全 文 ：中国生态农业学报 2014年 4月 第 22卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Apr. 2014, 22(4): 491−495


* 国家自然科学基金项目(51265001)、国家星火计划项目(2010GA860030)和甘肃省科技重大专项(1002NKDA026)资助
杨富民, 研究方向为农产品加工与品质控制。E-mail: yfumin@gsau.edu.cn
收稿日期: 2013−11−15 接受日期: 2014−01−27
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.31127
3种尾菜饲料化利用技术研究*
杨富民 1 张克平 2 杨 敏 3
(1. 甘肃农业大学食品科学与工程学院 兰州 730070; 2. 甘肃农业大学工学院 兰州 730070;
3. 甘肃农业大学理学院 兰州 730070)
摘 要 蔬菜商品化处理产生的尾菜, 已成为蔬菜产区污染源。为了解决环境污染, 探寻资源化利用途径, 针
对尾菜量大集中、水分含量高、易腐烂变质等特点, 采用畜禽粗饲料制粒和制块工艺, 研制了由清洗、打浆、
压滤、水处理、混合、制粒及制块单元组成的尾菜饲料化生产线, 并利用单因素和正交试验对主要设备工艺
参数及尾菜生产畜禽颗粒及蜂窝块状粗饲料辅料配比进行了优化。结果表明, 清洗、打浆为粒径约 10.0 mm
的白菜、莲花菜、芹菜商品化处理产生的尾菜, 在气泡清洗机输送带运行速度分别为 6~7 m·min−1、7~8 m·min−1、
8~9 m·min−1, 芹菜使用单丝滤布、白菜和莲花菜使用涤纶 750B 滤布, 在隔膜压榨压力 0.05~0.06 MPa, 时间
20 min的条件下, 尾菜饼含水率可降至 35.0%, 与占尾菜饼量 12.5%的膨润土、10.0%次粉、15.0%稻壳粉、3.0%
玉米蛋白粉混合, 制粒及压块平均成型率为 94.67%, 吨料电耗 22.0 kW·h−1·t−1, 粗饲料密度 920.0 kg·m−3, 坚实
度 82.0%, 均匀度 95.0%, 含水率<10.0%, 粗纤维 10.3%, 粗蛋白 9.6%, 粗灰分 31.0%。生产应用表明, 研制的
尾菜饲料化生产线操作简单、高效、经济实用, 具有自动化程度高等特点; 生产的粗饲料营养丰富、适口性好、
耐储存。尾菜饲料化利用技术, 适合于蔬菜商品化处理、蔬菜精加工生产基地以及大型农贸市场等对尾菜治
污和资源化利用。
关键词 尾菜 资源化利用 粗饲料加工 生产线
中图分类号: Q518.4 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)04-0491-05
Study on feed product technology for three different vegetable residues
YANG Fumin1, ZHANG Keping2, YANG Min3
(1. College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
2. College of Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
3. College of Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)
Abstract The amount of vegetable residues produced through plucking, processing, transporting and selling vegetables has been
rising sharply with the rapid growth of vegetable industry and commercial vegetable processing. Because of lack of suitable eco-
nomic processing technology, the reclamation rate of vegetable residues has been low. Large amount of vegetable residues still re-
mained in the fields, on the side of rural roads and in drainage canals. Vegetable residues eventually rot and cause severe pollution of
soil, water and the atmosphere. In particular, vegetable residues have endangered green vegetables production areas. In recent years,
vegetable residues have been mainly used as feed, organic fertilizer or directly returned to the field as mulch/green mature. However,
the cost of such processing has increased significantly, precluding efforts for commercial industrialization. Thus low cost processing
of vegetable residues was urgently needed to mitigate loss in the vegetable industry. This study mainly focused on available low cost
processes of vegetable residues to prompt their reclamation. Fodder processing lines were designed according to vegetable residue
conditions—high water content, easy to rot, large amount. Fodder processing lines included units of cleaning, beating, pressure filtra-
tion, water treatment, mixing, granulating and block making. The production parameters of vegetable residue processing were
optimized by using the Chinese cabbage, cabbage and celery residues. Single factor method and orthogonal experiment were used to
optimize the contents of adjuvant roughage of vegetable residues, which included bentonite, middling powder, rice shell powder and
corn gluten meal. The results showed that after cleaning and beating, the diameter of Chinese cabbage, cabbage and celery residue
492 中国生态农业学报 2014 第 22卷


