桑枝发酵饲料生产工艺研发进展*

黄雨晨 徐开遵 屈达才

(广西大学农学院，南宁 530004)

桑树是桑科桑属(MorusL.)落叶乔木或灌木。中国是蚕桑产业的发源地，拥有丰富的桑树种质资源，亦是目前世界上桑树种植面积最大的国家。2019年，广西蚕区的桑园面积占全国桑园总面积的25%[1]，已连续14年位于全国首位[2]。桑枝是蚕桑产业最大宗的副产物之一，通常1 hm2的桑园能产桑枝12.1 t左右[3]，仅广西蚕区的鲜桑枝条年产量就可达到1 040万t[4]。已有的研究证明桑枝作为饲料的营养价值极高，富含17种氨基酸、纤维素、粗蛋白及多种活性功能成分[5-6]，可满足大多数畜禽动物的营养需求。此外，桑枝中含有的桑辛素、东莨菪内酯等桑叶中相对缺少的成分可帮助禽畜更好地消化[7]。近年来，桑枝饲料在养殖业中的利用日趋受到重视，也具有了一定的规模，但桑枝饲料生产工艺种类繁多，缺乏规范性，难以提供行业性的科学指导。基于此，本文拟对桑枝饲料的发酵制作工艺研发进展进行梳理，并展望桑枝饲料发展方向和提出亟需解决的行业规范化问题，以期为桑枝饲料生产的规范化、产业化发展提供参考。

1 桑枝生物发酵饲料的种类

桑枝的饲料化利用方式多样，可以将收获的桑树枝条经粉碎后添加到禽畜饲料中，或直接将收获的桑树枝条喂养禽畜，由此拓展了传统种桑养蚕的产业链。但目前桑枝在各类畜禽饲料中多以配料或添加物的形式应用，尚没有研发出以桑枝为主料的饲料。因桑枝中的含糖量低于青贮标准，不能进行青贮，只能进行微贮发酵，为此聂良文[8]提出按照加工的难易程度，可将桑枝饲料分为鲜食、粗加工、微贮发酵3类，其中粗加工又可分为切碎利用、粉碎利用及制粒利用。

1.1 桑枝鲜饲料

新鲜桑枝营养丰富并有特殊的清香味，可与玉米、麸皮等简单混合后直接饲喂畜牧类动物，例如牛能够采食经过切细的新鲜桑枝[9]。这种直接以新鲜桑枝投喂的方式操作简单，成本低廉。但新鲜桑枝不易存储，需进行加工才能达到使畜禽“四季有粮”的目的。此外，未经处理的桑枝中含有大量木质素，适口性较差，会导致禽畜对饲料的消化率降低，且如果采用过量的新鲜桑枝饲喂会造成大部分单胃动物拉稀或生长缓慢等不良影响，因而仍需对新鲜桑枝进行加工以改良其风味并增加保鲜效果[10]。

1.2 桑枝粗加工饲料

新鲜桑枝储存困难，因此可将其粗加工成桑枝粉或桑枝颗粒。较常见的粗加工方式为粉碎，目前常用的粉碎方式有直接干燥粉碎、杀青后烘干粉碎、浸提后干燥粉碎3种方式[5]。相对特殊的饲料加工步骤则是将桑枝剥皮后压榨，以木渣和木汁液作辅料，再与保鲜剂以及其他处理好的原料混合[11]。还可采用膨化设备将桑枝条膨化处理，使桑枝的枝条纤维变得柔软，减少桑枝屑对动物食道的损伤，经过膨化处理后其营养成分可达到一级粗饲料的标准[12]。

此外，粉碎的桑枝还可作为辅料或添加剂与其他中药成分混合，加工成具有药用价值的功能性饲料。其处理方法也较为简单，可将桑枝磨粉后与其他原料混合制成饲料，也可将其与其他原料混合后煮沸过滤，然后将滤液做添加剂粗液[13]。桑枝作为辅料或添加剂多体现为药用价值，用以提高禽畜的免疫力以及禽畜的肉质风味。

1.3 桑枝微贮饲料

新鲜桑枝的含水率在75%～85%，不适合直接青贮，并且桑枝中的单宁、植物凝集素等物质会影响非瘤胃动物的适口性甚至影响家禽的肉质，因此新鲜桑枝最好是采取微贮饲料工艺进行加工，即采用微生物发酵加工，由此可获得耐贮藏、适口性好、利用率高以及消除了上述不良物质的粗饲料。

