不同处理方法对稻草感官品质及主要营养成分的影响

2016-11-01 21:20郭爱伟杨亚晋
畜牧与饲料科学 2016年10期
关键词:碳酸氢铵氨化质地

赵 丽,杨 帆,谢 瞰,郭爱伟,杨亚晋

(西南林业大学生命科学学院,云南 昆明 650224)

不同处理方法对稻草感官品质及主要营养成分的影响

赵 丽,杨 帆,谢 瞰,郭爱伟,杨亚晋

(西南林业大学生命科学学院,云南 昆明 650224)

旨在研究不同处理方法对稻草感官品质及营养成分的影响。选用优质干稻草,分别用氢氧化钠、尿素、碳酸氢铵、纤维素酶处理,并取相同重量的原稻草,不进行处理作为对照组。结果表明,处理20 d和40 d后,各组稻草感官品质无明显差异(P>0.05),氢氧化钠组稻草呈浅黄色,草香味,质地柔软;尿素组稻草呈金黄色,氨味(放氨后有糊香味),质地柔软;碳酸氢铵组稻草呈浅黄色,氨味,质地柔软;纤维素酶组稻草呈浅黄色,酸香味,质地柔软。稻草处理20 d后,与对照组相比,各处理组CP、EE、Ash、Ca、TP 无显著性差异(P>0.05);稻草处理 40 d 后,与对照组相比,尿素组 CP 提高了 8.86%(P<0.05),尿素组和碳酸氢铵组中CP显著高于其他组,其他养分各组间无显著差异(P>0.05)。稻草经氢氧化钠、尿素、碳酸氢铵、纤维素酶等处理后,可以不同程度地改变稻草的物理特性和营养价值。从感官品质、主要营养成分以及成本来看,尿素和碳酸氢铵处理较经济实用,有利于在生产中推广;而酶处理目前由于成本较高,还有待于进一步研究。

稻草;处理;感官品质;营养成分

我国是农业大国,每年生产的秸秆近6亿t,产量巨大,据估算,占全世界秸秆总产量的20%~30%,其中,稻草年产约1.88亿t。我国稻草资源十分丰富,利用稻草等秸秆农作物发展节粮型畜牧业已是我国畜牧业的主要发展方向之一[1-2]。稻草具有质地坚硬、表皮角质层和硅细胞严密、粗蛋白(CP)低、粗纤维(CF)高等特点,不能有效地被反刍动物利用,因而消化率较低,适口性较差[2],目前利用率尚不足30%,而大多数秸秆被焚烧又会导致环境污染和资源浪费[3-4]。因此,如何利用稻草秸秆中的有效成分,提高秸秆的利用效率,是一个十分重要的课题。目前还未找到效果良好、操作安全简便、易被生产者掌握的稻草处理方法。该研究以此为目的,在前人研究的基础上,进行了氢氧化钠、尿素、碳酸氢铵、纤维素酶处理对稻草感官品质及营养成分的研究,旨在为进一步开发利用稻草资源提供技术参数和理论依据。

表1 各处理的原料配比 g,mL

表2 不同处理对稻草感官评价的影响

表3 处理20 d后对稻草营养成分的影响(风干样基础)%

1 材料与方法

1.1 试验材料 选择清洁、无污染及无霉变的优质干稻草,切碎成2 cm长,按“四分法”分为15等份,每份约200 g。纤维素酶(酶活>15 IU/mg,上海源聚生物科技公司);尿素、氢氧化钠(AR)和碳酸氢铵(AR)。

1.2 主要仪器设备 FOSS全自动定氮仪(KJELTEC 2300)、脂肪测定仪(SZF-06A)、分光光度计(岛津UV2550)、高温炉、干燥箱等。

1.3 试验方法 在参考前人研究的基础上[2,5-6],选用氢氧化钠、尿素、碳酸氢铵、纤维素酶4种不同处理,每种处理做3个重复,处理方法见表1。按照表1的配比配制溶液,然后与稻草混合均匀,装入标本缸中,压紧,密封,标记。取相同量的原稻草,不进行处理作为对照组。

主要指标测定及方法:在第20天、第40天时对各处理组稻草进行感官评价,主要从颜色、气味、质地几个方面,评价参考汤丽琳等[7]采用的方法。同时,在20 d、40 d时从各处理中取样品约90 g,制成分析样品,分别测定各样本的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)、总磷(TP)等主要养分含量。CP采用凯式定氮法、EE采用乙醚浸提法、Ash采用高温灼烧法、Ca采用高锰酸钾法、TP采用比色法[8]。

