花生皮渣中活性成分在飼料中的應(yīng)用研究進展*

Research progress on application ofbioactive compounds from peanut by- products in feedstuff

溫志英**楊立欽（河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊　050061）*　基金項目：河北省教育廳高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究青年基金項目（Z2011246）；河北省科技廳技術(shù)研究與發(fā)展項目（07276732）。**溫志英，女，1974年出生，2001年畢業(yè)于陜西科技大學(xué)輕化工專業(yè)，碩士，副教授。

花生皮渣中活性成分在飼料中的應(yīng)用研究進展*

Research progress on application ofbioactive compounds from peanut by- products in feedstuff

溫志英**楊立欽
（河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊050061）
*基金項目：河北省教育廳高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究青年基金項目（Z2011246）；河北省科技廳技術(shù)研究與發(fā)展項目（07276732）。
**溫志英，女，1974年出生，2001年畢業(yè)于陜西科技大學(xué)輕化工專業(yè)，碩士，副教授。

修回日期：2015- 01- 21

花生（Arachis hypogaea）是全球最重要的四大油料作物之一，種植面積僅次于油菜，居油料作物第二位，在世界油脂生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。我國是花生生產(chǎn)大國，種植面積穩(wěn)定在500萬公頃以上，產(chǎn)量超過1 400萬t，約占全球花生年總產(chǎn)量的39%，居世界第一。我國花生的加工中主要利用花生果仁，用于食品和糧油生產(chǎn)，而忽略了大量花生加工副產(chǎn)品（花生殼、花生粕）的利用。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國花生餅?zāi)戤a(chǎn)量約480萬t，花生殼500 萬t，這些副產(chǎn)品產(chǎn)量巨大，大多被當(dāng)作燃料燒掉或當(dāng)作肥料，甚至有些由于沒有合理利用而成為環(huán)境固體廢棄物，而同時我國養(yǎng)殖業(yè)又面臨飼料資源緊缺、質(zhì)量不高、價格飛漲的窘境。若將花生皮渣經(jīng)過適當(dāng)加工或從中提取活性成分用于飼料生產(chǎn)，不僅有利于保護環(huán)境，還將為緩解當(dāng)前我國飼料短缺和提高飼料質(zhì)量有重大意義。

1　花生殼活性成分的綜合利用

花生殼是花生主要的副產(chǎn)品之一，其營養(yǎng)成分豐富，包含了粗纖維（65.7%~79.3%）、粗蛋白

（4.8%~7.2%）、粗脂肪（1.2%~2.8%）以及豐富的鈣（0.20%）、磷（0.06%）、鎂（0.07%）、鉀（0.57%）等，此外，花生殼中的β-谷固醇、胡蘿卜素、皂甙、木糖等活性成分可以開發(fā)作為保健藥品。

1.1開發(fā)動物食用纖維

在動物體內(nèi)不能被內(nèi)源酶消化吸收的可食用纖維素、木質(zhì)素和多糖等物質(zhì)統(tǒng)稱為膳食纖維（DF），分為水溶性膳食纖維（SDF）和非水溶性膳食纖維（IDF）。膳食纖維不僅是人體的“第七類營養(yǎng)素”，對動物更具有很好的營養(yǎng)價值和保健功能。膳食纖維可被大腸內(nèi)的微生物發(fā)酵降解產(chǎn)生有機酸，促進雙歧桿菌的產(chǎn)生。高劑量的IDF和低劑量的SDF對動物腸道菌群調(diào)理作用顯著，在增加乳酸桿菌和雙歧桿菌的同時，還能一定程度上抑制腸球菌和腸桿菌的增長。對于反芻動物，膳食纖維不僅可以維持瘤胃的正常功能，其消化率達40%~60%，而且還能保持機體的正常代謝和供能。膳食纖維對不同的動物和不同生長階段的動物具有特殊作用，如對于產(chǎn)奶期母牛，有利于提高產(chǎn)奶量和乳脂率；對于肥育期肉牛，可提高胴體品質(zhì)。膳食纖維對單胃動物也是必需的，適宜的膳食纖維水平不僅提供能量，而且有助于動物胃腸道的生長發(fā)育和維持正常消化機能，有效地提高飼料的轉(zhuǎn)化率?；ㄉ鷼ぶ猩攀忱w維的含量高達60%，是很有開發(fā)潛力的一種寶貴的優(yōu)良纖維素資源，而且其提取工藝簡單易行，我們對花生殼水溶性膳食纖維提取的最佳工藝進行了研究，花生殼水溶性膳食纖維的得率可以達到17.25%，且所得SDF持水性、溶脹性、結(jié)合水力良好并具有一定的陽離子交換能力，是一種優(yōu)質(zhì)膳食纖維，不僅可以用于動物飼料，在人類食品中也是非常寶貴的功能性物質(zhì)。

