茶粕饲料资源开发及利用技术研究进展

茶粕饲料资源开发及利用技术研究进展 茶粕饲料资源开发及利用技术研究进展 随着饲料工业的发展，饲料资源短缺问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 越来越严重，特别是蛋白质饲料资源，年缺口达到3 000万吨以上。因此，面对饲料资源严重匮乏的局面，积极开发利用蛋白质含量高的饲料资源具有十分重要的意义。 1　我国茶粕资源状况 茶籽包括油茶茶籽和茶叶茶籽。油茶是我国南方丘陵地区一种重要的油料作物，占全国木本食用油料作物的80%以上。我国油茶林面积约400万公顷，是世界上油茶品种最多、分布最广、产量最多的国家。据统计，我国近年来年产油茶茶籽约55万吨，油茶茶籽含油率为26%~39%，按机榨得油率70%计算，油茶饼粕年均产量约40万吨[1]。我国油茶林主要分布在湖南、江西、广西三省，三省油茶茶籽产量占全国的80%以上。我国采摘茶园面积约为100万公顷，茶叶茶籽产量约为44万吨[2]，茶叶茶籽含油率为26%~39%，按机榨得油率70%计算，全国茶叶茶籽粕可达30万吨以上。我国茶叶茶籽主产区分布在浙江、福建、湖南、四川、云南和安徽，六省的茶叶茶籽产量占全国总产量的75%以上。据上所述，我国油茶茶籽粕和茶叶茶籽粕产量约为70万吨，由此可见，我国潜在的可利用茶粕资源十分丰富。 过去很长一段时间里，我国对制油后茶粕的利用，特别是在开发饲料资源方面的应用还很少。一方面，由于采摘茶园较为分散，茶叶茶籽基本上处于无人采摘的状况；另一方面，我国油茶的主栽品种有普通油茶，约占油茶林面积的98%，次栽品种有小果油茶、攸县油茶、广西油茶、博白大果油茶等10余种，但现有的油茶林绝大部分属于低产林，亩产油茶籽仅10　kg左右，影响了茶粕的产量，加之油茶茶籽主要采用传统榨油工艺制油，所生产的茶粕中茶皂素、单宁等抗营养因子含量过高，不适宜直接用于动物生产，大部分被用作清塘剂、肥料、燃料，甚至废弃，少量用于茶皂素的提取，极少部分用作饲料。近年来，这些情况有了很大程度的改变。 2　茶粕的营养价值与抗营养因子 茶粕是一种营养价值较高的潜在饲料原料，由于受到茶籽品种、产区分布及采收季节、茶粕加工工艺等的影响，茶粕的营养成分含量变化较大[3，4]。提油后的茶粕一般含0.5%~7%的粗脂肪、10%~20%的蛋白质、15%~25%的粗纤维、30%~60%的糖类物质、20%~50%的无氮浸出物、8~10 MJ/kg的消化能。茶粕蛋白质中含有18种氨基酸[5，6]，包括畜禽生长所需的10种必需氨基酸，其中苏氨酸、谷氨酸、组氨酸和精氨酸等含量较为丰富（见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1）。 此外，矿物质和微量元素[7] Ca、K、Mg、Fe、Mn等含量也较为丰富，而有毒有害元素Pb和Cd含量较低（见表2）。 茶粕中的抗营养因子有茶皂素、单宁、生物碱、黄酮和植酸等，提油后的茶粕一般含10%~15%的茶皂素、2%~7%的单宁、1.5%~3%的生物碱、0.2%左右的黄酮和少量的植酸[8]。 3　茶粕的加工工艺（见图1） 我国传统制油工艺中，只重视出油率而不重视茶粕蛋白质质量，造成茶粕粗纤维含量高，粗蛋白含量、有效能值、蛋白质（氨基酸）消化利用率低，特别是茶粕中有毒物质茶皂素的含量极高。未经脱毒的茶粕，味辛辣苦涩，畜禽不愿采食，对鱼类毒性极强，因此，传统上不用作饲料资源。