我国西兰花资源分布和饲用新模式

导读

西兰花（Brassica oleracea L.var.italica Piench）是菜花（Brassica oleracea L.var.botrytis）的一个品种，蛋白质含量高，并富含维生素A、维生素C、黄酮类、多酚类物质，风味独特，具有较高的种植效益和加工价值。西兰花种植、加工、销售过程中，产生大量的废弃物，对环境和西兰花产业的健康发展产生较大的不良影响，亟需解决。本文根据西兰花主产地分布及其废弃资源量，对其资源化利用进行了分析，提出处理灵活性较高的生物饲料利用模式，为我国西兰花主产地的资源有效利用提供了一条新途径。

1西兰花资源分布

西兰花原产欧洲，2014年全球菜花和西兰花种植面积138万hm²，总产量约2420万吨，均产约17.4万吨/hm²，其中，中国93万吨、印度86万吨、美国12万吨、西班牙6万吨和墨西哥5万吨，产量居世界前五位。目前全球西兰花在菜花总产量中的占比不详。

西兰花在我国的华南、华东地区广泛种植，现已辐射至台湾、浙江、江苏、广州、福建、云南、甘肃、新疆等地，其中浙江种植面积最大（表1），单产可达26.5-28.6 t/hm²。2014年，我国菜花种植面积35.3万hm²左右，以均产17.4t/hm²计，年产量约614万吨。目前我国西兰花种植面积约2.67万hm²，在种植条件较好时，花球单重可达478 g，商品率89.4%。以花球单产17-22.5t/hm²和茎叶20 t/hm²计，花球年产量约60万吨，并伴生丰富的茎叶资源（表1）。  

2蔬西兰花产业中的废弃资源处理

西兰花采收期较短，采后呼吸代谢旺盛，对采集、加工、运输要求高，除了种子依赖进口、产区连作障碍增加和粮经争地等问题之外，从田间采收到居民餐桌消费过程中存在诸多废弃资源。

2.1采收过程中存在的废弃物

西兰花食用部分是绿色幼嫩茎、花蕾、花枝等聚合而成的花球。西兰花生育过程中叶、茎、株与花球质量间呈正相关。采收季节花球重量约占整个植株的30%-50%，意味着茎叶产量可占整个植株的50-70%。以全国西兰花产量60万吨，收获季节茎叶在整个植株占比50%以上计，新鲜茎叶资源约60万吨以上。此外，西兰花采收期短，市场收购价过低或过迟采收时花球花蕾粗散变黄，商品价值下降，田间废弃量增加，环境压力随之增加。

2.2储运中存在的问题 

我国西兰花种植的区域性、季节性与居民全年日常消费需求之间供需不对称，物流和冷藏条件要求高。新采收的西兰花含水量高达90%左右，采后呼吸代谢旺盛，对粗加工及精细加工的速度要求严格。而随着加工、运输时间增加，花球组织中营养物质的含量下降，商品价值随之降低。西兰花采收后常温放置1-2d，花蕾即变黄而失去商品价值，冷藏运输只能使西兰花物流寿命延长至 3 d，期间腐损率25%以上，废弃的优质资源数量随时间而增加。

2.3 加工中存在的问题

西兰花是我国出口创汇的重要蔬菜品种。2013年我国西兰花出口数量为12.27万t，2014年12.95万t，主要方式为冷冻保鲜出口。为保证花球的食用品质，一般从田间采收到完成加工包装需要在4-6小时内完成。出口加工产业中的茎叶和废弃花球短时间内的集聚量在12-24万吨以上，数量大，进一步处理或精深加工的要求提高。

2.4 废弃资源其他处理方法

蔬菜废弃物资源化潜力较高，资源化利用方式有直接还田、饲料化利用、简易厌氧沤肥、沼气化利用和混合好氧堆肥等，各资源化处理方式各有优缺点。西兰花同样如此。西兰花中叶绿素、叶黄素、总黄酮、硫代葡萄糖苷、菜菔硫烷和多糖等功能成分含量丰富，新鲜西兰花中槲皮素、山奈酚和总酚均值0.23，0.32和5.50mg/100g，β-胡萝卜素、α-生育酚和抗坏血酸含量分别为0.89，0.89，74.7 mg/100g。深加工开发成西兰花含片、胶囊和冲剂等人用保健品过程中，压榨所得浓缩汁制备叶蛋白饲料，新鲜茎叶采收后直接制作青贮饲料或干燥生产西兰花茎叶粉饲料。西兰花富含抗氧化活性物质，废弃物饲用资源化是有效方法之一。

