全 文 ：文章编号: 10070435( 2003) 04033304
干燥方法对苜蓿草粉营养价值的影响
董宽虎1, 王常慧2* , 牧 原3
( 1. 山西农业大学动物科技学院, 山西 太谷 030800; 2. 中国科学院植物研究所, 北京 100093;
3. 内蒙古呼伦贝尔市民族技工学校, 内蒙古呼伦贝尔 021008)
摘要 : 以苜蓿草粉为研究材料, 系统地探讨了不同干燥方法(自然干燥、烘箱干燥和机械干燥)对苜蓿草粉、苜蓿叶
粉和苜蓿茎粉营养成分的影响。研究结果表明,不同的干燥方法对苜蓿草粉的酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗灰
分、钙、磷等成分的含量影响不大,但机械干燥显著地保存了苜蓿草粉、苜蓿叶粉的蛋白质、胡萝卜素的含量 ,可使
苜蓿草粉的蛋白含量达 20. 35% , 苜蓿叶粉的蛋白含量达 25. 15% ,胡萝卜素含量达 238. 70 mg/ kg。与自然干燥和
烘箱干燥相比,机械干燥效果好, 品质高。
关键词: 草原学; 苜蓿草粉; 苜蓿叶粉; 干燥方法; 营养成分
中图分类号: S816. 5 文献标识码: A
Effects of Different Drying Methods on the Nutritive Value of Alfalfa Meal
DONG Kuanhu1 , WANG Changhui2 , MU Yuan3
( 1. College of Animal Science and Technology of Shanx i Agriculture University , T aigu 030800, China;
2. Institute of Botany of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China;
3. Nationality Technical Workers School of Hulunbeier City, Hulunbeier 021008, China)
Abstract: The study is on the technical process of alfalfa meal, and the effects of the different drying methods
( hightemperature drying, 65 drying in the lab, and sunlight dry ing ) to the nutritive value of alfalfa meal.
T he result shows that : different drying methods exert very scanty ef fect on ADF, NDF, Ca, CA, P contents of
alfalfa meal. How ever, high temperature dehydrat ing signif icant ly increases 20. 35% of the CP content of the
w hole alfalfa meal, 25. 15% of the CP content and 238. 70 mg/ kg of the carotene content of the leaf meal, com
pared w ith the sunlight drying and 65 drying in the lab. T hough the process of high temperature dehydrating
alfalfa meal costs more than the other tw o methods, the product meets the market demands. M ore particularly,
leaf meal is a w orthy product ant icipat ing a promising future.
Key words: Grassland science; Alfalfa meal; Alfalfa leaf meal; Drying method; Nutritive value
紫花苜蓿( Medicago sat iva L. )是世界上栽培
历史最悠久、面积最大的多年生豆科饲草,它既可肥
田,促进农作物增产, 又能养畜, 营养价值甚至比一
些谷物精饲料还高[ 1]。它以产量高, 营养丰富, 适
口性好而享有牧草之王的美誉。我国种植苜蓿已