但经过国内外学者近20年的科技攻关，已对生产工艺系统地进行了改进，可在不影响制油的出油率和茶油品质的同时，生产出蛋白质含量和消化利用率高，有毒、有害物质含量少的茶粕。 茶籽中茶籽壳的粗纤维含量高达68%以上，单宁含量高达11%以上，而粗蛋白含量为0.5%~1%，粗脂肪含量为0.5%左右[8]。传统茶籽制油工艺中，仁壳分离效果差，脱壳时多造成茶仁的损失，同时为了使预榨机榨膛形成压力，往往不脱壳或只部分脱壳，使得茶粕蛋白质含量只有9%~15%，粗纤维含量高达20%以上，单宁含量5%~6%。采用中国农科院油料研究所研究开发的油茶籽脱壳设备[9]，脱壳率在98.5%以上，仁中含壳率可控制在2%以下，壳中含仁率可控制在1%，不仅提高茶粕出油率，同时提高了出粕率。新工艺生产的茶粕蛋白质含量可达14%~19%，单宁含量下降到2%~3%,粗纤维含量下降到15%~20%。 茶籽制油工艺主要有压榨法和浸提法。压榨法是传统的制油方法，目前仍是我国茶籽产区主要的制油方法。为了提高出油率和增加茶油的香味，传统压榨工艺中对茶籽进行了高温处理，一方面使茶粕中的蛋白质部分发生变性，另一方面加速了单宁、生物碱及矿物离子与蛋白质形成不溶性复合物，不仅降低了茶粕蛋白质含量，而且降低了蛋白质的消化率。浸提法是20世纪70年代后期兴起的一项较先进的制油工艺，采用该法所得茶粕蛋白质变性少，营养价值较高[10]。国内自20世纪70年代后期就开始采用浸提法，但主要用于茶籽饼提残油，对茶粕中蛋白质含量提高程度不大。 茶粕中含有10%~15%的茶皂素，这是限制茶粕不可直接用于动物生产的最主要原因。鉴于茶皂素在精细化工方面是一种优良的天然非离子表面活性剂，可广泛用于日化、轻纺、医药和农药等行业，国内学者自20世纪70年代末就开始了茶皂素提取工艺的研究。茶皂素的提取过程同时也就是茶粕的脱毒过程，脱去了大部分的单宁、生物碱和黄酮等。茶粕中提取茶皂素的工艺大体上分为水浸法、吸附法和有机溶剂浸提法[11]。有机溶剂浸提法适用于工业化生产，茶粕中的蛋白质、可溶性碳水化合物损失较少，蛋白质含量17%以上，茶皂素的含量可控制在1%以下，单宁含量可控制在2%以下，提取茶皂素的茶粕营养价值较高。茶皂素含量1%以下的茶粕可直接用于动物生产，不仅不会影响动物的适口性，而且还具有改善畜禽产品品质，增强动物机体免疫力和抗病力，提高饲料消化率，从而改善动物生产性能的作用。 为进一步提高茶粕的蛋白质含量，提高蛋白质的利用率，降低粗纤维含量，国内学者自20世纪90年代初就开始研究茶粕固态发酵工艺。对未脱壳榨油工艺生产的茶粕脱脂、脱皂后接种微生物发酵的研究表明，接种不同微生物菌种，茶粕的发酵效果是不同的，应选择合适的微生物菌种。例如，用毛霉、紫木耳、117朊假丝酵母或者它们之间的组合对茶粕进行一次发酵，茶粕菌体蛋白产品蛋白含量可提高到16%~18%，粗纤维含量下降到20%以下，再进行第二次发酵，茶粕菌体蛋白产品蛋白含量可从16%~18%提高到19%以上，粗纤维含量下降到15%~17%。经二级发酵的茶粕菌体蛋白产品氨基酸组成和配比更趋合理，含量大幅度提高。钟海雁等[12]研究茶粕脱皂方式对微生物发酵效果时发现，以有机溶剂提取茶皂素的茶粕较以热水提取茶皂素的茶粕蛋白质含量更高。这与提取茶皂素对茶粕中总糖影响的研究结果一致，表明可溶性糖含量较高更有利于茶粕发酵；同时也证实了茶皂素的抑菌效果[13]，表明茶皂素含量较高不利于茶粕发酵。 4 茶粕、茶粕发酵产品及茶粕提取物在畜禽、水产动物生产中的应用效果 茶粕用作饲料资源的报道较少，陈作勇[14]在猪日粮中分别添加8%、16%的去毒茶籽饼，结果表明无任何毒副作用，却有一定的促生长作用。