玉米芯的营养价值、加工利用及在畜牧业生产中的应用

葛文霞，柳旭伟，张文举，杨力伟，刘晓娜

(1.新疆农业职业技术学院动物科技学院，新疆 昌吉 831100； 2.石河子大学动物科技学院，新疆 石河子 832000)

玉米芯的营养价值、加工利用及在畜牧业生产中的应用

葛文霞1,2，柳旭伟1,2，张文举2，杨力伟1，刘晓娜1

(1.新疆农业职业技术学院动物科技学院，新疆 昌吉 831100； 2.石河子大学动物科技学院，新疆 石河子 832000)

玉米芯是玉米在生产和加工过程中产生的一种副产品。综述了近几年国内外关于玉米芯营养价值、加工利用的方式和在畜牧业生产中的应用的有关研究进展，为进一步提高玉米芯的利用率提供了参考。

玉米芯；营养价值；加工；畜牧业；生产；利用

在世界粮食生产中，玉米是一种非常高产的粮食作物，是主要的粮食作物之一。我国2016年的玉米产量约2.2亿t。玉米芯又称玉米轴，一般占玉米总质量的20.0%～30.0%左右，是玉米加工生产过程中的一种副产品，即玉米果穗去籽脱粒后的穗轴。我国目前每年约有4 000万t的玉米芯，玉米芯资源十分丰富。玉米芯具有吸水性强、组织均匀、韧性好、硬度适宜和耐磨性好等优点，是一种可回收利用的资源[1]。同时，玉米芯含有粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、矿物质等，具有可利用的价值。但是，目前对玉米的研究和利用主要集中在其可食部分即玉米粒的部分，而对于玉米芯研究和利用则较少进行，绝大部分的玉米芯都被当作燃料烧掉或丢弃或被廉价出售后当作沤肥，这不仅造成了很大的资源浪费，而且也对环境造成了严重污染，影响了生态平衡[2-3]。

近年来，随着科学技术的不断进步，人们加大了对玉米芯的开发和利用，玉米芯被用于木糖醇、木糖、糠醛、低聚木糖、葡萄糖、饴糖、平菇、黏合剂、乳酸和纳米粒子等一系列的高附加值产品的生产，但用量较少[1]；也有研究将玉米芯用作兽药载体、饲料预混料载体、农作物栽培料等，其年收购量也仅占其总量的10%～15%。随着畜牧业的快速发展，如何更加合理地对玉米芯进行综合开发利用，研究和开发出更多的适应市场需求的产品，尤其是饲料产品，不仅有利于缓解粮食紧缺与饲料原料短缺之间的矛盾，还具有较大的经济价值和社会价值。

1 玉米芯的营养价值

纤维素和木质素是构成玉米芯的主要组成成分，其还含有氨基酸、维生素以及铁、钾、镁、硫等多种矿物质元素。陈志强等[4]对宁夏地区玉米芯的营养成分进行了测定，其测定结果表明，宁夏地区玉米芯平均含粗蛋白质2.42%、粗纤维35.42%、粗脂肪0.36%、粗灰分2.77%、酸性洗涤纤维42.49%、中性洗涤纤维79.13%、酸性洗涤木质素5.77%、钙0.120 1%、磷0.039 9%、无氮浸出物50.53%。测定的玉米芯总能为17.42 MJ/kg、其有效能分别为：奶牛产奶净能为3.66 MJ/kg、肉牛能量单位为0.35 RND、家禽代谢能为2.21 MJ/kg、猪代谢能为1.28 MJ/kg。陈家明等[5]对市场上常见的超甜玉米、甜玉米和两种糯玉米煮熟前后，共8个样品的玉米芯的营养成分进行了测定，其测定结果表明，除水分外，玉米芯的主要成分是纤维素和淀粉，其中甜玉米芯中的纤维素含量最高，可达0.3 g/g；淀粉含量在糯玉米芯中比非糯型高50%，经过蒸煮之后，糊化作用可导致糯玉米芯的淀粉损失高达50%；玉米芯中的多酚质量分数≥1.34%，其中黄酮含量最高可达到0.05 mg/g；在8种玉米芯中，氨基酸含量基本相近，其中络氨酸和蛋氨酸含量最低，而脯氨酸和谷氨酸含量则最高；在8种玉米芯中，熟的甜玉米芯中所含氨基酸总量最高，可达14.94 mg/g，必需氨基酸质量分数占到31.88%；玉米芯中的矿质元素非常丰富，其中铜含量最高，为5.61～24.23 mg/g，其次是钾和镁分别为1.33～6.99 mg/g和2.13～4.41 mg/g。

