸含量少,尤其是含硫氨基酸較低,因而在木薯日糧中除了增加蛋白質(zhì)飼料外,還應(yīng)該考慮添加充足的含硫氨基酸;第二,脂肪含量低(見表2),某些必需脂肪酸含量不足,如亞油酸;礦物元素含量(見表3)除總磷和鐵低于玉米外,其余與玉米相當(dāng)[1]。第三,缺乏脂溶性維生素、膽堿和葉黃素,如果消費(fèi)者對蛋黃顏色有要求,飼料中需要添加色素以滿足客戶需求;第四,木薯含有氫氰化物——亞麻苦苷(Linamarin)和百脈根苷(Lotaustraline),不同品種木薯的氫氰化物含量不同,以木薯塊根干物質(zhì)計(jì),一般為150-1500ppm,通過相關(guān)基因的改良,可能會培育出含微量氫氰化物的新品種[2]。亞麻苦苷占?xì)淝杌锟偭康?0%-95%,主要集中在塊根的皮層,亞麻苦苷在與其共存的亞麻苦苷酶催化下,會產(chǎn)生氫氰酸。氫氰酸在動(dòng)物體內(nèi)與金屬離子如鐵和銅有親和力,形成的化合物會與血紅蛋白結(jié)合,妨礙血紅蛋白的運(yùn)氧功能,導(dǎo)致動(dòng)物呼吸急促、脈搏加快和肌肉痙攣,同時(shí)腦細(xì)胞缺氧會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損進(jìn)而導(dǎo)致死亡。豬、羊攝入0.1-0.2g,馬、牛攝入0.4-0.5g即可在數(shù)分鐘內(nèi)致死。輕度或慢性氰化物中毒時(shí),動(dòng)物表現(xiàn)為代謝失調(diào)、生長緩慢。木薯中氫氰酸的建議安全水平為100ppm,而常見的木薯品種中含氫氰酸15-400ppm。在非洲,19世紀(jì)90年代以前,人們采用傳統(tǒng)方法如削皮、蒸煮、浸泡、曬干等各種方式處理收割后的木薯,以期去除其中的氫氰酸[3]?,F(xiàn)在,通常的處理方法是將木薯根切片后晾曬3-4天。因?yàn)闅淝杷峥蓳]發(fā)到空氣中,木薯干如果水分含量控制在14%以下,其氫氰酸含量可降低到30ppm的平均水平,從而極大的減少其毒害作用。此外,動(dòng)物自身可以通過動(dòng)用含硫氨基酸可將氫氰化物轉(zhuǎn)化成硫氰酸酯和氰鈷胺酸從而解除氫氰化物的毒性。
表2 木薯脂肪酸組成及含量
脂肪酸組成Fatty acid %脂肪酸%fatty acid
C6+C8+C10 0.6
月桂酸Laurate acid C12:0 3.9
豆蔻酸Myristic acid C14:0 1.7
棕櫚酸Palmitic acid C16:0 31.9
棕櫚油酸Palmitoleic acid C16:1 0.7
硬脂酸Stearate C18:0 2.9
油酸Oleic acid C18:1 35.2
亞油酸Linoleic acid C18:2 16.4
亞麻酸Linolenic acid C18:3 7.6
脂肪酸/粗脂肪Fatty acid/EE 80
注:此表為干木薯根(淀粉含量為72%)養(yǎng)分分析結(jié)果,下表同。
表3 木薯礦物元素組成及含量
礦物元素minerals 含量content
鈣Ca, g/kg 1.5
總磷P, g/kg 0.8
植酸磷/總磷Phytate P/total P 25
鎂Mg, g/kg 1.4
鉀K, g/kg 5.7
鈉Na, g/kg 0.4
氯Cl, mg/kg 0.2
硫S, mg/kg 2.7
錳Mn, mg/kg 16
鋅Zn, mg/kg 19
鐵Fe, mg/kg 17
1.2 木薯葉和木薯渣的飼用價(jià)值
事實(shí)上,除了木薯根中含有大量淀粉可供利用外,木薯葉、木薯渣也可用作飼料原料。將木薯葉收割后曬干或人工干燥后磨碎,可制成木薯葉粉。如遇雨季,可將新鮮木薯葉切成5厘米長的條狀,每公斤鮮重加50g糖蜜和5g食鹽,混合均勻后壓緊,排出空氣,在28℃-32℃條件下密封40-42天后可形成青貯木薯葉。木薯葉中也含有氫氰化物,在鮮葉中含125-854ppm不等,同木薯塊根一樣,從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),建議使用日曬的方法,日曬后木薯葉中氫氰化物含量可降低90%左右,青貯后僅降低62%。木薯葉粉粗蛋白含量大于20%,其中85%以上是真蛋白[4]。