甜菜是我國第二大糖料作物，甜菜糖產(chǎn)量占食糖總產(chǎn)量的10%左右。甜菜最主要的用途是制糖，而在其加工過程中會產(chǎn)生諸多的甜菜加工副產(chǎn)物。目前，由于社會各界對這些副產(chǎn)物重視不足，收集、保藏和利用不當(dāng)，造成了資源的嚴重浪費。本文對甜菜加工副產(chǎn)物，尤其是甜菜粕的營養(yǎng)價值及在飼料方面的應(yīng)用效果作了簡單的介紹和總結(jié)，旨在為甜菜粕在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用提供借鑒。

1 我國甜菜生產(chǎn)及加工現(xiàn)狀

甜菜包括糖用甜菜、葉用甜菜、根用甜菜和飼用甜菜4個種類。我國的甜菜種植區(qū)域主要分布在新疆、黑龍江和內(nèi)蒙古省。世界范圍內(nèi)來看，歐洲和北美是甜菜主產(chǎn)區(qū)。我國甜菜生產(chǎn)情況如表 1所示。據(jù)統(tǒng)計，2013 年我國甜菜種植面積和總產(chǎn)量分別占世界的 5.55%和 4.82%( FAO 數(shù)據(jù)庫)。

甜菜經(jīng)過清潔、切絲、滲出、充分提取糖分后，得到較高純度的糖。在此過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要包括莖葉、切絲后的廢絲和提取糖后的廢蜜，這些副產(chǎn)物均有一定的營養(yǎng)價值。其中，甜菜廢蜜能量高，含糖量高，粘性大，還含有多種無機鹽和含氮化合物，是一種適口性良好的飼料載體和粘結(jié)劑，可用于制作顆粒飼料和飼料塊^[1]；但在生產(chǎn)中，大部分廢蜜都用于微生物發(fā)酵，產(chǎn)品包括酒精、酵母、草酸和甜菜堿等^[2]。甜菜加工過程中產(chǎn)生的廢絲等稱為甜菜渣，甜菜渣經(jīng)過物理烘干后稱甜菜粕，制粒后稱甜菜粕顆粒，是甜菜制糖過程中量最大的副產(chǎn)品^[3]。甜菜粕具有很高的飼用價值,不僅可以飼喂牛、羊等反芻動物，還可飼喂豬等單胃動物。據(jù)統(tǒng)計分析，每 100t 甜菜平均生產(chǎn) 5t 甜菜粕、5t 甜菜糖蜜和15t 糖(英聯(lián)農(nóng)業(yè)中國)。

2 甜菜粕的營養(yǎng)價值

從表2和表3中不難發(fā)現(xiàn)，甜菜粕中蛋白水平較低，纖維含量較高。姚庭香^[4]提出，甜菜粕中果膠含量可達甜菜粕干重的19.6%。這一特性也使甜菜粕成為提取果膠的重要原料之一。果膠具有良好的乳化、增稠、穩(wěn)定和膠凝作用，在各產(chǎn)業(yè)中均有應(yīng)用。除去果膠外，甜菜粕中還富含甜菜堿。甜菜堿作為一種甲基供體，與蛋氨酸和膽堿有著類似的營養(yǎng)作用，有改善母豬生產(chǎn)性能、調(diào)節(jié)脂代謝等功能。孫海清^[5] 分析了包括甜菜粕在內(nèi)的幾種纖維原料中的纖維物質(zhì)組成(見表4)，并測試了其物化特性以及飼用效果后發(fā)現(xiàn)，甜菜粕的最大產(chǎn)氣量主要來自于其慢速可發(fā)酵部分，且甜菜粕的最大產(chǎn)氣量顯著高于其他幾種纖維源，同時，甜菜粕在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的短鏈脂肪酸濃度要顯著高于不溶性纖維原料。

值得注意的是，甜菜粕中還含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子。首先，甜菜粕中含有較多游離酸(如草酸)，大量飼喂易引起家畜酸中毒。其次，甜菜糖渣中含有硫葡萄糖昔，飼喂孕畜可引起先天性甲狀腺腫；甜菜粕中的甜菜堿對犢牛和胎兒可能有毒害作用，圍產(chǎn)期奶牛應(yīng)盡量減少或避免食用；甜菜渣中還含有少量的硝酸鹽，可能引起動物體組織急性或持續(xù)。另外，甜菜渣中還含有少量的植物性雌激素和玉米赤霉烯酮，大量飼喂甜菜粕時可能導(dǎo)致動物生產(chǎn)和生長性能下降^[11]。

