林下套种饲草红薯藤及压块加工的营养价值研究

陈丽莉， 冯 燕， 罗迎社， 张党权，3*

(1.中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室， 湖南 长沙 410004； 2.中南林业科技大学流变力学与材料工程研究所， 湖南 长沙 410004；3.中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室， 湖南 长沙 410004)

林下套种饲草红薯藤及压块加工的营养价值研究

陈丽莉1， 冯 燕2， 罗迎社2， 张党权1，3*

(1.中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室， 湖南 长沙 410004； 2.中南林业科技大学流变力学与材料工程研究所， 湖南 长沙 410004；3.中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室， 湖南 长沙 410004)

红薯是我国重要的粮食和饲料作物。采用饲用牧草与小乔木的套种技术，在油茶林下种植红薯藤，刈割后晾晒烘干至含水率为15%后进行干草压块打包贮藏，对压块贮藏前后的红薯藤进行营养物质含量分析比较。压块处理前后红薯藤水分及挥发物、干物质、粗灰分、钙、磷、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、无氮浸出物、总可消化营养成分等10种营养物质的含量分别为1.58、0.95、0.97、0.84、0.77、0.95、0.91、0.98、1.03、1.00。同时测定了红薯藤加工贮藏过程中连续样品中的霉菌及黄曲霉毒素B1的质量浓度，加工前、压缩后及贮藏半年后霉菌的质量浓度分别为800、1 000、1 600 cfu/g，加工前、压缩后及贮藏半年后黄曲霉毒素B1质量浓度则分别为2.0、3.5、4.9 μg/kg。分析结果表明，林下种植的红薯藤营养物质含量与传统种植的红薯藤营养物质含量没有显著差别，且压块加工产品经6个月贮藏后，红薯藤的霉菌及黄曲霉毒素B1的质量浓度较低，达到国家饲料标准要求，为林下饲用植物压制加工与压块储藏提供了技术基础。

林下饲草； 红薯藤； 压制加工； 压块贮藏； 营养物质

红薯原名番薯(IpomoeabatatasLam.)，属管状花目旋花科番薯属一年生草本植物，原产于美洲，又名甘薯、山芋、地瓜等，是世界上重要的粮食及饲料，传入我国后由于其高产稳产、抗灾能力强、容易栽培等特点，成为了我国重要的粮食作物和饲料作物，我国目前已是世界上红薯栽培面积最大的国家，种植面积在670万hm2以上，产量占全世界的80%以上，红薯藤为红薯的茎叶部分，属于红薯的副产品，资源量也十分巨大，每年可产红薯藤2 000万t左右[1]。据我国中药资料记载及现代医药学研究均表明红薯茎叶具有解毒、刺激消化、保护消化道、防止心血管脂肪沉积等作用[2-3]，红薯藤含有丰富的胡萝卜素、维生素C、B1、B2和铁、钙、镁等矿质元素[4-5]，是非常优良的牲畜及家禽饲料。

生态环境是人类生存和发展的基本条件，是经济、社会发展的基础。林下经济是一项充分利用林下的土地资源和林阴优势开展林、农、牧等多种项目的复合经营模式，是民生林业建设的新途径。现阶段发展较多的林下经济建设模式有林草模式、林药模式、林粮模式、林菌模式、林禽模式等5种基本模式[6-8]。红薯藤与林木进行套种有着固着土壤，防止水土流失的作用，且二者均为优质的饲草，易成活，投入少，产出多，在育林的同时又可补充林农经济收入。

1 材料与方法

1.1实验材料

实验材料采集于湖南省长沙市宁乡县南方林下饲用植物与林木套种基地的油茶(CamelliaoleiferaAbel)+红薯藤套种模式区的红薯藤。采用地面干燥法，将红薯藤铺平晾晒，使其水的质量分数低于30%，取100 g草样放入粉碎机中进行粉碎，试样过40目筛，待测。