particles were within 10 mm. The convey belt speed of bubble washers of the Chinese cabbage, cabbage and celery residues were
6−7 m·min−1, 7−8 m·min−1, 8−9 m·min−1, respectively. After filtration under 0.05−0.06 MPa diaphragm squeeze pressure for 20 min,
water content of vegetable residues dropped to below 35% with monofilament filter cloth for celery and 750B filter cloth for Chinese
cabbage and cabbage as filtration materials. The vegetable residues roughage contained 12.5% bentonite, 10.0% middling powder,
15.0% rice shell powder and 3.0% corn gluten meal. Its’ average rate of briquetting was 94.67%. The production capacity of
processing lines equaled or exceeded 5.0 t·h−1, power consumption was 22.0 kW·h−1·t−1, discharged water of pressure filtration was
within the GB8978—1996 requirements. The density of roughage was 920.0 kg·m−3, water content less than 10.0%, firmness 82.0%
and uniformity 95.0%. The applications indicated that the vegetable residue pretreatment device had a high degree of automation and
simple operation with practical features. It was suitable for vegetable residues resolution by commercial processing and large
farmers’ markets.
Keywords Vegetable residues; Reclamation; Fodder processing; Production line
(Received Nov. 15, 2013; accepted Jan. 27, 2014)
蔬菜采收后, 要经过修整、分级、预冷、包装
等商品化处理环节。商品化处理有利于提高品质 ,
减少运输成本, 增加经济效益。蔬菜商品化处理产
生的根、茎、叶、盘等统称为“尾菜”, 主要集中在田
间地头和冷藏库区, 其产生量占蔬菜重量的 30%以
上[1−2]。近年来, 随着蔬菜冷链物流业发展, 蔬菜冷
藏库区、农贸市场已成为尾菜产生的集中地。由于
缺乏经济适用的利用方法, 绝大部分被运往垃圾场
填埋, 不但费力耗资, 而且造成资源浪费和环境污
染[3−4]。如何将尾菜资源化利用, 降低对农业生态环
境的影响, 已成为国内各大蔬菜产区迫切需要解决
的问题。有关尾菜利用国内外报道主要集中在添加
微生物菌剂、有机物料、秸秆等生产肥料, 加入配
料制取沼气, 发酵制备青贮饲料或直接饲喂蚯蚓、
畜禽以及提取天然产物等方面[5−14]。但由于尾菜含
水量高、季节性强, 尤其是量大集中, 上述利用方法
受限因素较多, 迄今在国内尚未大规模推广应用。
将商品化处理所产生的尾菜加工成供家畜自由
采食的粗饲料, 既丰富了饲料资源, 又实现了资源
化利用。尾菜加工粗饲料要求高效、经济, 其关键
是降低含水量和延长贮藏期。压滤是去除水分简单、
经济的方法之一 , 尾菜经压滤后含水量可降至
30%~60%, 加入吸水剂、黏合剂等辅料, 通过造粒、
制块, 制成供畜禽自由采食的粗饲料, 不但加工简
单、耐储、方便运输, 而且可依据商品化处理量配
备相应设备, 实现环境保护和资源化再利用。目前
饲料所用吸水和黏合物料主要为膨润土、次粉、玉
米蛋白粉、稻壳粉等[15]。本研究通过对尾菜饲料化
生产线研制、设备工艺参数优化、饲料用吸水和黏
合物料配比优选以及应用实践, 旨在为农村面源污
染治理, 尾菜资源化利用提供途径。
1 材料与方法
1.1 材料
芹菜、白菜、莲花菜等商品化处理产生的尾菜,
产自兰州市宏利蔬菜有限公司; 膨润土、次粉、稻
壳粉及玉米蛋白粉购自饲料公司; 生产线设备依据
设计方案选型、改造和配套。
1.2 方法
1.2.1 生产线总体设计
尾菜处理生产线分为前处理和饲料制备 2 个工
段, 前处理由清洗、打浆、贮料、水处理、压滤单
元组成, 饲料制备由混合、制粒和块状化单元组成。
1.2.2 设备选型配套及参数优化
按 5 t·h−1 处理量选型配套, 对清洗机网带运行
速度(5 m·min−1、6 m·min−1、7 m·min−1、8 m·min−1、
9 m·min−1)、压滤机滤布型号(涤纶 621、涤纶 750B、
涤纶 840A、涤纶 750A、涤纶 108C、单丝滤布)和隔
膜压榨参数(时间、压力)进行单因素对比试验。
1.2.3 颗粒及块状蔬菜粗饲料辅料用量确定
以尾菜饼 50%(含水量为 35%)、膨润土 15.0%、
次粉 15.0%、稻壳粉 15.0%、玉米蛋白粉 5.0%为基
础配方, 固定其他条件, 设置膨润土用量为 7.5%、
10.0%、12.5%、15.0%, 次粉、稻壳粉用量分别为
5.0%、10.0%、15.0%、20.0%, 玉米蛋白粉用量为
2.0%、3.0%、4.0%、5.0%, 进行单因素试验和对比
试验, 重复 3次, 以成形率为指标, 优选其用量。在
单因素试验的基础上, 采用 L9(34)正交试验设计, 优
选其最佳配比。
1.2.4 指标测定
成形率(%)=100−粉化率 (1)
水分、水质、均匀度、坚实度、密度、粗蛋白
含量等采用常规方法, 按照相应标准进行测定。
1.3 数据统计与分析
所有数据均为 3次试验结果的平均值, 采用 SPSS
软件进行分析, 不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 尾菜前处理工段设计及生产线配套
尾菜饲料化生产线设计遵循以下原则: 选择耗
第 4期 杨富民等: 3种尾菜饲料化利用技术研究 493


