木薯渣作為飼料資源的開發與利用

黃 萍 ， 齊仁立

（1.重慶市畜牧科學院，重慶 榮昌 402460；2.農業部養豬科學重點實驗室，重慶 榮昌 402460；3.重慶市養豬工程技術研究中心，重慶 榮昌 402460）

1 木薯渣作為飼料資源應用的前景

木薯具有豐富的淀粉含量，被譽為“淀粉之王”，與甘薯和馬鈴薯合稱為世界三大薯類作物，主要栽培于熱帶和亞熱帶地區，我國廣東、廣西、海南、云南、福建等省份均有大量種植，年產量約達到1000萬噸。其中，廣西省的木薯種植面積和產量最高，約占全國產量的1/2以上。木薯最主要的用途是用于加工木薯淀粉，可以廣泛應用于食品、制糖、醫藥、飼料、紡織、造紙、化工等多個行業。木薯渣是木薯提取淀粉后的下腳料混合物，主要由木薯的外皮、內部的薄壁組織和大部分有毒的氰苷類物質組成。當前，一般采用濕法加工獲得木薯淀粉，每加工1000kg木薯會產生含水70%左右的木薯渣約700kg，全國每年可以產木薯渣數百萬噸。

目前，國內外對木薯渣的開發主要是用來制造單細胞蛋白、酒精和栽培菌菇等，但使用量很小，大量的木薯渣被丟棄，既是一種資源浪費，也會對環境造成一定程度的污染破壞。隨著產量的不斷增加，木薯渣的再利用已成為一個亟需解決的問題。近年來，木薯渣作為新型飼料資源開發利用受到了國內外的普遍重視。

2 木薯渣的營養成分

新鮮木薯渣的主要成分是淀粉、纖維素和少量蛋白質，水分含量較高，約達到70%~80%。一些學者已經對木薯渣中的營養元素作了定量分析，在木薯渣中非氮化合物的含量高達78.7%（以干物質計），主要成分是可溶性的淀粉化合物（單糖和淀粉）。此外，木薯渣中還含有多種對動物健康有益的微量元素，如銅、鋅、錳等。胡忠澤等檢測了木薯渣的營養物質含量，具體見表1。

表1 木薯渣的營養成分mg/kg

3 木薯渣的加工處理

在實際應用中，國內外對于木薯渣制作飼料主要有三種處理方法：第一種是以鮮濕狀態直接添加能量蛋白質飼料制成配合飼料；第二種是干燥成顆粒后作為能量飼料或者粗飼料；第三種是添加微生物制成發酵飼料。這三種處理方法的工藝都不完全成熟，處理質量參差不一，飼喂效果不佳。為了提高木薯渣的利用價值，變廢為寶，有必要對其加工處理手段進行研究并加以改進。

3.1 傳統使用方式 在廣西等木薯主產地，有的飼養戶會直接把鮮木薯渣拌入飼料喂豬。但由于鮮木薯渣水分含量很高，并且存在大量的可溶性營養物質，這就給其保存和運輸帶來了很大困難。鮮木薯渣如果儲存不當很容易霉變，直接飼喂動物會引起中毒或消化系統疾病，影響動物的健康生長。另外，鮮木薯渣的粗纖維含量較高，不易消化且適口性較差，動物對其采食量很低，甚至會拒絕食用。

為了解決鮮木薯渣不易保存易發霉的缺點，比較經濟快捷的處理方式是將鮮木薯渣沉降進行機械脫水，然后經干燥處理就可以直接作為原料添加到動物的配合飼料中。這種處理能夠降低木薯渣的水分含量，不易霉變，但是依然沒有從根本上改變其粗纖維含量高，適口性差的弊端。

3.2 發酵木薯渣的生物利用 木薯渣生物處理技術就是在霉菌、酵母菌、芽孢桿菌及相關化學物質的綜合作用下，進行一系列的復雜的生物化學作用，改變木薯渣的物理、化學性質，使其所含的粗纖維降解為動物容易消化吸收的單糖、雙糖、氨基酸等小分子物質，從而提高飼料的消化吸收率，起到深度生化加工的作用。同時，在木薯渣生物處理過程中還可能產生并積累大量營養豐富的微生物菌體蛋白及其他有用的代謝產物，如有機酸、醇、醛、酯、維生素、抗生素、微量元素等，使飼料變軟變香，營養增加，并含有多種消化酶、多種促生長因子，從而增強動物的抗病能力，促進動物的生長發育。有些代謝產物對飼料還具有防腐作用，如乳酸、醋酸、乙醇等，能延長飼料的保質期。此外，發酵過程中還可能殺死大部分的有害微生物，如腸道寄生蟲等。

利用生物發酵技術將木薯渣變為動物飼料的原料替代品（可替代玉米的比例為20%~25%），多項營養指標等同玉米，礦物質、維生素、氨基酸等部分指標甚至超過玉米。經生物發酵處理后，木薯渣的營養成分含量有了大幅度提升，其利用率也得到了大大提高，具體指標見表2。此外，發酵木薯渣含有大量的益生菌群，可提高動物的生產性能和飼料報酬，減少抗生素的使用量。在木薯渣的營養成分結構得到改善之后，就會有效地促進畜禽生物轉化效率。同時，還可以提高粗蛋白和粗脂肪的消化率，促進與細胞壁結合的礦物質的吸收；提高小腸絨毛的完整性，促進小腸對營養物質的吸收。