3西兰花资源饲用特性

3.1 西兰花营养特点  

同菜花、大白菜和西红柿等蔬菜品种相比，西兰花营养独特。矿物元素丰富，镁、钾、钠含量分别为21、316 和33 mg/100g，且不同部位微量元素含量不同（表2）。鲜西兰花中总糖1.7%，其中，蔗糖0.1%，葡萄糖0.49%，果糖0.68%，乳糖0.21%，麦芽糖0.21%。西兰花种子油中棕榈酸18.24%、硬脂酸11.83%、油酸16.45%、亚油酸13.07%、α-亚麻酸40.41%，富含ω-3脂肪酸。西兰花提取的叶蛋白和干燥的茎叶粉饲料养分丰富（表2）。

3.2 西兰花资源饲用研究进展  

目前，已开发和报道的西兰花饲用产品主要有茎叶粉干基、叶蛋白、青贮饲料等（表4）。

蛋鸭和蛋鸡饲料中添加6%干燥西兰花茎叶粉，蛋壳硬度、哈氏单位和蛋黄色泽等品质指标得到改善，蛋黄胆固醇含量降低，且蛋的受精率增加。 在快大型草鸡小鸡料中添加约3%、大鸡料中添加约8%干燥西兰花茎叶粉，草鸡生长性能和鸡肉中肌苷酸含量增加，鸡肉胆固醇含量降低，肉质得到改善。然而，西兰花茎叶粉在动物肠道中的表观代谢能和肉仔鸡回肠末端氨基酸的消化率较低。4%、6%、8%西兰花茎叶粉降低了雏鸭血清中甘油三酯和胆固醇含量，对其他指标没有影响，但显著增加了雏鸭的肌胃相对重量，6%和8%添加量显著降低了雏鸭肌胃内pH，提高了淀粉酶和胰蛋白酶的活性，西兰花茎叶粉提高了雏鸭的消化性能，最适添加比例为8%。

20%的西兰花茎叶粉替代黑麦草，奶牛产量增加，乳脂率增加，对瘤胃发酵无不良影响。我国浙江宁波，鲜重西兰花茎叶：稻秸：紫花苜蓿40:50:10切短至1-2cm，添加2.5%糖蜜后混合青贮，乳酸含量提高，pH和无机氮含量降低，产品具有良好的发酵效果，可作为奶牛场青贮料周年供应。在墨西哥，根据西兰花、高粱、西红柿和小麦等农作物的种植季节性，农业副产物进行青贮作物奶山羊日粮成分，或在收获季节放牧，有助于提高生产的经济效益。

日粮中添加25%的烘干西兰花茎叶粉，獭兔皮张最大；添加30%饲喂长毛兔，采食量和日增重不受影响，但产毛量最高。

制备水分含量75%的西兰花茎叶青贮料，1.6kg/d饲喂120kg体重的土杂大猪，不影响肥猪生产性能，猪肉胆固醇含量降低，脂肪酸组成有改善，猪肉品质提高。以采摘西兰花花球后废弃的茎叶资源，压榨后得到的汁液，进行浓缩、提取、干燥得到的叶蛋白粉，在仔猪日粮中添加3%西兰花叶蛋白，可取得与鱼粉添加类似的生产性能，显著提高饲料转化率，但添加6%时仔猪的采食量受到影响。

西兰花球60℃烘干后，30%等量替代饲料中的苜蓿草粉饲喂平均体重141g/只的罗非鱼(Oreochromis niloticus)，及在苜蓿草粉日粮中添加0.55mg/kg的西兰花萝卜硫素，罗非鱼肝脏的细胞色素P450活性显着增加，超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的水平不受影响。30%等量替代饲料中的苜蓿草粉饲喂平均体重3.5g/只的罗非鱼幼鱼，苯酚暴露下幼鱼肝脏的细胞色素P450活性增加。西兰花及其提取物对罗非鱼有较好的抗应激和解毒作用。饲料中浓缩叶蛋白(CP52%)替代鱼粉蛋白比例为 25%时，草鱼的生长性能、消化酶活性并没有受到显著影响。

