木薯的飼用價值及使用情況

pusu19811225 · 發表于 2009-2-25 15:36:30

飼料成本約占養殖業成本的70%左右，以配合飼料計，能量飼料在飼料成本中約占50%-60%。目前，飼料原料價格在全球范圍不斷上漲，給飼料廠和養殖企業帶來強烈沖擊。我國飼料行業長期以來以玉米作為畜禽的主要能量飼料，受糧食價格波動影響，其他谷物飼料如小麥也有部分應用。木薯作為飼料原料在我國已有20多年歷史，但受多種因素的影響，木薯在配合飼料中的應用在我國普及率不高，僅南方產地有部分應用。影響木薯的推廣應用的主要原因之一是對木薯的營養價值、存在問題及使用方法等缺乏全面的了解，本文詳細闡述了木薯的飼用價值、在國內外的使用情況及使用時應注意的問題。
1 木薯的飼用營養價值
1.1 木薯干的營養價值和營養缺陷
木薯為大戟目多年生亞灌木或小喬木熱帶作物，高1米以上，葉子為深綠色，根莖形狀如紅（白）薯，全球產量最多的國家是尼日利亞、巴西和泰國。木薯是根莖類能量飼料原料，含有豐富的碳水化合物，其營養成分含量見表1。由于木薯能值較高，在配合飼料中通常的使用方法是替代玉米或小麥等價格較高的能量飼料。木薯干的平均干物質消化率為75%，有機物消化率高于85%，淀粉消化率高達87%-89%，與谷物接近。新鮮的木薯塊根中含無氮浸出物31%左右，由80%的淀粉和20%的糖及酰胺組成，因而易于被動物消化。干木薯片或木薯顆粒幾乎沒有霉菌污染，不僅對維護動物健康有極大益處，還可以減少飼料中防霉劑的使用。

表1木薯與玉米營養成分分析表

養分nutrients	木薯cassava	玉米maize
干物質DM (%)	87	87
粗蛋白CP (%)	2.5	8.1
粗纖維CF (%)	3.5-4.0	2.2
粗脂肪EE (%)	0.5	3.7
灰分Ash (%)	2.3	1.2
淀粉Starch (%)	75-80	65
總能Energy(MJ/kg)	14.9	16.2

　　木薯干在營養上的不足表現在以下四方面：第一，蛋白含量低，氨基酸含量少，尤其是含硫氨基酸較低，因而在木薯日糧中除了增加蛋白質飼料外，還應該考慮添加充足的含硫氨基酸；第二，脂肪含量低（見表2），某些必需脂肪酸含量不足，如亞油酸；礦物元素含量（見表3）除總磷和鐵低于玉米外，其余與玉米相當[1]。第三，缺乏脂溶性維生素、膽堿和葉黃素，如果消費者對蛋黃顏色有要求，飼料中需要添加色素以滿足客戶需求；第四，木薯含有氫氰化物——亞麻苦苷（Linamarin）和百脈根苷（Lotaustraline），不同品種木薯的氫氰化物含量不同，以木薯塊根干物質計，一般為150-1500ppm，通過相關基因的改良，可能會培育出含微量氫氰化物的新品種[2]。亞麻苦苷占氫氰化物總量的90%-95%，主要集中在塊根的皮層，亞麻苦苷在與其共存的亞麻苦苷酶催化下，會產生氫氰酸。氫氰酸在動物體內與金屬離子如鐵和銅有親和力，形成的化合物會與血紅蛋白結合，妨礙血紅蛋白的運氧功能，導致動物呼吸急促、脈搏加快和肌肉痙攣，同時腦細胞缺氧會引起中樞神經系統受損進而導致死亡。豬、羊攝入0.1-0.2g，馬、牛攝入0.4-0.5g即可在數分鐘內致死。輕度或慢性氰化物中毒時，動物表現為代謝失調、生長緩慢。木薯中氫氰酸的建議安全水平為100ppm，而常見的木薯品種中含氫氰酸15-400ppm。在非洲，19世紀90年代以前，人們采用傳統方法如削皮、蒸煮、浸泡、曬干等各種方式處理收割后的木薯，以期去除其中的氫氰酸[3]。現在，通常的處理方法是將木薯根切片后晾曬3-4天。因為氫氰酸可揮發到空氣中，木薯干如果水分含量控制在14%以下，其氫氰酸含量可降低到30ppm的平均水平，從而極大的減少其毒害作用。此外，動物自身可以通過動用含硫氨基酸可將氫氰化物轉化成硫氰酸酯和氰鈷胺酸從而解除氫氰化物的毒性。

表2 木薯脂肪酸組成及含量

脂肪酸組成Fatty acid	%脂肪酸%fatty acid
C6+C8+C10	0.6
月桂酸Laurate acid C12:0	3.9
豆蔻酸Myristic acid C14:0	1.7
棕櫚酸Palmitic acid C16:0	31.9
棕櫚油酸Palmitoleic acid C16:1	0.7
硬脂酸Stearate C18:0	2.9
油酸Oleic acid C18:1	35.2
亞油酸Linoleic acid C18:2	16.4
亞麻酸Linolenic acid C18:3	7.6
脂肪酸/粗脂肪Fatty acid/EE	80

