玉米芯的營養(yǎng)價值、加工利用及在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應用

葛文霞，柳旭偉，張文舉，楊力偉，劉曉娜

(1.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院動物科技學院，新疆 昌吉 831100； 2.石河子大學動物科技學院，新疆 石河子 832000)

玉米芯的營養(yǎng)價值、加工利用及在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應用

葛文霞1,2，柳旭偉1,2，張文舉2，楊力偉1，劉曉娜1

(1.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院動物科技學院，新疆 昌吉 831100； 2.石河子大學動物科技學院，新疆 石河子 832000)

玉米芯是玉米在生產(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品。綜述了近幾年國內(nèi)外關(guān)于玉米芯營養(yǎng)價值、加工利用的方式和在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應用的有關(guān)研究進展，為進一步提高玉米芯的利用率提供了參考。

玉米芯；營養(yǎng)價值；加工；畜牧業(yè)；生產(chǎn)；利用

在世界糧食生產(chǎn)中，玉米是一種非常高產(chǎn)的糧食作物，是主要的糧食作物之一。我國2016年的玉米產(chǎn)量約2.2億t。玉米芯又稱玉米軸，一般占玉米總質(zhì)量的20.0%～30.0%左右，是玉米加工生產(chǎn)過程中的一種副產(chǎn)品，即玉米果穗去籽脫粒后的穗軸。我國目前每年約有4 000萬t的玉米芯，玉米芯資源十分豐富。玉米芯具有吸水性強、組織均勻、韌性好、硬度適宜和耐磨性好等優(yōu)點，是一種可回收利用的資源[1]。同時，玉米芯含有粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、礦物質(zhì)等，具有可利用的價值。但是，目前對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，而對于玉米芯研究和利用則較少進行，絕大部分的玉米芯都被當作燃料燒掉或丟棄或被廉價出售后當作漚肥，這不僅造成了很大的資源浪費，而且也對環(huán)境造成了嚴重污染，影響了生態(tài)平衡[2-3]。

近年來，隨著科學技術(shù)的不斷進步，人們加大了對玉米芯的開發(fā)和利用，玉米芯被用于木糖醇、木糖、糠醛、低聚木糖、葡萄糖、飴糖、平菇、黏合劑、乳酸和納米粒子等一系列的高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)，但用量較少[1]；也有研究將玉米芯用作獸藥載體、飼料預混料載體、農(nóng)作物栽培料等，其年收購量也僅占其總量的10%～15%。隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，如何更加合理地對玉米芯進行綜合開發(fā)利用，研究和開發(fā)出更多的適應市場需求的產(chǎn)品，尤其是飼料產(chǎn)品，不僅有利于緩解糧食緊缺與飼料原料短缺之間的矛盾，還具有較大的經(jīng)濟價值和社會價值。

1 玉米芯的營養(yǎng)價值

纖維素和木質(zhì)素是構(gòu)成玉米芯的主要組成成分，其還含有氨基酸、維生素以及鐵、鉀、鎂、硫等多種礦物質(zhì)元素。陳志強等[4]對寧夏地區(qū)玉米芯的營養(yǎng)成分進行了測定，其測定結(jié)果表明，寧夏地區(qū)玉米芯平均含粗蛋白質(zhì)2.42%、粗纖維35.42%、粗脂肪0.36%、粗灰分2.77%、酸性洗滌纖維42.49%、中性洗滌纖維79.13%、酸性洗滌木質(zhì)素5.77%、鈣0.120 1%、磷0.039 9%、無氮浸出物50.53%。測定的玉米芯總能為17.42 MJ/kg、其有效能分別為：奶牛產(chǎn)奶凈能為3.66 MJ/kg、肉牛能量單位為0.35 RND、家禽代謝能為2.21 MJ/kg、豬代謝能為1.28 MJ/kg。陳家明等[5]對市場上常見的超甜玉米、甜玉米和兩種糯玉米煮熟前后，共8個樣品的玉米芯的營養(yǎng)成分進行了測定，其測定結(jié)果表明，除水分外，玉米芯的主要成分是纖維素和淀粉，其中甜玉米芯中的纖維素含量最高，可達0.3 g/g；淀粉含量在糯玉米芯中比非糯型高50%，經(jīng)過蒸煮之后，糊化作用可導致糯玉米芯的淀粉損失高達50%；玉米芯中的多酚質(zhì)量分數(shù)≥1.34%，其中黃酮含量最高可達到0.05 mg/g；在8種玉米芯中，氨基酸含量基本相近，其中絡氨酸和蛋氨酸含量最低，而脯氨酸和谷氨酸含量則最高；在8種玉米芯中，熟的甜玉米芯中所含氨基酸總量最高，可達14.94 mg/g，必需氨基酸質(zhì)量分數(shù)占到31.88%；玉米芯中的礦質(zhì)元素非常豐富，其中銅含量最高，為5.61～24.23 mg/g，其次是鉀和鎂分別為1.33～6.99 mg/g和2.13～4.41 mg/g。