剩余红薯藤剪短至长度为3～5 cm，晾晒后烘干至含水率为15%，使用萍乡九州精密压块有限公司生产的Y33 - 50型500KN四柱油压机进行草料压块打包，草料压块实验参数压强为20 MPa，温度60 ℃，保压时间2 min，压块后真空包装，避光室温保存194天后进行粉碎，过40目筛，待测。

实验中所使用标准溶液均依据国家标准GB/T 601-2002《化学试剂标准溶液滴定溶液的制备》进行配制。

1.2实验仪器

干燥箱、干燥器、马福炉、纤维素测定仪FOSS FT350、分光光度计、索氏脂肪提取器、电热恒温水浴锅、定氮仪FOSS KT260、消煮炉FOSS DT208、Y33 - 50型500KN四柱油压机等仪器。

1.3方法

(1)水分和其他挥发性物质的测定。依据国家标准GB/T 6435-2006《饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定》进行操作和分析计算。

(2)干物质的测定。除用作饲料的奶制品、动物和植物油脂及矿物质外，饲料中的干物质的含量均可根据水分测定后得到。因本项目所测样品为草料，粗脂肪含量低，因此干物质含量直接使用以下公式计算得出。

计算公式：W(%)=100-w

式中w为饲料中的水分质量分数。

(3)粗灰分的测定。依据国家标准GB/T 6438-2007《饲料中粗灰分的测定》进行材料处理和实验操作。

(4)钙和磷的测定。依据国家标准GB/T 6436 - 2002《饲料中钙的测定》及GB/T 6437 - 2002《饲料中总磷的测定 分光光度法》进行实验操作，两种指标测定中的样品分解均采用干法分解法，在测定粗灰分含量后连续进行。

(5)粗脂肪的测定。依据国家标准GB/T 6433-2006《饲料中粗脂肪的测定》进行实验操作和结果分析。

(6)粗纤维的测定。依据国家标准GB/T 6434-2006《饲料中粗纤维的含量测定过滤法》进行实验操作。

(7)粗蛋白的测定。依据国家标准GB/T 6432-1994《饲料中粗蛋白测量方法推荐法》进行测定。

(8)无氮浸出物(NFE)的计算。计算方法见公式(1)：

(1)

式中，CP、CF、CA、EE分别代表饲草中粗蛋白、粗纤维、灰分和粗脂肪的含量。

(9)总可消化营养成分的计算。采用修奈达氏(SCHNEDER)方法[9]，用饲料成分的分析值求总消化营养成分(TDN)。TDN 的计算方法见公式(2)：

Y=c+b1×X1+b2×X2+b3×X3+b4×X4

(2)

(2)式中：Y—总消化养分(TDN)；X—X1，X2，X3，X4分别代表干物质中 CP、CF、EE、NFE 的质量分数；c—常数；b1，b2，b3，b4分别代表 CP、CF、EE、NFE 所对应的系数，见表1。

表1 干草饲料TDN计算公式系数含义Tab1 CalculatingformulacoefficientinTotalDigestibleNutrientofhay系数名称常数(c)粗蛋白(b1)粗纤维(b2)粗脂肪(b3)无氮浸出(b4)数值2008-1182-26160-0949

(10)霉菌的测定。依据国家标准GB/T 13092-1991《饲料中霉菌的检验方法》进行测定。

(11)黄曲霉毒素B1的测定。依据国家标准GB/T 17480-1998《饲料中黄曲霉毒素B1的测定 酶联免疫吸附法(eqv AOAC方法)》进行测定。

2 结果与分析

2.1红薯藤压块处理前后营养物质测定

红薯藤及其压块贮藏后水分和其他挥发性物质、干物质、粗灰分、钙和磷、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维等10种营养物质的总含量见图1。

图1 红薯藤及加工贮藏后营养物质含量柱形比较图Fig.1 The nutrient content column chart of batatas vine before and after treatment