1.2開發(fā)天然飼料著色劑

天然色素?zé)o毒、穩(wěn)定性好、色調(diào)自然且價格低廉。從花生殼中提取的天然色素主要是黃酮類黃色素，該色素不僅具有以上優(yōu)點，而且可以清除體內(nèi)自由基，同時還能保留濃郁的花生香味，是一種難得的“營養(yǎng)型”飼料著色劑。這類著色劑中的色素在動物食物中的積累和富集，通過飲食進入人體，必然對人體產(chǎn)生相同的營養(yǎng)保健作用，增強人類食品的安全性和保健性。目前畜牧業(yè)常用的天然色素有類胡蘿卜素和葉黃素，產(chǎn)量還不能滿足畜牧生產(chǎn)的要求，因此開發(fā)新型天然色素飼料添加劑對于今后畜牧業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，畜牧產(chǎn)品的安全生產(chǎn)具有重要意義。我們利用微波萃取技術(shù)對花生殼黃色素的最佳提取工藝進行了研究，得到了色價為8.6的黃酮類黃色素。把這些天然的色素添加到動物飼料中，利用動物對氣味和顏色的敏感性，能有效提高禽畜的飼喂效果。

1.3開發(fā)天然飼料抗菌防腐劑

動物飼料中蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量高，生產(chǎn)和貯存過程中極易受到各種微生物的侵染而發(fā)霉變質(zhì)，傳統(tǒng)的防腐方法是添加各種化學(xué)防腐劑。近年來，有關(guān)化學(xué)防腐劑安全性不斷受到國內(nèi)外專家質(zhì)疑，因此從植物中尋找有抑菌防腐作用且安全性高的天然活性物質(zhì)勢在必行?；ㄉ鷼ぶ泻?.34%~7.13%的多酚類物質(zhì)，這類物質(zhì)主要以木犀草素為主。木犀草素己被研究人員通過動物和臨床試驗證明其具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗自由基以及降血脂、增強免疫力等藥理作用，是天然抗菌防腐劑的優(yōu)良選擇。周建新等研究證明了花生殼乙醇提取物（EEPH）對食品中常見污染菌的抗菌活性，花生殼EEPH的抑菌作用顯著，其抗菌活性隨著其濃度增加而增強，對細(xì)菌和真菌的最低抑制濃度（MIC）分別為0.28‰和0.50‰，而且花生殼EEPH的抗菌活性熱穩(wěn)定性好，pH范圍廣，適宜在飼料中使用。林姣等研究證明從花生殼中提取的木犀草素對不同菌種的抗菌作用存在差異，對革蘭氏陽性菌的抗菌效果強于革蘭氏陰性菌強于霉菌和酵母菌，對枯草芽孢桿菌的抗菌作用最為顯著，對金黃色葡萄球菌的抗菌作用次之，因此可以根據(jù)防腐效果的不同選擇使用。眾多國內(nèi)外學(xué)者的理論研究證明了花生殼提取物的抗菌防腐效果，但還沒有開展廣泛的應(yīng)用，相信在不久的將來，花生殼提取物等天然防腐劑將逐步取代化學(xué)防腐劑，為加強食品安全做出重大貢獻，發(fā)展前景廣闊。