杨盛昌等[15]用40%的去毒茶籽饼配合黄豆粉喂鱼，据统计每千克茶籽饼可提高鱼增重0.25 kg。周莹等[16]用30%~50%脱毒茶粕配合蚌肉、螺肉、血粉、鱼粉等喂甲鱼，甲鱼的增重速度在2 g/d左右，饲料效率在35%左右。高书娟等[17]对0~6周艾维茵肉用仔鸡进行研究，在营养水平相近的情况下，分0~4周、5~6周两个阶段，分别用未脱壳茶粕菌体蛋白饲料按4%、2.5%的比例取代豆饼。结果表明，两个阶段肉用仔鸡的日增重、料肉比差异显著（P<0.05），试验组明显优于对照组（见表3）。试验结束时，每组取体重相近的公、母鸡各一只进行屠宰试验，结果表明，屠宰率、胸肌率及半净膛率无显著差异，仅全净膛率试验组低于对照组。 李红权等[18]用140尾2 g左右的异育银鲫，在营养水平相近的情况下，分对照组、10%茶粕组、20%茶粕组、30%茶粕组进行60 d的饲养试验。结果表明，异育银鲫日增重、料肉比，10%茶粕组显著优于其它3个组（P<0.05）。饲养试验结束后，检测异育银鲫肌肉中粗蛋白、粗脂肪含量，肠道脂肪酶和蛋白酶活力，结果表明：试验组肌肉中的粗蛋白含量显著高于对照组（P<0.05）；粗脂肪含量显著低于对照组（P<0.05）；肠道蛋白酶、脂肪酶活力各组差异不显著（P>0.05）（见表4）。综合考虑，以10%茶粕组饲喂效果最佳。 茶粕提取物在畜、禽、水产动物中的应用是当前研究的热点，有关这方面的报道较多。目前国内外学者研究最多的茶粕提取物是糖萜素，糖萜素是以茶籽多糖和三萜皂甙为主要成分的绿色天然饲料添加剂。在猪生产中的应用，刘长忠等[19]报道，添加糖萜素能改善哺乳仔猪生长性能，提高哺乳仔猪抗腹泻能力。在30日龄哺乳仔猪基础日粮中分别添加糖萜素500 mg/kg、土霉素150 mg/kg，试验结果表明，糖萜素组比土霉素组头均日增重高1.9% ，料肉比低6%。在禽生产中的应用，詹勇等[20]报道，添加糖萜素能显著改善鸡肉品质，能有效提高肉鸡机体的免疫力。在黄羽肉鸡基础日粮中分别添加500 mg/kg的糖萜素、250 mg/kg糖萜素+抗生素和抗生素，试验结果表明：肌苷酸含量糖萜素组比抗生素组提高了12.07%；胆固醇含量及重金属铅和镉含量糖萜素组比抗生素组分别下降了37.01%、27.83%、37.96%，差异都显著（P<0.05）；NDV抗体水平处于9lg2以上的血清样品糖萜素组比抗生素组高16.66%。在草食动物生产中的应用，王剑锋等[21]报道，添加糖萜素能明显提高山羊的育肥性能，且以在精料中添加1 000 mg/kg糖萜素综合效果最佳，比对照组日增重提高了31.33%，料肉比降低了15.51%，经济效益提高了62.9%。在水产动物中的应用，张艳秋等[22]报道，添加糖萜素可以提高鱼类生长性能，降低血清和肌肉中胆固醇含量，从而改善鱼肉品质。在淡水白鲳基础日粮中分别添加0、125、250、500、1 000 mg/kg糖萜素，试验结果表明：与对照组相比，250 mg/kg糖萜素组增重率提高了57.14%（P<0.05）；血清中胆固醇含量降低了11.0%（P>0.05）；肌肉中胆固醇含量降低了46.05%（P>0.05）。 5 小结 我国可利用茶粕资源十分丰富，通过脱壳、脱皂加工工艺生产的茶粕是一种良好的饲料原料，经固态发酵加工工艺生产的茶粕发酵产品蛋白含量进一步提高，氨基酸更加平衡，是营养价值较高的饲料原料， 茶粕的提取物是有望取代抗生素的绿色天然饲料添加剂。总之，在动物生产中科学合理地使用茶粕、茶粕发酵产品及茶粕提取物有利于缓解我国资源紧缺的局面。