注：此表為干木薯根（淀粉含量為72%）養分分析結果，下表同。

表3 木薯礦物元素組成及含量

礦物元素minerals	含量content
鈣Ca, g/kg	1.5
總磷P, g/kg	0.8
植酸磷/總磷Phytate P/total P	25
鎂Mg, g/kg	1.4
鉀K, g/kg	5.7
鈉Na, g/kg	0.4
氯Cl, mg/kg	0.2
硫S, mg/kg	2.7
錳Mn, mg/kg	16
鋅Zn, mg/kg	19
鐵Fe, mg/kg	17

1.2 木薯葉和木薯渣的飼用價值
事實上，除了木薯根中含有大量淀粉可供利用外，木薯葉、木薯渣也可用作飼料原料。將木薯葉收割后曬干或人工干燥后磨碎，可制成木薯葉粉。如遇雨季，可將新鮮木薯葉切成5厘米長的條狀，每公斤鮮重加50g糖蜜和5g食鹽，混合均勻后壓緊，排出空氣，在28℃-32℃條件下密封40-42天后可形成青貯木薯葉。木薯葉中也含有氫氰化物，在鮮葉中含125-854ppm不等，同木薯塊根一樣，從經濟的角度出發，建議使用日曬的方法，日曬后木薯葉中氫氰化物含量可降低90%左右，青貯后僅降低62%。木薯葉粉粗蛋白含量大于20%，其中85%以上是真蛋白[4]。除蛋氨酸含量少外，氨基酸組成較谷物類飼料均衡，賴氨酸含量豐富，粗脂肪10%，灰分含量8.5%左右，富含鈣、鎂、鐵、錳和鋅，但粗纖維含量較高（16%左右）[5]。因此在使用干木薯片或木薯顆粒時，可搭配使用木薯葉粉，以補充前者蛋白質等含量的不足。木薯葉粉耐儲存，在20℃-30℃之間可保存8個月，不會霉變和蟲害。在家禽日糧中，如不補充能量和含硫氨基酸，建議木薯葉粉的添加量不超過5%，如果補充，也不應超過15%。國內學者研究表明在已含木薯粉10%的肉雞日糧中，可以添加3-6%的木薯葉粉以代替麩皮[6]。在豬日糧中，建議添加量為13%，加大使用時不宜超過20%。在反芻動物中，木薯葉粉可占精料的30%[7]。青貯后的木薯葉，雖然其中中性洗滌纖維中含較多的粗蛋白（平均水平為21%），但這些粗蛋白在動物胃內可能不易被消化，因為這些蛋白與木薯葉中的縮合單寧結合后對胃蛋白酶有抗性[8]。
Bui等（2000）試驗表明，在生長豬木薯粉（70%）基礎日糧中，木薯葉粉可以取代35%的豆粕；青貯木薯葉可取代45%的豆粕，且與木薯葉粉相比，生長豬對其中的有機物、粗蛋白和粗纖維的消化率更高[9]。
木薯淀粉渣是淀粉廠利用木薯提取淀粉后殘留的部分，由于其蛋白含量低（1.5%）、粗纖維含量高（70%），不是理想的畜禽飼料。我國現有木薯淀粉廠200多家，每年排放木薯渣數十萬噸，不僅污染環境，還造成了資源的極大浪費。1996年北海市食品發酵技術研究所利用優選微生物發酵木薯淀粉渣，并獲得工業化規模生產技術。發酵后的產品不僅含有較高的粗蛋白，碳水化合物和多種維生素，還含有多種酶原，完全可代替麥麩或玉米[10]。國內最新研究表明，利用工業糖化酶分解木薯淀粉渣中的淀粉，同時利用酵母固態發酵制取單細胞飼料，所得產物不僅含有25%左右的粗蛋白，且外觀和風味都較好[11]。木薯酒精糟飼用價值也低，粗纖維含量高（41%），但通過好氧發酵、厭氧青貯和酶解等方法處理后，也可以提高其利用價值[12]。
2 木薯在各國的使用情況
木薯是世界主要能量作物之一，各國人民都將木薯用作食物原料。木薯原產熱帶美洲，18世紀傳入亞洲，我國種植木薯已有約200年歷史。與其他能量作物相比，木薯具有高產出低投入、生長適應性強、抗旱、抗酸性土壤等特點。雖然鮮木薯塊根不耐儲存，但只要不收割，可在地下儲存2年以上而不會腐爛。在南美，哥倫比亞早在1970年初為解決土地貧瘠地帶人口的糧食問題，就把木薯的栽培推廣、品種選育等列為熱帶作物研究項目之一，經過30多年的努力，目前在抗旱、抗蟲害和抗病毒品種的選育以及產量提高等方面均取得了極大的成果[13]。哥倫比亞木薯各營養成分與中國木薯接近，但無氮浸出物比中國高8%。2003年，世界鮮木薯產量為1.89億噸，其中尼日利亞為3337.90萬噸，巴西為2223.59萬噸，泰國和印尼均超過1840萬噸。其他主要生產國的產量分別為，印度 710.00萬噸；坦桑尼亞688.80萬噸；莫桑比克614.99萬噸；安哥拉569.93萬噸；烏干達540.00萬噸；越南522.85萬噸。泰國木薯出口量居世界首位，其產量的60%-70%經加工后出口。在菲律賓，木薯年產量為200萬噸左右，其中約20萬噸用作飼料。2003年我國木薯收獲面積24.01萬公頃，主要在兩廣、福建和海南，云南、貴州、湖南和江西也有少量種植[14]，鮮木薯產量為390.14萬噸，但大部分用于食品和工業淀粉的提取，用作飼料的比例不大。
歐盟進口亞洲國家的木薯用作飼料原料用于降低成本，其進口量占世界木薯總產量的17.5%。事實上，受歐洲小麥價格上漲影響，小麥的常用替代物——木薯的價格也持續上漲。2007年8月底歐洲進口泰國木薯價格已升至230歐元/噸，7月為175歐元/噸，而6月僅為135歐元/噸。在南美，哥倫比亞國際熱帶農業中心（CIAT）試驗研究表明，在體重為17.6-50kg的生長豬日糧中，木薯用量可達66%，在體重為50-94kg的肥育豬日糧中，可達73%，對生長豬和肥育豬增重與飼喂玉米-豆粕日糧組無明顯差異，且添加蛋氨酸無效。在妊娠和哺乳豬日糧中，木薯用量為65%，與飼喂玉米-豆粕日糧的對照組相比，對妊娠母豬的分娩頭數、母豬在妊娠期和哺乳期的體增重有負面影響，但不影響仔豬成活數、初生重、斷奶頭數和斷奶時平均體重。
從常規營養成分上看，泰國木薯干品質略低于中國木薯干。木薯在泰國養禽業中添加比例見表4[15]，1997年泰國金融危機爆發以后，泰國豬飼料中添加木薯的比例開始較大幅度的提高，品質優良的木薯片在生長肥育豬日糧中可全部替代碎米或玉米。在泰國豬日糧中木薯的推薦用量分別為：乳仔豬10%-20%；生長豬，20%-40%；肥育豬，40%-80%；母豬，60%。菲律賓木薯用量略為保守，生長肥育豬日糧中，20%-40%是木薯干的常用量，并證明為安全添加量。在越南，木薯干在豬上應用較為普遍，生長豬日糧中添加比例較大（50%-70%），在補充10%酪蛋白條件下，添加量可達80%以上[16]。在我國，根據各地群眾的實踐經驗，豬日糧中木薯的推薦用量分別為：小豬（20-35kg），40%；中豬（35-60kg），40%；大豬（60-90kg），45%，但均推薦補充多維和蛋氨酸。在四川白鵝日糧中，隨著木薯用量的增加，采食也會增加，日增重、養分消化率會下降，但對鵝胴體、肌肉品質和血液生化指標無影響。從生長性能和經濟效益上看，木薯在家鵝日糧中可替代55%的玉米[17]。在反芻動物精料和水產飼料中木薯可全部替代玉米而無不良影響[18]。