能低、效果理想的尾菜脱水方法, 保证杂质、农残
等达到粗饲料相关标准, 脱除的水分须处理至达标
后进行排放和再利用, 制备的粗饲料易干燥、耐储、
适口, 节能、实用、生产连续化。
尾菜前处理工段设计如图 1 所示, 主要包括气
泡清洗机、打浆机、贮料罐、螺杆泵、隔膜压滤机、
袋式过滤器、贮水箱、压滤水处理装置、接料盘及
管道泵Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。为消除沙土和农药残留对饲料
的影响, 选择气泡清洗机清洗, 利用鼓泡原理使尾
菜在清洗机内上下翻滚, 并随输送带前行, 在其上
部配备高压喷淋 , 二次清洗 , 外设循环水箱 , 网式
过滤, 以便去除菜沫、菜渣。贮料罐配备搅拌, 防止
尾菜打浆颗粒沉淀、阻塞。为提高压滤压力, 选择
隔膜压滤机 , 通过管道泵为隔膜板提供压榨介质 ,
使压滤压力提高至 2.0 MPa。清洗水选择袋式过滤器
去除沙土, 进入清洗机循环使用。压滤水经活性炭
净化、脱色、过滤处理后一部分输送至生产线二次
利用, 多余水由排水口排出。经甘肃省分析测试中心
检测, 处理后的尾菜压滤水 pH 为 7.98、悬浮物<
2.0 mg·L−1、化学需氧量<120 mg·L−1、氨氮<0.045 2
mg·L−1、溶解氧 8.81 mg、6价铬 0.027 mg·L−1, 氰化
物未检出, 符合 GB8978—1996的规定。

图 1 尾菜前处理装置设计示意图
Fig. 1 Design of vegetable remainders pretreatment device
1: 气泡清洗机; 2: 打浆机; 3: 贮料罐; 4: 螺杆泵; 5: 隔膜压滤机; 6: 袋式过滤器; 7: 储水箱; 8: 压滤水处理装置; 9: 管道泵Ⅰ;
10: 管道泵Ⅱ; 11: 管道泵Ⅲ; 12: 接料盘。1: bubble washer; 2: beater; 3: storage tank; 4: screw pump; 5: diaphragm filter press; 6: bag
filter; 7: water tank; 8: filter water treatment device; 9: inline pumpⅠ; 10: inline pumpⅡ; 11: inline pump Ⅲ; 12: stock pan.

