木薯渣加工贮藏技术
(一)鲜样直接贮存
鲜木薯渣水分含量高达80%~90%,而且无氮浸出物的含量也高,这使木薯渣极易发生酸败和霉变。木薯淀粉加工厂生产的鲜木薯渣若不及时处理,在3~4d内就会发霉变质,而发霉腐败的木薯渣已经没有饲用价值,因此要及时密封保存新鲜的木薯渣。木薯渣不是一年四季都有,养殖户应在木薯加工的旺季大量收购木薯渣进行密封保存,即可延长木薯渣的利用时间,降低饲养成本。
保存好木薯渣的关键是及时保存和厌氧密封,可以采用窖贮和袋贮两种贮存方式来保存。
1.窖贮
窖池的容积可根据饲养家畜数量、饲喂期长短和饲喂量以及需要贮存的木薯渣数量进行设计。窖的四壁要平整光滑,防止渗水和漏气,能够密封,且有利于木薯渣的装填压实。窖池根据其长宽要设计一定的坡度(一般不低于2°)和出水孔(直径3cm),以便排除多余的水分(由于鲜渣水分含量高,存于窖内后,水分可沿出水孔流出),便于窖的清理。
应缩短鲜渣暴露的时间。新鲜木薯渣含水量高达80%以上,大多呈暗黄色,青贮原料最好选用2d内加工生产的。运回的木薯渣要及时贮存,减少木薯渣的暴露时间,降低木薯渣变黑变质的量。凡被有害物质污染的、颜色变黑或灰白色的木薯渣以及发臭变质的木薯渣均不可贮存,因为这些木薯渣已经发生了酸败和霉变。对混入土石块、瓦片、塑料薄膜等杂质的木薯渣,必须先清除杂质后再进行贮存。鲜木薯渣在装填过程中可以通过增加外力挤压来降低鲜渣中的水分。在装填过程中要逐层铺平压实,特别注意要把窖的四周和边角压实压紧,直至将窖池装满为止。
待木薯渣装至离窖口10cm左右时,用不漏水的塑料薄膜覆盖木薯渣,使其表面大致处于同一水平面。然后在薄膜表面放一层水,起密封和压实作用,多出的薄膜四周用砖头压实(图3-21)。或将木薯渣堆成馒头状,用薄膜覆盖,用手排除其中的空气,确保不漏气、不渗水,薄膜四周弄平后用砖块压实。
在用水密封保存时,需经常加水,以保证密封效果。此外,为了防止阳光暴晒引起温度过高,影响木薯渣的发酵,需在薄膜上覆盖遮阳网。另外,随着青贮的成熟及水分的流失,木薯渣会慢慢地下沉,因此需要不定时的去观察薄膜有无损坏和裂缝出现,有坏的地方应及时修补。
图3-21 用水密封成馒头状
2.袋装贮存
袋装贮存采用的是无毒的聚乙烯塑料薄膜,其贮存步骤同窖贮类似(图3-22)。其优点是制作不受时间、地点的限制,密封性较好,通过汁液损失的营养物质较少。缺点是因木薯渣含水量高,袋装过多容易把塑料膜挤破,一旦薄膜破损,酵母菌和霉菌就会大量繁殖,导致木薯渣发霉变质。因此袋贮的贮存量较少,不适宜大量贮存。
图3-22 袋装贮存
3.取用
木薯渣一般经过15~20d贮存发酵后即可开用。在发酵木薯渣的表层和窖的边缘有1~2cm厚呈黑褐色或发霉的木薯渣,在取用时应将其抛掉。下面优质木薯渣呈淡黄色,散发出酸香味。经过堆放发酵的木薯渣适口性较好,是牛羊喜食的饲料。注意在取用木薯渣时最好从排水孔一侧开始,这样可以快速的排出雨水和木薯渣自身水分,不让过多的水分积留在窖内,方便下次快速取用。每次取用之后迅速密封,再取再用再密封,并盖好遮阳网。
(二)脱水干燥
