導(dǎo)讀

西蘭花（Brassica oleracea L.var.italica Piench）是菜花（Brassica oleracea L.var.botrytis）的一個(gè)品種，蛋白質(zhì)含量高，并富含維生素A、維生素C、黃酮類、多酚類物質(zhì)，風(fēng)味獨(dú)特，具有較高的種植效益和加工價(jià)值。西蘭花種植、加工、銷售過程中，產(chǎn)生大量的廢棄物，對環(huán)境和西蘭花產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生較大的不良影響，亟需解決。本文根據(jù)西蘭花主產(chǎn)地分布及其廢棄資源量，對其資源化利用進(jìn)行了分析，提出處理靈活性較高的生物飼料利用模式，為我國西蘭花主產(chǎn)地的資源有效利用提供了一條新途徑。

1西蘭花資源分布

西蘭花原產(chǎn)歐洲，2014年全球菜花和西蘭花種植面積138萬hm²，總產(chǎn)量約2420萬噸，均產(chǎn)約17.4萬噸/hm²，其中，中國93萬噸、印度86萬噸、美國12萬噸、西班牙6萬噸和墨西哥5萬噸，產(chǎn)量居世界前五位。目前全球西蘭花在菜花總產(chǎn)量中的占比不詳。

西蘭花在我國的華南、華東地區(qū)廣泛種植，現(xiàn)已輻射至臺灣、浙江、江蘇、廣州、福建、云南、甘肅、新疆等地，其中浙江種植面積最大（表1），單產(chǎn)可達(dá)26.5-28.6 t/hm²。2014年，我國菜花種植面積35.3萬hm²左右，以均產(chǎn)17.4t/hm²計(jì)，年產(chǎn)量約614萬噸。目前我國西蘭花種植面積約2.67萬hm²，在種植條件較好時(shí)，花球單重可達(dá)478 g，商品率89.4%。以花球單產(chǎn)17-22.5t/hm²和莖葉20 t/hm²計(jì)，花球年產(chǎn)量約60萬噸，并伴生豐富的莖葉資源（表1）。  

2蔬西蘭花產(chǎn)業(yè)中的廢棄資源處理

西蘭花采收期較短，采后呼吸代謝旺盛，對采集、加工、運(yùn)輸要求高，除了種子依賴進(jìn)口、產(chǎn)區(qū)連作障礙增加和糧經(jīng)爭地等問題之外，從田間采收到居民餐桌消費(fèi)過程中存在諸多廢棄資源。

 

2.1采收過程中存在的廢棄物

西蘭花食用部分是綠色幼嫩莖、花蕾、花枝等聚合而成的花球。西蘭花生育過程中葉、莖、株與花球質(zhì)量間呈正相關(guān)。采收季節(jié)花球重量約占整個(gè)植株的30%-50%，意味著莖葉產(chǎn)量可占整個(gè)植株的50-70%。以全國西蘭花產(chǎn)量60萬噸，收獲季節(jié)莖葉在整個(gè)植株占比50%以上計(jì)，新鮮莖葉資源約60萬噸以上。此外，西蘭花采收期短，市場收購價(jià)過低或過遲采收時(shí)花球花蕾粗散變黃，商品價(jià)值下降，田間廢棄量增加，環(huán)境壓力隨之增加。

 

2.2儲運(yùn)中存在的問題 

我國西蘭花種植的區(qū)域性、季節(jié)性與居民全年日常消費(fèi)需求之間供需不對稱，物流和冷藏條件要求高。新采收的西蘭花含水量高達(dá)90%左右，采后呼吸代謝旺盛，對粗加工及精細(xì)加工的速度要求嚴(yán)格。而隨著加工、運(yùn)輸時(shí)間增加，花球組織中營養(yǎng)物質(zhì)的含量下降，商品價(jià)值隨之降低。西蘭花采收后常溫放置1-2d，花蕾即變黃而失去商品價(jià)值，冷藏運(yùn)輸只能使西蘭花物流壽命延長至 3 d，期間腐損率25%以上，廢棄的優(yōu)質(zhì)資源數(shù)量隨時(shí)間而增加。

