本发明属于作物收贮领域,具体涉及一种甜叶菊青贮方法。
背景技术:
甜叶菊是原产于南美洲的新资源植物,其叶片富含低热量高倍甜味剂甜菊糖,被誉为“世界第三糖源”,根中富含被誉为“肠道健康卫士”的菊糖,茎秆中富含可作为优质饲料的蛋白质、中性和酸性洗涤纤维。自上世纪七十年代后半引入我国以来,中国已发展为甜叶菊种植面积、提取加工及甜菊糖出口量最大的国家。
目前,甜叶菊种植的主要收获部位为叶片,由于是干叶销售,甜叶菊叶片收获后的即时干燥对叶片中甜菊糖含量影响极大。目前,甜叶菊叶片收贮环节采用的方法主要有两种:一种方法是,在新疆、内蒙等干旱少雨地区,将甜叶菊植株收割后,在自然条件下晾晒干后再脱叶打包;另一种方法是:在安徽、江苏等多雨地区,在收割时或收割后,及时利用手工或机械进行杆叶分离,将叶片晒干后打包。由于甜叶菊叶片中的甜菊糖含量受植株生育期影响大,以现蕾期至开花前期叶片中的甜菊糖含量较高,为保障适时收获,受干燥条件制约,难以实现规模化种植。此外,随着我国北方雨水增多,在新疆、甘肃、内蒙、东北等地,收获环节的叶片干燥问题也逐渐成为制约这些规模化种植区域进一步发展的重要因素。此外,现行的干叶收贮方式在脱叶、枝叶分离、包装及提取前拆包等环节存在人工用量多、操作环境粉尘污染大等不足。
近年来在饲料贮存中广为采用的青贮技术有望替代并破解甜叶菊收获环节的干燥和污染问题。青贮指把青饲料埋起来发酵,其原理在于将青贮的饲料与空气隔绝,使乳酸菌等(兼性)厌氧微生物产生有机酸,抑制好氧腐败菌生长,减少养分损失,保障饲料经久不坏。据考证,青贮技术起源于古埃及,十八世纪末由北欧传入美国。在我国,早在700多年前的元代《王祯农书》和清代《幽风广义》中就有苜蓿、马齿苋等发酵方法的记载。在近代,西北农学院教授王栋等于1944年在《西北农林》上以《玉米窖贮藏青贮料调制实验》为题首次报道了带棒玉米窖贮藏青饲料实验。青贮技术经历了从高水分青贮到低水分青贮再到添加剂青贮的发展过程。到目前,青贮法已成为调制、贮存青饲料的一种有效方法。
青贮操作机械化程度高、操作清洁、占地面积小。若能改良现有青贮技术,实现甜叶菊叶片的绿叶青贮,在确保叶片甜菊糖含量不受影响基础上,利用工程菌促进不同种类甜菊糖间有效转化,提高甜叶菊叶片提取附加值,必将有力推动甜菊糖原料供给侧改革,促进以甜叶菊提取为代表的整个植物提取业的升级。
此外,甜叶菊茎秆和根中富含菊糖等化合物,虽然目前还未对这部分资源进行开发应用,但可预期的是,在不远的将来,这部分资源必将受到重视而被人们开发利用。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有甜叶菊收贮体系中存在的上述问题,提供一种经济高效、操作简单、安全可靠、机械化程度高、清洁环保的甜叶菊青贮方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种甜叶菊青贮方法,该方法包括以下步骤:将甜叶菊叶片和/或甜叶菊茎秆和/或甜叶菊根收获后,直接喷洒添加青贮添加剂,或经切段、粉碎后喷洒添加青贮添加剂,混匀制作青贮备料,将青贮备料压块或卷裹排除空气,再裹包密封保存,或将青贮备料直接压实保存于窖、池或瓶等密封容器内。
本发明技术方案中:将甜叶菊叶片、茎秆和根收获后,茎秆和根切段长度为0.2-5.0cm、茎秆和根粉碎后的大小为0.1~3.0cm3、叶片的粉碎大小为0.1~3.0cm2,或不经切段或粉碎处理直接应用。
本发明技术方案中:排除青贮备料中空气的方法包括:压块或卷裹后裹包密封保存或直接压实保存于窖、池、瓶等密封容器内。
本发明技术方案中:青贮添加剂组分为纤维素酶0.01-10.0g/kg、糖蜜0.01-10ml/kg、乳酸菌液0.01-30ml/kg。
本发明技术方案中:甜叶菊青贮添加剂中乳酸菌的组成为乳酸链球菌和植物乳杆菌,乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:0.1~10.0;乳酸菌液的浓度为1.0×108cfu~
1.0×1010cfu。
依照本发明的甜叶菊青贮方法,可以摒除目前干燥贮藏方法中晾晒等环节对人工的需求,提高甜叶菊生产机械化水平和收获效率。
依照本发明的甜叶菊青贮方法,可以摒除目前干燥贮藏方法中晾晒环节对场地和气候的需求,有效促进甜叶菊的规模化大面积种植。
依照本发明的甜叶菊青贮方法,可以实现甜叶菊物料的及时收获与贮藏,避免雨雪等气候对甜叶菊物料品质的影响。
依照本发明的甜叶菊青贮方法,可以彻底消除甜叶菊物料收贮、加工等环节的粉尘污染,实现清洁生产,有效维护工人身体健康。
依照本发明的甜叶菊青贮方法,可以保护甜叶菊物料内含色素、菊糖、多酚等化合物,提高甜叶菊物料的综合利用价值。