1.4 数据分析 数据采用SPSS 11.5进行单因素方差分析,统计结果用平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同处理方法对稻草感官效果的影响 由表2可知,与对照组相比,氢氧化钠处理的稻草呈浅黄色,具有草香味,质地柔软;尿素处理后的稻草呈金黄色,有氨味(放氨后有糊香味),质地柔软;碳酸氢铵处理的稻草呈浅黄色,有氨味,质地柔软;纤维素酶处理的稻草呈浅黄色,具有酸香味,质地柔软。

2.2 不同处理方法对稻草主要营养成分的影响由表3和表4可知,稻草处理20 d后,与对照组相比,氢氧化钠处理组、尿素处理组、碳酸氢铵处理组、 纤维素酶处理组 CP、EE、Ash、Ca、TP 各组间无显著性差异(P>0.05);稻草处理40 d后,尿素处理组和碳酸氢铵处理组CP显著高于氢氧化钠处理组、纤维素酶处理组和对照组,与对照组相比,尿素处理组CP提高了8.86%,碳酸氢铵处理组CP提高了6.51%,其他养分各组间无显著差异(P>0.05)。

表4 处理40 d后对稻草营养成分的影响(风干样基础)%

3 结论与讨论

稻草经氨化处理后,可使秸秆中的纤维素、半纤维素与木质素分离,使细胞壁结构疏松,膨胀度增加,同时,有机物与氨发生氨解反应,使木质素与多糖间的酯键遭到破坏,并形成铵盐,使秸秆中CP增加,为反刍动物瘤胃微生物提供氮源,使稻草干物质降解率提高,从而可以改善秸秆类饲料的利用效率[9-12]。稻草经氨化处理,会胁迫细胞理化变性、胞间层构成物分解、多糖物质胶黏软化和糖化,造成氨化稻草质地柔软[13]。尿素、氨化处理稻草后,颜色为金黄色或浅黄色、有氨味、质地柔软。有研究表明,氨化、尿素处理可以使稻草中CP含量提高1倍以上,而氨化、尿素、氢氧化钠、纤维素酶处理对稻草中的 EE、Ash、Ca、P 无明显影响[7]。毛华明等[14]报道,麦秸经尿素处理后CP含量提高2倍,玉米秸秆经液氨和尿素处理后CP含量提高1倍,麦秸和玉米秸秆经氨化处理后,NDF含量下降了7%~8%,ADF含量也有所下降。不同处理秸秆的CP含量依次为:氨化秸秆为10.71%、青贮秸秆为5.87%、碱化秸秆为4.66%,而干稻草CP含量仅为4.94%,氨化能显著提高秸秆CP水平,进而能提高稻草N/OM和N/CHO的比例,其中氨化稻草N/OM和N/CHO比例最高[15]。 刘春龙等[16]研究表明,经尿素处理后,稻草CP含量较对照组提高了10.3%,CF含量较对照组下降了4%,经酶处理后稻草具有酸香味,这可能是微生物繁殖过程中分泌大量有机酸和有活性的蛋白酶,对稻草中的蛋白质进行分解,生成了如谷氨酸、天门冬氨酸等氨基酸,并与钠离子结合生成具有鲜味的氨基酸钠有关。尿素和氨不同的是尿素分解需要时间,所以各处理对CP的影响,可能是处理时间存在差异,纤维素酶在添加量和贮藏时间上都未显著改变秸秆的CP含量[17],该试验结果也反映了这一点。

综上所述,稻草经氢氧化钠、尿素、碳酸氢铵、纤维素酶等处理后,可以不同程度地改变稻草的物理特性和营养价值。从感官品质、主要营养成分以及成本来看,尿素和碳酸氢铵处理较经济实用,有利于在生产中推广;而酶处理的稻草具有酸香味,质地柔软,目前由于成本较高,还有待于进一步研究。该研究初步探讨了几种处理方法对稻草感官品质及营养成分的影响,但对于处理的深层次机理还有待于研究,尤其是纤维素酶。

[1]张浩,邹霞青.不同处理稻草纤维类物质瘤胃的降解特性[J].福建农业大学学报,2000,29(1):81-86.

[2]张浩.不同处理稻草的营养成分及干物质降解率比较[J].中国畜牧杂志,2000,36(6):25-27.

[3]单洪涛,吴跃明,刘建新.氨化处理对豆秸营养价值的影响[J].中国饲料,2007(8):37-38.

[4]吕贞龙,陈后庆,尹召华,等.小麦秸秆氨化中尿素氮水平对其品质的影响[J].饲料工业,2007,28(23):26-28.

[5]邱向锋,管斌,乔抚顺,等.饲用稻草预处理的研究[J].粮食与饲料工业,2006(2):31-32.