为了解决鲜木薯渣不易保存易发霉的缺点,比较经济快捷的处理方式是将鲜木薯渣经沉降进行机械脱水干燥,干燥后可以较长时间保存,并且比较容易在饲料中添加。一般可以在淀粉加工厂水洗木薯渣工序最后增加一道挤压程序,可以降低木薯渣的初水分。再将木薯渣通过直流涡旋加交流往复式快速烘干机进行快速烘干。采用此法得到的木薯渣颜色不变,营养成分损失较少。如果量少,也可以将木薯渣铺在地上经过太阳晒干,只是需要时间较长。一般采用机械脱水干燥能耗较高,可利用锅炉尾气干燥设备,采用多回路烘干机,使烘出的物料低能耗。这种脱水干燥处理能够降低木薯渣的水分含量,易于保存,不易霉变,但是依然没有从根本上改变其粗纤维含量高、适口性差的弊端。
(三)生物发酵
木薯渣的发酵是以木薯渣作为发酵基质,接种有益菌后,在一定的条件下进行发酵,利用微生物产生的各种酶,将非淀粉多糖和抗营养因子降解,产生次级代谢产物。木薯渣的发酵方式可以分为液态发酵和固体发酵。
(四)液态发酵
液态发酵指微生物借助于液体介质来完成发酵,水处于自由状态,而以碳、氮和磷组成的营养成分则是以悬浮或者溶解状态存在。因此液态发酵与发酵剂、发酵成分、发酵温度和通风量等因素密切相关。有研究表明,用高温和热电偶组合耐霉菌对木薯渣进行液态深层发酵,可以将木薯渣转化为蛋白质富集的动物饲料。以木薯根为底物,分别用哈茨木霉和水葫芦虫草头孢菌进行液体发酵,回收后干物质中粗蛋白质含量可以分别达到37.6%和41%。液态深层发酵关键是要选好菌种以及严格的无菌操作。目前,将木薯渣进行液态深层发酵用作饲料的不多。
(五)固体发酵
固态发酵是指微生物在呈固态,几乎没有自由流动的水的培养基上发生的发酵过程,培养基既为微生物提供营养物质,也是微生物生长的场所。与液态发酵相比,固态发酵具有以下几个优点:第一,固态发酵培养基的成分简单,大多为天然物质或工农业生产加工后的废弃物,来源广泛而且不需要对发酵底物进行预处理或加工;第二,固态发酵投入比较少,能源消耗低,回收率高,技术简单,需控制的参数少;第三,对环境有利,能处理大量的废渣,而且发酵过程中几乎没有废气、废水的排放;第四,发酵体系中没有自由流动的水,利于霉菌、放线菌的生长;第五,操作过程中不需要严格意义上的无菌操作。
固态发酵具有较多优点的同时也具有一些不足,它是一种近乎自然状态的发酵,存在固、液、气不均匀的三相,同时培养基营养成分分布不均匀,导致发酵不均匀,这样导致微生物的生长、营养物质吸收及代谢产物的分泌也是不均匀的,这给实验或生产过程中对发酵参数的检测和控制带来困难。在大规模生产中,微生物发酵会产生大量的热,会出现局部过热或局部结块的情况。
木薯渣发酵后蛋白质含量会有所提高,不同条件产生的效果不一样,混合菌种比单一菌种的发酵效果要好。汤小朋等(2014)采用黑曲霉固态发酵改善木薯渣的研究表明,优化条件发酵后,与对照组相比,以干物质为基础,粗蛋白质含量由8.67%提高到13.48%,而粗纤维含量由22.26%下降到17.71%。还有研究表明,用黑曲霉、黄曲霉、烟曲霉、木霉分别发酵木薯渣,结果发现木霉发酵组粗蛋白质含量最高,达到25.5%。Oboh等(2006)研究利用酿酒酵母、德氏乳杆菌、棒状乳杆菌混合发酵木薯渣,1kg木薯渣按1∶2∶1的接种比例接种10g菌,在空气相对湿度为90%~93%的条件下发酵3d,粗蛋白质含量由8.2%提高到21.5%。