新小麥在飼料中應(yīng)用的探討與分析

袁紹輝，黃其田，杜彥龍，周莉芬

（青島根源生物技術(shù)集團有限公司，山東青島266061）

根源生物技術(shù)專欄

新小麥在飼料中應(yīng)用的探討與分析

袁紹輝，黃其田，杜彥龍，周莉芬

（青島根源生物技術(shù)集團有限公司，山東青島266061）

本文通過對小麥的種植現(xiàn)狀、新小麥后熟變化及抗?fàn)I養(yǎng)成分的分析，初步明確了其在飼料中應(yīng)用的可行性。將小麥與玉米的營養(yǎng)價值進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)小麥作為飼用原料所獨具的營養(yǎng)價值優(yōu)勢。且在不同時期由于市場或其他因素的影響，相比于玉米，小麥更具價格與成本優(yōu)勢。同時，對小麥替代玉米作為畜禽飼料在養(yǎng)殖過程中需要注意的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討和分析；最終提出適量的新小麥并結(jié)合優(yōu)質(zhì)新小麥復(fù)合酶產(chǎn)品在飼料中的應(yīng)用前景與潛在價值。

新小麥；玉米；營養(yǎng)價值；新小麥復(fù)合酶

1　小麥簡介

1.1小麥的種植現(xiàn)狀小麥、玉米和稻谷被稱為世界三大糧食作物，其中小麥?zhǔn)欠植挤秶顝V、種植面積最大、產(chǎn)量最高的糧食作物之一。作為世界上最重要的谷物之一，其為全球35%～40%的人口提供食物（徐瑞等，2012）。同時，小麥?zhǔn)俏覈诙蠹Z種，其產(chǎn)量和儲存量僅次于水稻，是我國最重要的儲備糧之一（王肇慈和孫明，1997）。我國栽培小麥的歷史悠久，種植地區(qū)廣，其種植面積占我國糧食播種總面積的25%左右，產(chǎn)量約占全國糧食總產(chǎn)量的22%（徐瑞等，2012；楊虹，2011；楊衛(wèi)路，2000）。

1.2小麥的后熟變化及抗?fàn)I養(yǎng)成分一般情況下，新收獲的小麥要經(jīng)歷三個月以上的后熟期才能夠用于飼料生產(chǎn)，因為在后熟的過程中小麥本身的生理生化指標(biāo)會出現(xiàn)一定的變化。在蛋白質(zhì)方面，小麥儲藏期間蛋白總量的變化是不明顯的，但各種蛋白的比例會發(fā)生變化，新收獲的小麥醇溶蛋白含量最高，由于小麥的后熟作用，小麥中醇溶性蛋白和麥谷蛋白的含量均有所增加，常規(guī)儲藏四個月的小麥，谷蛋白與醇溶蛋白的比例會由原來的0.33∶0.88轉(zhuǎn)變?yōu)?.3∶1.9（高艷娜，2010）。其中，在新收獲小麥的儲藏初期，由于其本身的生理后熟作用，碳水化合物的變化主要表現(xiàn)在低分子單糖逐漸向高分子多糖的轉(zhuǎn)化（鄭億青，2014），且隨著儲藏時間的延長，小麥呼吸作用增強以及自身物質(zhì)的消耗與微生物活動，使得可溶性還原糖的含量開始下降（Guo等，2003）。另外，小麥中的碳水化合物主要有單糖、低聚糖和多糖。多糖包括淀粉和纖維素，其中淀粉是小麥籽粒中含量最多，也是最重要的碳水化合物，淀粉占小麥籽粒總重的57%～67%，研究發(fā)現(xiàn)，小麥儲藏期間，在淀粉酶的作用下，淀粉水解為麥芽糖，又經(jīng)酶的分解轉(zhuǎn)化為葡萄糖，因此造成淀粉總量減少。但由于小麥中所含的淀粉總量大，因而淀粉含量的百分比變化并不顯著，主要是淀粉性質(zhì)發(fā)生了變化，具體表現(xiàn)在淀粉糊化溫度隨儲藏時間延長而升高，直鏈淀粉含量增加，使得其黏度降低（劉俠，2009；Barron等，2001；Nelles等，2000）。黏度是影響新小麥?zhǔn)褂玫闹饕蛩?，研究表明，較高的阿拉伯木聚糖含量可能是導(dǎo)致黏度較高的主要原因之一（Choct和Annison，1992），所以，添加適量的優(yōu)質(zhì)木聚糖酶可以有效降低小麥在儲藏過程中的黏度。各種谷物及其副產(chǎn)品中非淀粉多糖的類型和含量如表1所示（張變英和王芳，2015）。