2 玉米芯的利用方式

2.1直接飼喂利用

玉米芯經(jīng)曬干、粉碎并與其它飼料原料合理搭配后便能成為飼料而直接給家畜食用。但是用玉米芯直接進行飼喂，由于其纖維素含量高，所以適口性較差，并且容易導致家畜消化不良。因此，在利用玉米芯直接飼喂家畜的時候，應先將玉米芯粉碎成粉狀或沫狀，再經(jīng)用適量溫水浸泡約12 h后，待其軟化或用水將其煮熟，保證玉米芯的水分達到55%～65%，再按照8%～10%的比例混勻到日糧中即可飼喂，注意其最高添加量不能超過25%。該方法即可節(jié)省飼料，又對增加家畜的采食量、擴大胃腸的容積、促進排糞等均有較好的作用[4,6]。

2.2用酶制劑進行處理

用單一或復合酶對玉米芯進行處理，是利用酶的生物催化分解的能力，以降解玉米芯中主要的纖維素和半纖維素，從而生成易于被家畜消化和吸收的糖類、氨基酸、維生素等營養(yǎng)價值高的成分，以提高玉米芯的飼用性和利用率[7-8]；酶解玉米芯，先要將玉米芯除雜粉碎后，再加入載體玉米粉或麩皮，比例為玉米芯粉∶玉米粉∶麩皮為100∶2∶3，與2%的食鹽溶液和以纖維素酶為主的酶制劑按照100 kg∶(100～250)L∶(150～500)g的比例混合，其水分應保持在65%～70%，充分的拌勻后，逐層的裝入發(fā)酵池中，壓實密封后，25℃左右夏季貯存2～3 d，冬季貯存7 d左右后，即可開啟飼喂家畜[9-10]；經(jīng)過酶解后的玉米芯呈現(xiàn)黃褐色、黃白色或暗褐色，質(zhì)地疏松、柔軟，并且具有水果香味或酒香味。在使用酶解玉米芯飼喂時，用量應該由少到多或者將其與精料或其他的飼料混合進行飼喂。奶牛飼喂量一般為20～12 kg/d，肉牛為8～12 kg/d， 肉羊為1.5～2.5 kg/d[9]。

2.3利用微生物進行發(fā)酵

2.3.1用EM制劑進行處理

EM(effective microorganisms) 制劑是由多種有效的微生物(主要包括：光合細菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌為主的10個屬 80余個微生物)組成的有益微生物群落，性能穩(wěn)定，對人和動物無毒副作用。因此，在畜牧業(yè)中被廣泛的應用。使用EM制劑處理玉米芯，要先將玉米芯粉碎，顆粒直徑小于5 mm；在其上面用稀釋的EM制劑按照30%～35%比例噴灑，其稀釋的EM制劑按照EM原液∶紅糖∶水為1∶1∶500的比例現(xiàn)用現(xiàn)配；將加入EM制劑的玉米芯混合拌勻，使得玉米芯的濕度達到雙手擠壓不滴水，松手即散的標準；然后將玉米芯填入窖池或轉(zhuǎn)入塑料袋，層層壓實，在20～28℃條件下玉米芯發(fā)酵10～30 d后即可飼喂家畜[11-12]。經(jīng)過EM制劑發(fā)酵處理的玉米芯具有獨特的風味(濃郁酒曲香味)，質(zhì)地較為柔軟，適口性好，成本低廉。

