芝麻饼粕及其在烟草上应用研究现状

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2019年第32卷第2期 粮食与油脂

芝麻饼粕及其在烟草上应用研究现状

余 琼1，张 翔1，范艺宽2，李 亮1

(1. 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州 450002；

2. 河南省烟草公司，河南郑州 450018）

摘 要：概述了芝麻饼粕的有效营养成分及其作为有机肥的加工方法，介绍了芝麻饼粕在烟草生产上的应用效果。并就进一步促进芝麻饼粕在烟草上的应用提出了建议，以期为烟叶生产过程中科学使用芝麻饼粕提供参考资料。

关键词：芝麻饼粕；烟草；土壤；产量；品质

Research and countermeasure in sesame cake and application in tobacco

YU Qiong 1, ZHANG Xiang 1, FAN Yi-kuan 2, LI Liang 1

(1. Institute of Plant Nutrition and Agriculture Resources and Environmental Science, Henan Academy of

Agriculture Sciences, Zhengzhou 450002, Henan, China; 2. Tobacco Company of Henan, Zhengzhou 450018, Henan, China)

Abstract: Effective nutrition ingredient and the process method of organic manure of sesame cake were reviewed, the effects of sesame cake in tobacco production were introduced. The suggestion about promoting the application of sesame cake in tobacco was put forward, to provide reference for the scientific use of sesame cake in tobacco production.Key words: sesame cake fertilizer; tobacco; soil; yield; quality

中图分类号：TS229 文献标识码：A 文章编号：1008-9578（2019）02-0013-03

收稿日期：2017-06-08

基金项目：中国烟草总公司重点科技项目（110201502013）；河南省烟草专卖局重大专项（HYKJZD201503）；河南省烟草专卖局科技项目（HYKJ201403）

作者简介：余琼（1990—），女，科研助理，研究方向为油料加工和作物施肥研究。通信作者：张翔，男，研究员。

芝麻是我国古老的一种油料作物，芝麻取油后的剩余物即为芝麻饼粕，在饲料工业[1]、食品工业[2]和农业[3]等方面应用广泛。低温制油工艺制得的芝麻饼粕蛋白质未变性，且含量较丰富，主要应用于饲料行业；经过焙炒工艺制得的芝麻饼粕如热榨芝麻饼、水代法取油后的芝麻渣及先热榨后浸出的芝麻粕，由于炒籽温度较高，饼粕的蛋白质发生变性，可作为有机肥料加以充分利用。由于我国芝麻饼粕产量有限，用于食品和饲料行业难以形成规模化，同时，芝麻饼粕的市场价格高于其它种类的饼粕，将其发酵作为肥料应用于一些高效经济作物如烟草[4]、葡萄[5] 、番茄[6] 、草莓[7]等，具有一定的发展潜力。研究芝麻饼粕在农作物上的应用，迎合了现今人们对有机食品的追求，同时符合生产绿色无公害作物的发展要求。

1 芝麻饼粕有效成分及其作为肥料的加工方法1.1 芝麻饼粕有效成分

我国油料作物种植面积与产量均居世界前列，每年产生的饼粕资源约2×107 t ，数量巨大。芝麻是我国的优质油料作物，我国芝麻种植面积1 000万亩左右，年总产量约65万t ，占世界总产量的

25%，居世界首位[8]。芝麻取油后的剩余物即为芝麻饼粕，其中，通过压榨得到的为芝麻饼，浸出法制得的为芝麻粕，水代法制得的为芝麻渣。芝麻饼粕含有大量的蛋白质、丰富的矿物质、粗脂肪、粗纤维、碳水化合物，此外，还含有芝麻木酚素、生育酚类、B 族维生素等营养成分物质[9]。

表1 油料饼粕的化学组分

/%

芝麻饼的养分构成与大豆粕的养分构成相近，只是芝麻饼中的赖氨酸含量较低而蛋氨酸和胱氨酸含量较高，其中蛋氨酸含量高达1.2 %，是豆粕的2

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倍[10]。芝麻饼总氮、总磷、总钾的含量分别约为5.71 %、2.62 %和1.43 %，芝麻饼的蛋白质含量在42.5 %~47.9 %，粗脂肪含量在3.4 %~10.3 %，与豆饼、棉籽饼和菜籽饼相比较，粗蛋白含量均高于这3种饼类[11]。由表1[12]可知，芝麻饼与其他油料饼粕相比，矿物质含量约为豆粕的2倍，是表1中所述油料饼粕中矿物质含量最丰富的一种饼粕。与大豆饼、花生饼和菜籽饼相比较，在相同的发酵条件下，芝麻饼的腐熟速度最快，其次为大豆饼、花生饼，菜籽饼的腐熟速度最慢。