总之，西兰花及茎叶资源具有较好的饲用价值。应用合适的加工方法和生物技术，不仅开发了一种新型饲料资源，而且有助于缓解西兰花产业中的环境压力。

4西兰花产业中的饲用新模式探索

4.1  发酵饲料的定义

发酵饲料是指在人工控制条件下，微生物通过自身的代谢活动，将植物性、动物性和矿物性物质中的抗营养因子分解或转化，产生更易被畜禽采食、消化、吸收的养分并且无毒害作用的饲料。按含水量高低可分为液体发酵饲料、青贮饲料和固体发酵饲料等。固体发酵设备和发酵条件相对简单，后续处理较简单，利于规模化生产，发酵过程中节水节能，环境污染较少，时间较短，产出率较高。微生物固体发酵技术处理工农业副产品的应用潜能大。

4.2  西兰花发酵饲用新模式

西兰花产地废弃茎叶资源丰富，短时间内集聚量大，处理困难。以浙江台州为例，年产西兰花12万吨以上，伴生茎叶废弃物26万吨以上。除了鲜饲消纳少部分新鲜西兰花茎叶，剩余茎叶压榨出汁10%，再汁浓缩干燥可得2400吨的叶蛋白粉，鲜基渣类仍有20万吨以上需要及时迅速产业化处理。

蔬菜废弃物添加麸皮固体发酵生产蛋白饲料是常见的资源化处理方法。用枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌等发酵米糠也是常见的米糠高值化方式。浙江省常年种植水稻67万hm²以上，年产水稻约稳定在660万吨，秸秆和米糠资源丰富。利用米糠、西兰花等当地资源，采用科学、安全的工艺，防止农药、亚硝酸、生物等危害，生产西兰花固体发酵饲料，可解决西兰花茎叶短时间集聚难消纳的难题，产品便于饲喂、储存和运输，具有一定的发展前景。

4.3  适度规模饲养量

西兰花是氮、钾需求量较高的喜肥蔬菜品种。以鸡粪为主要原料的有机肥，施用量以6-9t/hm²，并以氮、磷、钾化肥，及微肥合理搭配施用，植株长势健壮，且花球质量好，产值高。高产栽培技术中，腐熟肥施用量达15 t/hm²或30t/hm²。因此，西兰花产地有一定量的粪肥需求。适度规模的饲养，不仅在收获季节消纳部分饲用资源，也在种植时提供所需的有机粪肥。然而，消纳西兰花饲用资源所需的育肥猪和蛋鸡养殖数量远远大于西兰花种植腐熟肥供给需要的养殖量，兔和羊反之（表5）。 这提示养殖模式有可调整之处。

随着养殖环境整治行动的持续开展，近年来在西兰花主产地台州市的畜禽生产产能减少，其中生猪、肉羊产能趋稳，家禽、牛饲养生产持续衰减。以西兰花主产地台州市种植面积11430 hm²为单位（表6），消纳茎叶饲用资源需要配套存栏育肥猪62.63万头，或1565.75万只蛋鸡，或144.64万只肉兔，或6.26万头奶牛，或15.66万只肉羊的畜禽养殖。2016年底台州市猪养殖当量约62.17万头，与消纳茎叶所需的存栏育肥猪62.63万头基本持平（表7），这提示在台州市的畜牧业发展空间趋紧。

从单位消纳能力看，牛、羊、兔子饲用茎叶消纳力大于猪、禽、鱼；从肥效分析，羊、兔、禽粪质量优于猪（表5）。因此，西兰花主产地优先发展兔、羊养殖，西兰花茎叶饲料宜当地生产，本地消纳和异地销售并进。同时，农药残留、微生物污染和腐败等田间和工业处理过程中的生物安全，需要重视并做好防控。鼓励养殖企业发展高端肉，推广“公司+农户”、“专业合作社+基地+农户”的产业化经营服务模式，推广“猪场+沼气池+果园”、“猪场+发酵床+果园”等多种农牧渔结合的高效生态循环畜牧业已成为西兰花主产地畜牧业可持续发展的必然选择。

5结语

西兰花种植和加工产业中伴生丰富的饲用资源，应用模式存在季节性、区域性特点。西兰花固体发酵饲料，工艺简单，加工量大，适合茎叶资源的快速工业化处理。宜地生产、就地加工，就地消纳，异地销售，构建西兰花产地种养适度平衡，可有助于缓解西兰花产业中废弃资源处理的难度和成本，为我国西兰花主产地的资源有效利用提供了一条新途径。

注：本文由生物饲料开发国家工程研究中心（BFC）小编整理发布，如有任何建议或意见及投稿等，请您加小编微信（13260429991）交流互动。

责编：马维军；审阅：于继英 博士

（作者：田久东,陈达,于继英,刘世杰,乌云达来,蔡辉益）