有两千年的历史, 但苜蓿草粉生产起步较晚。我国
生产苜蓿草粉是近年来发展的, 生产上主要是自然
干燥法。用自然干燥法干燥的苜蓿,叶片及嫩枝极
易脱落, 而且其营养物质的损失远远大于重量的损
失,严重影响了苜蓿草粉的质量[ 7~ 10]。关于加快牧
草脱水的途径,如机械烘干、压扁茎秆和使用干燥剂
等方法[ 2, 6, 14]。在良好的气候条件下, 茎秆压扁后
干燥的紫花苜蓿和三叶草与用普通干燥方法干燥的
相比,前者牧草干物质损失是后者的 1/ 2~ 1/ 3, 碳
水化合物损失是后者的 1/ 2~ 1/ 3, 粗蛋白质损失是
后者的 1/ 3~ 1/ 5[ 3, 5, 12, 15]。为减少苜蓿干燥过程中
收稿日期: 20021203; 修回日期: 20030327
基金项目:山西省科技厅攻关项目( 001031)资助
作者简介:董宽虎( 1956 ) ,男,硕士,教授,主要从事牧草的教学与科研工作; * 通讯作者
第 11 卷 第 4 期
Vol. 11 No. 4 草 地 学 报ACTA AGRESTIA SIN ICA 2003 年 12 月 Dec. 2003
落叶的损失,采用茎叶分离技术, 将茎叶分开, 将高
质量的叶片作为单胃动物的蛋白质、维生素饲
料[ 11] , 茎可作为反刍动物的粗饲料[ 2]。因此, 本实
验的目的: ( 1)研究不同的干燥方法对苜蓿草粉营养
价值的影响; ( 2)茎叶分离后, 不同干燥方法对苜蓿
叶粉、茎粉营养价值的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
以山西省运城市生长第三年的紫花苜蓿( Med
i cago sativa cv. Alg anquin)为试验材料。刈割后将
苜蓿采用不同的干燥方法: 即自然干燥(水泥地, 通
风良好) , 烘箱干燥( 65 )、机械干燥。干燥后的苜
蓿一部分整株用粉碎机粉碎后过 1 mm 的筛, 制备
成全草粉; 一部分分离茎、叶后, 分别粉碎过 1 mm
筛,制备成茎粉和叶粉并分别放入棕色广口瓶中密
封保存备用。
1. 2 测试指标与方法
1.2. 1 测试指标 分析样品中的水分、干物质
(DM)、粗蛋白 ( CP)、粗纤维( CF)、酸性洗涤纤维
( ADF)、中性洗涤纤维 ( NDF)、粗灰分 ( CA)、钙
( Ca)、磷( P)、胡萝卜素等成分的含量。
1. 2. 2 测试方法
1. 2. 2. 1 胡萝卜素采用比色法;
1. 2. 2. 2 粗蛋白、酸性洗涤纤维不溶氮采用 Kjel
dahl定氮法测定;
1. 2. 2. 3 酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维用 Van So
est法;
1. 2. 2. 4 钙、磷的测定用常规方法进行;
1. 2. 2. 5 灰分用干灰法测定[ 4]。
1. 2. 3 试验仪器设备 所用烘干机组为中国船舶
重工集团公司七一三研究所热能动力工程部生产的
93QH500型高温干燥机组。
1. 3 试验设计
试验共有 3个处理, 每个处理为 3个重复。
1. 3. 1 自然干燥 为接近生产条件,晒草时草堆厚
15 cm 左右,宽 35 cm 左右,取样时干草含水量均降
到 15%左右。
1. 3. 2 烘箱干燥 实验室烘箱烘干, 在 105 烘干
1 h后 65 继续烘干,到水分含量 15%左右。
1. 3. 3 机械干燥 应用烘干机械,在 1~ 2 min内
将新鲜苜蓿的水分迅速降到 12%~ 15% [ 13]。
1. 4 数据处理
试验数据用 SAS软件进行统计分析, 在差异显
著的基础上用 Duncans法进行多重比较。
2 结果与分析
2. 1 干燥方法对苜蓿草粉营养成分的影响
从表 1可见,三种处理的苜蓿草粉现蕾期粗蛋
白含量 为: 机 械干 燥 ( 23. 92%) , 烘 箱干 燥
( 18. 13%) , 自然干燥( 17. 28%) ,均达差异显著水平
( p < 0. 05) , 说明缩短干燥时间可以显著地提高苜
蓿草粉蛋白质含量。可以从以下两个方面来解释:
2. 1. 1 刈割后苜蓿地上部与根部的联系被切断,水
和溶于水中的矿物质供应中断。此时植物细胞仍处
于生活状态,代谢作用仍在进行,合成作用大于分解
作用。一段时间后,由于得不到营养供应,只能依靠
分解植物体内营养物质,加之活细胞的呼吸作用,使
分解大于合成。由于植物的呼吸作用使有机物有一
定的损失;植物体内贮存的部分无氮浸出物分解为
单糖,作为能源而消耗掉;再加上微生物作用导致植
物体内可溶性化合物发生较大的变化,能量下降;有
少量蛋白质被分解成以氨基酸为主的氨化物;
