甘蔗梢研究進展

肖 祎，呂 達，陳 政，陳道德，劉 軍，周英明

（四川省植物工程研究院，資中641200）

甘蔗是我國主要的糖料作物，每年甘蔗糖產量占食糖總產量的90%以上。長期以來人們都將甘蔗的研究放在了高產、高糖、高抗等品種選育及栽培措施方面，隨著現代農業發展要求的變化，制糖產業鏈的不斷延伸以及人們生活水平的提高，甘蔗的研究領域也不斷擴大。從甘蔗育種、栽培、制糖技術發展到蔗渣糖蜜、甘蔗梢葉等綜合利用研究，尤其是甘蔗梢的利用研究有了快速發展。甘蔗梢是對收獲甘蔗時砍下的頂上2～3個嫩節和青綠色葉片的統稱，俗稱“甘蔗尾”，約占甘蔗全重的10%。甘蔗梢營養成分豐富，富含糖分、蛋白質，20多種氨基酸，維生素B6、核黃素、硫胺素、煙酸、葉酸、泛酸等各種維生素。新鮮甘蔗梢含有約 70%的水分，甘蔗梢風干物約含有 30%的粗纖維，7%的粗蛋白，32%的總糖分（包括蔗糖和還原糖），7%的有機酸，并含有一定數量的脂肪、淀粉、維生素、酶等。

本文將從4個方面介紹甘蔗梢的研究進展情況。

1 甘蔗梢留種栽培技術研究

蔗梢留種較全莖留種有用種量小，生產成本低，原料蔗產量更高等優勢。大通湖農場農科所于1986—1988年，對蔗梢留種的采梢時間、節位、藥劑滅菌、貯藏越冬及栽培技術等方面進行了系統的研究，提出高緯度蔗區蔗梢留種宜在11月下旬，選取以最高肥厚帶往下數第七個節作為蔗梢種最佳，蔗梢種砍收后及時用1000倍多菌靈液處理的蔗芽成活率可達95.33%；窖寬70～80cm、窖深60cm的窖型和窖內蔗梢斜放的貯藏效果最好，蔗芽成活率可達97.90%[1]。余松泉等報道：蔗梢留種栽培的甘蔗在生育性狀和經濟性狀上均比全莖栽培好，出苗率高9.95%，分蘗率、有效莖數、產量及蔗糖分均優于全莖栽培[2]。李家友報道：蔗梢做種1個月出苗，且出苗率達98%，每畝蔗田留下的蔗梢可供第二年2～3畝新植蔗之用[3]。馮國斌等報道：蔗梢留種可提前10～20d出苗，且5月時苗數較蔗莖種植苗數多53.46%，可提早20～30d進行大培土[4]。甘蔗梢留種栽培技術已發展得較為成熟，并在實踐中得到了充分應用，是提高甘蔗單產、降低成本、增加收入的有效途徑。

2 蔗梢飼料

中國是世界上僅次于巴西、印度之后的第三大食糖生產國，然而規?；?、專業化、商品化的甘蔗生產，使種植模式單一化，阻礙了蔗區的可持續發展。原料蔗砍收后剩余的約占甘蔗全株10%的甘蔗梢，其纖維鮮嫩且含有豐富的蛋白質、氨基酸和維生素等，是發展畜牧業青飼料的首選。早在1984年，保國裕就指出可利用甘蔗梢作為飼料大力發展畜牧業[5]。由于甘蔗砍收期較為集中，甘蔗梢易出現積壓而大量枯干或霉變，造成青飼資源的極大浪費，因此為延長蔗梢供飼期，廣大科研工作者對甘蔗梢青貯及飼喂效果進行了研究。