2 玉米芯的利用方式

2.1直接饲喂利用

玉米芯经晒干、粉碎并与其它饲料原料合理搭配后便能成为饲料而直接给家畜食用。但是用玉米芯直接进行饲喂，由于其纤维素含量高，所以适口性较差，并且容易导致家畜消化不良。因此，在利用玉米芯直接饲喂家畜的时候，应先将玉米芯粉碎成粉状或沫状，再经用适量温水浸泡约12 h后，待其软化或用水将其煮熟，保证玉米芯的水分达到55%～65%，再按照8%～10%的比例混匀到日粮中即可饲喂，注意其最高添加量不能超过25%。该方法即可节省饲料，又对增加家畜的采食量、扩大胃肠的容积、促进排粪等均有较好的作用[4,6]。

2.2用酶制剂进行处理

用单一或复合酶对玉米芯进行处理，是利用酶的生物催化分解的能力，以降解玉米芯中主要的纤维素和半纤维素，从而生成易于被家畜消化和吸收的糖类、氨基酸、维生素等营养价值高的成分，以提高玉米芯的饲用性和利用率[7-8]；酶解玉米芯，先要将玉米芯除杂粉碎后，再加入载体玉米粉或麸皮，比例为玉米芯粉∶玉米粉∶麸皮为100∶2∶3，与2%的食盐溶液和以纤维素酶为主的酶制剂按照100 kg∶(100～250)L∶(150～500)g的比例混合，其水分应保持在65%～70%，充分的拌匀后，逐层的装入发酵池中，压实密封后，25℃左右夏季贮存2～3 d，冬季贮存7 d左右后，即可开启饲喂家畜[9-10]；经过酶解后的玉米芯呈现黄褐色、黄白色或暗褐色，质地疏松、柔软，并且具有水果香味或酒香味。在使用酶解玉米芯饲喂时，用量应该由少到多或者将其与精料或其他的饲料混合进行饲喂。奶牛饲喂量一般为20～12 kg/d，肉牛为8～12 kg/d， 肉羊为1.5～2.5 kg/d[9]。

2.3利用微生物进行发酵

2.3.1用EM制剂进行处理

EM(effective microorganisms) 制剂是由多种有效的微生物(主要包括：光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属 80余个微生物)组成的有益微生物群落，性能稳定，对人和动物无毒副作用。因此，在畜牧业中被广泛的应用。使用EM制剂处理玉米芯，要先将玉米芯粉碎，颗粒直径小于5 mm；在其上面用稀释的EM制剂按照30%～35%比例喷洒，其稀释的EM制剂按照EM原液∶红糖∶水为1∶1∶500的比例现用现配；将加入EM制剂的玉米芯混合拌匀，使得玉米芯的湿度达到双手挤压不滴水，松手即散的标准；然后将玉米芯填入窖池或转入塑料袋，层层压实，在20～28℃条件下玉米芯发酵10～30 d后即可饲喂家畜[11-12]。经过EM制剂发酵处理的玉米芯具有独特的风味(浓郁酒曲香味)，质地较为柔软，适口性好，成本低廉。

