利用生物酶加工紫甘薯渣产营养饲料

项目背景甘薯在我国已有400余年的种植历史，我国种植面积和总产量居世界首位。紫甘薯 （purple sweet potato）是指薯肉颜色为紫色的甘薯，真名川山紫，由日本引进我国，为旋花科一年生草本植物。紫甘薯是新近开发出的一类优良特异的甘薯品种，其肉质紫红，外观诱人，营养丰富，不仅是碳水化合物的重要来源，而且还富含维生索、矿物质、食用纤维等营养物质，一些发达国家已把甘薯视为营养平衡而全面的保健食品。紫甘薯具有很强的抗氧化性，对保护肝功能和降低血清转氨酶具有积极的作用；紫甘薯中的花青素和绿原酸还具有抑制诱癌物质的产生及减少基因突变的作用，尤其是其中的甲基花青素对致癌基因有很强的抑制作用；紫甘薯对高血压等心血管疾病也有很好的预防作用。紫甘薯富含紫甘薯花色苷(Anthocynins from purple sweet potato，APSP)是从紫甘薯的块根中浸提出来的一种天然红色素，它色泽鲜艳，无毒，无特殊气味，与其它同类色素相比性质较稳定，具有多重营养、药理和保健功能，具有抗氧化及清除自由基功能，抗突变活性，减轻肝功能障碍，抗高血糖功能，抗肿瘤功能，是一种开发前景广阔的天然食用色素资源。在我国，甘薯资源相当丰富，各地均有种植，且甘薯已由单一的食用型向工业原料、食品加工及饲料等多用途方向转变，因而甘薯育种也向多样性方向发展。如用于食品加工原料的甘薯品种胡萝卜素或花青素的含量高；茎叶菜用品种则茎叶维生素类及矿物质含量高，叶柄产量高，无苦味和异味，粗纤维少，色泽好，茎尖部幼嫩，无绒毛，味道鲜美；工业原料用品种的淀粉含量和单位面积淀粉产量高，蛋白质、果胶质、灰分、多酚类物质含量低；饲料用品种则其薯蔓产量高,再生能力强，干茎叶的粗蛋白含量在 l5 %以上，富含主要的氨基酸，块根也富含蛋白质、胡萝卜素和V C ，茎叶涩液少，饲口性、消化性和饲料加工品质好。随着甘薯用途的多样化，不同类型、用途甘薯品种的选育已取得了明显进展。近年来，这种集营养、保健、休闲和色素于一体的甘薯新品种越来越受到人们的喜爱和关注，对它的研究也逐渐向系统化和专项化发展。目前，紫甘薯的研究开发主要有提取色素、加工全粉、加工旅游休闲食品和加工酒类四方面。而对紫甘薯色素剩余废渣开发研究较少。本项目对紫甘薯色素剩余废渣进行营养成分分析及评价，通过微生物发酵将其转化为猪、鸡、鹅等饲料，改善饲料适口性，增加饲料酶成分，降低精饲料的成本，提高饲料利用率和营养价值，达到节约粮食，资源循环利用的目的。项目意义近年来我国兴建了多个以紫甘著为原料，提取紫甘薯花色苷这种天然红色素的加工厂。由于提取过程中主要以酸性溶液浸提，所以色素提取后所余的紫甘薯难以利用全部废弃，造成严重的环境污染和资源的浪费。紫甘薯含有大量的淀粉、维生素、胶原和黏多糖既是可作为的粮食作物，也是重要的经济作物和饲料作物。 本项目利用紫甘薯生长特点、食物特性和营养特征等条件，对紫甘薯进行更广范围的开发利用，使其在餐饮、化工等领域的应用空间得以扩展，综合利用率得到进一步提高，潜力不断增大。对水提紫甘薯色素剩余废渣进行营养成分分析及评价，为紫甘薯废渣的开发和综合利用提供科学参考依据。紫甘薯发酵饲料中含有多种天然色素，如紫甘薯中的紫甘薯花青素，而花青素是氧自由基的克星可延缓衰老和增加免疫功能的作用。菊花粉是将新鲜的万寿菊花朵经乳酸菌发酵提取其色素后的下脚料，所以富含天然黄色类胡萝卜，作为饲料可使肉禽肤色发黄，肉质鲜关。 紫甘薯发酵饲料中含有大量消化酶包括：淀粉酶、果胶酶、o-葡聚糖酶等，通过上述的酶类物质水解作用，将秸秆中淀粉、果胶、( -葡聚糖等部分降解，提高饲料的营养价值，并可使营养成分进入到牲畜的消化系统，协助牲畜内源酶的消化作用，直接提高了饲料的消化吸收，另外，可有效降低肠道内溶物的粘度，防止堵塞肠道细胞膜孔，促进营养物质的传递与吸收，提高饲科利用率； 紫甘薯发酵饲料中舍有大量分泌上述消化酶的微生物菌体，可定植于牲畜消化道内，为牲畜提供大量的消化酶并改善消化道内环境更为有效的提高了饲料的利用率。紫甘薯发酵饲料中含有大量具有产酸菌，可产生大量有机酸软化秸秆改善适口性，发酵后的精饲料带有酸香和菊花香味及酯香味，刺激牲畜食欲，增加采食量。酸可降低PII值抑制各种腐败菌生长，延长饲料的保质期。所产生的L-乳酸可以刺激消化液分泌，促进胃肠蠕动，减缓胃肠排空速度，使营养物质有更充分的消化时间，提高消化吸收率。利用多种微生物发酵技术，将色素提取后废弃的紫甘薯转化为饲料，成本低，料肉比低，出肉率高，喂养蛋禽类产蛋率高，并具有增强畜禽抗病的作用。这样可以使资源得到充分的利用并可去除其造成的环境污染问题。 紫甘薯发酵饲料含有多种益生菌，加到饲料里喂养牲畜，可改善牲畜体内微生态环境，抑制牲畜体内致病菌的生长，提高牲畜的体质和抗病能力，明显延长牲畜生产能力和时间。