2　花生粕的綜合利用

花生粕是花生仁經(jīng)壓榨提油后的副產(chǎn)品，其蛋白質(zhì)含量在50%以上，同時還有一些不溶性的花生纖維成分?；ㄉ芍羞€含有寶貴的動物生長發(fā)育必需的維生素，每100 g花生粕中含VE0.871 mg、VB10.237 mg、VB20.282 mg。相較于大豆粕，花生粕抗?fàn)I養(yǎng)因子少、消化系數(shù)高，且不會產(chǎn)生食用大豆蛋白后常出現(xiàn)的腹脹和嗝氣反應(yīng)。作為花生生產(chǎn)第

一大國，花生粕是我國植物來源蛋白質(zhì)飼料的重要來源。

2.1開發(fā)菌體蛋白飼料

生物菌體蛋白又稱單細(xì)胞蛋白或微生物蛋白，不僅蛋白含量高達45%~74%，而且還含動物機體所必需的各種氨基酸，特別是植物飼料中缺乏的賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸，很好的彌補了植物飼料的不足，生物學(xué)價值大大優(yōu)于普通植物蛋白飼料，故菌體蛋白可以用來作為動物的飼料以及人類的食品，是一種很有經(jīng)濟價值的飼料（或食品）資源。

據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計，到20世紀(jì)末，全球的蛋白質(zhì)短缺量約為2 500萬t。就我國而言，據(jù)有關(guān)資料報道，按國內(nèi)現(xiàn)有精飼料中蛋白質(zhì)含量水平計算，我國蛋白質(zhì)飼料的缺口每年至少達1 200萬t。如何解決飼料蛋白嚴(yán)重缺乏的矛盾已引起人們的高度重視。我國各類雜粕資源豐富，但已得到高效利用的不足資源總量的一半，與飼料行業(yè)實際需求有很大差距。通過微生物發(fā)酵和酶解的方法，大分子蛋白幾乎完全分解成小分子蛋白，不僅可以提高飼料中的蛋白含量，而且含有更多小肽、氨基酸等易消化吸收物質(zhì)和豐富的酶類、益生菌等生物活性物質(zhì)，有利于動物吸收利用，同時改善動物腸道菌群結(jié)構(gòu)，提高動物本身的免疫力。同時，原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和黃曲霉毒素B1（AFB1）也得到較顯著的去除，減少了對動物的毒害作用，消化利用率也顯著提高。任曉靜等用植物乳桿菌結(jié)合蛋白酶和植酸酶對花生粕進行固態(tài)發(fā)酵，多肽含量是原來的2.4倍，必需氨基酸總量提高了16.43%，蛋白質(zhì)的體外消化率提高了19%，黃曲霉毒素B1（AFB1）的去除率為44.61%，花生粕的品質(zhì)得到了明顯提高。菌體蛋白的開發(fā)，有利于花生粕的開發(fā)利用，為解決我國蛋白資源不足提供了切實可行的途徑。

2.2開發(fā)功能性低聚糖

功能性低聚糖（天然免疫增強劑），具有特殊的生物學(xué)功能，不僅能促進腸道內(nèi)雙歧桿菌的增殖，有益于腸胃健康，同時可增強免疫細(xì)胞的活性，促使腸道免疫蛋白A（IgA）漿細(xì)胞的產(chǎn)生，激活機體體液和細(xì)胞免疫等途徑提高機體的免疫機能。韓冰等從脫脂花生粕中提取低聚糖得率為12.67%，分子量在360~5 000，主要成分是蔗糖，還有少部分的棉籽糖、水蘇糖及甘露糖等。低聚糖能與細(xì)菌的外源凝集素結(jié)合，結(jié)合物隨著腸道的蠕動排出體外，從而阻止病原菌（大腸桿菌、糞鏈球菌等）在腸道的定植。因此，花生粕提取出的低聚糖可以有效用于飼料中，增強動物的消化功能，同時提高動物的免疫機能。

