不同脫毒方法處理棉粕脫毒效果的比較試驗

敖維平 周小玲 李雪蓮

摘要 [目的]比較棉粕生物發(fā)酵法與化學(xué)法的脫毒效果，篩選出棉粕脫毒的有效方法。[方法]采用不同生物脫毒劑（M81、EM菌）發(fā)酵與常規(guī)脫毒方法（硫酸亞鐵法、尿素法）脫毒處理棉粕，篩選出生物發(fā)酵的適宜發(fā)酵條件。[結(jié)果]生物發(fā)酵脫毒處理棉粕的脫毒效果主要受發(fā)酵劑的添加比例和發(fā)酵天數(shù)的影響，發(fā)酵濕度為35%～40%時對脫毒效果的影響不明顯。其中，EM菌液添加比例在3%以內(nèi)時對脫毒效果的影響不明顯，而M81的添加比例極顯著影響脫毒效果（P<0.01）。2種生物發(fā)酵劑的發(fā)酵處理天數(shù)顯著影響脫毒率（P<0.05），生物制劑發(fā)酵處理棉粕與傳統(tǒng)硫酸亞鐵法無明顯差異（P>0.05）。[結(jié)論]有益菌液可作為發(fā)酵脫毒處理棉酚的有效方法。

關(guān)鍵詞棉粕；生物發(fā)酵；脫毒效果

中圖分類號S816.43文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2015）31-111-02

Comparative Experiment on the Detoxification Effects on Cottonseed Meal Using Different Detoxification Methods

AO Weiping1，2， ZHOU Xiaoling1，2， LI Xuelian1 （1. College of Animal Science， Tarim University， Alar， Xinjiang 843300； 2. Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology of Xinjiang Production & Construction Group， Alar， Xinjiang 843300）

Abstract [Objective] The research aimed to compare the detoxification effects of cottonseed meal by using biological fermentation method and chemical method and screen out the effective detoxification method of cottonseed meal. [Method] The cottonseed meal was detoxified by using biological fermentation method （M81， EM） and conventional detoxification method （ferrous sulfate method， urea method） to screen out the suitable fermentation conditions for the biological fermentation. [Result] The detoxification effects of cottonseed meal by using biological fermentation method were mainly influenced by the adding proportion of starter culture and the fermentation days. When the fermentation humidity was 35%40%， its influences on the detoxification effect was not obvious. When the adding proportion of EM was below 3%， its influences on the detoxification effect was not obvious， but the adding proportion of M81 extremely significantly influenced the detoxification effect （P<0.01）. The fermentation days of two biological fermentation agents significantly influenced the detoxification rate（P<0.05）.The biological fermentation had no obvious difference with the traditional method of ferrous sulfate （P>0.05）. [Conclusion] The beneficial bacteria liquid could be used as an effective biological fermentation method for detoxifying the gossypol.

Key words Cottonseed meal；Biological fermentation；Detoxification effects

我國是世界產(chǎn)棉大國之一，年產(chǎn)棉籽1 000余萬t，加工棉籽粕（餅）600余萬t。由于棉籽或棉籽粕含游離棉酚從0.06%到3%不等，限制了棉籽或棉籽粕在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用。隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，對飼料原料的需求量急增，蛋白質(zhì)資源更為緊缺，對棉籽粕（餅）脫毒研究顯得非常重要。目前，棉酚脫毒方法包括物理法、化學(xué)法、溶劑浸出法和生物法，這些脫毒方法在脫毒效果、影響飼料適口性及營養(yǎng)價值、脫毒成本高、技術(shù)成熟性等方面不盡人意。筆者在綜合前人脫毒技術(shù)的基礎(chǔ)上，開展了化學(xué)法、發(fā)酵法及二者聯(lián)合脫毒效果的對比試驗，旨在探索在畜牧業(yè)生產(chǎn)中易于推廣應(yīng)用的棉籽粕脫毒方法。

1材料與方法

1.1試驗材料全棉籽和棉籽粕（棉酚含量分別為2 169和667 mg/kg），均經(jīng)粉碎過60目篩備用。EM原露（江西天意公司生產(chǎn)）、M81棉粕專用脫毒劑（新疆天物科技公司生產(chǎn)）、硫酸亞鐵（化學(xué)純）、尿素（分析純）。

