论文部分内容阅读
摘要：本论文简单介绍了甘蔗皮及渣在各方面领域的运用，由此可看出，其利用价值高，前景广。
关键词：甘蔗、皮、渣、应用
甘蔗是制糖的一种糖作物，其皮和渣是主要废弃物，同时也是一种重要的可再生原料。近年来，由于国家对农业废弃物利用的重视，甘蔗渣综合利用方面也获得了快速的发展。其皮和渣中富含有丰富的纤维素和半纤维素，农药的残留量很少，且其木质化层度较高，在很多领域中都得到了突破性的进展。
一、饲料的生产
近几年，我国相对较多的研究者开始对甘蔗渣制备饲料的研究产生了浓厚的兴趣。吴兆鹏[1]等人阐述了甘蔗渣的饲用价值及其作为饲料应用的几点难点：其木质化程度高，难以保存，口感差，并不容易消化。但有更多的研究者对提出了通过各种处理方式对甘蔗渣进行处理后，方可作为动物饲料。其处理方法有通过粉碎、蒸煮、高压蒸汽裂解及辐射等物理处理法;利用酸、碱、有机溶剂等处理的化学方法;利用酵母，细菌、放线菌等微生物处理的生物处理法;物理法、化学法、生物法两种或三种方法的交叉复合处理方法。通过这些处理方法处理后的甘蔗渣便可在动物饲喂中应用。蚁细苗等人[2]利用膨化蔗渣作为粗饲料进行肉牛饲喂实验，并与用玉米青贮组作为比较，研究结果显示，饲喂膨化蔗渣肉牛采食量大，增重明显，平均日增重比玉米秆青贮组提高了36.7%，饲料成本大幅度降低，比玉米秆青贮组降低28.8%;冯定远等[3]研究产奶牛对碱化甘蔗渣消化利用情况，结果表明，碱化甘蔗渣完全可以在日粮平衡的基础上代替部分干草和玉米青贮及少量精料，既不会对日粮的采食量、营养物质的消化率和氮的代谢利用产生影响，也不影响奶牛的产奶量;Menezes等人[4]对比了新鲜甘蔗渣和储藏72h后的甘蔗渣，其中饲喂新鲜甘蔗渣优于存储一定时间的甘蔗渣。苏毅采用碱处理后青贮与不经处理直接青贮的蔗渣饲料饲喂肉牛，结果显示也有明显差别。经碱处理后青贮的蔗渣饲料牛只采食量大和目增重都要更好，且屠宰后对牛的肝脏、肾和肌肉分析发现，钠的增加也在最低水平，对肉质没有影响。
二、保健品的生产
甘蔗皮含有醛类、醇类、酸类、烃类以及β-谷甾醇和豆甾醇等成分，具有较高的营养价值。近几年，国内很多人都对该领域进行了研究。有研究者对蔗糖工业副产物在食品及药品开发中的综合利用途径进行了研究分析并介绍了几项可从甘蔗中提取的高附加值保健品的性能与提制工艺。甘蔗皮富许多对人体有益的成分，颇具开发价值。Taylor A等人[5]从甘蔗皮中提取出蔗蜡及高级醇。蔗蜡中含有一种二十八烷醇，二十八烷醇是世界公认的抗疲劳物质，具有独特的生理功能，具有增强体力、精力和耐力， 提高应激能力、机体代谢率、机体氧利用率;降低血清胆固醇和甘油三脂含量、降低收缩期血压等功能。因此，近几年，对从甘蔗皮和甘蔗渣中提取二十八烷醇并制备保健用品已喧起一定热潮。国内一些单位的产品已取得美国权威部门的批准，进入美国市场;甘蔗中聚戊糖的含量达20%-30%，木糖、木糖醇及低聚木糖等被认为是甘蔗副产品中最有价值的产品;也有研究者从甘蔗皮中提取一种天然活性物质植物甾醇，具有抑制肿瘤、抑制癌细胞增生、保持体内环境稳定、控制代谢及调节应激反应、抗病毒等功能，因此在医药医药、食品、化妆品等行业中得到了广泛应用;蔗渣经粉碎、漂洗、除异味、脱色、干燥等步骤，即可生产膳食纤维粉，可以制备成保健品用于预防由冠动脉硬化引起的心脏病，预防长时间便秘而引起的痔疮及下肢静脉曲张，改善糖代谢，有降血糖作用，预防脂肪肝的作用，减缓农药的毒害作用，增强人体抗癌能力，预防癌症，治疗肠炎。近年来国内外已十分注意蔗渣膳食纤维的研究。蔗渣是很好的天然膳食纤维源，从蔗渣中提取的膳食纤维在安全性、消费者接受性方面具有明显优势，其提取工艺过程比较简单，适合产地发展加工产业，充分利用其开发新型膳食纤维具有巨大的潜力和优势。
三、造纸领域