2.3.2用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)進行處理

越來越多的科學家利用微生物菌種來發(fā)酵玉米芯，從而制作菌體蛋白質(zhì)飼料。使用微生物菌種發(fā)酵處理玉米芯，是以玉米芯或者玉米芯水解后的殘渣為原料，以豆粕、花生粕、玉米粉、秸稈、麩皮和尿素等作為輔料，水∶料為1∶2，其料的濕度以手能捏成團，但指縫有液體滲出又不下滴為宜。然后接種菌種(其使用的菌種主要以黑曲霉、康寧木素、白地酶和YTM 霉菌等為主)在發(fā)酵培養(yǎng)基上，將其攪拌均勻，在29～30℃條件下發(fā)酵4～9 d，即可得到菌體蛋白質(zhì)飼料。使用該技術(shù)獲得的菌體蛋白質(zhì)飼料具有風味濃郁清香、色香味俱佳的特點[13-15]。玉米芯經(jīng)微生物發(fā)酵后，其混合飼料中的粗蛋白質(zhì)含量有所提高，同時適口性提高，增加了動物的采食量，其在飼料資源開發(fā)的方面具有巨大的應用前景。但是該項技術(shù)在操作上也十分復雜，同時也需要在專業(yè)技術(shù)人員或?qū)I(yè)技術(shù)人員指導下才能制作出品質(zhì)較好的飼料，所以在一定程度上限制了其推廣應用的范圍。

2.3.3用瘤胃內(nèi)容物進行混合處理

利用瘤胃內(nèi)容物中的自身微生物發(fā)酵處理玉米芯，可以有效較低玉米芯中粗纖維的含量，增加粗蛋白質(zhì)的含量。同時也可以用來代替單胃動物飼料中的部分精料，從而降低飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟效益。用瘤胃內(nèi)容物混合處理玉米芯，要將玉米芯按照30%的比例添加到瘤胃內(nèi)容物中，混合均勻，pH值和水分分別控制在6.0～7.5和60%～65%，然后再裝入到發(fā)酵瓶內(nèi)密封，在30℃條件下發(fā)酵96 h即可飼喂家畜；處理后的玉米芯質(zhì)地柔軟，呈淡黃色，具有酸甜的乳酸味[16]。

3 玉米芯在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應用

3.1玉米芯在養(yǎng)牛業(yè)中的應用

玉米芯由于含有大量的纖維素，其自身的適口性差，難以被家畜消化、吸收和利用，對玉米芯進行合理的加工處理后，可提高其營養(yǎng)價值成為牛羊的飼料，對反芻動物尤其是牛羊的飼養(yǎng)具有重要的意義。

3.1.1玉米芯對肉牛的飼喂效果

王利華[17]在12～15月齡雜交肉牛的日糧中平均每天用10 kg甜玉米芯替代4 kg青草，試驗結(jié)果表明試驗牛的日增重較對照組提高了29.48%，成本降低了16.90%。程連[12]將EM制劑處理后的玉米芯按照50%添加到日糧中飼喂12～15月齡肉牛，研究表明處理后的玉米芯適口性提高，肉牛采食量增加，飼料的報酬率提高，其育肥的效果要優(yōu)于未處理的玉米芯。馬君峰[18]用酶制劑處理后的玉米芯按照30%添加到日糧中飼喂18月齡肉牛，研究發(fā)現(xiàn)酶處理后的玉米芯有助于促進肉牛的消化和吸收，降低料重比，提高肉牛的飼喂效果，從而提高肉牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。志莉等[19]用玉米芯-柑橘混合青貯按照40%添加量代替部分日糧中的牛鞭草，試驗結(jié)果表明，試驗組能提高肉牛的采食量、消化率和平均日增重。

3.1.2玉米芯對奶牛的飼喂效果

何春玫等用微貯處理后的玉米芯按照17.98%比例添加到日兩種飼喂3.5～6.5歲、2～4胎次的奶牛，其試驗結(jié)果表明，試驗組的產(chǎn)奶量比飼喂傳統(tǒng)青貯秸稈的對照組的產(chǎn)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%，而且對于大規(guī)模的奶牛養(yǎng)殖場具有顯著的經(jīng)濟效益[20]。