3 甜菜粕的飼用方式

3.1 濕甜菜渣  濕甜菜渣包括甜菜制糖加工剩下的莖葉等，水分高，適口性好。國內(nèi)外通常用濕甜菜渣替代反芻動物的谷物飼料，包括玉米或大麥等奶牛和青年公牛每天分別可飼喂 12 kg和24 kg^[9]。任燕鋒等^[12] 報道，飼喂鮮甜菜粕增加了反芻動物的采食量，作為精料補充料時還可以提高動物采食日糧時的咀嚼時間和頻率，改善動物生長性能。然而直接飼喂法也存在一些問題 : 濕甜菜粕中草酸含量較高，動物采食后存在酸中毒的風(fēng)險，因此不適宜大量飼喂?jié)裉鸩似稍趦Υ孢^程中容易損失營養(yǎng)物質(zhì)，由于水分太高導(dǎo)致莖葉腐爛變質(zhì)，滋生細菌降低飼用價值。

3.2 甜菜粕顆粒  甜菜粕顆粒是將濕甜菜粕壓榨脫水、烘干和制粒形成的副產(chǎn)物，每 100t甜菜大約可產(chǎn)出甜菜粕顆粒 6t ^[12]。近年來，由于其易保存方便運輸、養(yǎng)分含量高等特性逐漸成為甜菜粕飼用的重要方式。此外，甜菜粕顆粒在制造過程中還可以與甜菜廢蜜結(jié)合,改善顆粒適口性,增加能量含量。

3.3青貯甜菜粕  青貯是一種簡便、有效的飼料貯存方式。通過青貯，可以增加甜菜粕中的可消化養(yǎng)分，減少草酸含量，改善甜菜粕的口感，滅活飼料中的細菌。在青貯中添加的氮源(例如尿素)和碳源(例如糖蜜)可使青貯飼料的粗蛋白和粗脂肪顯著增加，同時降低無氮浸出物的含量。李靜等^[13] 發(fā)現(xiàn)，在青貯甜菜粕時添加0~10%的玉米粉顯著增加了可溶性碳水化合物和乳酸、乙酸含量，同時降低了飼料中氨態(tài)氮含量、丙酸和丁酸的含量。玉柱等^[14] 發(fā)現(xiàn)，甜菜渣青貯發(fā)酵類型為乙酸發(fā)酵，混合青貯為乳酸發(fā)酵，添加 0~50%玉米秸降低了青貯飼料的 pH 和蛋白質(zhì)含量，提高了乳酸和纖維含量，且隨著玉米秸添加量的增加，青貯飼料的體外消化率降低。張微微等^[15]發(fā)現(xiàn)，青貯增加了甜菜粕中的蛋白質(zhì)含量，并且在青貯甜菜粕中加入 20% 稻秸、玉米秸、豆莢或麩皮降低了氨態(tài)氮總量和干物質(zhì)損失率。

4 甜菜粕的飼用效果

甜菜粕是一種高纖維的飼用原料，在反芻動物中的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，但在單胃動物中還有待推廣。一些關(guān)于甜菜粕飼用價值的研究見表 5。

4.1 反芻動物  當(dāng)前甜菜粕最主要的飼用方式是作為反芻動物的飼料原料。李婷婷^[16]認為，甜菜粕可以促進反芻動物咀嚼，延長反芻時間，促進唾液分泌，有助于維持瘤胃正常pH。由于甜菜渣纖維的填充性比粗飼料NDF 低，長度小，能夠更迅速地被消化，因此可消化纖維含量高，可以增加采食量，提高泌乳期奶牛、羊的產(chǎn)奶量和乳脂率，同時可以有效減少亞急性瘤胃酸中毒引起的蹄葉炎和跋足。對于青年反芻動物，甜菜粕還是一種非常重要的優(yōu)化瘤胃發(fā)育的原料。此外，由于甜菜粕中富含果膠，可通過離子交換和結(jié)合金屬離子的途徑等起緩沖作用來減緩瘤胃發(fā)酵，減緩瘤胃液 pH 下降和乳酸的生產(chǎn)，保持瘤胃內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定。