[6]王博,许宇薇,瞿明仁,等.微生物制剂对稻草感官品质及营养价值影响[J].饲料研究,2012(7):8-10.

[7]汤丽琳,夏先林,张丽,等.不同处理方法对稻草营养成分影响研究[J].草业科学,2002,19(7):26-29.

[8]张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术 [M].3版.北京:中国农业大学出版社,2007.

[9]谭年年,牛志芳,任吉虎,等.氨化麦秸育肥肉牛效果分析[J].黄牛杂志,2000,26(2):45-47.

[10]ALVIRA P,TOMÁS-PEJÓ E,BALLESTEROS M,et al.Pretreatment technologies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic hydrolysis:A review [J].Bioresource Technology,2010,101 (13):4851-4861.

[11]常娟,卢敏,尹清强,等.秸秆资源预处理研究进展[J].中国农学通报,2012,28(11):1-8.

[12]王佳堃,刘建新.预处理改善农副产品饲料价值机理的研究进展[C]//李德发.动物营养研究进展论文集.北京:中国农业科学技术出版社,2004:272-284.

[13]薛志民,邹霞青,郑伸坤.氨化与微贮稻草显微组织结构的比较[J].福建农业大学学报,1997,26(2):223-227.

[14]毛华明,冯仰廉.尿素和氢氧化钙处理作物秸秆提高营养价值的研究[J].中国畜牧杂志,1991,27(5):3-6.

[15]刘凯玉,张永根,辛杭书,等.不同处理水稻秸秆营养成分及其瘤胃降解特性研究 [J].中国畜牧杂志,2014,50(7):57-61,101.

[16]刘春龙,孙凤俊,李长胜,等.不同的处理方法对稻草营养价值的影响[J].黄牛杂志,2002,28(1):28-29.

[17]杨连玉,中岛芳也.化学和生物学处理对玉米秸秆营养价值的影响[J].吉林农业大学学报,2001,23(1):83-87.

Effect of Different Processing Methods on Sensory Quality and Main Nutritional Components of Straw

ZHAO Li,YANG Fan,XIE Kan,GUO Ai-wei,YANG Ya-jin
(College of Life Science,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China)

The aim of the present study was to evaluate the effect of different processing methods on sensory quality and of nutritional components of straw.The dry straw with high quality was used as material and processed with sodium hydroxide,urea,ammonium bicarbonate and cellulose,and the straw of the same weight without any processing was used as control.The results showed that after processing for 20 days and 40 days,there were no significant differences in sensory quality between the straw processed with varied processing methods (P>0.05):the straw processed by sodium hydroxide was light yellow colored and soft;the straw processed by urea was golden yellow colored and soft with ammonia smell(with burned aroma after release of ammonia);the straw processed by ammonium bicarbonate was light yellow colored and soft with ammonia smell;the straw processed by cellulose was light yellow colored and soft with sour flavor.After processing for 20 days,no significant differences were observed in content of CP,EE,Ash,Ca and TP between control group and processing groups(P>0.05).After processing for 40 days,compared with control,the content of CP of the straw processed by urea was increased by 8.86%(P<0.05);the content of CP of the straw processed by urea and ammonium bicarbonate was significantly higher than that of other groups;there were no significant differences in content of the other nutritional components between different groups(P>0.05).The combined data revealed that the physical traits and nutritive value of the straw processed with sodium hydroxide,urea,ammonium bicarbonate and cellulose was improved in different degrees.In consideration of the sensory quality and processing cost,the processing methods with urea and ammonium bicarbonate was economical and practical,indicating a potential promotion advantage in production.Due to the higher processing cost,the application of processing method with cellulose was limited,and further study on this method was needed.

straw;processing;sensory quality;nutritional components

S816.501.5

A文章顺序编号:1672-5190(2016)10-0043-03

2016-09-20

项目来源:云南省优势特色重点学科生物学一级学科建设项目(50097505);云南省林学一流学科建设项目。

赵丽(1989—),女,硕士研究生,主要研究方向为动物营养。

杨亚晋(1986—),女,助理实验师,硕士,主要从事动物营养与饲料科学的教学和科研工作。

(责任编辑:慕宗杰)

猜你喜欢
碳酸氢铵氨化质地
碳酸氢铵分解性能及其施肥方法探讨*
饲喂氨化草喂肉牛效果好
跟踪导练(四)4
不同添加剂对碳酸氢铵分解性能的影响
碳酸氢铵十大施用禁忌
TEXTURE ON TEXTURE质地上的纹理
天然印花与飘逸质地抒发海滩度假风的魅力
养殖奶牛学问多
威宁地区玉米秸秆的氨化制作及应用
匀质地下管线大变形的控制微分方程及其近似解