2 桑枝微贮饲料的加工工艺

已有研究表明，对桑枝微贮饲料的加工工艺大致相同，主要环节包括：(1)原料粉碎；(2)菌种复活；(3)菌液配置；(4)调节含水量；(5)封装发酵等步骤。但是，加工工艺流程的设置有差异：颜笑天等[14]、吴世聪[15]是先将桑枝粉碎、膨化后再用菌种进行发酵；而聂良文等[16]是将菌种与原料混合后，先敞口静置22～26 h后再密封发酵；肖正中等[17]则直接将桑枝条与碳酸钙和硝酸铵混合、膨化后，再与发酵菌种和主料混合。加工工艺流程设置的差异对桑枝发酵效果的影响相对较小，影响发酵效果的主要因素仍是发酵菌种以及发酵条件。

2.1 菌种选择

发酵是桑枝微贮饲料加工的核心步骤，发酵效果决定着精加工饲料的质量，有研究表明采用多菌种发酵效果明显优于单菌种发酵效果[18]。在对发酵菌种的选择上，通常采用的是秸秆发酵活杆菌[18]、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌以及嗜热细菌和放线菌等中低温细菌[14-15]。鉴于自配菌种存在一定技术难度，因此目前生产上多采用成品菌种。黄世洋等[17]对目前我国市场上桑枝发酵使用较广泛的几种发酵菌种产品进行测试，结果发现使用新疆海星资环生物科技有限公司的“微贮王”菌种的发酵效果最佳，微贮发酵后桑枝饲料中的粗蛋白含量高于对照组339.31%，但中性洗涤纤维在各试验组的含量最低；而采用加强型秸秆发酵专用剂对桑枝进行发酵后，其中的粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量在各试验组最高。

2.2 发酵条件

发酵条件因各设计方案而呈现多样化，例如发酵温度大多数研究者认为在20～30 ℃之间较合适，但也有少数研究者主张采取更高的发酵温度，如50～60 ℃[19]。另有研究表明，利用侧耳野生菌的驯化菌株PTY1进行桑枝纤维降解发酵，在32 ℃的最适温度下可加速桑枝腐烂过程[20]；大多数乳酸菌的生长最适温度在20～30 ℃之间[21]。关于发酵的湿度，普遍认为相对湿度应控制在70%～90%之间。对于发酵时间，大多数研究者认为应控制在10～20 d较为合适，少数研究者则认为发酵时间应控制在7～10 d或15～30 d[18]。此外，还有一些有特色的发酵条件优化方案，如：有研究者直接利用桑枝本身含有的乳酸菌进行发酵，不额外添加菌种，或添加5%尿素以促进发酵[21，23]；还可通过添加蒸热的酒曲、涠洲黄牛瘤胃液及硫酸亚铁等作为发酵剂增强发酵效果[10，22]；也有直接添加酶类进行发酵的方法。综上，桑枝饲料的发酵条件需要根据添加的菌种或使用目的来确定，目前并没有明确统一的发酵标准工艺条件。

3 桑枝饲料加工生产存在的问题及建议

当前桑枝饲料加工工艺研究及生产应用均已受到业界的广泛关注，但桑枝饲料的加工生产尚缺乏行业标准，虽然发酵生产工艺各有特色，但对发酵的菌种、配比以及发酵条件等缺乏规范的行业标准，严格来讲这样的生产方式更像是升级版的“作坊式”生产。受当前各种条件的限制，业内尚未有一种适合于规模化、标准化生产桑枝饲料的方法被广泛推广应用。因此，针对饲养的畜禽动物种类，在兼顾营养均衡及经济效益的基础上制定出相应的桑枝饲料加工生产的发酵技术规范，应是当务之急。

对于未来桑枝饲料的研发方向笔者认为有如下几点。首先需进行一系列的加工工艺优化研究。例如，为获得最佳的发酵效果可针对发酵菌种的最适配比、最适温度和湿度以及最佳发酵时长等发酵条件进行优化试验，探索出最优的发酵工艺条件，为桑枝饲料的产业化奠定基础。其次可针对饲养的畜禽动物种类及其发育阶段等，进行个性化桑枝饲料配比设计，在充分利用桑枝饲料营养价值的同时提升畜禽动物饲养的经济效益。

此外，桑枝具有资源丰富和成本价格低廉，但运输价格较高等特点，因而其饲料加工厂应靠近主要蚕桑产区建设，将本地桑枝饲料品牌化后通过电商等形式，开通与市场对接的渠道，以打造的桑枝饲料优质产品形成产业扶贫链，助力乡村振兴。