表1　谷物及其副產(chǎn)品中非淀粉多糖的類型和含量g/kg干物質(zhì)

1.3小麥作為飼料應(yīng)用的營養(yǎng)價值優(yōu)勢小麥?zhǔn)俏覈Z食中主要的口糧消費品種之一，而由于長期以來習(xí)慣使用玉米-豆粕型配方，玉米則成為了主要的能量飼料原料。我國小麥的主產(chǎn)區(qū)主要集中在華北黃淮地區(qū)，尤其河南的小麥，其常年產(chǎn)量約占全國小麥總產(chǎn)量的1/4。玉米的主產(chǎn)區(qū)主要為東北與華北黃淮等地區(qū)，東北產(chǎn)區(qū)常年玉米市場的流通量約占全國總產(chǎn)量的30%，同時，華北黃淮產(chǎn)區(qū)也占到了30%左右；然而，近兩年西北地區(qū)玉米產(chǎn)量也大幅增加，已達(dá)到了8%左右。作為主要能量原料，玉米在飼料配方中占有很大的比重，一般約在40%以上，故玉米價格的變動會直接影響到飼料的成本。

然而，無論從營養(yǎng)價值還是加工性能看，小麥都是世界公認(rèn)的最具加工優(yōu)勢的谷類作物之一（李里特，2006）。麥類可以同玉米一樣作為主要的能量飼料原料，并可對配合飼料的質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響（訾乃濤等，2010）。另外，小麥可以部分取代玉米的使用，并且經(jīng)研究證實，適量的替代不會對畜禽的生長與生產(chǎn)性能產(chǎn)生影響。當(dāng)在畜禽飼料中使用小麥時，除了能量稍低于玉米外，其他的營養(yǎng)指標(biāo)均在玉米之上。由于使用習(xí)慣的不同，在歐洲地區(qū)，人們主要以麥類糧食作物作為飼料的主要能量來源，而在亞洲的大多數(shù)區(qū)域，則會使用玉米作為飼料能量來源的主要原料；但是隨著生物酶制劑技術(shù)的快速發(fā)展，一些由于自身原因而被限制使用的原料得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，例如小麥及一些非常規(guī)原料等，在某些特殊環(huán)境條件下，利用原料間的相互替換與協(xié)調(diào)配合使用，可以極大地節(jié)約飼料生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)性能與效益。在我國的飼料生產(chǎn)中，小麥及其副產(chǎn)品作為僅次于玉米的第二大主要能量飼料原料而不容小覷，并且在畜禽飼料配方中與成本上都分別占有很大比例和重要地位。從營養(yǎng)成分上講，我國小麥與玉米中的粗纖維含量相當(dāng)，而蛋白質(zhì)含量比玉米高，在谷類籽實中已屬于蛋白質(zhì)含量較高者，據(jù)報道，在以往所測得的小麥樣品中粗蛋白質(zhì)的含量可高達(dá)16.2%，同時，在能值方面小麥也是僅次于玉米。此外，其鈣與磷的含量均高于玉米，而在氨基酸方面，除亮氨酸之外的其他氨基酸含量也均高于玉米，尤其是賴氨酸與蛋氨酸等一些主要的限制性氨基酸，并且豬對小麥中賴氨酸和色氨酸的消化率要高于玉米。小麥與玉米的營養(yǎng)成分對比情況如表2所示（張變英和王芳，2015）。

1.4小麥作為飼料原料的成本優(yōu)勢在飼料生產(chǎn)以及動物飼養(yǎng)中，小麥的營養(yǎng)價值與地位已經(jīng)是不容小覷，同時，玉米價格走勢極不穩(wěn)定，研究新小麥在飼料中對部分或全部玉米原料的替代的可行性具有深遠(yuǎn)而重要的意義。基于飼料行業(yè)的經(jīng)驗判斷，通常認(rèn)為小麥與玉米的比值約在1.1∶1時為合理比價。且經(jīng)粗略估計當(dāng)小麥的價格低于玉米在100元/t左右或更低時，其便開始具有較好的替代價值。據(jù)報道，在2011年6月至2012年10月份期間，小麥與玉米的價格便開始出現(xiàn)了明顯倒掛現(xiàn)象（圖1），小麥迅速大量進(jìn)入飼料配方中，替代了飼料中玉米的使用，并且在此期間依據(jù)小麥替代玉米在飼料中的消耗量來計算，相當(dāng)于為飼料行業(yè)減少了約17億元的原料成本支出。