2.2红薯藤压块处理前后营养物质含量比较

由表2中红薯藤压块处理前后干物质、粗蛋白质、粗脂肪等10种营养物质含量的测定数据可知，湖南省长沙市宁乡县南方林下饲用植物与林木套种基地通过油茶+红薯藤套种模式种植的林下饲草红薯藤含有丰富的营养物质，且与传统种植的红薯藤所含营养物质差别不大[10]。在本实验中，同时测定了压块处理前后红薯藤的营养物质含量。结果表明，通过压块处理及贮藏后红薯藤与仅晾晒处理的红薯藤相比，其粗脂肪、粗蛋白等营养物质没有流失，且因为水分的减少，各营养物质的体积质量均有不同程度的上升，但总可消化营养成分没有差别。

表2 红薯藤及其加工处理后10种营养物质的含量比较Tab2 Thecontentof8kindsofnutrientinbatatasvinebeforeandaftertreatment质量分数(%)质量浓度(g/kg)质量分数(%)质量浓度(g/kg)质量分数(%DM)水分及挥发物干物质粗灰分钙磷粗脂肪粗蛋白粗纤维无氮浸出物总可消化营养成分1123987611116054044363216981889371631122627829218114906405738171870192746958112171/2158095097084077095091098103100 注：1：红薯藤；2：压块贮藏后红薯藤。

2.3红薯藤压块处理前后连续样品微生物质量

浓度比较

本实验同时测定了红薯藤加工过程中连续样品的霉菌及黄曲霉毒素B1的质量浓度。在加工及贮藏过程中，霉菌和黄曲霉毒素B1的质量浓度随着温度升高和贮藏时间会有一定升高，但在本实验中初步压缩加工及真空封存后，贮藏半年的红薯藤样品中所含有的霉菌及黄曲霉毒素B1仍符合国家GB13078-2001饲料卫生标准中部分饲料的标准要求。

表3 红薯藤加工连续样品微生物质量浓度比较Tab3 Themicrobialmassconcentrationofbatatasvinecontinuoussamplesinprocessing红薯藤样品霉菌(cfu/g)黄曲霉毒素B1(μg/kg)处理前80020压缩后100035贮藏半年后160049

图2 红薯藤加工连续样品微生物质量浓度柱形图Fig.2 The microbial mass concentration column chart of batatas vine continuous samples in processing

3 结论与讨论

近年来，国内部分学者对油茶林下套种模式展开了一系列研究[11-13]，林下套种可调节土壤微生物数量，改善油茶林土壤肥力，有利于提高油茶产量，提高油茶林区收益。同时红薯具有低投入、高产出、耐干旱、耐瘠薄等优点，是我国重要的粮食及饲料作物，在我国国民经济中占有重要的位置，其块根除可以作为粮食食用及工业原料进行多种深加工。红薯茎叶中亦含有丰富的营养物质[4，5，14]，必须氨基酸含量丰富[15-16]，是一类非常优良的家畜饲草。

湖南省长沙市宁乡县南方林下饲用植物与林木套种基地内的油茶林为五年生油茶形成的半郁闭林，红薯藤套种于油茶林下，获得了林地早期收益和促进油茶生长的双赢效果。张峰等[17]对不同品种红薯秧营养价值进行了测定和分析，其所测7个品种的红薯粗蛋白质量分数为12.17%～16.38%，平均13.68%；粗脂肪质量分数为2.13%～3.37%，平均2.82%；粗灰分质量分数为8.07%～13.23%，平均10.53%。在实验中，林下套种的红薯藤粗蛋白的质量分数为16.98%，粗脂肪的质量浓度为36.36 g/kg，粗灰分的质量分数为11.16%，结果显示油茶+红薯藤套种模式种植的红薯藤所含营养物质与传统种植的红薯藤营养价值没有显著差异。