2. 1. 2 利用高温干燥系统, 在数分钟, 甚至数秒钟
之内,使苜蓿水分含量迅速下降到 10% ~ 12%。高
温脱水缩短了干燥时间, 迅速杀死细胞阻断刈割植
株的生命,减少了苜蓿的呼吸损失,从而更多的保存
了蛋白质和胡萝卜素。
随着生育期的推进 ADF、NDF 含量呈上升趋
势,且差异显著。但在生育期相同的条件下,不同的
干燥方法对草粉中这两种营养物质影响不大。其它
营养物质的含量则差异不显著, 说明不同的干燥方
法只对苜蓿草粉的粗蛋白含量具有显著的影响, 而
对于其他营养物质含量影响不大。
2. 2 干燥方法对苜蓿叶粉、茎粉营养成分的影响
不同干燥方法, 对苜蓿茎粉营养成分的影响见
表 2, 结果表明:运用不同的干燥方法所得草粉中粗
蛋白、粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗灰
335第 4期 董宽虎等:干燥方法对苜蓿草粉营养价值的影响
分、钙、磷的含量的差异不显著。说明干燥方法对苜
蓿茎粉营养成分影响不大,这一方面说明,苜蓿茎粉
的营养价值本身不高,另一方面也说明了在生产中,
没有必要将苜蓿茎秆制成茎粉, 而应该直接利用苜
蓿茎秆来饲喂牛、羊等反刍家畜。
表 1 干燥方法对苜蓿草粉营养成分的影响( % )
Table 1 The effect of different drying methods on nutr ition content of alfalfa meal( % )
干燥方法 Drying method 刈割期 Cut ting date CP ADF NDF CA Ca P
机械干燥 High temperature drying 现蕾期 Preblooming 23. 92b 30. 61a 32. 41a 13. 46a 2. 06b 0. 21a
初花期 Early blooming 20. 31a 33. 45a 39. 97b 12. 79a 2. 81a 0. 24a
盛花期 Fullblooming 18. 02a 36. 72b 42. 00b 12. 48a 2. 69ab 0. 19a
烘箱干燥 Lab drying 现蕾期 Preblooming 18. 13a 32. 91a 36. 40a 14. 65a 3. 20a 0. 34a
初花期 Early blooming 17. 28a 34. 91a 45. 47b 11. 53b 2. 83a 0. 30a
盛花期 Fullblooming 17. 13a 39. 07b 46. 78b 11. 83ab 2. 23a 0. 27a
自然干燥 Sunshine drying 现蕾期 Preblooming 17. 28a 33. 00a 38. 41a 11. 35a 2. 15b 0. 24a
初花期 Early blooming 15. 85a 35. 97a 44. 93b 12. 65a 2. 45ab 0. 26a
盛花期 Fullblooming 15. 53a 37. 89a 51. 45c 12. 00a 3. 82a 0. 22a
注:表中不同小写字母表示差异显著( p < 0. 05)。
CP:粗蛋白质 CF: 粗纤维 ADF: 酸性洗涤纤维 NDF: 中性洗涤纤维 CA:粗灰分 Ca:钙 P:磷
N ote: Treatment s wit h different letters are significant difference( p < 0. 05)
表 2 干燥方法与苜蓿茎营养成分( % )
Table 2 The effect of different drying methods on nutr ition content of alfalfa stem meal( % )
干燥方法 Drying method CP CF ADF NDF CA Ca P
自然干燥 Sunshine drying 10. 61a 36. 38a 48. 54a 56. 74a 9. 92a 2. 19a 0. 18a
烘箱干燥 Lab drying 10. 46a 37. 08a 48. 60a 57. 04a 9. 63a 2. 24a 0. 17a
机械干燥 High temperature drying 10. 45a 37. 01a 47. 50a 57. 92a 9. 71a 2. 04a 0. 22a
注:表中不同小写字母表示差异显著( p < 0. 05)。
CP:粗蛋白质 CF: 粗纤维 ADF: 酸性洗涤纤维 NDF: 中性洗涤纤维 CA:粗灰分 Ca:钙 P:磷