表2　小麥與玉米的營養(yǎng)成分比較

圖1　2011—2012年小麥與玉米價格走勢

因此，當(dāng)出現(xiàn)小麥玉米價格倒掛或價格無異，但營養(yǎng)價值高于玉米的情況時，及時作出配方的替代調(diào)整，便可以為飼料生產(chǎn)和動物養(yǎng)殖節(jié)約大量的經(jīng)濟成本，從而有效提高經(jīng)濟收益。值得注意的是每年新收割未經(jīng)熟化小麥的價格更低些，具有更大的利潤空間，并且對于動物而言還會有較高的適口性，故開展新小麥在飼料中直接應(yīng)用的可行性研究也是極其重要的，對于飼料生產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖均具有較高的潛在經(jīng)濟價值。

2　小麥在畜禽飼料中替代玉米的應(yīng)用

2.1小麥在豬飼料中替代玉米的應(yīng)用

2.1.1豬料中小麥替代玉米的能量差異豬對玉米和小麥的消化能分別為14.27 MJ/kg和 14.18 MJ/kg，兩者約有83.68 kJ/kg的差距，因此，即便小麥替代玉米的量達(dá)到50%時，能量也僅僅下降25.10 kJ/kg，此時完全可以使用小麥酶來提高和補充消化能的不足。另外，即使不使用小麥酶，而添加0.07%的油脂也能夠完全保證其消化能的穩(wěn)定，故能量差異已經(jīng)不是阻礙小麥替代玉米在豬飼料中使用的問題。小麥可以替代各生長階段豬日糧中的玉米為30%～100%，例如，對于保育豬的替代量約為30%～50%，生長豬為50%～70%，育肥豬可達(dá)70%～100%。

2.1.2小麥在豬飼料配方中使用的優(yōu)勢首先小麥中賴氨酸含量比玉米要高，并且飼料中賴氨酸的含量與豬的生長速度息息相關(guān)。在配制使用的小麥日糧配方中，其日糧蛋白質(zhì)與賴氨酸水平均比玉米-豆粕型的日糧高出0.5%～1.5%，因此，不再需要額外添加合成的賴氨酸來補充該營養(yǎng)成分的不足。其次，由于小麥中粗蛋白質(zhì)的含量略高于玉米，故當(dāng)其替代玉米在飼料中使用時，還可以節(jié)省30～100 kg/t的豆粕用量；另外，小麥中自身含有的植酸酶使得其磷含量與利用率均高于玉米，因此能夠減少2～4 kg/t的磷酸氫鈣的使用量。

最后，在使用小麥作為豬飼糧的主要組成原料時，其加工粉碎后的小麥粒度以700～900 μm較為適宜，這樣不僅可以獲得較高的飼料報酬與消化率，并且還會使飼料的流動性增強。

2.2小麥在禽飼料中替代玉米的應(yīng)用

2.2.1禽飼料中小麥替代玉米的能量差異就原料本身的能量而言，玉米與小麥相差并不是很大，然而對于不同動物而言，兩種原料的能量消化率卻存在著較大的差異，例如，禽類對于玉米的代謝能約為13.56 MJ/kg，而對于小麥的為12.13～13.05 MJ/kg，尤其對非淀粉多糖的消化率僅有12%。故在小麥日糧中有針對性地加入優(yōu)質(zhì)小麥復(fù)合酶，可以對植物細(xì)胞壁以及禽類不能降解利用的一些非淀粉多糖進(jìn)行有效降解，從而使得腸道內(nèi)容物的黏度降低，加速營養(yǎng)成分的吸收與利用。

另外，以禽類中的雞為例，其對于小麥的代謝能值為12.72 MJ/kg，約比玉米低836.8 kJ/kg；當(dāng)小麥代替玉米30%使用時，能量就會下降約167.36 kJ/kg，因此，如果在使用過程中不添加相應(yīng)的小麥酶就會引起生產(chǎn)性能的明顯下降。據(jù)研究報道，適量添加高活性的木聚糖酶能夠提高小麥日糧的禽代謝能?？梢?，在添加優(yōu)質(zhì)小麥復(fù)合酶的作用下，可使得禽對小麥的代謝能達(dá)到與玉米相當(dāng)?shù)乃健?/p>