2.3.2用固态发酵技术进行处理

越来越多的科学家利用微生物菌种来发酵玉米芯，从而制作菌体蛋白质饲料。使用微生物菌种发酵处理玉米芯，是以玉米芯或者玉米芯水解后的残渣为原料，以豆粕、花生粕、玉米粉、秸秆、麸皮和尿素等作为辅料，水∶料为1∶2，其料的湿度以手能捏成团，但指缝有液体渗出又不下滴为宜。然后接种菌种(其使用的菌种主要以黑曲霉、康宁木素、白地酶和YTM 霉菌等为主)在发酵培养基上，将其搅拌均匀，在29～30℃条件下发酵4～9 d，即可得到菌体蛋白质饲料。使用该技术获得的菌体蛋白质饲料具有风味浓郁清香、色香味俱佳的特点[13-15]。玉米芯经微生物发酵后，其混合饲料中的粗蛋白质含量有所提高，同时适口性提高，增加了动物的采食量，其在饲料资源开发的方面具有巨大的应用前景。但是该项技术在操作上也十分复杂，同时也需要在专业技术人员或专业技术人员指导下才能制作出品质较好的饲料，所以在一定程度上限制了其推广应用的范围。

2.3.3用瘤胃内容物进行混合处理

利用瘤胃内容物中的自身微生物发酵处理玉米芯，可以有效较低玉米芯中粗纤维的含量，增加粗蛋白质的含量。同时也可以用来代替单胃动物饲料中的部分精料，从而降低饲养成本，提高经济效益。用瘤胃内容物混合处理玉米芯，要将玉米芯按照30%的比例添加到瘤胃内容物中，混合均匀，pH值和水分分别控制在6.0～7.5和60%～65%，然后再装入到发酵瓶内密封，在30℃条件下发酵96 h即可饲喂家畜；处理后的玉米芯质地柔软，呈淡黄色，具有酸甜的乳酸味[16]。

3 玉米芯在畜牧业生产中的应用

3.1玉米芯在养牛业中的应用

玉米芯由于含有大量的纤维素，其自身的适口性差，难以被家畜消化、吸收和利用，对玉米芯进行合理的加工处理后，可提高其营养价值成为牛羊的饲料，对反刍动物尤其是牛羊的饲养具有重要的意义。

3.1.1玉米芯对肉牛的饲喂效果

王利华[17]在12～15月龄杂交肉牛的日粮中平均每天用10 kg甜玉米芯替代4 kg青草，试验结果表明试验牛的日增重较对照组提高了29.48%，成本降低了16.90%。程连[12]将EM制剂处理后的玉米芯按照50%添加到日粮中饲喂12～15月龄肉牛，研究表明处理后的玉米芯适口性提高，肉牛采食量增加，饲料的报酬率提高，其育肥的效果要优于未处理的玉米芯。马君峰[18]用酶制剂处理后的玉米芯按照30%添加到日粮中饲喂18月龄肉牛，研究发现酶处理后的玉米芯有助于促进肉牛的消化和吸收，降低料重比，提高肉牛的饲喂效果，从而提高肉牛养殖的经济效益。志莉等[19]用玉米芯-柑橘混合青贮按照40%添加量代替部分日粮中的牛鞭草，试验结果表明，试验组能提高肉牛的采食量、消化率和平均日增重。

3.1.2玉米芯对奶牛的饲喂效果

何春玫等用微贮处理后的玉米芯按照17.98%比例添加到日两种饲喂3.5～6.5岁、2～4胎次的奶牛，其试验结果表明，试验组的产奶量比饲喂传统青贮秸秆的对照组的产奶量提高了2.42%，乳脂率平均提高了2.23%，乳蛋白的含量降低了1.92%，而且对于大规模的奶牛养殖场具有显著的经济效益[20]。

3.2玉米芯在养羊业中的应用

岳斌等[7]用不同剂量酶制剂处理后的玉米芯按1.5～2.0 kg/d饲喂肉羊，试验结果表明，用0.15%复合酶处理的玉米芯饲喂肉羊的效果最好，其日增重提高了16.82%(Plt;0.01)，而料重比降低了6.99%。胡发成等[21]用多功能的微生物菌群处理后的玉米芯饲喂8月龄甘肃高山细毛羯羊羔羊，研究发现其可使试验羔羊的采食量增加，日增重较对照组显著提高，羔羊育肥的成本大大降低。