1.2棉副產(chǎn)品脫毒處理方法

1.2.1硫酸亞鐵脫毒處理方法。

稱取1.0 kg過篩棉籽粕，將3.5 g硫酸亞鐵（按棉籽粕游離棉酚含量5倍添加）研細(xì)，直接拌入棉籽粕粉中拌勻。

1.2.2尿素脫毒處理方法。

稱取6.5 g尿素溶于400 ml水中溶解，噴灑在1 kg棉籽粕粉上拌勻，壓實后密封放置。

1.2.3生物發(fā)酵脫毒。

1.2.3.1菌種活化。

用溫開水溶化紅糖，待冷卻到30～35 ℃后，按一定比例（菌種∶紅糖=1∶1）加入EM原露或M81，充分?jǐn)嚢?，放? h后備用。

1.2.3.2EM液發(fā)酵脫毒處理。

按處理棉籽餅粉重量1%、2%和3%稱取EM原露，并按處理棉籽餅粉重量30%和35%量取蒸餾水將菌種活化處理，然后將活化液均勻噴灑在棉籽餅粉上，拌勻并壓實密封，置于溫度為28～30 ℃室內(nèi)放置發(fā)酵。

1.2.3.3M81發(fā)酵脫毒處理。

按處理棉籽餅粉重量1.0%、1.5%和2.0%稱取M81，將M81非菌種制劑部分直接與棉籽餅粉拌勻，然后將M81菌種部分用棉籽餅粉重量35%和40%的蒸餾水活化菌種，再用活化菌液噴灑在棉籽餅粉上，拌勻并壓實密封，置于溫度為28～30 ℃室內(nèi)放置發(fā)酵。

1.2.3.4M81干拌脫毒處理。

按處理棉籽餅粉重量1.0%、1.5%和2.0%稱取M81脫毒劑，直接與棉籽餅粉拌勻處理。

1.2.4游離棉酚含量的測定。采用間苯三酚法[1-2]測定各處理樣游離棉酚的含量。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)先采用Excel數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析，再使用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行ANOVA多重比較，結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2結(jié)果與分析

2.1EM發(fā)酵處理不同棉酚含量的棉副產(chǎn)品的脫毒效果由表1～2可知，添加不同劑量EM分別處理全棉籽粉（棉酚含量高）和棉粕粉（棉酚含量低），脫毒效果明顯不同。發(fā)酵前棉酚含量高的全棉籽粉的脫毒率高于棉酚含量低棉粕，表明棉副產(chǎn)品中棉酚含量高低對發(fā)酵法處理棉副產(chǎn)品效果有影響。全棉籽粉分別添加1%和2%EM發(fā)酵處理后，平均脫毒率分別為45.8%和43.5%，EM添加比例對脫毒效果的影響不顯著（P>0.05），但不同發(fā)酵處理天數(shù)對脫毒率有顯著影響（P<0.05）。通過單因素多重比較發(fā)現(xiàn)，相鄰2 d間棉酚脫毒率差異不明顯（P>0.05），隨著發(fā)酵天數(shù)的延長，脫毒效果明顯改善。

由表2可知，

棉粕分別添加1%、2%和3%EM發(fā)酵處理后，平均脫毒率分別為29.9%、30.2%和33.7%，EM添加比例對低棉酚含量棉粕脫毒效果的影響不顯著（P>0.05），但存在不同發(fā)酵天數(shù)對脫毒率有顯著影響（P<005）。綜上所述，EM添加比例在3%以下時對棉副產(chǎn)品的脫毒效果無影響，但脫毒處理時間對脫毒效果均有影響，隨著處理天數(shù)的延長，脫毒效果有變理想的趨勢。

2.2M81菌劑發(fā)酵的脫毒效果

采用M81干拌法處理棉粕，結(jié)果表明M81添加劑量對棉粕的脫毒效果有顯著影響。添加2%M81的平均脫毒率顯著高于添加1.5%M81，極顯著高于添加1.0%M81處理。添加1.5%和1.0%M81處理的平均脫毒率差異顯著（P<0.05），說明M81發(fā)酵處理棉粕的添加比例至少在1.5%以上效果才較為理想。隨著添加比例的增加，脫毒效果有明顯改善，以添加2%的脫毒效果最佳（平均脫毒率達(dá)40.07%）。

由表3可知，按照M81棉粕脫毒劑發(fā)酵處理方法，發(fā)酵處理天數(shù)對脫毒率有明顯的影響，相同添加比例條件下從發(fā)酵第5天開始脫毒率明顯改善，說明M81發(fā)酵脫毒處理棉粕需要5 d以上效果較好。

2.32種生物發(fā)酵棉粕與傳統(tǒng)化學(xué)脫毒法的比較

反復(fù)試驗篩選EM、M81生物發(fā)酵脫毒的適宜條件，對棉籽粕EM、M81生物發(fā)酵脫毒與傳統(tǒng)脫毒方法（FeSO4、尿素法）進(jìn)行比較。結(jié)果表明，尿素法處理的平均脫毒率為64.3%，與EM發(fā)酵處理的平均脫毒率（51.3%）存在顯著差異（P<0.05），而M81發(fā)酵法、FeSO4法及尿素法3種脫毒方法的脫毒效果差異均不明顯（P>0.05）。