4.2單胃動物   單胃動物缺乏相應(yīng)的酶分解甜菜粕中的纖維。生長育肥豬具有較強的后腸段消化能力所以較易接受甜菜粕日糧。Eklund 等^[17] 評價了甜菜粕等纖維原料在生長豬中的標準回腸氨基酸消化率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甜菜粕的各項指標均低于麥麩和苜蓿粕，在30%到61%不等，胱氨酸消化率甚至為 - 21%，他將甜菜粕的低氨基酸消化率歸咎于甜菜粕中的高果膠含量。Bindelle 等^[18] 通過體外發(fā)酵發(fā)現(xiàn)甜菜粕由于含有較多的可溶性纖維成分，可以顯著增加食糜滯留時間，但對最終產(chǎn)生的氣體沒有影響。Lynch等^[19]在育成豬日糧中添加了 20%的甜菜粕，發(fā)現(xiàn)豬的采食降低，氮排出增加，腸道揮發(fā)性脂肪酸濃度下降。同時，甜菜粕后腸道發(fā)酵產(chǎn)生了更多的乙酸，而丙酸、丁酸則更少。

母豬孕期需要纖維原料來降低日糧能量濃度，維持采食量從而減少孕期由于饑餓感帶來的傷害行為。而甜菜粕由于能夠減緩食糜流動，增加母豬飽腹感，遂成為飼喂母豬的理想原料。楊玉芬等^[20] 提出在豬飼養(yǎng)中果膠可以改善腸道菌群、促進腸道發(fā)育，最終改善生長性能、提高瘦肉率。侯丹熹等^[21] 發(fā)現(xiàn)在母豬日糧中添加最多15%的甜菜粕提高了窩產(chǎn)活仔數(shù)和窩產(chǎn)健仔數(shù)，并認為甜菜粕可以顯著提高母豬產(chǎn)仔數(shù)量。Jorgensen 等^[22] 在母豬的飽腹感試驗中向日糧中添加33.4%的甜菜粕后發(fā)現(xiàn)，甜菜粕的系水力和膨脹性顯著減少了母豬的活動，增強了飼料的飽腹性，從而減少了母豬采食量。Loisel 等^[23]向懷孕母豬日糧中添加了8%的甜菜粕以及其他纖維飼料，發(fā)現(xiàn)母豬的生產(chǎn)性能明顯改善，并且初乳中油脂含量增加了29%。Quesnel 等^[24] 和王勇生等^[25] 發(fā)現(xiàn)，在母豬飼料中添加了甜菜粕后在不改變母豬生產(chǎn)成績的基礎(chǔ)上增加了母豬的采食量。孫海清^[5] 試驗發(fā)現(xiàn)，在母豬妊娠日糧中添加近 30%的甜菜粕顯著提高了母豬血漿中短鏈脂肪酸濃度，降低了游離脂肪酸濃度，改善了胰島素的敏感性，增加了母豬哺乳期采食量。

然而甜菜粕由于自身的高纖維含量帶來的負面作用仍然存在。Guillemet 等^[26] 向懷孕母豬日糧中添加了最高 12.5%的甜菜粕并研究了母豬的采食行為，發(fā)現(xiàn)相對于添加甜菜粕等纖維原料的高纖維日糧，母豬還是更趨向于選擇采食玉米豆粕組成的妊娠料或哺乳料。而研究也證明，高纖維含量的日糧會降低豬的生長性能^[27]。因此，如何在不影響動物生長性能的條件下添加甜菜粕仍是一個亟需解決的問題。

5 甜菜粕的其他用途

甜菜粕用途廣泛。除了用作飼料外，甜菜粕還可以用來提取果膠，制作高蛋白飼料，用作發(fā)酵時細菌的優(yōu)質(zhì)能量源等。此外，甜菜粕還是生產(chǎn)纖維素、甜菜堿和草酸的優(yōu)質(zhì)原料。

6 結(jié)語

近年來，隨著我國甜菜產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展，甜菜粕的應(yīng)用范圍也越來越廣泛?？梢灶A(yù)見，甜菜粕的利用價值會越來越高。找到高效、簡單和高回報的應(yīng)用方式是將甜菜加工副產(chǎn)物應(yīng)用的主要發(fā)展方向。已有的研究和實際應(yīng)用表明，將甜菜粕作為飼料原料在動物生產(chǎn)中使用，尤其是作為豬飼料，既可以充分利用甜菜粕，同時又能提升動物的生產(chǎn)性能，這將是一種合理有效的甜菜粕應(yīng)用途徑。