 

2.3 加工中存在的問題

西蘭花是我國出口創(chuàng)匯的重要蔬菜品種。2013年我國西蘭花出口數(shù)量為12.27萬t，2014年12.95萬t，主要方式為冷凍保鮮出口。為保證花球的食用品質(zhì)，一般從田間采收到完成加工包裝需要在4-6小時(shí)內(nèi)完成。出口加工產(chǎn)業(yè)中的莖葉和廢棄花球短時(shí)間內(nèi)的集聚量在12-24萬噸以上，數(shù)量大，進(jìn)一步處理或精深加工的要求提高。

 

2.4 廢棄資源其他處理方法

蔬菜廢棄物資源化潛力較高，資源化利用方式有直接還田、飼料化利用、簡易厭氧漚肥、沼氣化利用和混合好氧堆肥等，各資源化處理方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。西蘭花同樣如此。西蘭花中葉綠素、葉黃素、總黃酮、硫代葡萄糖苷、菜菔硫烷和多糖等功能成分含量豐富，新鮮西蘭花中槲皮素、山奈酚和總酚均值0.23，0.32和5.50mg/100g，β-胡蘿卜素、α-生育酚和抗壞血酸含量分別為0.89，0.89，74.7 mg/100g。深加工開發(fā)成西蘭花含片、膠囊和沖劑等人用保健品過程中，壓榨所得濃縮汁制備葉蛋白飼料，新鮮莖葉采收后直接制作青貯飼料或干燥生產(chǎn)西蘭花莖葉粉飼料。西蘭花富含抗氧化活性物質(zhì)，廢棄物飼用資源化是有效方法之一。

3西蘭花資源飼用特性

3.1 西蘭花營養(yǎng)特點(diǎn)  

同菜花、大白菜和西紅柿等蔬菜品種相比，西蘭花營養(yǎng)獨(dú)特。礦物元素豐富，鎂、鉀、鈉含量分別為21、316 和33 mg/100g，且不同部位微量元素含量不同（表2）。鮮西蘭花中總糖1.7%，其中，蔗糖0.1%，葡萄糖0.49%，果糖0.68%，乳糖0.21%，麥芽糖0.21%。西蘭花種子油中棕櫚酸18.24%、硬脂酸11.83%、油酸16.45%、亞油酸13.07%、α-亞麻酸40.41%，富含ω-3脂肪酸。西蘭花提取的葉蛋白和干燥的莖葉粉飼料養(yǎng)分豐富（表2）。

 

 

3.2 西蘭花資源飼用研究進(jìn)展  

目前，已開發(fā)和報(bào)道的西蘭花飼用產(chǎn)品主要有莖葉粉干基、葉蛋白、青貯飼料等（表4）。

蛋鴨和蛋雞飼料中添加6%干燥西蘭花莖葉粉，蛋殼硬度、哈氏單位和蛋黃色澤等品質(zhì)指標(biāo)得到改善，蛋黃膽固醇含量降低，且蛋的受精率增加。 在快大型草雞小雞料中添加約3%、大雞料中添加約8%干燥西蘭花莖葉粉，草雞生長性能和雞肉中肌苷酸含量增加，雞肉膽固醇含量降低，肉質(zhì)得到改善。然而，西蘭花莖葉粉在動物腸道中的表觀代謝能和肉仔雞回腸末端氨基酸的消化率較低。4%、6%、8%西蘭花莖葉粉降低了雛鴨血清中甘油三酯和膽固醇含量，對其他指標(biāo)沒有影響，但顯著增加了雛鴨的肌胃相對重量，6%和8%添加量顯著降低了雛鴨肌胃內(nèi)pH，提高了淀粉酶和胰蛋白酶的活性，西蘭花莖葉粉提高了雛鴨的消化性能，最適添加比例為8%。