N ote: Treatment s wit h different letters are significant difference( p < 0. 05)
表 3 干燥方法对苜蓿叶粉营养成分的影响( % )
T able 3 The effect of different drying methods on nutrition content of alfalfa leaf meal( % )
干燥方法 Drying method 刈割期 Cut ting date CP ADF NDF CA Ca P
机械干燥 Hight emperature drying 现蕾期 Preblooming 25. 15b 19. 41a 27. 87a 15. 43a 3. 03a 0. 18a
初花期 Early blooming 23. 94ab 25. 72a 26. 12a 16. 24a 3. 47a 0. 26a
盛花期 Fullblooming 22. 99a 28. 96a 31. 32a 16. 14a 3. 36a 0. 21a
烘箱干燥 Lab drying 现蕾期 Preblooming 24. 36b 20. 85a 26. 39a 16. 60a 2. 60a 0. 35a
初花期 Early blooming 22. 62a 23. 47a 27. 50a 16. 42a 3. 15a 0. 35a
盛花期 Fullblooming 21. 57ab 30. 61a 40. 54a 13. 94a 3. 11a 0. 28a
自然干燥 Sunshine drying 现蕾期 Preblooming 18. 53b 21. 75a 30. 29a 16. 09a 3. 33a 0. 31a
初花期 Early blooming 18. 22b 22. 58a 30. 33a 15. 05a 3. 05a 0. 24a
盛花期 Fullblooming 16. 58a 22. 82a 32. 31a 15. 11a 2. 61a 0. 30a
注:表中不同小写字母表示差异显著( p < 0. 05)。
CP:粗蛋白质 CF: 粗纤维 ADF: 酸性洗涤纤维 NDF: 中性洗涤纤维 CA:粗灰分 Ca:钙 P:磷
N ote: Treatment s wit h different letters are significant difference( p < 0. 05)
从表 3可以看出, 不同干燥方法对苜蓿叶粉的
粗蛋白含量影响较大, 且以不同的干燥方法生产出
的苜蓿叶粉粗蛋白含量差异显著( p < 0. 05)。苜蓿
叶粉与茎粉中其它营养成分含量差异均不显著, 原
因与前面不同干燥方法苜蓿全草粉中营养成分间差
异不显著相同。
2. 3 干燥方法对苜蓿叶粉胡萝卜素含量的影响
由表 4可见,自然晒干对苜蓿的胡萝卜素损失
较大,无论在现蕾期、初花期还是盛花期, 胡萝卜素
含量均表现为高温干燥> 烘箱烘干> 自然晒干, 差
异极显著( p < 0. 01)。表明高温干燥可以有效地保
存苜蓿叶粉中的胡萝卜素。
336 草 地 学 报 第 11卷
在生产实践中,有条件的地方如果能够使用高
温干燥机组生产优质苜蓿草粉,获得蛋白质、胡萝卜
素含量高的草粉, 将有助于改变我国目前蛋白饲料
短缺的现状。
表 4 不同干燥方法苜蓿叶粉的胡萝卜素含量( mg/ kg)
Table 4 The effect of different drying methods on carotene content of alfalfa leaf meal( mg / kg)
刈割期 Cutt ing date 自然干燥 Sunsh ine drying 烘箱干燥 Lab drying 机械干燥 High temperature drying
现蕾期 Preblooming 79. 3bA 140. 3bB 238. 7bC
初花期 Early blooming 39. 25aA 93. 75aB 141. 6aC
盛花期 Fullblooming 30. 4aA 88. 5aB 145. 7aC
注:表中不同小写字母表示每列在 0. 05水平上差异显著; 不同大写字母表示每行在 0. 01水平上差异显著。
Note: T he different small let ters indicate sign if icant in the same column( p < 0. 05) , the different capital letters indicate significant in the same line( p < 0.
01) .