3分析與討論

3.1EM原露發(fā)酵處理棉籽餅具有較好降解棉酚的作用

該試驗在接近生產(chǎn)條件下，即室溫下采用自然厭氧發(fā)酵處理棉籽餅，同時降低了EM原露的添加比例，結(jié)果表明發(fā)酵處理天數(shù)對產(chǎn)品脫毒率有明顯影響，發(fā)酵第3天即有淡淡的酒香味，隨著發(fā)酵時間的推移，酒香味變濃，略有酸味，發(fā)酵第6天脫毒率達(dá)到51.8%，脫毒后的棉籽粕棉酚含量降為300 mg/L以下，脫毒效果明顯。該試驗結(jié)果與仲明等[3]相近，但較王冬梅等[4]的試驗結(jié)果低，發(fā)酵天數(shù)也延長，可能是由于EM原露的添加量低所致。綜合分析，EM添加量在3%以下對棉酚脫毒也有較好的效果，而且發(fā)酵處理飼料的成本得到了降低。EM原露脫毒處理棉籽餅值得在畜牧生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，但EM最佳添加比例則有待進(jìn)一步研究。

3.2M81棉粕專用脫毒菌劑降解棉籽餅棉酚效果分析

M81棉粕專用脫毒劑主要通過化學(xué)法與生物發(fā)酵法協(xié)同作用降解棉酚，經(jīng)過與棉籽餅簡單混合后，在動物體內(nèi)外與游離棉酚發(fā)生作用，達(dá)到去毒的目的。微生態(tài)制劑主要由高活性酵母菌、酸性蛋白酶等組成。該試驗用M81微生態(tài)制劑發(fā)酵處理棉籽粕，第6天脫毒率為49.6%，棉酚含量由處理前的667 mg/L降到350 mg/L以下，符合農(nóng)業(yè)部規(guī)定的作為飼料原料的棉籽粕的棉酚含量標(biāo)準(zhǔn)（400 mg/L以下）。脫毒率略低于李蓮瑞[5]用FeSO4與M81脫毒棉籽餅的效果，這可能與棉籽餅脫毒前棉酚含量的高低有關(guān)。該試驗中用棉酚含量高的全棉籽粉進(jìn)行脫毒處理，脫毒率明顯高于處理棉酚含量低的棉籽粕。由于養(yǎng)殖戶只需將M81按1%～2%比例與棉粕（餅）混合均勻后，或按精料的0.2%直接混合入精料，攪拌均勻即可使用，使用方法簡單方便，脫毒效果較好，因此適宜在廣大養(yǎng)殖戶中推廣使用。

3.3不同棉酚脫毒方法的優(yōu)點與缺點

傳統(tǒng)的化學(xué)處理方法有FeSO4·7H2O、堿處理法、尿素法及溶劑浸提法等，但存在適口性差、影響營養(yǎng)價值及生產(chǎn)工藝設(shè)備要求高等問題[6-7]，在生產(chǎn)上硫酸亞鐵法是脫毒處理棉粕較常見。目前，微生物發(fā)酵法被認(rèn)為最有發(fā)展?jié)摿Φ拿拮语炂擅摱痉╗8-10]，不僅能除去棉酚毒性，而且原料的營養(yǎng)價值也得到提高， 同時發(fā)酵過程產(chǎn)生的有益物質(zhì)改善動物胃腸道健康，值得在畜牧業(yè)生產(chǎn)推廣應(yīng)用。但是，也有優(yōu)良菌種選育較為困難、水分干燥成本大、脫毒效果穩(wěn)定性等問題存在。因此，棉籽餅粕發(fā)酵脫毒處理在微生物轉(zhuǎn)化機(jī)制、工藝控制難度較大、脫毒效果與營養(yǎng)的變化規(guī)律待進(jìn)一步研究。

4小結(jié)

（1）生物脫毒劑EM、M81對棉籽粕均有脫毒作用，可以達(dá)到較理想的脫毒效果。EM發(fā)酵劑與M81菌劑發(fā)酵均呈現(xiàn)濕度、處理濕度在30%～35%、EM添加比例在3%以內(nèi)對脫毒效果無影響，但發(fā)酵處理天數(shù)對產(chǎn)品脫毒率有明顯影響。濕度在35%～40%的脫毒效果無影響，添加比例及發(fā)酵天數(shù)對脫毒率有影響，其中M81添加比例影響最明顯，M81按餅粕重的2%添加脫毒效果最好，發(fā)酵從第5天開始脫毒效果得到明顯改善。

（2）生物脫毒劑EM、M81與傳統(tǒng)硫酸亞鐵法、尿素法脫毒效果差異不明顯，生物發(fā)酵法在畜牧生產(chǎn)中值得推廣。

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