2.1 甘蔗梢青貯技術研究

鄧衛東等從3個方面研究了不同的添加劑對甘蔗梢青貯營養品質的影響，結果表明：添加0.5%丙酸的pH值和IVDMD（體外干物質消化率）分別為3.9和53.33%[6]，添加0.6%尿素的pH值、粗蛋白、乳酸和IVDMD分別為3.9、9.85%、3.60%和47.38%[7]，添加0.5%NaCl的pH值、乳酸和IVDMD分別為3.8、3.719%和53.34%[8]，其青貯品質均為各試驗中最好，明顯改善了青貯甘蔗梢品質。鄭曉靈等在直接青貯的基礎上分別添加0.2g/kg復合微生物菌劑（EM菌劑）和0.2g/kg纖維素酶進行了甘蔗梢青貯品質試驗，試驗均以甘蔗梢直接青貯為對照[9-10]，結果表明：添加EM和纖維素酶青貯，與直接青貯的感官評定均屬優質青貯料，但添加EM可不同程度降低pH值、粗蛋白質、粗纖維、Ca、P及氨態氮等的百分含量，提高了粗脂肪、無氮浸出物及可溶性糖分的百分含量；添加纖維素酶可限制氨態氮產生，降低水分、粗纖維、粗蛋白、Ca和P含量，顯著提高干物質和粗灰分含量，同時提高粗脂肪、無氮浸出物及可溶性糖含量，明顯改善青貯甘蔗梢品質。陳育峰等研究了尿素和糖蜜對甘蔗梢青貯品質的影響，結果表明添加0.6%尿素+5%糖蜜混合處理的青貯料品質最好[11]。余梅等采用切碎、直接青貯、添加0.6%尿素青貯和添加0.7mL/kg EM青貯的不同方式處理甘蔗梢，結果表明：各處理青貯飼料感官評定均屬優質青貯料，纖維分含量無顯著差異，添加尿素和EM青貯均顯著提高了甘蔗梢的粗蛋白、粗脂肪、Ca和P含量，蔗梢能量含量增幅較直接青貯更大，能明顯改善青貯甘蔗梢營養價值[12]。李春霞利用纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶青貯甘蔗梢，結果表明：3種纖維酶制劑均能改善青貯效果，提高青貯料的品質和營養價值，其最佳添加量分別為3.00 IU/g、21.00 IU/g和9.00 IU/g，但當3種纖維酶制劑以4.00 IU/g、21.00 IU/g和12.00 IU/g組合青貯甘蔗梢時，效果更佳[13]。

除利用不同添加劑改善甘蔗梢青貯品質外，貯藏方式對青貯品質也會產生一定的影響。鄭芥丹等在此基礎上探討了甘蔗梢不同處理條件下，袋裝青貯對品質的影響，結果表明：甘蔗梢袋裝青貯125d仍不變質，有效延長了青貯料供應期，且甘蔗梢淋雨后仍可進行袋裝青貯[14]。

2.2 甘蔗梢水解技術研究

李春霞研究了纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶3種酶制劑對甘蔗梢的水解效果，結果表明：利用3種酶制劑水解甘蔗梢都能提高還原糖生成量，降低中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量，改善飼用價值，其纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的最佳添加量為3.00 IU/g，28.00IU/g，9.00IU/g；當纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的添加量按4.00 IU/g、35.00 IU/g和9.00 IU/g組合水解甘蔗梢時還原糖生成量最高，為15.79 mg/mL，效果優于任意單一酶，且NDF和 ADF含量最低，與對照組相比分別降低了32.80%（P＜0.01）和28.95%（P＜0.01）[13]。

2.3 甘蔗梢飼喂效果研究

早在20世紀80年代，廣東農科院畜牧研究所就用青貯甘蔗梢飼喂奶牛和肉牛，但試驗效果卻不甚理想[15]。21世紀以來，人們從多角度研究了甘蔗梢的養牛育肥效果。

許紅以新臺糖22號、拔地拉和巴西60號3個品種的蔗梢為材料，研究了不同類型品種在一定生態條件下其葉梢產量和養牛的關系，結果表明：不管是飼養肉牛還是奶牛，其經濟效益都較單純的種植業有顯著提高，最高可達556.11%[16]，為蔗區產業結構實現戰略性調整尋找突破口提供了參考。劉建勇利用直接青貯和添加EM菌劑青貯甘蔗梢飼喂水牛，結果直接青貯飼喂效果甚微，平均日增重（ADG）僅為33g；但經EM青貯飼喂，ADG極顯著提高，可達314g（P＜0.01），若在此基礎上每日補給濃縮料或清料，ADG最高可達1431g[17]，育肥效果及經濟效益顯著。王文庶等的試驗結果表明：飼喂120%甘蔗梢青貯飼料組較對照平均每頭日增重提高227g（23.3%，P＜0.01），且各部位的瘦肉率、脂肪覆蓋率都高于對照組[18]。劉建勇等利用氨化甘蔗梢飼喂肉牛，平均日增重達992g，其屠宰率、凈肉率、眼肌面積分別為60.25%、18.45%、86.5cm2，牛肉質量達到優質標準[19]。合理利用甘蔗梢養?？商岣哂市Ч?，改善牛肉品質，增加經濟效益。