20%的西蘭花莖葉粉替代黑麥草，奶牛產(chǎn)量增加，乳脂率增加，對瘤胃發(fā)酵無不良影響。我國浙江寧波，鮮重西蘭花莖葉：稻秸：紫花苜蓿40:50:10切短至1-2cm，添加2.5%糖蜜后混合青貯，乳酸含量提高，pH和無機(jī)氮含量降低，產(chǎn)品具有良好的發(fā)酵效果，可作為奶牛場青貯料周年供應(yīng)。在墨西哥，根據(jù)西蘭花、高粱、西紅柿和小麥等農(nóng)作物的種植季節(jié)性，農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物進(jìn)行青貯作物奶山羊日糧成分，或在收獲季節(jié)放牧，有助于提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

日糧中添加25%的烘干西蘭花莖葉粉，獺兔皮張最大；添加30%飼喂長毛兔，采食量和日增重不受影響，但產(chǎn)毛量最高。

制備水分含量75%的西蘭花莖葉青貯料，1.6kg/d飼喂120kg體重的土雜大豬，不影響肥豬生產(chǎn)性能，豬肉膽固醇含量降低，脂肪酸組成有改善，豬肉品質(zhì)提高。以采摘西蘭花花球后廢棄的莖葉資源，壓榨后得到的汁液，進(jìn)行濃縮、提取、干燥得到的葉蛋白粉，在仔豬日糧中添加3%西蘭花葉蛋白，可取得與魚粉添加類似的生產(chǎn)性能，顯著提高飼料轉(zhuǎn)化率，但添加6%時(shí)仔豬的采食量受到影響。

西蘭花球60℃烘干后，30%等量替代飼料中的苜蓿草粉飼喂平均體重141g/只的羅非魚(Oreochromis niloticus)，及在苜蓿草粉日糧中添加0.55mg/kg的西蘭花蘿卜硫素，羅非魚肝臟的細(xì)胞色素P450活性顯著增加，超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的水平不受影響。30%等量替代飼料中的苜蓿草粉飼喂平均體重3.5g/只的羅非魚幼魚，苯酚暴露下幼魚肝臟的細(xì)胞色素P450活性增加。西蘭花及其提取物對羅非魚有較好的抗應(yīng)激和解毒作用。飼料中濃縮葉蛋白(CP52%)替代魚粉蛋白比例為 25%時(shí)，草魚的生長性能、消化酶活性并沒有受到顯著影響。

總之，西蘭花及莖葉資源具有較好的飼用價(jià)值。應(yīng)用合適的加工方法和生物技術(shù)，不僅開發(fā)了一種新型飼料資源，而且有助于緩解西蘭花產(chǎn)業(yè)中的環(huán)境壓力。

4西蘭花產(chǎn)業(yè)中的飼用新模式探索

4.1  發(fā)酵飼料的定義

發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下，微生物通過自身的代謝活動，將植物性、動物性和礦物性物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更易被畜禽采食、消化、吸收的養(yǎng)分并且無毒害作用的飼料。按含水量高低可分為液體發(fā)酵飼料、青貯飼料和固體發(fā)酵飼料等。固體發(fā)酵設(shè)備和發(fā)酵條件相對簡單，后續(xù)處理較簡單，利于規(guī)?；a(chǎn)，發(fā)酵過程中節(jié)水節(jié)能，環(huán)境污染較少，時(shí)間較短，產(chǎn)出率較高。微生物固體發(fā)酵技術(shù)處理工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的應(yīng)用潛能大。

 

4.2  西蘭花發(fā)酵飼用新模式

西蘭花產(chǎn)地廢棄莖葉資源豐富，短時(shí)間內(nèi)集聚量大，處理困難。以浙江臺州為例，年產(chǎn)西蘭花12萬噸以上，伴生莖葉廢棄物26萬噸以上。除了鮮飼消納少部分新鮮西蘭花莖葉，剩余莖葉壓榨出汁10%，再汁濃縮干燥可得2400噸的葉蛋白粉，鮮基渣類仍有20萬噸以上需要及時(shí)迅速產(chǎn)業(yè)化處理。