随着木材资源给造纸行业造成的压力加大，人们越来越重视甘蔗渣等非木材纤维原料的开发利用。甘蔗渣应用于造纸行业的思路是 Heiningen 等人首先提出，利用残余甘蔗制浆造纸。很早就有人研究如何利用这一丰富的原料资源造纸，但均因蔗渣浆制成的纸张过于脆弱，而宣告失败。后经长期探索，终于了解到，影響纸质脆弱的起因主要来自于蔗渣中的蔗髓，将蔗髓除去后的蔗渣是完全可以制成合格纸张的。在此认识基础上，台湾于年首次试制成功小批量蔗渣纸，随后在年建成第一家日产化学蔗渣浆厂两年后，又投产了日产化学蔗渣浆的纸厂。这以后，一些产糖国家逐渐开始用蔗渣造纸，年首次在古巴投产的潘地亚连续蒸煮器就是以蔗渣为原料的。据统计，到年全世界己有家蔗渣制浆造纸厂，年产蔗渣浆约万。对于蔗渣新闻纸自从1856年起便在世界上周期性地兴起，广西采用100%的甘蔗渣浆生产皱纹卫生纸获得成功，产品成本比其它原料低20%，卫生纸质量达部颁标准。
四、其他方面
甘蔗渣经过酸浸泡活化后，在高温下可以炭化，可制得性能较好的活性炭，对废水中的重金属离子、城市垃圾中的腐殖酸等有害物质可以达到良好的去除效果;甘蔗渣还可以生产燃料乙醇;甘蔗渣含有较高的纤维素和木质素含量，是制作高密度板材的理想原料;另外，还可以将甘蔗渣燃烧后发电;甘蔗渣还可用作离子交换剂、废水改良剂、木糖和糠醛等的生产。
参考文献：
1、吴兆鹏，谭文兴，蚁细苗，黄曾慰，等.甘蔗渣的饲用价值及其作为饲料应用的研究进展.中国牛业科学2016，42（5）：41-45.
2、蚁细苗，谭文兴，陶誉文，等.甘蔗副产物粗饲料化试验研究.广西糖业，2015，（5）：25-28.
3、冯定远，颜惜玲，蒲英远.产奶牛对碱化甘蔗渣消化利用的研究.广东农业科学，1996，（2）：40-41.
4、Menezes G C D，Valadares S D，Magalhaes F A，et a1.Intake and performance of confined bovine fed fresh or ensilaged sugar cane based diets and corn silage.Revista Brasileira de Zootecnia Brazilian Journal of Animal Scfence.2011，40（5）：1095-1103.
5、Taylor A. K. From raw sugar to raw materials .Chemistry Innovation，2000，（11） ：45.
关键词：甘蔗、皮、渣、应用
甘蔗是制糖的一种糖作物，其皮和渣是主要废弃物，同时也是一种重要的可再生原料。近年来，由于国家对农业废弃物利用的重视，甘蔗渣综合利用方面也获得了快速的发展。其皮和渣中富含有丰富的纤维素和半纤维素，农药的残留量很少，且其木质化层度较高，在很多领域中都得到了突破性的进展。
一、饲料的生产
近几年，我国相对较多的研究者开始对甘蔗渣制备饲料的研究产生了浓厚的兴趣。吴兆鹏[1]等人阐述了甘蔗渣的饲用价值及其作为饲料应用的几点难点：其木质化程度高，难以保存，口感差，并不容易消化。但有更多的研究者对提出了通过各种处理方式对甘蔗渣进行处理后，方可作为动物饲料。其处理方法有通过粉碎、蒸煮、高压蒸汽裂解及辐射等物理处理法;利用酸、碱、有机溶剂等处理的化学方法;利用酵母，细菌、放线菌等微生物处理的生物处理法;物理法、化学法、生物法两种或三种方法的交叉复合处理方法。通过这些处理方法处理后的甘蔗渣便可在动物饲喂中应用。蚁细苗等人[2]利用膨化蔗渣作为粗饲料进行肉牛饲喂实验，并与用玉米青贮组作为比较，研究结果显示，饲喂膨化蔗渣肉牛采食量大，增重明显，平均日增重比玉米秆青贮组提高了36.7%，饲料成本大幅度降低，比玉米秆青贮组降低28.8%;冯定远等[3]研究产奶牛对碱化甘蔗渣消化利用情况，结果表明，碱化甘蔗渣完全可以在日粮平衡的基础上代替部分干草和玉米青贮及少量精料，既不会对日粮的采食量、营养物质的消化率和氮的代谢利用产生影响，也不影响奶牛的产奶量;Menezes等人[4]对比了新鲜甘蔗渣和储藏72h后的甘蔗渣，其中饲喂新鲜甘蔗渣优于存储一定时间的甘蔗渣。苏毅采用碱处理后青贮与不经处理直接青贮的蔗渣饲料饲喂肉牛，结果显示也有明显差别。经碱处理后青贮的蔗渣饲料牛只采食量大和目增重都要更好，且屠宰后对牛的肝脏、肾和肌肉分析发现，钠的增加也在最低水平，对肉质没有影响。
二、保健品的生产
