优质苜蓿干草加工调制技术

2012/5/8 12:18:16

我国农业产业结构调整的重点之一，就是要大力发展奶业，并且今后5～lO年内，将重点提高奶畜单产水平。高产优质的牛奶生产，依赖于充足的优质饲草供应。对奶业来说，大力发展苜蓿产业是解决大量优质饲料问题的关键。苜蓿所表现的良好社会、经济效益和生态功能，已经被确定为三元种植结构的首选饲料作物。
目前，我国苜蓿产业的现状是生产技术落后，苜蓿加工机械设备简陋，产品质量差，商品率低，竞争力差。草产品在品种、质量和数量上均不能满足国内外市场需求，严重制约苜蓿产业的发展。而苜蓿的调制和加工是确保苜蓿高产基础上获得优质、高效草产品的关键。苜蓿产品加工仍是目前乃至今后一段时间内发展苜蓿产业的关键因素。
干草的加工调制
苜蓿常见的加工调制方法主要有青刈、晒制干草、青贮等，随着苜蓿加工技术的提高，加工的产品由最初的草捆、草粉、草颗粒、草块等初级产品发展到苜蓿叶蛋白等系列深加工产品。苜蓿干草和青贮是目前奶牛业用量多和市场需求量比较大的草产品。
苜蓿干草是草食家畜冬春必不可少的粗饲料，由于其饲用价值高、原料丰富、调制方法简单、成本低、便于长期贮藏等特点，是北方牧草调制加工的主要类型。为了便于贮存和运输，常将调制的干草打成干草捆。美国出口的草产品中80%以上都是草捆。草捆通常由捡拾打捆机将经过自然干燥或人工高温烘干后干燥到一定程度的牧草打制而成,其它干草产品基本上都是在它的基础上进一步加工而成的。根据所打制的草捆密度,草捆又有低密度草捆或高密度草捆之分，通常低密度草捆由捡拾打捆机在田间直接作业而成，高密度草捆在低密度草捆的基础上由二次压缩打捆机打成。
干草调制的基本程序为：鲜草刈割、压扁、干燥、捡拾、打捆、堆贮、二次加压打捆和贮存。
影响苜蓿干草品质的因素很多，其中最重要的是苜蓿刈割时期、干燥方法及贮藏条件和技术。优质的青于草含水量应在14%～17%，具有较深的绿色，保留大量叶、嫩枝和花蕾，并具有特殊的芳香气味。
适时刈割
为保证苜蓿干草良好的营养物质基础，适时刈割是关键。苜蓿一般在孕蕾期或初花期进行收割。也即以百株开花率在l0%以下为宜，这样经晾晒粗蛋白可达18%以上。刈割时，土壤表层干燥程度与苜蓿干草的加工质量有关，如果土壤表面过湿，则影响苜蓿干草的加工质量，一般认为留茬高度应控制在7.6～10cm之间，过低不利于下一茬草生长。最后一茬应在7cm，以利于苜蓿过冬，并且刈割频率为春至夏天30～40天间隔,盛夏至秋季40～50天。
苜蓿干草捆制作工艺流程中，掌握草捆打制时干草的最佳含水量是关键。一般以20%～25%为宜，以避免营养物质的过量损失。常见的干燥方法有自然干燥、人工干燥和物理化学法干燥。自然干燥法简便易行,成本低廉。是国内外干草调制多数采用的方法。但一般情况，此法干燥时间长，受气候及环境影响大,养分损失也较大。自然干燥法又分地面干燥和草架干燥。地面干燥因简便易行,为常用的干燥方法。
苜蓿干草调制中,为保证干草营养物质,应最大限度减少营养物质损失,必须加快干燥速度,使分解营养物质的酶失去活性，并且要及时堆放。避免日光曝晒以减少胡萝卜素损失。压扁处理显著提高干草粗蛋白和胡萝卜素水平，并明显缩短干燥时间，减少叶片损失、苜蓿呼吸、酶活动所造成的损失。而且压扁处理显著优于日光曝晒和阴干。据研究表明：电镜下压扁茎秆最明显效果就是将木质化和非木质化细胞分开，增加加茎秆表面积，减弱其持水力。