除蛋氨酸含量少外,氨基酸組成較谷物類飼料均衡,賴氨酸含量豐富,粗脂肪10%,灰分含量8.5%左右,富含鈣、鎂、鐵、錳和鋅,但粗纖維含量較高(16%左右)[5]。因此在使用干木薯片或木薯顆粒時(shí),可搭配使用木薯葉粉,以補(bǔ)充前者蛋白質(zhì)等含量的不足。木薯葉粉耐儲存,在20℃-30℃之間可保存8個(gè)月,不會霉變和蟲害。在家禽日糧中,如不補(bǔ)充能量和含硫氨基酸,建議木薯葉粉的添加量不超過5%,如果補(bǔ)充,也不應(yīng)超過15%。國內(nèi)學(xué)者研究表明在已含木薯粉10%的肉雞日糧中,可以添加3-6%的木薯葉粉以代替麩皮[6]。在豬日糧中,建議添加量為13%,加大使用時(shí)不宜超過20%。在反芻動(dòng)物中,木薯葉粉可占精料的30%[7]。青貯后的木薯葉,雖然其中中性洗滌纖維中含較多的粗蛋白(平均水平為21%),但這些粗蛋白在動(dòng)物胃內(nèi)可能不易被消化,因?yàn)檫@些蛋白與木薯葉中的縮合單寧結(jié)合后對胃蛋白酶有抗性[8]。
Bui等(2000)試驗(yàn)表明,在生長豬木薯粉(70%)基礎(chǔ)日糧中,木薯葉粉可以取代35%的豆粕;青貯木薯葉可取代45%的豆粕,且與木薯葉粉相比,生長豬對其中的有機(jī)物、粗蛋白和粗纖維的消化率更高[9]。
木薯淀粉渣是淀粉廠利用木薯提取淀粉后殘留的部分,由于其蛋白含量低(1.5%)、粗纖維含量高(70%),不是理想的畜禽飼料。我國現(xiàn)有木薯淀粉廠200多家,每年排放木薯渣數(shù)十萬噸,不僅污染環(huán)境,還造成了資源的極大浪費(fèi)。1996年北海市食品發(fā)酵技術(shù)研究所利用優(yōu)選微生物發(fā)酵木薯淀粉渣,并獲得工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)。發(fā)酵后的產(chǎn)品不僅含有較高的粗蛋白,碳水化合物和多種維生素,還含有多種酶原,完全可代替麥麩或玉米[10]。國內(nèi)最新研究表明,利用工業(yè)糖化酶分解木薯淀粉渣中的淀粉,同時(shí)利用酵母固態(tài)發(fā)酵制取單細(xì)胞飼料,所得產(chǎn)物不僅含有25%左右的粗蛋白,且外觀和風(fēng)味都較好[11]。木薯酒精糟飼用價(jià)值也低,粗纖維含量高(41%),但通過好氧發(fā)酵、厭氧青貯和酶解等方法處理后,也可以提高其利用價(jià)值[12]。
2 木薯在各國的使用情況
木薯是世界主要能量作物之一,各國人民都將木薯用作食物原料。木薯原產(chǎn)熱帶美洲,18世紀(jì)傳入亞洲,我國種植木薯已有約200年歷史。與其他能量作物相比,木薯具有高產(chǎn)出低投入、生長適應(yīng)性強(qiáng)、抗旱、抗酸性土壤等特點(diǎn)。雖然鮮木薯塊根不耐儲存,但只要不收割,可在地下儲存2年以上而不會腐爛。在南美,哥倫比亞早在1970年初為解決土地貧瘠地帶人口的糧食問題,就把木薯的栽培推廣、品種選育等列為熱帶作物研究項(xiàng)目之一,經(jīng)過30多年的努力,目前在抗旱、抗蟲害和抗病毒品種的選育以及產(chǎn)量提高等方面均取得了極大的成果[13]。哥倫比亞木薯各營養(yǎng)成分與中國木薯接近,但無氮浸出物比中國高8%。2003年,世界鮮木薯產(chǎn)量為1.89億噸,其中尼日利亞為3337.90萬噸,巴西為2223.59萬噸,泰國和印尼均超過1840萬噸。其他主要生產(chǎn)國的產(chǎn)量分別為,印度 710.00萬噸;坦桑尼亞688.80萬噸;莫桑比克614.99萬噸;安哥拉569.93萬噸;烏干達(dá)540.00萬噸;越南522.85萬噸。泰國木薯出口量居世界首位,其產(chǎn)量的60%-70%經(jīng)加工后出口。在菲律賓,木薯年產(chǎn)量為200萬噸左右,其中約20萬噸用作飼料。2003年我國木薯收獲面積24.01萬公頃,主要在兩廣、福建和海南,云南、貴州、湖南和江西也有少量種植[14],鮮木薯產(chǎn)量為390.14萬噸,但大部分用于食品和工業(yè)淀粉的提取,用作飼料的比例不大。