3.2玉米芯在養(yǎng)羊業(yè)中的應用

岳斌等[7]用不同劑量酶制劑處理后的玉米芯按1.5～2.0 kg/d飼喂肉羊，試驗結(jié)果表明，用0.15%復合酶處理的玉米芯飼喂肉羊的效果最好，其日增重提高了16.82%(Plt;0.01)，而料重比降低了6.99%。胡發(fā)成等[21]用多功能的微生物菌群處理后的玉米芯飼喂8月齡甘肅高山細毛羯羊羔羊，研究發(fā)現(xiàn)其可使試驗羔羊的采食量增加，日增重較對照組顯著提高，羔羊育肥的成本大大降低。

3.3玉米芯在養(yǎng)豬業(yè)和養(yǎng)雞業(yè)中的應用

孫德成等用瘤胃內(nèi)容物和30%的玉米芯發(fā)酵飼料代替12%的豬基礎料，試驗結(jié)果表明其可使豬的日增重提高81 g，每公斤體重增重的飼料成本降低0.67元；使用該發(fā)酵料替代9%的產(chǎn)蛋雞全價料，在不影響產(chǎn)蛋性能的前提下有效的降低飼料成本，而料蛋比下降0.21，其經(jīng)濟效益十分明顯[16]。

3.4玉米芯在其它方面的應用

在肉鴨和獺兔的飼料中，添加10%玉米芯發(fā)酵飼料，可以使其平均增重的成本降低，糞便中的大腸桿菌數(shù)量減少，飼喂效果佳[22]。封功能等用添加了不同水平發(fā)酵玉米芯的飼料飼喂異育銀鯽，其研究結(jié)果表明，在飼料中添加5%的經(jīng)發(fā)酵處理的玉米芯飼喂異育銀鯽是切實可行的，但隨著飼料中的發(fā)酵玉米芯添加量的增多，魚體的飼料總消化率、增重率呈降低的趨勢，魚體肌肉中的粗灰分、鈣含量呈增多的趨勢[23]。楊桂芹等測定了基于小麥秸和玉米芯飼料對肉兔的表觀消化能和主要營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，其試驗結(jié)果表明，玉米芯的總能、飼料表觀消化能和能量表觀消化率的平均值分別為：16.25 MJ/kg、2.00 MJ/kg和12.33%；玉米芯的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質(zhì)素、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷和無氮浸出物的表觀消化率的平均值分別為：11.06%、50.44%、-26.13%、-9.95%、-20.84%、-4.78%、78.43%、37.60%、12.25%、-93.85%和14.38%[24]。田剛等用不同水平的菜籽粕和玉米芯代替肉兔飼料中的苜蓿草粉，試驗結(jié)果表明，肉兔飼料中添加8%～24%的菜籽粕和玉米芯的混合物(按質(zhì)量比1∶ 1 混合)，短期內(nèi)是不會對肉兔的生理機能產(chǎn)生明顯的不利影響。但從肉兔生產(chǎn)性能和健康的角度考慮，建議肉兔飼料中的菜籽粕和玉米芯混合物的用量不要超過16%[25]。

4 小結(jié)

我國是人口大國，對于肉、乳、蛋等動物產(chǎn)品的需求量十分巨大，玉米芯作為一種非常規(guī)飼料資源，而在我國目前利用率不高的前提下，大力開展對玉米芯的開發(fā)和利用具有十分重要的社會意義和經(jīng)濟意義。在今后的研究中，要加大對玉米芯的加工利用方式的研究，加大研究各種酶制劑和微生物對玉米芯的酵解作用，提高玉米芯的營養(yǎng)價值，從而提高其利用率并擴大其使用的范圍，為畜牧業(yè)的發(fā)展提供又一飼料來源。

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(責任編輯：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

非常規(guī)飼料資源-玉米芯的開發(fā)與利用；新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院科研基金項目(XJNZYKJ2014006)；放牧牛羊營養(yǎng)均衡需要研究與示范；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項經(jīng)費項目(201303062)。

葛文霞(1981-)，女，副教授，主要從事動物營養(yǎng)與飼料加工的研究。

柳旭偉(1980-)，男，副教授，主要從事動物傳染病的診斷和防治。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.01.012

S816.9

A

1003-6202(2017)11-0051-04