马铃薯在我国的栽培历史悠久,是重要的粮食和经济作物。马铃薯产量高、耐贫瘠性强、营养丰富。近年来我国马铃薯种植生产稳定发展,覆盖范围不断扩大[1]。同时,马铃薯生产中附带的茎叶垃圾和加工中的薯渣废弃物也大幅度增加。由于这些类废弃物的资源不易加工处理、再利用困难。长时间搁置会污染环境,造成不良后果。1马铃薯饲用价值的分析马铃薯的饲用部位可以是秧藤也可以是薯块,其中秧藤的饲用主要为青贮,方式包括单独青贮、与其他农作物秸秆混合青贮、添加生物制剂青贮[2]。将发酵马铃薯渣作为动物饲料使用具有很好的饲喂效果,不仅可以提高动物生产性能,还可以提高经济效益[3]。鲜薯渣中含水量高达80%,自带菌多达33种,不易储存、易腐败变质。但因其含有大量的纤维素、果胶及少量蛋白质等可利用成分,具有很高的开发利用价值[4]。然而,马铃薯植株中含有龙葵素。龙葵素是一种有毒的糖苷生物碱,安全含量不会导致中毒(安全标准为20 mg/100 g)[5],适宜浓度甚至具有一定的抗肿瘤作用,但超过安全含量就会产生中毒现象[6]。马铃薯的花、叶、茎中龙葵素含量高于块茎,块茎在发芽或薯皮变绿时,龙葵素含量也会增高,所以对于马铃薯的饲用化,降低龙葵素含量成为必要条件。2马铃薯渣饲用的研究现状马铃薯渣是淀粉生产过程中获得的农业废弃物之一,富含淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、蛋白质、游离氨基酸和盐等营养物质[7]。马铃薯渣虽然含水量很高,但是以水分嵌入的方式存在,所以表现为胶体性质、黏性高。对马铃薯渣的再利用研究方向越来越广,如添加薯渣对小麦面团特性的影响[8-9]、薯渣作物过氧化物酶来源的研究[10]、薯渣在饲料酵母生产中的应用[11]、薯渣中膳食纤维的提取和利用[12]、薯渣制成活性炭吸附剂的研究[13]等。2.1青贮青贮饲料是一种比新鲜饲料好贮存、耐贮存,比干饲料营养全面、适口性好的动物饲粮。马铃薯渣青贮过程是通过微生物厌氧发酵产生的有机酸使得新鲜材料得以长期保存。魏海燕等[14]为分别以马铃薯淀粉渣、马铃薯淀粉渣混合玉米粉、马铃薯淀粉渣混合燕麦草粉作为青贮原料,添加乳酸菌进行处理,研究表明,马铃薯淀粉渣中添加玉米粉混合青贮效果最好,并且添加乳酸菌剂提高饲喂价值。王典等[15]通过精料、全株玉米青贮料和马铃薯淀粉渣-玉米秸秆混合青贮料的不同组合试验,得出马铃薯淀粉渣-玉米秸秆混合青贮料的添加可以代替肉羊饲粮中的75%全株玉米青贮饲料的结论。郝松华等[16]以青贮马铃薯渣为对象通过尼龙袋法研究其瘤胃降解特性,发现青贮马铃薯营养成分丰富且降解率较高,可在肉羊养殖中作为较好粗饲料。张新[17]研究马铃薯淀粉渣青贮对肉羊生长的影响,发现马铃薯淀粉渣青贮饲喂肉羊效果良好,替代60%的羊草效果最佳。Zunong等[18]研究认为,添加马铃薯渣青贮饲料喂养奶牛,能够影响牛奶的脂肪酸组成。闫晓波等[19]研究表明,马铃薯渣和玉米秸秆混合青贮部分或全部替代全株青贮玉米饲喂奶牛,能够提高牛奶品质,降低饲养成本。2.2发酵相对于青贮,马铃薯渣饲用化的处理更偏向于发酵法,即利用添加微生物或菌剂,使薯渣发酵产生微生物蛋白和酶等所需物质,以形成优质饲料。Wang等[20]通过建立模型来评估马铃薯渣作为一种新型家禽饲料的用途,分析该饲料的主要营养成分、毒理学效应和安全性,认为经过固态发酵技术转化的马铃薯渣,可以作为一种安全的新型饲料喂养家禽。罗仓学等[21]选用黑曲霉、啤酒酵母对马铃薯渣进行固态发酵,得到营养品质好,更利于动物消化吸收的蛋白饲料。任雅萍等[22]研究发现,向马铃薯渣中接入酵母菌、黑曲霉及米曲霉发酵剂能大幅度提高发酵产物蛋白酶、纤维素酶、果胶酶及植酸酶活性。萨仁呼等[23]选用植物乳杆菌,以鲜马铃薯渣混合小麦麸皮、玉米蛋白粉为发酵底物进行固态发酵,结果表明,在适宜的菌液量、发酵温度、发酵时间下制备的马铃薯渣生物饲料粗蛋白质和粗纤维均达到作为蛋白质饲料的要求。