3 菜用甘蔗梢開發研究

甘蔗作為蔬菜利用是以幼嫩的蔗梢（甘蔗筍）——莖尖白色嫩芯為產品，一般蔗筍莖粗1～1.5cm，長度7～10cm時品質最佳，可烹調成各種營養豐富的美味佳肴。目前，甘蔗筍蔬菜已風靡臺灣，在日本、韓國、香港等地區也受到人們的青睞，廣州、云南、廣西也在陸續開發甘蔗筍。甘蔗筍除作新鮮蔬菜外，可加工成罐頭銷往各地。李群林對甘蔗筍的真空裝工藝進行了研究，并于2006年獲得專利[20]，提出工藝過程為：新鮮甘蔗筍→清洗→水∶鹽∶甘蔗筍=1∶0.15∶1，煮制 2 min（100～110℃）→老古井水冷卻→消毒→真空包裝。 余銘等研制了甘蔗筍軟罐頭生產工藝，其工藝流程為：新鮮甘蔗筍→清洗→預煮（90～100℃，10 min）→冷卻→裝袋→加湯汁→封口→沸水殺菌（100℃，20 min）→降溫→檢驗→成品，提出罐液配方為NaCl 0.3% 、檸檬酸0.3%、CaCl20.02%時最有利于甘蔗筍的長期保存[21]。此兩種工藝均具有工藝簡單、成本低、營養豐富、食用方便的特點，為甘蔗筍產業化開發提供了強有力的技術支持。

4 甘蔗梢汁開發研究

4.1 甘蔗梢飲料開發研究

甘蔗梢富含人體必須的多種氨基酸、維生素、糖類、無機鹽及微量元素等。經動物實驗證明甘蔗梢飲料口服無毒，且具有改善營養狀況、強壯身體、增加體內堿儲備及降低機體耗氧量等功效[22]，是一種營養豐富，安全可靠，具有優良功效的天然果汁飲料。20世紀80年代，陳俊昌等已進行甘蔗梢飲料制造工藝的研究并獲得專利[23]。雷程等以新臺糖22號為材料，對豆漿—石灰法澄清甘蔗梢汁的工藝進行改進，提出熟豆漿量15%、pH值7，溫度80℃時甘蔗梢汁澄清工藝最優[24]，為甘蔗梢飲料的開發提供了重要的理論支持。

4.2 有益化學成分研究

早在1988年，鄧禮波就提出發展甘蔗梢氨基酸及其潛在植物蛋白生產，是甘蔗綜合利用的一種有效途徑[25]。利用甘蔗梢氨基酸與高級脂肪酸酰氯可合成一種離子型表面活性物質——CH3-（CH2）-CONH-R-CONH-R-COOH[26]，在農藥、肥皂、紡織品及印染工業方面有著廣泛的用途。利用蔗梢氨基酸治療豚鼠灼傷也取得較好的效果[27]。為讓甘蔗梢汁得到更有效的綜合利用，張業輝進行了甘蔗梢中苯丙氨酸、酪氨酸、組氨酸、賴氨酸和精氨酸5種單一氨基酸的提取分離工藝研究[28]，試驗結果表明：使用活性炭吸附苯丙氨酸和酪氨酸，再以1.5mol／L的氨水對酪氨酸以及60%的乙醇對苯丙氨酸洗脫程度較好，經濃縮結晶，分離出兩種氨基酸；用離子交換吸附法分離堿性氨基酸，用氨水以1mL／min流速洗脫可獲得較高純度的堿性氨基酸，再分別以5種洗脫劑洗脫氨基酸，NH4COOH效果最好。蘇杏嚴等進行了甘蔗梢中黃酮類多酚化合物提取工藝研究，得出最佳提取工藝：料液比為1∶10、60%乙醇于60℃提取50min，黃酮類多酚化合物提取率為0.255%[29]。

5 展望

5.1 大力推廣蔗梢留種技術，甘蔗梢留種出苗快、齊，可節省蔗種，且利于合理密植。

5.2 繼續完善甘蔗梢青貯、水解、氨化技術，加強甘蔗梢養殖效果研究力度，探索甘蔗梢飼料最佳配方。廖惠珍等利用甘蔗梢改善水葫蘆青貯品質取得良好效果[30]，因此，研究利用甘蔗梢改善更多青飼料品質，可擴大甘蔗梢青飼料應用范圍，為甘蔗業與畜牧業雙贏發展提供理論指導。

5.3 菜用甘蔗梢（甘蔗筍）的研究，目前僅有營養成分及灌裝工藝方面的研究報道，為進一步擴大菜用甘蔗產業化生產與開發利用，進一步提高社會經濟效益，除科學合理利用原料蔗砍收廢棄物精深加工外，應加強菜用甘蔗品種選育、高產栽培技術、采收技術及貯藏保鮮等方面的研究。

5.4 加強甘蔗梢汁功能、有益成分提取工藝及植物蛋白生產等方面的研究，科學合理利用甘蔗梢汁豐富的營養成分。據報道：我國雖是氨基酸大國，卻不是產業強國，氨基酸生產消耗了大量的主糧作物，造成主糧供應緊張，充分合理開發蔗梢氨基酸可為氨基酸生產提供突破口，促進我國氨基酸產業健康持續發展。

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