依照本发明的甜叶菊青贮方法,解决了甜叶菊叶片、茎秆和根的收贮问题,为甜叶菊有用化合物的开发利用提供了基础。
本发明的有益效果:
本发明突破传统受天气限制的甜叶菊干料收贮模式,提供一种青贮方法,为包括甜叶菊在内其他提取类原料的收贮提供了新方向;能够摒除目前干燥贮藏方法中晾晒环节对人工的需求,提高甜叶菊生产机械化水平和收获效率;能够摒除目前干燥贮藏方法中晾晒环节对场地和气候的需求,有效促进甜叶菊规模化大面积种植;能够实现甜叶菊物料的及时收获与贮藏,避免雨雪等气候对甜叶菊物料品质的影响,提高甜叶菊收获环节可靠性;能够较为彻底地消除甜叶菊物料收贮及加工环节的粉尘污染,实现甜叶菊收贮、提取等环节的清洁生产,有效维护工人身体健康;能够有效保护甜叶菊物料内含色素、菊糖、多酚等化合物,为甜叶菊根、茎秆和叶片内有用化合物的开发利用提供了基础,有效提高甜叶菊物料的综合利用价值;能够更好地推动相关科研成果和农业机械在甜叶菊物料收贮环节中的应用;能够更好地发挥甜叶菊产品在提高人类身体健康方面的作用,有利于甜叶菊产业的可持续健康发展。
基于本发明的甜叶菊物料现代化收贮方法的优越性主要体现在以下几个方面:
1)通过对甜叶菊物料的青贮,实现了现有饲料青贮机械在甜叶菊收贮中的应用,提高了甜叶生产机械化水平,减少了甜叶菊生产的人工投入,是在我国劳动力资源日益稀缺背景下甜叶菊生产节本增效的有效方案和必然方向。
2)通过对甜叶菊物料的青贮,摒除了甜叶菊收贮环节对晾晒场地和天气的依赖,提高了甜叶菊生产在收贮环节的可靠性,为甜叶菊规模化种植提供了可能,促进了包括甜菊糖生产用叶片原料等在内的供给侧改革。
3)通过对甜叶菊物料的青贮,提高了甜叶菊物料中多酚、色素、菊糖等化合物的稳定性,为这些化合物的开发利用提供了可能,促进了甜叶菊物料的综合开发利用,有效提升甜叶菊加工利用价值。
4)通过对甜叶菊物料的青贮,在确保甜菊糖等化合物不受影响基础上,为利用工程菌提高甜叶菊原料提取附加值提供了条件和可能,有效促进以甜叶菊为代表的植物提取原料的升级。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,但本发明的保护范围不限于此:
实施例1
一种甜叶菊叶片青贮方法,所用的材料为甜侬1号,包括如下步骤:
1)人工对甜叶菊叶片进行单独收获。
2)将收获的甜叶菊叶片喷洒青贮添加剂混匀后装袋密封室内保存。喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、糖蜜5ml/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:5;乳酸菌液的总浓度为5.0×109cfu)。
3)青贮2个月后,取样检测甜叶叶片的甜菊糖苷含量。
对比实施例1-1
与实施例1的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:5;乳酸菌液的总浓度为5.0×109cfu),其余操作与实施例1相同。
对比实施例1-2
与实施例1的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg,其余操作与实施例1相同。
对比实施例1-3
与实施例1的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为糖蜜5ml/kg,其余操作与实施例1相同。
对比实施例1-4
与实施例1的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、糖蜜5ml/kg,其余操作与实施例1相同。
对比实施例1-5
与实施例1的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:5;乳酸菌液的总浓度为5.0×109cfu),其余操作与实施例1相同。
对比实施例1-6
与实施例1的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为糖蜜5ml/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:5;乳酸菌液的总浓度为5.0×109cfu),其余操作与实施例1相同。
对比实施例1-7
与实施例1的差异在于不喷洒青贮添加剂,其余操作与实施例1相同。
对照组晒干保存的叶片。
下表为各方法所得叶片甜菊糖苷含量,从结果中可以看出,依照本发明进行的甜叶菊叶片青贮可较好地保存甜叶菊叶片内的甜菊糖苷。
实施例2
一种甜叶菊根青贮方法,所用的材料为甜侬1号,包括如下步骤:
1)人工对甜叶菊根进行单独收获。