贾军等[24]通过连续限制性培养的方法,获得一组使玉米秸秆与马铃薯渣混合饲料发酵的低温复合菌系,接种此菌系可以明显改善玉米秸秆与马铃薯渣混合发酵饲料的品质。3马铃薯渣饲用潜力开发的限制因素3.1马铃薯渣的特性马铃薯渣营养成分丰富,但含量很低,大部分为水分,干物质不足10%,且含有毒物质龙葵素。有研究从马铃薯渣中分离出33种微生物菌株,包含28个细菌,4个霉菌和1个酵母菌[7],高含水量和丰富微生物的因素导致薯渣易腐败变质、贮藏和运输困难。杜静[25]利用半纤维素酶、纤维素酶、果胶酶、植物乳杆菌的酶法结合发酵处理,通过马铃薯渣中有机酸含量提高、pH值降低以及半纤维素、纤维素和果胶的脱除,改善马铃薯渣防腐和干燥性能。李彦杰等[26]通过芽期和发酵期对马铃薯中龙葵素含量的动态分析,表明固态发酵能有效降低马铃薯渣饲料中的龙葵素含量和提高营养品质。3.2马铃薯渣的综合利用率低且饲用技术推广困难马铃薯渣适口性差,直接作为禽畜饲料效果不佳,必须经过专业的技术处理才能使用。但由于马铃薯渣产生的季节性很强,工业化加工处理难以形成,小作坊式容易出现管理和技术不到位,造成利用率下降的现象。且马铃薯淀粉渣的饲用化处理涉及适宜菌种的添加、发酵时间和温度的确定、功能物质的提取等,均需要专业的技术支持,而此类技术推广对于不成规模的小作坊和普通农户难度很大。3.3马铃薯渣的饲用化意识不足目前,人们对于马铃薯渣的饲用化意识薄弱,对禽畜的影响研究也不足,所以马铃薯渣的饲用化只处于开发利用的初级阶段。4马铃薯渣饲料化的应用前景目前,马铃薯渣脱水干燥、半固态发酵以及青贮均需要深入研究,而马铃薯渣作为饲料在猪、牛、羊及各类家禽上的饲用效果也需要系统化研究。张凡华等[27]利用发酵马铃薯淀粉渣饲喂育肥肉羊,发现另喂发酵马铃薯淀粉渣的试验组比对照组日增重增加37.55 g,极显著高于对照组。梅宁安等[28]研究表明,饲喂发酵马铃薯渣、葡萄渣颗粒+青贮饲料+干草饲料的试验组比对照组日增重提高5.14%,育肥肉羊效果良好。刘宜师[29]通过筛选试验确定马铃薯渣与精料搭配最大添加比例为51.4%时,羔羊育肥效果显著。董交其等[30]进行发酵马铃薯渣代替麸皮饲喂肥育猪的试验,结果表明,发酵马铃薯渣具有促进生长的作用。徐兴军等[31-32]研究发现,马铃薯渣发酵饲料可以促进肉兔增重,降低饲料消耗,提高肉兔日粮中蛋白质的利用率和兔肉的脂肪含量。蛋白饲料短缺影响我国畜牧业发展。通过固态发酵生产禽畜蛋白饲料是马铃薯渣饲用化的重要发展方向之一。固体发酵饲料就是利用低附加值的原材料经过发酵制成的动物饲粮,特点是低成本、多原料、易加工等。大多为糠麸类和废渣粕类,如麦麸、豆粕、玉米皮、玉米蛋白粉、酒糟等,青贮饲料也主要为玉米、苜蓿、麦草类等。马铃薯渣经过接种菌体发酵后,将薯渣中的碳源和氮源等营养因子转化成菌体本身,积累蛋白,从而提高马铃薯渣中的蛋白含量,并且可以通过发酵产生活性蛋白饲料,营养品质更好,更有利于动物消化吸收[33]。目前,已出现将马铃薯淀粉废渣变成细胞蛋白饲料的投资项目,成功建设肉牛专用饲料厂[34]。陈辉等[35]以马铃薯淀粉渣为原料,采用微生物发酵的方法,制备出一种高附加值的蛋白饲料,蛋白含量达37.40%。刘元甲[36]通过正交试验确定马铃薯渣发酵蛋白饲料的最佳菌种组合、最适比例和接种量,得出粗蛋白含量高达13.5%的发酵产品,饲喂试验表明对猪有明显的增重效果。董俊等[37]以马铃薯干渣为发酵基料,进行厌氧发酵得到发酵产物粗蛋白含量同样高达13.5%,达到一般饲料原料水平,可以作为反刍动物饲料原料。张伟伟等[38】研究发现,马铃薯渣发酵蛋白饲料能降低肉鸡的料重比、提高饲料中蛋白质的利用率、增加鸡肉中蛋白质含量、降低脂肪含量。4结论马铃薯渣的饲用开发有利于解决我国高海拔、干旱、贫瘠地区饲用原料的稀缺,可缓解饲料资源短缺,并在改善生态环境和农民增收等方面有重要意义。

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