歐盟進(jìn)口亞洲國家的木薯用作飼料原料用于降低成本,其進(jìn)口量占世界木薯總產(chǎn)量的17.5%。事實(shí)上,受歐洲小麥價(jià)格上漲影響,小麥的常用替代物——木薯的價(jià)格也持續(xù)上漲。2007年8月底歐洲進(jìn)口泰國木薯價(jià)格已升至230歐元/噸,7月為175歐元/噸,而6月僅為135歐元/噸。在南美,哥倫比亞國際熱帶農(nóng)業(yè)中心(CIAT)試驗(yàn)研究表明,在體重為17.6-50kg的生長豬日糧中,木薯用量可達(dá)66%,在體重為50-94kg的肥育豬日糧中,可達(dá)73%,對生長豬和肥育豬增重與飼喂玉米-豆粕日糧組無明顯差異,且添加蛋氨酸無效。在妊娠和哺乳豬日糧中,木薯用量為65%,與飼喂玉米-豆粕日糧的對照組相比,對妊娠母豬的分娩頭數(shù)、母豬在妊娠期和哺乳期的體增重有負(fù)面影響,但不影響仔豬成活數(shù)、初生重、斷奶頭數(shù)和斷奶時(shí)平均體重。
從常規(guī)營養(yǎng)成分上看,泰國木薯干品質(zhì)略低于中國木薯干。木薯在泰國養(yǎng)禽業(yè)中添加比例見表4[15],1997年泰國金融危機(jī)爆發(fā)以后,泰國豬飼料中添加木薯的比例開始較大幅度的提高,品質(zhì)優(yōu)良的木薯片在生長肥育豬日糧中可全部替代碎米或玉米。在泰國豬日糧中木薯的推薦用量分別為:乳仔豬10%-20%;生長豬,20%-40%;肥育豬,40%-80%;母豬,60%。菲律賓木薯用量略為保守,生長肥育豬日糧中,20%-40%是木薯干的常用量,并證明為安全添加量。在越南,木薯干在豬上應(yīng)用較為普遍,生長豬日糧中添加比例較大(50%-70%),在補(bǔ)充10%酪蛋白條件下,添加量可達(dá)80%以上[16]。在我國,根據(jù)各地群眾的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),豬日糧中木薯的推薦用量分別為:小豬(20-35kg),40%;中豬(35-60kg),40%;大豬(60-90kg),45%,但均推薦補(bǔ)充多維和蛋氨酸。在四川白鵝日糧中,隨著木薯用量的增加,采食也會增加,日增重、養(yǎng)分消化率會下降,但對鵝胴體、肌肉品質(zhì)和血液生化指標(biāo)無影響。從生長性能和經(jīng)濟(jì)效益上看,木薯在家鵝日糧中可替代55%的玉米[17]。在反芻動(dòng)物精料和水產(chǎn)飼料中木薯可全部替代玉米而無不良影響[18]。
表4 木薯在泰國家禽飼料中的添加比例
動(dòng)物Animals 用量Content(%)
肉雞Broilers 25-30
蛋雞Layers 40-45
鴨Duck 40-50
注:在泰國家禽日糧中,木薯可全部取代玉米,但在日糧中的含量不超過50%。
3 木薯在使用時(shí)應(yīng)注意的問題
除營養(yǎng)局限性外,木薯的使用還存在以下問題:首先,根據(jù)口感,木薯可簡單分為甜木薯和苦木薯。其中甜木薯由于含氫氰酸較少(小于50ppm),味甜,但產(chǎn)量比苦木薯低35%左右??嗄臼砗瑲淝杷岽笥?0ppm,有苦味,適口性差,影響其在動(dòng)物尤其是仔豬料中的添加量,如果飼料中用量較大時(shí),須配入適量糖蜜或其它甜味劑以改善其適口性;其次,由于木薯表皮為紫或淡黃,內(nèi)部為白色,所以通常木薯粉為白色或白中略帶淡黃。木薯取代玉米后對飼料外觀會有一定影響,研究表明隨著木薯含量的增加,配合飼料的顏色會變淺[19]。如果客戶對飼料外觀有要求,可能需要添加色素以滿足消費(fèi)者的感官需求;另一方面,在木薯干粉碎加工過程中,要求用2.00mm以下的篩板進(jìn)行粉碎,否則在配合飼料中的均勻度不理想,成品易出現(xiàn)白點(diǎn),色澤不均[20]。第三,木薯粉塵含量較高,易引起呼吸道疾病和眼粘膜刺激,且配合到飼料中后體積較大。在泰國,通常的解決方法是,如果配合飼料中木薯的使用量達(dá)到30%-50%,則會在飼料中添加4%-5%的植物油以消除粉塵并縮小體積;第四,新鮮木薯干不耐儲存,3-5天后就會發(fā)霉腐敗,但如果控制水分含量在10%以下,則可儲存1年。此外,考慮到木薯干和葉中含有較多的粗纖維,代替谷物飼料或豆粕時(shí),日糧中粗纖維含量也將增加,因而建議在配合飼料中添加非淀粉多糖酶制劑,以便更好的發(fā)揮木薯的替代作用。 |
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