饲料制备工段主要由全自动饲料混合机、颗粒
饲料机、蜂窝制块机组成。全自动饲料混合机要求
混合均匀变异系数 CV<8%, 噪音<85 db, 粉尘<
10 mg; 颗粒饲料机选择压膜内径 200 mm, 颗粒直
径 3~6 mm; 蜂窝制块机要求制成直径 220 mm及高
度 100 mm以下、蜂窝孔直径 10~15 mm不同规格的
圆形或方形蜂窝块状产品。
2.2 尾菜前处理工段主要技术参数优选
2.2.1 气泡清洗机输送带运行速度
通过无级变速将输送带运行速度分别设置为
5 m·min−1、6 m·min−1、7 m·min−1、8 m·min−1、9 m·min−1,
测定不同蔬菜品种尾菜清洗量。结果见表 1。
表 1 气泡清洗机输送带运行速度对清洗量的影响
Table 1 Influence of conveyor belt running speed of bubble
washer on the quantity of cleaning
运行速度
Running speed
(m·min−1)
白菜
Chinese
cabbage (t·h−1)
莲花菜
Cabbage
(t·h−1)
芹菜
Celery
(t·h−1)
5 4.60±0.10a 4.10±0.20a 3.74±0.28a
6 4.90±0.20ab 4.60±0.10b 4.17±0.17b
7 5.17±0.15bc 4.87±0.17b 4.55±0.23c
8 5.37±0.25cd 5.24±0.10c 4.94±0.10d
9 5.62±0.24d 5.43±0.24c 5.15±0.08d
不同小写字母表示处理间 0.05 水平上差异显著 , 下同。
Different small letters indicate significant difference among treat-
ments at 0.05 level. The same below.
表 1 表明, 各种尾菜在输送带运行速度表现为: 白
菜 6~7 m·min−1、莲花菜 7~8 m·min−1、芹菜 8~9 m·min−1
时的清洗量约为 5 t·h−1, 与打浆机匹配效果理想。
2.2.2 滤布型号及隔膜压榨参数优选
针对压滤物料不同, 对滤布型号要求不同, 选
用涤纶 621、涤纶 750B、涤纶 840A、涤纶 750A、
涤纶 108C、单丝滤布进行对比试验, 结果见表 2。
表 2 表明, 芹菜尾菜使用单丝滤布、其他尾菜使用
涤纶 750B 作为压滤滤布, 尾菜饼含水量低, 效果
较好。
为提高压滤压力, 对隔膜压榨时间、压力进行
了试验。结果见表 3。表 3可见, 随着压力增大和时
间延长 , 尾菜饼含水量逐渐降低。隔膜压力在
0.05~0.06 MPa, 时间 20 min的条件下, 尾菜饼含水
量约 35%, 与 25 min差异不显著(P>0.05), 适合后续
饲料化利用。
2.3 尾菜粗饲料辅料用量确定
依据试验设计进行了单因素试验(单因素试验结
果表略), 结果表明, 膨润土、次粉、稻壳粉、玉米蛋
白粉用量分别为 12.5%、10.0%、15.0%和 3.0%时, 成
形性分别为 86.33%、87.53%、86.77%、86.80%。在单
因素试验的基础上进行了正交优选试验, 结果见表 4。
494 中国生态农业学报 2014 第 22卷


表 2 不同型号滤布对尾菜含水量的影响
Table 2 Influence of different types of filter cloth on water content of the pressed vegetable residues %
滤布型号 Filter cloth type 白菜 Chinese cabbage 莲花菜 Cabbage 芹菜 Celery
涤纶 621 Dacron 621 41.24±1.15ab 42.98±0.70a 51.62±0.36ab
涤纶 750B Dacron 750B 35.99±1.99c 37.40±1.01b 50.27±0.67b
涤纶 840A Dacron 840A 45.20±1.84d 47.53±1.12c 55.18±0.95c
涤纶 750A Dacron 750A 39.97±0.39ab 41.49±0.49a 48.03±0.93d
涤纶 108C Dacron 108C 42.37±1.16a 43.15±1.10a 52.05±0.96a
单丝 Monofilament filter cloth 38.92±0.90b 41.88±0.69a 43.05±0.97e

表 3 隔膜压力对尾菜饼含水量的影响
Table 3 Influence of diaphragm filter pressure on water
content of the pressed vegetable residues %
压榨压力 Squeeze pressure (MPa) 时间
Time (min) 0.03~0.04 0.04~0.05 0.05~0.06
10 53.20±1.01a 48.10±0.66a 45.00±0.30a
15 52.53±0.85ab 47.43±0.70a 40.40±0.80b
20 50.10±0.56b 46.53±0.35b 35.00±0.40c
25 49.00±0.90c 45.10±0.56b 34.97±0.75c
由表 4 可见, 最优组合为 A1B2C2D2, 即在膨
润土、次粉、稻壳粉、玉米蛋白粉的用量分别为
12.5%、10.0%、15.0%、3.0%时, 成形性最为理想。
极差分析表明, 影响尾菜粗饲料成形率的主次因素
依次为稻壳粉>玉米蛋白粉>次粉>膨润土。最优组
合 3次验证试验表明, 成形率平均值为 94.67%, 高
于正交试验任何一组, 证明所优选的辅料组成及用
量合理。
表 4 尾菜粗饲料辅料用量正交试验结果
Table 4 Results of orthogonal experiment on auxiliary materials for coarse fodder of vegetable residues
辅料 Auxiliary material
次粉 Middling powder (A) 稻壳粉 Rice shell powder (B) 膨润土 Bentonite (C) 玉米蛋白粉Corn gluten meal (D) 试验号
No. 代码
Code
添加量
Additive amount
(%)
代码
Code
添加量
Additive amount
(%)
代码
Code
添加量
Additive
amount (%)
代码
Code
添加量
Additive amount
(%)
成形率
Forming
rate (%)
1 A1 10.0 B1 10.0 C1 10.0 D1 2.0 85.07±0.45a
2 A1 10.0 B2 15.0 C2 12.5 D2 3.0 94.67±0.45b
3 A1 10.0 B3 20.0 C3 15.0 D3 4.0 89.27±0.25c
4 A2 15.0 B1 10.0 C2 12.5 D3 4.0 89.20±0.10c
5 A2 15.0 B2 15.0 C3 15.0 D1 2.0 90.56±0.25d
6 A2 15.0 B3 20.0 C1 10.0 D2 3.0 80.73±0.35e
7 A3 20.0 B1 10.0 C3 15.0 D2 3.0 82.13±0.06f
8 A3 20.0 B2 15.0 C1 10.0 D3 4.0 88.30±0.20f
9 A3 20.0 B3 20.0 C2 12.5 D1 2.0 80.53±0.25e
k1 89.33 85.33 84.67 83.33
k2 86.33 90.67 88.67 90.33
k3 83.33 83.00 85.67 86.33
R 6.00 7.67 4.00 7.00

