用于制備飼料的蔗渣處理方法的研究進展

梁紅艷

摘要：在熱帶區(qū)域，每年都會產(chǎn)生幾百萬噸的甘蔗副產(chǎn)物——蔗渣。它是一種可再生能源，可以當做經(jīng)濟適用的能源原料進行進一步加工，從而達到能源再利用的節(jié)能效果。本文就蔗渣在制造飼料的應用進行探究，詳細歸納出近些年處理蔗渣的工藝方法，并對其在飼料領域上的發(fā)展做進一步展望。

關鍵詞：制備飼料；蔗渣；處理方法；研究；展望

前言：

近些年，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們在肉蛋白等食品的需要也越來越高。在這種局勢的熏陶下，養(yǎng)殖業(yè)也得到了快速的發(fā)展，這對飼料的需求也顯著增加。而在上個世紀中期，人們普遍利用抗生素來制備飼料，但這是一種對環(huán)境和人體都存在危害的制備方法，為此，需要人們想出一個既環(huán)保有價廉的飼料制備方法。

我國處于亞熱帶，甘蔗是我國主要農(nóng)作物之一。它每年的產(chǎn)量高達1000噸，而蔗渣作為它的副產(chǎn)物來講，是一個既環(huán)保又成本低廉的可能能源。蔗渣可以在制備飼料時作為主要原材料，進而實現(xiàn)我國在蔗糖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展理念。

一、蔗渣的主要成分及消化效果

蔗糖是甘蔗在制備成蔗糖的主要副產(chǎn)物。它具有很大的實用價值。其主要成分包含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及一些殘余灰分。

1.纖維素

纖維素占蔗糖主要成分的三分之一。它可以被具有消化功能的生命體進行降解及消化，產(chǎn)生糖類物質(zhì)——二糖和單糖。

2.木質(zhì)素

而木質(zhì)素在蔗糖的含量則較次于纖維素的含量。在植物生長的過程中，由于光合作用而將細胞產(chǎn)生的木質(zhì)素進行細胞壁的再生，從而令植物有一個堅實的質(zhì)地。

這一過程簡稱為植物的木質(zhì)化。相對于其他農(nóng)作物而言，蔗渣的木質(zhì)化程度較高，導致蔗渣不易被動物有效的消化，因為在利用蔗渣制備飼料的時候，需要進行纖維素、木質(zhì)素破壞的生產(chǎn)工序，從而保證制備出來的飼料利于牲口動物們的消化。

3.半纖維素

它在蔗渣中的成分含量比較低，大約占蔗渣甘蔗的20%左右。一般來說，動物可以利于體內(nèi)某些酶的作用將其進行消化，從而降解掉蔗渣中大部分的半纖維素，但對于只具有單胃消化系統(tǒng)的低級動物來言，消化效果不佳。

二、處理蔗渣的主要辦法

蔗渣的主要成分是纖維素、木質(zhì)素及半纖維素。處理這類物質(zhì)需要破壞其在細胞壁上的緊密結構，常用的處理方法主要分為物理方法、化學方法以及生物方法。

1.處理蔗渣的物理方法

物理方法通常采用高溫加熱的方式對植物細胞壁的緊密結構進行破壞。這種處理方法可以快速、有效的將纖維素的晶度降低，從而提高蔗渣的消化程度。

還有一種物理方法可以破壞掉蔗渣的纖維結構。利用機械攪拌、研磨粉碎的辦法可以有效降低纖維的晶度，從而增加蔗渣的消化率。這也是至今為止最為簡單、有效的處理蔗糖中纖維結構的方法之一。

2.處理蔗渣的化學方法

化學方法主要是利用強酸強堿的特性對纖維素進行水解反應，從而降低蔗渣中的纖維成分。這種方法也是目前為止最為實用的處理方法。

（1）酸處理方法。利用酸的腐蝕性，可以溶解掉主要的半纖維結構，從而破壞其在細胞壁上的結合層，提高蔗渣的使用率。一般的，都是采用一定比例的稀鹽酸對蔗渣進行浸泡處理，蔗渣方法的蔗渣使用率很高，但整個處理工序的成本過高，且操作起來的難度系數(shù)較大。

（2）堿處理方法。堿處理方法通常是利用氫氧化鈉及氫氧化鈣等水溶液，對其進行水解反應。在水解反應的過程中，通過破壞纖維素、半纖維素及木質(zhì)素三者之間的化學鍵，從而達到纖維素降解的目的。據(jù)研究表明，堿處理的過程中，可以利用4.5%的氫氧化鈉對其進行高溫水解，經(jīng)10h作用下，木質(zhì)素成分降低70%以上，半纖維素的成分也又原來的20%降低為5.0%，處理效果相當好。

3.處理蔗渣的生物方法

隨著我國生物技術水平不斷提高，生物降解也逐漸應用于蔗渣的處理方法上。它最主要的優(yōu)點在于節(jié)能、環(huán)保。主要依靠微生物的自身代謝功能對蔗渣的纖維結構進行有效降解。自然界中存在許多可以利用自身特性降解纖維的微生物，其中白腐菌就是方面的佼佼者。據(jù)研究，它可以在降解半纖維以及木質(zhì)素結構的同時，釋放自身的纖維素營養(yǎng)富集，從而大大提高蔗渣的營養(yǎng)價值。這對蔗渣飼料的制造是非常有利的。但它在整個降解的過程中，由于自身作用慢導致耗時過長，使得其降解效率還需要很大的發(fā)展空間。

三、飼料添加劑

飼料添加劑是飼料中作用明顯的微量添加物質(zhì)。它既可以降低制備成本又可以將飼料的營養(yǎng)成分最大程度的釋放出來，是在飼料制備中不可缺少的重要部分。為了提高蔗渣中的主要營養(yǎng)成分，需要研究者在利用生物處理的過程中添加適量的酵母菌，從而實現(xiàn)在降解纖維素產(chǎn)生糖類的同時，增強纖維素酶的反饋抑制作用，進而增強其中的蛋白質(zhì)成分。

另外，還可以利用霉菌和酵母菌共同作用制備高蛋白飼料。相關實驗研究表明，在蔗渣中適量添加糖蜜素、木霉菌以及酵母菌，可以有效增強蔗渣飼料的口感及外觀，整體提高飼料的使用價值。

四、總結

我國在研究蔗渣飼料較其他國家起步不算晚，在上個世紀80年代就已經(jīng)開展相關的試驗研究。但截至目前為止，在蔗渣飼料的應用上仍存在一定的局限性，在冬春反季之時，動物缺少飼料喂養(yǎng)的時候只能用蔗渣飼料部分代替有機飼料，主要原因在于其在降解半纖維素和木質(zhì)素的效果上還需要進一步提升，就現(xiàn)在的發(fā)展水平來看，利用新方法對蔗渣進行飼料的制備工藝成本仍然較高，需要我國科研人士對其進行不斷探索，將蔗渣在甘蔗制糖的過程中，有效的去除無效纖維成分，進而為今后的飼料制備提供技術基礎，相信在不久的將來，我國在飼料原料的儲備上會成為世界第一大國。

參考文獻：

[1]周敬紅，王雙飛，楊崎峰，宋海農(nóng)，賓飛.膨化協(xié)同白腐菌處理蔗渣的脫木素機理研究[J].中國造紙學報，2000（01）：15-19.

[2]柳富杰，唐想，郭海蓉.用于制備飼料的蔗渣處理方法的研究進展[J].輕工科技，2016，32（12）：28-30.

[3]保國裕.燒堿處理蔗渣制飼料[J].甘蔗糖業(yè)，1980（01）：53-54.