把刚刈割的苜蓿的含水量下降到14%的安全含水量所用的时间称为干燥速度，而干燥速度决定了干燥后的苜蓿草的营养水平和质量。
干燥
压裂茎秆干燥法苜蓿干燥时间长短主要取决于其茎秆干燥所需时间，叶片的干燥速度比茎秆快的多，常用割草压扁机，将茎秆压裂，消除茎杆角质层和纤维索对水分蒸发的阻碍，增大水导系数，加快茎中水分蒸发的速度，尽快使茎秆与叶片的干燥速度同步。压裂茎杆干燥牧草的时间比不压裂干燥缩短30%～50%的时间，可减少呼吸作用、光化学作用和酶的活动时间，从而减少苜蓿营养损失，但压扁可以使细胞破裂而导致细胞液渗出导致营养损失。机械方法压扁茎秆对初次刈割的苜蓿的干燥速度影响较大，而对于再次刈割的苜蓿的干燥速度影响不大。干草捆采用压扁割晒，并于于草含水量22%时打捆，同时采用生物干草保护剂处理，可减少叶片脱落等损失30%～35%，减少营养损失近50%。
地面晾晒苜蓿草自然干燥常用地面晾晒法。把收割的苜蓿草在地面铺成lO～15cm厚的草层，含水量至50%左右时集成小垄或小堆，隔一定时间进行翻草，有利苜蓿干燥。苜蓿的茎和叶含蛋白量差别很大，叶是茎的2倍，自然干燥过程中，干燥速度叶比茎快得多，当叶已达到安全水分时，茎的含水量还很高，只要轻微移动就会造成严重的落叶损失，这也是苜蓿草自然干燥造成蛋白质含量急剧减少的原因之一。紫花苜蓿叶子开始脱落的时间是在叶子含水量为26%～28%时，整株含水量则在35%～40%之间晾晒一天后，水分达40%时，利用晚间、早晨翻晒一次，此时叶片坚韧，干物损失少，既能加速苜蓿干燥速度，又使苜蓿鲜泽、留叶率高。当含水在20%以下时，即可打捆作业[8]。苜蓿叶片中富含蛋白质，叶片散失是干草营养物质损失的主要原因，最大限度保存叶片是减少苜蓿干草损失的重要环节，据此可采取高水分打捆。
人工干燥自然条件下晒制的苜蓿干草营养物质损失大，人工干燥可实现迅速干燥。人工干燥有风力干燥和高温快速干燥。均采用人工加热的方法，使苜蓿水分快速蒸发直到安全水分。由于干燥速度决定了于燥后苜蓿营养物质含量和干草质量，故通常采用高温快速烘干机，其烘干温度可达500～l000℃，苜蓿干燥时间仅有3～5分钟，但其烘干成本较高。采用高温烘干后的干草，其中的杂草种籽、虫卵及有害杂菌全部被杀死，有利长期保存。
针对牧草特性，高温快速干燥已被业内人士重视。自然晾晒的苜蓿草其蛋白质含量约为17%～18%，国内销价800～1200元／t，机械烘干的苜蓿草蛋白质含量在22%以上，减掉熏蒸及海关费用，实收达200美元，合人民币1650元／t，去掉烘干成本150元／t，实收1500元／t。
国内销价苜蓿草蛋白质含量每增加一个百分点，增值100元，机械烘干较自然晾晒蛋白质含量高5个百分点，可多卖500元，去掉烘干成本150元，还较自然晾晒增值350元／t，特别是雨季，无烘干设备将造成霉烂，霉烂造成损失达30%～50%。因此有人认为，我国草业应在开发高品位、低能耗的产品上下功夫，以适宜国际市场需求，只有这样才能增大产品的利润空间，使我国草业走上健康发展的轨道。
干燥剂干燥将一些碱金属盐的溶液喷洒到苜蓿上，经过一定化学反应使草茎表皮角质层破坏，加快草株体内水分散失，此种方法不仅减少干燥中叶片损失，而且提高干草营养物质消化率。常用干燥剂有氯化钾、碳酸钾、碳酸钠和碳酸氢钠等(刘建新，2003)。