k为均值, R为极差。k is average, R is range.

2.4 尾菜饲料化生产线及饲料产品检测
表 5 和表 6 的检测结果表明, 尾菜饲料化处理
生产线生产率≥5 t·h−1, 噪声、吨料耗电量、菜饼含
水率、饲料压制成型率、成品密度、成品水分、成
品坚实度、饲料混合均匀度均符合要求, 成品较普
通秸秆粗饲料营养丰富。
3 结论
本文所研制的尾菜饲料化生产线目前尚少见报
道。经生产实践应用, 效果良好, 为蔬菜产区提供了
一种简单易行的尾菜饲料化利用途径。尾菜颗粒及
块状粗饲料在自然条件下易干燥、耐贮藏、适口性
好, 有利于补充畜禽维生素, 市场前景广阔。
1)白菜、莲花菜、芹菜商品化处理产生的尾菜,
在气泡清洗机输送带运行速度分别为 6~7 m·min−1、
7~8 m·min−1、8~9 m·min−1, 芹菜使用单丝滤布、白
菜和莲花菜使用涤纶 750B 滤布, 在隔膜压榨压力
0.05~0.06 MPa, 时间 20 min 条件下, 尾菜饼含水
量可降至 35.0%, 适合颗粒及块状饲料化加工。
2)含水量 35.0%尾菜饼与 12.5%的膨润土、10.0%
次粉、15.0%稻壳粉、3.0%玉米蛋白粉混合, 制粒及
压块平均成型率为 94.67%。自然干燥后, 成品密度
为 920.0 kg·m−3, 坚实度为 82.0%, 水分 8.2%, 易于
贮存和运输。
3)设计、组装配套的尾菜饲料化生产线, 能耗低,
易操作, 实用性强。
第 4期 杨富民等: 3种尾菜饲料化利用技术研究 495


表 5 尾菜饲料化生产线测试结果
Table 5 Test results of the fodder production processing line of vegetable residues
试验号
No.
检验项目
Tested item
质量指标(合格品)
Quality indicator (qualified product)
计量单位
Measuring unit
实测结果
Test result
1 处理量 Capacity for vegetable residues ≥5.00 t·h−1 5.00
2 噪声 Noise ≤85.00 dB(A) 84.00
3 吨料电耗
Power consumption for 1 t vegetable residues
≤30.00 kW·h−1·t−1 22.00
4 菜饼含水率 Moisture of vegetable residues ≤70.00 % 35.00~40.00
5 饲料压制成型率 Forming rate ≥90.00 % 98.00
6 成品密度 Density of fodder ≥900.00 kg·m−3 920.00
7 成品水分 Moisture of fodder ≤12.00 % <10.00
8 成品坚实度 Firmness of fodder ≥80.00 % 82.00
9 成品混合均匀度 Mixing uniformity of fodder ≥90.00 % 95.00

表 6 尾菜粗饲料成品的成分检测结果
Table 6 Test results of ingredients of vegetable residues
fodder %
项目
Item
检测方法
Test method
检测结果
Result
水分 Moisture GB/T6435—2006 8.20
粗纤维 Crude fibre GB/T6434—2006 10.30
粗蛋白 Crude protein GB/T6432—1994 9.63
粗灰分 Crude ash GB/T6438—2007 31.00
钙 Calcium GB/T6436—2006 3.24
磷 Phosphorus GB/T6437—2002 0.19
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