实验采用较为传统的地面干燥法进行饲草调制，当含水率降至30%以下后，将红薯藤剪短为3～5 cm长，继续晾晒烘干至含水率为15%后，使用四柱油压机进行草料压块打包，采用的草料压块实验参数压强为20 MPa，温度60 ℃，保压时间2 min，压块后干草进行避光室温保存半年后进行营养物质的含量测定。结果表明压块贮藏后的干草与压块处理前饲草的粗蛋白、粗脂肪等有机质营养成分的含量差别不明显，钙和磷的含量则有少许上升，根据总可消化营养成分的计算可知，两者在可消化营养成分含量上没有差异。

实验针对南方潮湿环境中易霉变的情况，压缩饲草后进行了真空封存，并且测定了红薯藤压缩加工及保存过程连续样品中霉菌及黄曲霉毒素B1的质量浓度，其红薯藤加工连续样品均符合国家GB13078-2001饲料卫生标准中牛羊类饲料卫生标准。在实际生产中，干草品质除受到收获时期和收获茬次的影响外[18，19]，各种调制技术也对干草品质产生影响，饲草经过科学的调制可以得到营养物质全面的优质干草，并且缓解冬季饲草缺乏对反刍家畜养殖的制约。

实验对林下套种饲草的干草调制方法进行了初步研究，为南方林下饲草套种模式的推广及其加工、压制、贮藏等方面提供了一定的理论依据和技术基础。

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(文字编校：杨 骏)

Nutritionalvaluesofinterplantingbatatasvineandits
compressionprocessingproduct

CHEN Lili1， FENG Yan2， LUO Yingshe2， ZHANG Dangquan1，3

(1.Hunan Provincial Key Laboratory of Forestry Biotechnology， Central South University of Forestry and Technology， Changsha 410004， China；2.Institute of Rheological Mechanics and Material Engineering， Central South University of Forestry and Technology， Changsha 410004， PR China；3.The Key Lab of Non-wood Forest Products of State Forestry Administration，Central South University of Forestry and Technology， Changsha 410004， China)

Ipomoeabatataswas an important food and feed crop in China.Batatas was interplanted in theCamelliaoleiferaforest by interplanting technology of forage grass and small trees in this project.The batatas vine after reaped should be dried to 15% moisture content，then compressed into blocks for half year storage.The main nutrient contents of batatas vine before and after treatment，including moisture and volatile matter，dry weight，crude ash，calcium，phosphorus，crude fat，crude protein，and crude fiber were determined by biochemical methods and spectrophotometry.The contents ratio of batatas vine before and after treatment about moisture and volatile matter，dry weight，crude ash，calcium，phosphorus，crude fat，crude protein，and crude fiber，nitrogen free extract and the total digestible nutrients were 1.58，0.95，0.97，0.84，0.77，0.95，0.91，0.98，1.03，and 1.0，respectively.Meanwhile，the mould and aflatoxin B1 mass concentration of continuous batatas vine samples during processing were measured.The mould content of samples which were collected before and after compression and storage six months were 800，1 000，1 600 cfu/g.The aflatoxin B1 mass concentration of those samples were 2，3.5，4.9 μg/kg.The results indicated that the nutrition content was not significant difference between the interplanting batatas vine and the traditional planting.And the analytical result also showed that the batatas vine after treatment was without obvious differences besides a little rise of calcium and phosphorus to the batatas vine before treatment.And the mould and aflatoxin B1 mass concentration of continuous samples collected during processing were up to the Hygienical standard for feeds national standard GB13078-2001.

under-forest grass； batatas vine； compression processing； block storage； nutrition value

2014-10-19

国家林业公益性行业科研专项(201204610)；湖南省科学技术厅科技重点项目(2014NK2005)。

陈丽莉(1982-)，女，湖南省常德市人，讲师，博士，研究方向为植物遗传学。

*为通讯作者。

S 531

A

1003 — 5710(2014)06 — 0052 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 06. 014