2.3開發(fā)天然保健劑

黃酮類化合物是一大類具有很強的抗氧化作用的天然產(chǎn)物，可有效清除體內(nèi)的自由基，是花生粕中潛藏的有效抗病成分之一。目前己經(jīng)發(fā)現(xiàn)的黃酮化合物有5 000多種，最常見的是黃酮醇類和黃酮類。黃酮類化合物具有抗癌、抗腫瘤、抗心腦血管疾病、抗炎鎮(zhèn)痛、免疫調(diào)節(jié)、降血糖、抑菌抗病毒和抗輻射等保健作用。邢福國以乙醇為浸提溶劑對花生粕總黃酮提取率進行測定，花生粕中總黃酮提取率為1.60 mg/g。目前，從花生粕中提取黃酮的研究工藝已經(jīng)比較成熟，而且提取率也在不斷提高，這就為黃酮的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)，為更好地開發(fā)黃酮制劑在食品、藥品及動物飼料中的應(yīng)用提供了更廣闊的空間。

2.4花生風(fēng)味物質(zhì)

研究發(fā)現(xiàn)，花生中的風(fēng)味物質(zhì)主要是烷基吡嗪化合物，主要通過美拉德反應(yīng)產(chǎn)生吡嗪、吡咯、呋喃和其他低分子化合物而使花生具有特殊的風(fēng)味。鄒鳳利用胰蛋白酶酶解花生粕，得到一定水解度的酶解液作為濃香花生油風(fēng)味物原料。試驗表明，在花生粕酶解水解度在18%以上時，通過美拉德反應(yīng)能生成較明顯的濃香花生風(fēng)味物質(zhì)，而且水解度越高，花生風(fēng)味物質(zhì)的得率也越高。鄒鳳等通過試驗得到了花生粕酶解的最佳工藝，花生粕酶解的水解度達到20.75%。試驗證明，通過花生粕酶解可以得到醇正的花生風(fēng)味物質(zhì)，這將為動物飼料的生產(chǎn)增加新的飼料品種，改善飼料的香氣，有效提高飼料的品質(zhì)，提高動物產(chǎn)品的產(chǎn)量。

3　小結(jié)

綜上所述，花生皮渣含有豐富的營養(yǎng)及生物活性成分，不僅可以提取人體所需的營養(yǎng)成分，還可用做加工動物飼料和生產(chǎn)各種飼料添加劑，花生皮渣的綜合利用勢在必行。就目前而言，花生皮渣提取物在實驗室研究較多，但大規(guī)模應(yīng)用較少，利用率很低，這就迫切需要將酶工程、基因工程、生物信息技術(shù)、納米技術(shù)等先進技術(shù)用于花生皮渣生物活性物質(zhì)的提取，為大規(guī)模開發(fā)利

用花生皮渣資源提供技術(shù)支持。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們環(huán)保意識的提高，花生皮渣活性成分在飼料行業(yè)的利用將會進一步深入，并將產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

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·食品分析·

WENZhiying**YANGLiqin
（Department ofbiologyand engineering，Hebei universityofeconomics＆business，Hebei Shijiazhuang 050061，China）

摘要通過對國內(nèi)外花生皮渣中的活性成分在飼料行業(yè)的利用現(xiàn)狀進行全面分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)花生皮渣（花生殼、花生粕）除直接用作飼料外，其活性成分可廣泛用于開發(fā)飼料蛋白、食用纖維、飼料添加劑（功能性低聚糖、防腐劑、著色劑和保健劑等），在飼料行業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景。研究結(jié)果可為合理有效地綜合利用花生皮渣資源提供參考，開創(chuàng)農(nóng)業(yè)固體廢棄物資源利用的綠色模式。

關(guān)鍵詞花生殼；花生粕；活性成分；飼料

AbstractBioactive compounds from peanut by- products applied in feedstuff had been discussed. Results showed peanut meal and peanut hull could be not only used directly as feedstuff, but also used to produce dietary fiber, plant protein feed, and feed additives(functional oligosaccharides, preservatives, and coloring agents). This paper provided a referenceforthecomprehensiveapplication ofpeanutby- productsand amodefor application ofsolid agriculturalresidue resources.

Keywordspeanut hull; peanut meal; bioactive compounds; feedstuff

收稿日期：2015- 01- 06

DOI：10.3969/j.issn.1673- 6044.2015.01.004

文章編號：1673- 6044（2015）01- 0011- 03

文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TS217