木薯渣作为饲料资源的开发与利用

黄 萍 ， 齐仁立

（1.重庆市畜牧科学院，重庆 荣昌 402460；2.农业部养猪科学重点实验室，重庆 荣昌 402460；3.重庆市养猪工程技术研究中心，重庆 荣昌 402460）

1 木薯渣作为饲料资源应用的前景

木薯具有丰富的淀粉含量，被誉为“淀粉之王”，与甘薯和马铃薯合称为世界三大薯类作物，主要栽培于热带和亚热带地区，我国广东、广西、海南、云南、福建等省份均有大量种植，年产量约达到1000万吨。其中，广西省的木薯种植面积和产量最高，约占全国产量的1/2以上。木薯最主要的用途是用于加工木薯淀粉，可以广泛应用于食品、制糖、医药、饲料、纺织、造纸、化工等多个行业。木薯渣是木薯提取淀粉后的下脚料混合物，主要由木薯的外皮、内部的薄壁组织和大部分有毒的氰苷类物质组成。当前，一般采用湿法加工获得木薯淀粉，每加工1000kg木薯会产生含水70%左右的木薯渣约700kg，全国每年可以产木薯渣数百万吨。

目前，国内外对木薯渣的开发主要是用来制造单细胞蛋白、酒精和栽培菌菇等，但使用量很小，大量的木薯渣被丢弃，既是一种资源浪费，也会对环境造成一定程度的污染破坏。随着产量的不断增加，木薯渣的再利用已成为一个亟需解决的问题。近年来，木薯渣作为新型饲料资源开发利用受到了国内外的普遍重视。

2 木薯渣的营养成分

新鲜木薯渣的主要成分是淀粉、纤维素和少量蛋白质，水分含量较高，约达到70%~80%。一些学者已经对木薯渣中的营养元素作了定量分析，在木薯渣中非氮化合物的含量高达78.7%（以干物质计），主要成分是可溶性的淀粉化合物（单糖和淀粉）。此外，木薯渣中还含有多种对动物健康有益的微量元素，如铜、锌、锰等。胡忠泽等检测了木薯渣的营养物质含量，具体见表1。

表1 木薯渣的营养成分mg/kg

3 木薯渣的加工处理

在实际应用中，国内外对于木薯渣制作饲料主要有三种处理方法：第一种是以鲜湿状态直接添加能量蛋白质饲料制成配合饲料；第二种是干燥成颗粒后作为能量饲料或者粗饲料；第三种是添加微生物制成发酵饲料。这三种处理方法的工艺都不完全成熟，处理质量参差不一，饲喂效果不佳。为了提高木薯渣的利用价值，变废为宝，有必要对其加工处理手段进行研究并加以改进。

3.1 传统使用方式 在广西等木薯主产地，有的饲养户会直接把鲜木薯渣拌入饲料喂猪。但由于鲜木薯渣水分含量很高，并且存在大量的可溶性营养物质，这就给其保存和运输带来了很大困难。鲜木薯渣如果储存不当很容易霉变，直接饲喂动物会引起中毒或消化系统疾病，影响动物的健康生长。另外，鲜木薯渣的粗纤维含量较高，不易消化且适口性较差，动物对其采食量很低，甚至会拒绝食用。

为了解决鲜木薯渣不易保存易发霉的缺点，比较经济快捷的处理方式是将鲜木薯渣沉降进行机械脱水，然后经干燥处理就可以直接作为原料添加到动物的配合饲料中。这种处理能够降低木薯渣的水分含量，不易霉变，但是依然没有从根本上改变其粗纤维含量高，适口性差的弊端。

3.2 发酵木薯渣的生物利用 木薯渣生物处理技术就是在霉菌、酵母菌、芽孢杆菌及相关化学物质的综合作用下，进行一系列的复杂的生物化学作用，改变木薯渣的物理、化学性质，使其所含的粗纤维降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖、氨基酸等小分子物质，从而提高饲料的消化吸收率，起到深度生化加工的作用。同时，在木薯渣生物处理过程中还可能产生并积累大量营养丰富的微生物菌体蛋白及其他有用的代谢产物，如有机酸、醇、醛、酯、维生素、抗生素、微量元素等，使饲料变软变香，营养增加，并含有多种消化酶、多种促生长因子，从而增强动物的抗病能力，促进动物的生长发育。有些代谢产物对饲料还具有防腐作用，如乳酸、醋酸、乙醇等，能延长饲料的保质期。此外，发酵过程中还可能杀死大部分的有害微生物，如肠道寄生虫等。

利用生物发酵技术将木薯渣变为动物饲料的原料替代品（可替代玉米的比例为20%~25%），多项营养指标等同玉米，矿物质、维生素、氨基酸等部分指标甚至超过玉米。经生物发酵处理后，木薯渣的营养成分含量有了大幅度提升，其利用率也得到了大大提高，具体指标见表2。此外，发酵木薯渣含有大量的益生菌群，可提高动物的生产性能和饲料报酬，减少抗生素的使用量。在木薯渣的营养成分结构得到改善之后，就会有效地促进畜禽生物转化效率。同时，还可以提高粗蛋白和粗脂肪的消化率，促进与细胞壁结合的矿物质的吸收；提高小肠绒毛的完整性，促进小肠对营养物质的吸收。