3 结论与讨论
3. 1 机械干燥技术生产的苜蓿草粉营养价值高, 很
好地保存了各种维生素, 尤其是容易受光、热损失的
胡萝卜素得到了大量的保存。但从经济效益方面考
虑,由于高温干燥生产设备比较昂贵,需要一次项投
入巨额资金,适合具有较强经济后盾、产供销一条龙
服务的企业使用;且便于机械化管理,加之生产的优
质高蛋白苜蓿草粉可以赢得可观的价格, 所以从长
远利益来看,仍是比较经济、可行的。
3. 2 自然干燥技术则简单易行, 成本较低, 但自然
干燥制成的苜蓿草粉营养成分损失严重, 且晒干过
程中需要大量劳动力,又容易受自然、天气等条件的
限制,在提倡集约化、规模化生产的今天, 自然干燥
已经不能适应社会发展的要求。在经济欠发达地
区,发展苜蓿生产,应该考虑应用自然干燥的方法生
产苜蓿干草捆, 而不应该盲目引进价格不菲的高温
干燥设备,生产苜蓿草粉。在经济较发展的地区, 交
通运输比较方便,自然条件也比较优越,可以推广使
用高温干燥加工机组来进行苜蓿草粉的生产, 从而
满足市场对优质苜蓿草粉的需求。
3. 3 采用茎叶分离技术,可显著的提高苜蓿的营养
价值。现蕾期收获的苜蓿茎叶分离后, 经机械干燥
其叶粉的粗蛋白质达 25. 15%, 胡萝卜素含量高达
238. 7 mg / kg, 可以作为猪禽很好的蛋白质、维生素
饲料利用。苜蓿叶粉在猪禽饲料中的用量有待进一
步研究。
参考文献
[ 1] 耿华珠.中国苜蓿[ M ] .北京:中国农业出版社, 1995
[ 2] 张秀芬. 饲草饲料加工与贮藏[ M ] .北京:农业出版社, 1992.
34~ 67
[ 3] 王钦. 牧草的干燥与贮备技术[ J] . 中国草地, 1995, ( 1) : 55~
58
[ 4] 杨胜.饲料分析及饲料质量检测技术[ M ] .北京:北京农业大学
出版社, 1993
[ 5] 高彩霞.苜蓿干草加工调制与高水分贮藏技术的研究[ D] . 北
京:中国农业大学, 1997
[ 6] 李毓堂.关于发展优质豆科草粉新技术产业的若干问题[ J] . 草
业科学, 2000, ( 17) 1: 72~ 74
[ 7] Alli I E Robidas, Noroozi E, Bark er B E. Some changes associat
ed w ith the field drying of lucerne[ J ] . Grass and Forage S cience,
1985, 40: 221~ 226
[ 8] Damborg L, Mogensen S N, Israeslen M . Drying alfalfa w ith low
energy consumpt ion, less air pollut ion [J ] . Feedstuf fs, 1976, 48:
21~ 22, 45
[ 9] Friesen O. E valuation of hay and forage harvest ing method [ A] .
In: Proc. of International Grain and Forage Harvesting Conf .
[ C] , 1978
[ 10] Klinner W E , S hepperson . The state of hay making technology
[ J] . A review J . Br. Grassland Society, 1975, 303
[ 11] Collins Michael. Com posit ion and yields of alfalfa fresh forage,
Field cured hay, and pressed forage [ J ] . Agronomy Journal,
1990, 82( 1) : 91
[ 12] Rotz C A, Abram S M , Davis R J. Alfalfa drying, loss and qual i
ty as in fluenced by mechanical and chemical condit ioning [ J ] .
American Society of Agricultural Engineers, 1987, 30( 3) : 630~
635
[ 13] Smith K D , Moeller H. Th e future role of dehydrated Lucerne in
livestock and poultry rat ions[ A] . Proceedings of the first interna
tional green crop drying conference, 1973, 307~ 317
[ 14] Sheaffer C C, Mart in N P, Lamb J F S. Leaf an d stem Properties
of Alfalfa ent ries[ J ] . Agronomy Journal, 2000, 92( 4) : 733~
739
[ 15] Wilkinson J M . Losses in the conservat ion and utilizat ion of grass
and forage crops[ J] . Ann. Appl. Biol, 1981, 98: 365~ 375
337第 4期 董宽虎等:干燥方法对苜蓿草粉营养价值的影响