1.2 芝麻饼粕作为肥料的加工方法

目前，芝麻饼肥的加工方法主要有自然堆肥沤制和接种微生物菌剂等。常见的自然堆肥沤制方法有2种：一种是将芝麻饼装入塑料袋，埋入深60 cm左右的土中，经过半年时间即可取出直接使用或晒干后备用；另一种是在夏季或在大棚中堆肥沤制。一般而言，芝麻饼发酵腐熟需要20 d 左右，花生饼20~30 d、大豆饼30~40 d、菜籽饼40 d 左右即可完全腐熟。自然堆肥沤制法是小型发酵工厂采用较普遍的一种发酵方式。王林等[13]研究表明，在大堆发酵中试试验中，要求将肥堆放置于室内发酵，若放置于室外发酵，肥堆上要加盖稻草，或盖雨布防雨。发酵过程中，每7~10 d 需深翻一次，共深翻1~2次，最后打开肥堆，可见80％以上的成团肥料外附着有灰白色菌类即为发酵完成。

其中接种微生物菌剂又包括微生物堆肥发酵和微生物快速发酵2种[14]，前者是指在粉碎后的饼粕中加入促进腐熟的微生物，堆腐发酵制成。操作简单方便，质量稳定，但是其生产周期较长，占地面积较大，不易规模化生产。微生物快速发酵法是采用发酵罐通过控制微生物的生长对饼粕进行快速发酵的一种方法，此法制得的产品生产效率较高，但肥效不易调控一致。具有一定运营规模的企业他们生产的饼肥多采用微生物快速发酵法。

2 芝麻饼肥在烟草上的应用效果

芝麻饼粕发酵腐熟作为有机肥在作物上的施用效果较明显。芝麻饼粕经发酵腐熟后施用于西瓜、草莓、葡萄等农作物，明显改善农作物品质：可以提高瓜果糖分、糖酸比、维生素C含量、减少纤维等；用做烟叶肥料，可使烟叶色、香、味更佳。此外，芝麻秸秆粉碎后可以作为牛羊等牲畜的饲料。芝麻秸秆、蒴壳也可沤制成有机肥料，供作物吸收利用，改善土壤营养状况。芝麻饼肥在烟叶上的施用效果将从以下几个方面进行介绍。

2.1 芝麻饼肥对土壤理化性质的影响

芝麻饼肥不仅能够补充氮、磷、钾等营养元素，还可以显著提高土壤有机质的含量，同时为土壤微生物提供能源和营养源，微生物活动旺盛，进而促进土壤中细菌、真菌和放线菌数量的增加[15]。土壤有机质是土壤肥力的基础，直接影响土壤的保肥保水性能及土壤的通气状况等。施用有机肥可以增加土壤的持水能力和渗透能力，降低土壤容重；由于有机肥可以增加土壤的微生物量和微生物活性，同时微生物的降解产物能够促进土壤颗粒形成团粒，从而提高土壤孔隙度[16-17]，使土壤结构疏松；可以有效调节土壤酸碱度，为农作物的生长发育提供良好的土壤环境[18]。有机肥中富含的有机质分解产生的酸类物质可以促进土壤和化肥中的矿物质元素分解，进而可以更高效地被农作物吸收利用，同时提高化肥的利用率[19]。

2.2 芝麻饼肥对烟叶产量的影响

施用饼肥可以增加烟叶产量，提高烟叶的产值，施入的饼肥在作物生长后期仍具有供肥能力，与化肥配施可以更好地促进作物对养分的吸收利用。孟笑男等[20]报道配施芝麻饼肥处理与单施化肥处理相比较，烟草的产量增加6.4 %，产值增加1万元/ha，配施芝麻饼肥对提高烟草的产量和产值具有显著效果。曹志强等[21]报道在烤烟种植上，配施芝麻饼肥与配施菜籽饼肥相比较，烟叶产量增加18 kg/hm2，产值增加606.18元/hm2。

2.3 芝麻饼肥对烟草品质的影响

芝麻饼粕经过发酵腐熟处理后，大分子物质降解为易被作物吸收的小分子物质，与化肥配施，对作物品质的改善作用显著。芝麻饼肥施用于葡萄、西瓜、黄瓜、柑橘等果蔬方面，具有改善果蔬的品质，提高果蔬的营养价值等效果。芝麻饼肥施用于烟草方面，改善烟株田间生长性状，烟叶营养元素的积累，有改善烤烟的感官评分、香味物质和化学成分等作用。施用芝麻饼肥增加烟草叶片中的油脂含量；促进烟草的蛋白质骨架构建，有利于提高烟叶的新植二烯含量和美拉德产物的总量。通过大田试验研究发现：与常规的施肥处理相比较，增施生物有机肥可以改善烟叶的还原糖、总糖和淀粉含量，同时有效地降低了烟叶中的烟碱和氯离子等有害因子的含量，进而可以有效地改善烟叶的品质[5]。韩富根等[22]比较分析了芝麻饼、炒芝麻和芝麻油