表2 木薯渣生物发酵前后的指标考核及评价指标

目前，常规菌种的发酵难以达到完全降解纤维素的目的。只有通过特殊菌群进行生物发酵处理之后，才能将纤维素、半纤维素、木质素、果胶以及其他成分尽可能地转变成畜禽可利用的饲料资源。这需要做好两方面的工作：一是从细菌和真菌中筛选出能够降解木薯渣中纤维素的菌株，通过物理和化学等多种方式诱变，筛选出纤维素酶产量高的菌株作为发酵菌种，初步构建高活力的纤维素内切酶、纤维素外切酶、β-葡萄糖苷酶的基因工程菌；二是研究确定培养基中除木薯渣外的其他添加成分和添加量，研究确定接种量、pH值、发酵温度、发酵时间、通气量等最佳发酵条件。

3.3 生物发酵利用的实际成果 国内一些学者已经对木薯渣的发酵工艺和技术指标作了细致的研究并得到了令人鼓舞的结果。黄金勇等研究发现在木薯渣的青贮过程中，单独使用黑曲霉发酵48 h后再接入植物乳酸菌进行贮存其效果最好，发酵品质达优等，粗蛋白、真蛋白增加得最高，分别增加了76.27%和36.11%。马静静等将木薯渣接种到乳酸菌复合系SFC-2，并添加不同量的蔗糖进行发酵。这样做不仅可以提高木薯渣中的乳酸积累，减少丁酸、甲胺等有害物质的积累，而且改善了木薯渣的饲用适口性和饲料转化率。艾必燕等以黑曲霉、绿色木霉和根霉R2为发酵菌种，优化木薯渣发酵生产菌体蛋白饲料的工艺，初步确定了木薯渣发酵的适宜条件，即液体菌种添加量为3%，氮源添加量为20%，发酵温度为37℃，发酵时间为4 d。经验证，此条件下发酵，饲料中粗蛋白的含量较高，可达到蛋白饲料对于蛋白质含量的要求。

4 木薯渣在动物饲养中的应用

4.1 木薯渣在反刍动物饲养中的应用 由于反刍动物对粗纤维能够更好地消化吸收，所以木薯渣在反刍动物饲养中的使用较多。张吉鹍等以不同方式添加木薯渣饲喂西本杂牛，研究结果表明木薯渣作为能量补充饲料，用于杂交牛补饲时，可以通过改变补饲方式与增加饲喂次数来调控木薯渣的瘤胃降解速率，使之与苜蓿相似，使得能氮同步利用，从而提高动物的生产性能。唐春梅等研究发现，用低比例的木薯渣替代麦麸能降低夏季肥育牛的饲养增重成本，提高养殖效益，替代量以占精料的7%~14%为宜。蔡永权等以青贮木薯渣为主喂养杂交牛，并适当添喂精料进行育肥，其饲养成本较低，增重速度较快，获得了较好的经济效益。张莲英等在饲粮中添加木薯渣饲喂山羊，发现木薯渣可以替代部分精料而不影响山羊的生长性能。

4.2 木薯渣在猪饲养中的应用 潘蕙华等在瘦肉型仔猪饲粮中加入不同比例的木薯渣，结果表明，用木薯渣配合试验猪日粮，以小猪阶段添加2%、中猪和大猪阶段添加6%木薯渣，猪的日增重、饲料转化率和经济效益最佳。刘平报道了在仔猪的不同生长阶段添加不同比例的木薯渣进行饲喂（替代玉米10%、豆粕15%），结果表明，木薯渣替代部分玉米、豆粕是可行的，对仔猪的生长无显著性影响，并可降低生产成本。

4.3 木薯渣在家禽饲养中的应用 于向春等研究认为，用发酵木薯渣粉替代相同比例的不同饲料原料对文昌鸡雏鸡的增重无显著影响，但可降低饲养成本；经比较发现，用40%米曲霉、20%枯草芽孢杆菌和40%酿酒酵母组成的复合菌剂发酵木薯渣粉，添加比例为15%，用来替代9%玉米粉、3%花生粉和3%麸皮是可行的，能够得到相对较好的增重效果。韦锦益等用禾本科牧草配合木薯渣发酵饲料饲喂鹅，结果表明，混合饲料对鹅的生长性能没有影响，反而缓解了青绿饲料的不足，降低了生产成本。

4.4 木薯渣在水产动物饲养中的应用 目前关于木薯渣饲喂水产动物的研究还不多。张伟涛等（2008）分别使用5种发酵木薯渣加入配合饲料中（20%添加量）饲喂罗非鱼，然后检测了鱼的生长性能、体内酶活和鱼体常规营养成分等指标，结果显示：5种木薯渣都具有较好的饲养效果，对鱼的生长没有产生不良影响。

5 结论

随着工业和农业发展的加速，我国每年都有越来越多的木薯渣产生和丢弃，这样做既是对资源的浪费也是对环境的一种破坏。木薯渣作为饲料资源进行产业化利用不仅能有效提高木薯加工产业的经济效益，而且能减少木薯加工对环境的影响，也弥补了我国饲料资源的不足。微生物发酵处理明显改善了木薯渣的适口性，提高了营养价值和饲料转化率，但是还需要进一步研究发酵工艺和技术指标，使木薯渣的营养特性得到最大程度的发挥，创造出更大的价值。

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