美国和澳大利亚长期研究改进调制干草技术，旨在减少调制时间，减少干燥中营养损失，减少不利天气制约。澳大利亚田间试验，刈割的苜蓿草垄喷洒2%的碳酸钾液，干燥速度比压扁茎快43%，又改进在苜蓿压扁收割前对苜蓿喷洒2%的碳酸钾液，起到良好的干燥效果。优点是加快干燥时间l～2天，降低产量总损失量13%～22%，明显改善饲料品质，并且快速收尽地面草，以利苜蓿再生，实验研究表明K。CO。调制的草适口性良好。美国不单独用碳酸钾。他们用碳酸钠、硅酸钠、丙酸钠等配成的混合液，加快了干燥速度和喷洒效果。密执安大学研究人员试验表明，使用2.8%的碳酸钾溶液得到的效果最好，并且刈割压扁时使用化学药剂直接喷洒苜蓿，对加快于燥速度效果最好,这些都值得我们借鉴。
田间打捆一般在含水量达到15%～25%打捆(李固江，1997)。田间晾晒2天后，含水量达到22%以下时，可在早晚空气湿度大时打捆，以减少叶片损失及破碎。虽然在苜蓿革含水量大于20%时打捆，可减少呼吸，从而保留叶子，但此时打捆的干草在贮藏中是会变劣质。国内外也有人用高水分调制苜蓿干草，高彩霞(1997)实验表明，含水量29%打捆比14%(传统方法)打捆，亩产草量高107kg，粗蛋白高12.7kg，随含水量下降，茎叶比增加，叶片损失率增大；29%水分打捆比18%含水量打捆，前者粗蛋白明显高于后者，NDF、ADF极显著低于后者，但灰分影响不大。美国制作含水分高时草捆常添加丙酸，可防止霉变，保存营养。
传统打捆实践中多采用体积26cm×46cm×90cm，重15～20kg的规格进行，现多打成500kg的大草捆，一般雨水渗不透，不易变质，不过需要相关的机械设备。打捆后的草捆要及时包装，以便于商品化。
处于收割期的苜蓿草其含水量约为75%～85%，其活性蛋白质及维生素占干物质重量约25%，营养十分丰富。当苜蓿草收割后，干燥过程就开始了，大量研究资料证明：在自然晾晒条件下，干燥过程总伴随着相当复杂的生理生化过程，如细胞的呼吸代谢，这是一种以消耗营养物质为代价的过程，同时，在一些生物酶的作用下，有些蛋白质被分解为氨基酸，随着上述过程的进行及苜蓿的萎蔫，抗病力逐渐减弱，有害微生物开始入侵苜蓿的营养体内，使苜蓿开始腐败或变质，同时耗费掉大量养分，最终导致蛋白质保存率下降和苜蓿草品质的下降，甚至完全腐烂。因此，苜蓿干草品质优劣完全取决于苜蓿草脱水速度的快慢及达到安全水分所需的时间。因为只有苜蓿体内的含水量达到14%这一安全含水量以下时，上述过程的所有活动才会完全停止，菖蓿草的营养成分才会处于稳定状态[盯。
苜蓿叶含蛋白量是茎的2倍，自然干燥过程中，干燥速度叶比茎快得多，特别是采用没有压扁装置的收割机收割的苜蓿草，茎与叶的干燥时间相差近数倍。当叶片已达到安全水分时，茎的含水量还很高，此时叶与茎连接力很小，只要轻微搬动就会造成严重的落叶损失，这也是苜蓿草自然干燥造成蛋白质含量急剧减少的原因之一。当干燥速度在2小时以内蛋白质保存率通常在95%，随着干燥时间的增加，蛋白质保存率随之减少，当干燥速度为72小时(3天)时，蛋白质保存率可达60%左右。据此，它可以判断苜蓿刈割后的加工地区气候条件适宜采取何种加工工艺，生产

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