2)将收获的甜叶菊根切2cm段后喷洒青贮添加剂混匀后装袋密封室内保存。喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、糖蜜5ml/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:2.5;乳酸菌液的总浓度为1.0×109cfu)。
3)青贮2个月后,取样检测甜叶菊根菊糖含量。
对比实施例2-1
与实施例2的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:2.5;乳酸菌液的总浓度为1.0×109cfu),其余操作与实施例2相同。
对比实施例2-2
与实施例2的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg,其余操作与实施例2相同。
对比实施例2-3
与实施例2的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为糖蜜5ml/kg,其余操作与实施例2相同。
对比实施例2-4
与实施例2的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、糖蜜5ml/kg,其余操作与实施例2相同。
对比实施例2-5
与实施例2的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:2.5;乳酸菌液的总浓度为1.0×109cfu),其余操作与实施例2相同。
对比实施例2-6
与实施例2的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为糖蜜5ml/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:2.5;乳酸菌液的总浓度为1.0×109cfu),其余操作与实施例2相同。
对比实施例2-7
与实施例2的差异在于不喷洒青贮添加剂,其余操作与实施例2相同。
对照组晒干保存的根。
下表为各方法所得根中菊糖含量,从结果中可以看出,依照本发明进行的甜叶菊根青贮可较好地保存甜叶菊根内的菊糖。
实施例3
一种甜叶菊茎秆青贮方法,所用的材料为甜侬1号,包括如下步骤:
1)人工对甜叶菊茎秆进行单独收获。
2)将收获的甜叶菊茎秆切3-4cm段后喷洒青贮添加剂混匀后装袋密封室内保存。喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、糖蜜5ml/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:10;乳酸菌液的总浓度为1.0×1010cfu)。
3)青贮2个月后,取样检测甜叶菊茎秆中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维。
对比实施例3-1
与实施例3的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:10;乳酸菌液的总浓度为1.0×1010cfu),其余操作与实施例3相同。
对比实施例3-2
与实施例3的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg,其余操作与实施例3相同。
对比实施例3-3
与实施例3的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为糖蜜5ml/kg,其余操作与实施例3相同。
对比实施例3-4
与实施例3的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、糖蜜5ml/kg,其余操作与实施例3相同。
对比实施例3-5
与实施例3的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为纤维素酶2.0g/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:10;乳酸菌液的总浓度为1.0×1010cfu),其余操作与实施例3相同。
对比实施例3-6
与实施例3的差异在于喷洒的青贮添加剂组分为糖蜜5ml/kg、乳酸菌液5ml/kg(其中乳酸链球菌与植物乳杆菌的比例为1:10;乳酸菌液的总浓度为1.0×1010cfu),其余操作与实施例3相同。
对比实施例3-7
与实施例3的差异在于不喷洒青贮添加剂,其余操作与实施例3相同。
对照组晒干保存的茎秆。
下表为各方法所得茎秆中中性纤维和酸性纤维含量,从结果中可以看出,依照本发明进行的甜叶菊茎秆青贮可较好地保存茎秆中的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维。