表2 木薯渣生物發酵前后的指標考核及評價指標

目前，常規菌種的發酵難以達到完全降解纖維素的目的。只有通過特殊菌群進行生物發酵處理之后，才能將纖維素、半纖維素、木質素、果膠以及其他成分盡可能地轉變成畜禽可利用的飼料資源。這需要做好兩方面的工作：一是從細菌和真菌中篩選出能夠降解木薯渣中纖維素的菌株，通過物理和化學等多種方式誘變，篩選出纖維素酶產量高的菌株作為發酵菌種，初步構建高活力的纖維素內切酶、纖維素外切酶、β-葡萄糖苷酶的基因工程菌；二是研究確定培養基中除木薯渣外的其他添加成分和添加量，研究確定接種量、pH值、發酵溫度、發酵時間、通氣量等最佳發酵條件。

3.3 生物發酵利用的實際成果 國內一些學者已經對木薯渣的發酵工藝和技術指標作了細致的研究并得到了令人鼓舞的結果。黃金勇等研究發現在木薯渣的青貯過程中，單獨使用黑曲霉發酵48 h后再接入植物乳酸菌進行貯存其效果最好，發酵品質達優等，粗蛋白、真蛋白增加得最高，分別增加了76.27%和36.11%。馬靜靜等將木薯渣接種到乳酸菌復合系SFC-2，并添加不同量的蔗糖進行發酵。這樣做不僅可以提高木薯渣中的乳酸積累，減少丁酸、甲胺等有害物質的積累，而且改善了木薯渣的飼用適口性和飼料轉化率。艾必燕等以黑曲霉、綠色木霉和根霉R2為發酵菌種，優化木薯渣發酵生產菌體蛋白飼料的工藝，初步確定了木薯渣發酵的適宜條件，即液體菌種添加量為3%，氮源添加量為20%，發酵溫度為37℃，發酵時間為4 d。經驗證，此條件下發酵，飼料中粗蛋白的含量較高，可達到蛋白飼料對于蛋白質含量的要求。

4 木薯渣在動物飼養中的應用

4.1 木薯渣在反芻動物飼養中的應用 由于反芻動物對粗纖維能夠更好地消化吸收，所以木薯渣在反芻動物飼養中的使用較多。張吉鹍等以不同方式添加木薯渣飼喂西本雜牛，研究結果表明木薯渣作為能量補充飼料，用于雜交牛補飼時，可以通過改變補飼方式與增加飼喂次數來調控木薯渣的瘤胃降解速率，使之與苜蓿相似，使得能氮同步利用，從而提高動物的生產性能。唐春梅等研究發現，用低比例的木薯渣替代麥麩能降低夏季肥育牛的飼養增重成本，提高養殖效益，替代量以占精料的7%~14%為宜。蔡永權等以青貯木薯渣為主喂養雜交牛，并適當添喂精料進行育肥，其飼養成本較低，增重速度較快，獲得了較好的經濟效益。張蓮英等在飼糧中添加木薯渣飼喂山羊，發現木薯渣可以替代部分精料而不影響山羊的生長性能。

4.2 木薯渣在豬飼養中的應用 潘蕙華等在瘦肉型仔豬飼糧中加入不同比例的木薯渣，結果表明，用木薯渣配合試驗豬日糧，以小豬階段添加2%、中豬和大豬階段添加6%木薯渣，豬的日增重、飼料轉化率和經濟效益最佳。劉平報道了在仔豬的不同生長階段添加不同比例的木薯渣進行飼喂（替代玉米10%、豆粕15%），結果表明，木薯渣替代部分玉米、豆粕是可行的，對仔豬的生長無顯著性影響，并可降低生產成本。

4.3 木薯渣在家禽飼養中的應用 于向春等研究認為，用發酵木薯渣粉替代相同比例的不同飼料原料對文昌雞雛雞的增重無顯著影響，但可降低飼養成本；經比較發現，用40%米曲霉、20%枯草芽孢桿菌和40%釀酒酵母組成的復合菌劑發酵木薯渣粉，添加比例為15%，用來替代9%玉米粉、3%花生粉和3%麩皮是可行的，能夠得到相對較好的增重效果。韋錦益等用禾本科牧草配合木薯渣發酵飼料飼喂鵝，結果表明，混合飼料對鵝的生長性能沒有影響，反而緩解了青綠飼料的不足，降低了生產成本。

4.4 木薯渣在水產動物飼養中的應用 目前關于木薯渣飼喂水產動物的研究還不多。張偉濤等（2008）分別使用5種發酵木薯渣加入配合飼料中（20%添加量）飼喂羅非魚，然后檢測了魚的生長性能、體內酶活和魚體常規營養成分等指標，結果顯示：5種木薯渣都具有較好的飼養效果，對魚的生長沒有產生不良影響。

5 結論

隨著工業和農業發展的加速，我國每年都有越來越多的木薯渣產生和丟棄，這樣做既是對資源的浪費也是對環境的一種破壞。木薯渣作為飼料資源進行產業化利用不僅能有效提高木薯加工產業的經濟效益，而且能減少木薯加工對環境的影響，也彌補了我國飼料資源的不足。微生物發酵處理明顯改善了木薯渣的適口性，提高了營養價值和飼料轉化率，但是還需要進一步研究發酵工藝和技術指標，使木薯渣的營養特性得到最大程度的發揮，創造出更大的價值。

參與文獻：

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[3] 馬靜靜，王小芬，程序.乳酸菌發酵使木薯渣淀粉殘渣飼料化研究[J].農業工程學報，2008，（6）：267-272.

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[12]韋錦益，蔡小艷，黃世洋.禾本科牧草與木薯渣發酵飼料配比飼喂鵝試驗初報[J].中國草食動物，2010，31（6）.