表4 木薯在泰國家禽飼料中的添加比例

動物Animals	用量Content(%)
肉雞Broilers	25-30
蛋雞Layers	40-45
鴨Duck	40-50

注：在泰國家禽日糧中，木薯可全部取代玉米，但在日糧中的含量不超過50%。
3 木薯在使用時應注意的問題
除營養局限性外，木薯的使用還存在以下問題：首先，根據口感，木薯可簡單分為甜木薯和苦木薯。其中甜木薯由于含氫氰酸較少（小于50ppm），味甜，但產量比苦木薯低35%左右。苦木薯含氫氰酸大于50ppm，有苦味，適口性差，影響其在動物尤其是仔豬料中的添加量，如果飼料中用量較大時，須配入適量糖蜜或其它甜味劑以改善其適口性；其次，由于木薯表皮為紫或淡黃，內部為白色，所以通常木薯粉為白色或白中略帶淡黃。木薯取代玉米后對飼料外觀會有一定影響，研究表明隨著木薯含量的增加，配合飼料的顏色會變淺[19]。如果客戶對飼料外觀有要求，可能需要添加色素以滿足消費者的感官需求；另一方面，在木薯干粉碎加工過程中，要求用2.00mm以下的篩板進行粉碎，否則在配合飼料中的均勻度不理想，成品易出現白點，色澤不均[20]。第三，木薯粉塵含量較高，易引起呼吸道疾病和眼粘膜刺激，且配合到飼料中后體積較大。在泰國，通常的解決方法是，如果配合飼料中木薯的使用量達到30%-50%，則會在飼料中添加4%-5%的植物油以消除粉塵并縮小體積；第四，新鮮木薯干不耐儲存，3-5天后就會發霉腐敗，但如果控制水分含量在10%以下，則可儲存1年。此外，考慮到木薯干和葉中含有較多的粗纖維，代替谷物飼料或豆粕時，日糧中粗纖維含量也將增加，因而建議在配合飼料中添加非淀粉多糖酶制劑，以便更好的發揮木薯的替代作用。