蔬菜廢棄物添加麩皮固體發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料是常見的資源化處理方法。用枯草芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌等發(fā)酵米糠也是常見的米糠高值化方式。浙江省常年種植水稻67萬hm²以上，年產(chǎn)水稻約穩(wěn)定在660萬噸，秸稈和米糠資源豐富。利用米糠、西蘭花等當(dāng)?shù)刭Y源，采用科學(xué)、安全的工藝，防止農(nóng)藥、亞硝酸、生物等危害，生產(chǎn)西蘭花固體發(fā)酵飼料，可解決西蘭花莖葉短時(shí)間集聚難消納的難題，產(chǎn)品便于飼喂、儲存和運(yùn)輸，具有一定的發(fā)展前景。

 

4.3  適度規(guī)模飼養(yǎng)量

西蘭花是氮、鉀需求量較高的喜肥蔬菜品種。以雞糞為主要原料的有機(jī)肥，施用量以6-9t/hm²，并以氮、磷、鉀化肥，及微肥合理搭配施用，植株長勢健壯，且花球質(zhì)量好，產(chǎn)值高。高產(chǎn)栽培技術(shù)中，腐熟肥施用量達(dá)15 t/hm²或30t/hm²。因此，西蘭花產(chǎn)地有一定量的糞肥需求。適度規(guī)模的飼養(yǎng)，不僅在收獲季節(jié)消納部分飼用資源，也在種植時(shí)提供所需的有機(jī)糞肥。然而，消納西蘭花飼用資源所需的育肥豬和蛋雞養(yǎng)殖數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于西蘭花種植腐熟肥供給需要的養(yǎng)殖量，兔和羊反之（表5）。 這提示養(yǎng)殖模式有可調(diào)整之處。

隨著養(yǎng)殖環(huán)境整治行動的持續(xù)開展，近年來在西蘭花主產(chǎn)地臺州市的畜禽生產(chǎn)產(chǎn)能減少，其中生豬、肉羊產(chǎn)能趨穩(wěn)，家禽、牛飼養(yǎng)生產(chǎn)持續(xù)衰減。以西蘭花主產(chǎn)地臺州市種植面積11430 hm²為單位（表6），消納莖葉飼用資源需要配套存欄育肥豬62.63萬頭，或1565.75萬只蛋雞，或144.64萬只肉兔，或6.26萬頭奶牛，或15.66萬只肉羊的畜禽養(yǎng)殖。2016年底臺州市豬養(yǎng)殖當(dāng)量約62.17萬頭，與消納莖葉所需的存欄育肥豬62.63萬頭基本持平（表7），這提示在臺州市的畜牧業(yè)發(fā)展空間趨緊。

從單位消納能力看，牛、羊、兔子飼用莖葉消納力大于豬、禽、魚；從肥效分析，羊、兔、禽糞質(zhì)量優(yōu)于豬（表5）。因此，西蘭花主產(chǎn)地優(yōu)先發(fā)展兔、羊養(yǎng)殖，西蘭花莖葉飼料宜當(dāng)?shù)厣a(chǎn)，本地消納和異地銷售并進(jìn)。同時(shí)，農(nóng)藥殘留、微生物污染和腐敗等田間和工業(yè)處理過程中的生物安全，需要重視并做好防控。鼓勵養(yǎng)殖企業(yè)發(fā)展高端肉，推廣“公司+農(nóng)戶”、“專業(yè)合作社+基地+農(nóng)戶”的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營服務(wù)模式，推廣“豬場+沼氣池+果園”、“豬場+發(fā)酵床+果園”等多種農(nóng)牧漁結(jié)合的高效生態(tài)循環(huán)畜牧業(yè)已成為西蘭花主產(chǎn)地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

5結(jié)語

西蘭花種植和加工產(chǎn)業(yè)中伴生豐富的飼用資源，應(yīng)用模式存在季節(jié)性、區(qū)域性特點(diǎn)。西蘭花固體發(fā)酵飼料，工藝簡單，加工量大，適合莖葉資源的快速工業(yè)化處理。宜地生產(chǎn)、就地加工，就地消納，異地銷售，構(gòu)建西蘭花產(chǎn)地種養(yǎng)適度平衡，可有助于緩解西蘭花產(chǎn)業(yè)中廢棄資源處理的難度和成本，為我國西蘭花主產(chǎn)地的資源有效利用提供了一條新途徑。

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