甘蔗皮含有醛类、醇类、酸类、烃类以及β-谷甾醇和豆甾醇等成分，具有较高的营养价值。近几年，国内很多人都对该领域进行了研究。有研究者对蔗糖工业副产物在食品及药品开发中的综合利用途径进行了研究分析并介绍了几项可从甘蔗中提取的高附加值保健品的性能与提制工艺。甘蔗皮富许多对人体有益的成分，颇具开发价值。Taylor A等人[5]从甘蔗皮中提取出蔗蜡及高级醇。蔗蜡中含有一种二十八烷醇，二十八烷醇是世界公认的抗疲劳物质，具有独特的生理功能，具有增强体力、精力和耐力， 提高应激能力、机体代谢率、机体氧利用率;降低血清胆固醇和甘油三脂含量、降低收缩期血压等功能。因此，近几年，对从甘蔗皮和甘蔗渣中提取二十八烷醇并制备保健用品已喧起一定热潮。国内一些单位的产品已取得美国权威部门的批准，进入美国市场;甘蔗中聚戊糖的含量达20%-30%，木糖、木糖醇及低聚木糖等被认为是甘蔗副产品中最有价值的产品;也有研究者从甘蔗皮中提取一种天然活性物质植物甾醇，具有抑制肿瘤、抑制癌细胞增生、保持体内环境稳定、控制代谢及调节应激反应、抗病毒等功能，因此在医药医药、食品、化妆品等行业中得到了广泛应用;蔗渣经粉碎、漂洗、除异味、脱色、干燥等步骤，即可生产膳食纤维粉，可以制备成保健品用于预防由冠动脉硬化引起的心脏病，预防长时间便秘而引起的痔疮及下肢静脉曲张，改善糖代谢，有降血糖作用，预防脂肪肝的作用，减缓农药的毒害作用，增强人体抗癌能力，预防癌症，治疗肠炎。近年来国内外已十分注意蔗渣膳食纤维的研究。蔗渣是很好的天然膳食纤维源，从蔗渣中提取的膳食纤维在安全性、消费者接受性方面具有明显优势，其提取工艺过程比较简单，适合产地发展加工产业，充分利用其开发新型膳食纤维具有巨大的潜力和优势。
三、造纸领域
随着木材资源给造纸行业造成的压力加大，人们越来越重视甘蔗渣等非木材纤维原料的开发利用。甘蔗渣应用于造纸行业的思路是 Heiningen 等人首先提出，利用残余甘蔗制浆造纸。很早就有人研究如何利用这一丰富的原料资源造纸，但均因蔗渣浆制成的纸张过于脆弱，而宣告失败。后经长期探索，终于了解到，影響纸质脆弱的起因主要来自于蔗渣中的蔗髓，将蔗髓除去后的蔗渣是完全可以制成合格纸张的。在此认识基础上，台湾于年首次试制成功小批量蔗渣纸，随后在年建成第一家日产化学蔗渣浆厂两年后，又投产了日产化学蔗渣浆的纸厂。这以后，一些产糖国家逐渐开始用蔗渣造纸，年首次在古巴投产的潘地亚连续蒸煮器就是以蔗渣为原料的。据统计，到年全世界己有家蔗渣制浆造纸厂，年产蔗渣浆约万。对于蔗渣新闻纸自从1856年起便在世界上周期性地兴起，广西采用100%的甘蔗渣浆生产皱纹卫生纸获得成功，产品成本比其它原料低20%，卫生纸质量达部颁标准。
四、其他方面
甘蔗渣经过酸浸泡活化后，在高温下可以炭化，可制得性能较好的活性炭，对废水中的重金属离子、城市垃圾中的腐殖酸等有害物质可以达到良好的去除效果;甘蔗渣还可以生产燃料乙醇;甘蔗渣含有较高的纤维素和木质素含量，是制作高密度板材的理想原料;另外，还可以将甘蔗渣燃烧后发电;甘蔗渣还可用作离子交换剂、废水改良剂、木糖和糠醛等的生产。
参考文献：
1、吴兆鹏，谭文兴，蚁细苗，黄曾慰，等.甘蔗渣的饲用价值及其作为饲料应用的研究进展.中国牛业科学2016，42（5）：41-45.
2、蚁细苗，谭文兴，陶誉文，等.甘蔗副产物粗饲料化试验研究.广西糖业，2015，（5）：25-28.
3、冯定远，颜惜玲，蒲英远.产奶牛对碱化甘蔗渣消化利用的研究.广东农业科学，1996，（2）：40-41.
4、Menezes G C D，Valadares S D，Magalhaes F A，et a1.Intake and performance of confined bovine fed fresh or ensilaged sugar cane based diets and corn silage.Revista Brasileira de Zootecnia Brazilian Journal of Animal Scfence.2011，40（5）：1095-1103.
5、Taylor A. K. From raw sugar to raw materials .Chemistry Innovation，2000，（11） ：45.