3.3玉米芯在养猪业和养鸡业中的应用

孙德成等用瘤胃内容物和30%的玉米芯发酵饲料代替12%的猪基础料，试验结果表明其可使猪的日增重提高81 g，每公斤体重增重的饲料成本降低0.67元；使用该发酵料替代9%的产蛋鸡全价料，在不影响产蛋性能的前提下有效的降低饲料成本，而料蛋比下降0.21，其经济效益十分明显[16]。

3.4玉米芯在其它方面的应用

在肉鸭和獭兔的饲料中，添加10%玉米芯发酵饲料，可以使其平均增重的成本降低，粪便中的大肠杆菌数量减少，饲喂效果佳[22]。封功能等用添加了不同水平发酵玉米芯的饲料饲喂异育银鲫，其研究结果表明，在饲料中添加5%的经发酵处理的玉米芯饲喂异育银鲫是切实可行的，但随着饲料中的发酵玉米芯添加量的增多，鱼体的饲料总消化率、增重率呈降低的趋势，鱼体肌肉中的粗灰分、钙含量呈增多的趋势[23]。杨桂芹等测定了基于小麦秸和玉米芯饲料对肉兔的表观消化能和主要营养物质的表观消化率，其试验结果表明，玉米芯的总能、饲料表观消化能和能量表观消化率的平均值分别为：16.25 MJ/kg、2.00 MJ/kg和12.33%；玉米芯的干物质、粗蛋白质、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素、粗脂肪、粗灰分、钙、磷和无氮浸出物的表观消化率的平均值分别为：11.06%、50.44%、-26.13%、-9.95%、-20.84%、-4.78%、78.43%、37.60%、12.25%、-93.85%和14.38%[24]。田刚等用不同水平的菜籽粕和玉米芯代替肉兔饲料中的苜蓿草粉，试验结果表明，肉兔饲料中添加8%～24%的菜籽粕和玉米芯的混合物(按质量比1∶ 1 混合)，短期内是不会对肉兔的生理机能产生明显的不利影响。但从肉兔生产性能和健康的角度考虑，建议肉兔饲料中的菜籽粕和玉米芯混合物的用量不要超过16%[25]。

4 小结

我国是人口大国，对于肉、乳、蛋等动物产品的需求量十分巨大，玉米芯作为一种非常规饲料资源，而在我国目前利用率不高的前提下，大力开展对玉米芯的开发和利用具有十分重要的社会意义和经济意义。在今后的研究中，要加大对玉米芯的加工利用方式的研究，加大研究各种酶制剂和微生物对玉米芯的酵解作用，提高玉米芯的营养价值，从而提高其利用率并扩大其使用的范围，为畜牧业的发展提供又一饲料来源。

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(责任编辑：梅竹)

Nutritionalvalue，processingandapplicationofmaizecobinlivestockproduction

GE Wen-xia1,2,LIU Xu-wei1,2,ZHANG Wen-ju2,YANG Li-wei1，LIU Xiao-na1

(1.College of Animal Science and Technology,Xinjiang Agricultural Vocational College，Changji 831100,China; 2.College of Animal Science and Technology，Shihezi University，Shihezi 832000，China)

Corn cob is a by-product of maize production and processing.We mainly expounded the related research progress of nutrition value，processing way and its application in animal husbandry production about corn cobs both at home and abroad in recent years，to provide reference for further utilization of corn cob.

corn cob;nutritional value;processing;animal husbandry;production;using

2017-07-31；

2017-11-20

非常规饲料资源-玉米芯的开发与利用；新疆农业职业技术学院科研基金项目(XJNZYKJ2014006)；放牧牛羊营养均衡需要研究与示范；公益性行业(农业)科研专项经费项目(201303062)。

葛文霞(1981-)，女，副教授，主要从事动物营养与饲料加工的研究。

柳旭伟(1980-)，男，副教授，主要从事动物传染病的诊断和防治。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.01.012

S816.9

A

1003-6202(2017)11-0051-04