2.2.2小麥中營養(yǎng)物質(zhì)對禽飼料配方的影響玉米與小麥中的粗蛋白質(zhì)含量分別為8.0%～8.7%與11.5%～14.0%。在使用過程中，盡管小麥中氨基酸的總量高于玉米，但卻顯著低于豆粕，若在小麥替代玉米使用時僅考慮維持配方中的粗蛋白質(zhì)水平，就會出現(xiàn)因豆粕的用量減少而引起部分氨基酸缺乏的現(xiàn)象。故建議在小麥替代玉米使用的飼糧配方中，可以通過適當(dāng)提高粗蛋白質(zhì)的水平或添加一些相應(yīng)的限制性氨基酸來彌補配方營養(yǎng)的不足（晨疆，2005）。

另外，小麥與玉米中的亞油酸及葉黃素的含量差異較大，玉米中的亞油酸含量為1.92%，遠(yuǎn)高于小麥中的0.93%；且由于家禽對亞油酸十分敏感，因此，在利用小麥替代玉米使用的飼糧中應(yīng)將亞油酸列為重要的營養(yǎng)指標(biāo)之一。此外，玉米中的葉黃素也遠(yuǎn)高于小麥，該成分會對肉雞的膚色及蛋黃的顏色產(chǎn)生顯著影響，故當(dāng)使用小麥替代玉米時，對于白色肉雞而言不僅可以使雞肉顏色變白，而且還可以提高肉品質(zhì)和競爭力，但是對黃色肉雞來說，就必需添加適量的色素或采取其他方法來補充該營養(yǎng)元素的不足。

2.2.3家禽日糧中小麥的應(yīng)用及加工依據(jù)配方設(shè)計中的營養(yǎng)平衡原則與在實際應(yīng)用中的經(jīng)驗，認(rèn)為在禽料中使用小麥替代玉米的適宜量應(yīng)該控制在50%以內(nèi)；其中，小麥在幼禽飼糧中的添加量以不超過30%為宜，而對于那些中大禽來說其使用量最高可達(dá)50%。

在飼料加工過程中，對于小麥日糧來說，制粒效果較玉米更好且結(jié)合更為緊密。但是當(dāng)其作為粉料使用時，要注意其粒度不宜過小，以防由于采食的原因而造成動物生長性能的下降。此外，由于感染赤霉病的小麥會產(chǎn)生較多毒素（楊源等，2012），因而會對動物本身產(chǎn)生較大的危害，所以在配制飼料時應(yīng)謹(jǐn)慎使用此類小麥。

3　結(jié)語

作為飼料應(yīng)用，小麥的蛋白質(zhì)含量要比玉米高，綜合營養(yǎng)價值更具優(yōu)勢，且新收割小麥在上市初期較舊小麥更具價格優(yōu)勢。但由于小麥中存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子，限制了其在飼料中的大量應(yīng)用，尤其新收割未經(jīng)過后熟期的新小麥含有更難利用的抗?fàn)I養(yǎng)因子，其主要包括阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖。在小麥中，木聚糖占到整粒的6.6%，而β-葡聚糖僅為0.1%，但它們都屬于聚黏性的非淀粉多糖。這些存在于小麥籽粒中阻礙營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和利用的物質(zhì)，被稱之為抗?fàn)I養(yǎng)因子。其中，木聚糖作為小麥中的大分子物質(zhì)，具有持水力強的特性，能夠吸收大量的水分且溶于水后會產(chǎn)生黏性溶液，而增加消化道內(nèi)容物的黏稠度（張本光，2008），從而使得食糜在腸道內(nèi)的停留時間顯著增加，這樣不僅會造成腸黏膜上不動水層的加厚以及內(nèi)源氮排除的增加，還會造成營養(yǎng)物質(zhì)在腸道內(nèi)的大量積累與養(yǎng)分在單位時間內(nèi)同化作用的降低，最終導(dǎo)致飼料脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物消化作用的降低，而致使畜禽生產(chǎn)性能的下降（明紅，2005）。

近年來，伴隨我國小麥替代玉米過程中飼用技術(shù)運用的不斷成熟，合理地選擇和利用優(yōu)質(zhì)小麥復(fù)合酶完全可以解決由于小麥中的抗?fàn)I養(yǎng)因子而限制其在飼料中使用的現(xiàn)象。因此根據(jù)動物生理特點、新舊小麥的特殊性質(zhì)以及其抗?fàn)I養(yǎng)成分的差異，有針對性地開發(fā)分別適用于舊小麥與新收獲小麥的優(yōu)質(zhì)組合小麥專用復(fù)合酶具有重要意義。另外，針對小麥中蛋白質(zhì)與淀粉在動物體內(nèi)消化過程中消化率不高的現(xiàn)象，以及原料組成中的非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用，合理選擇和進(jìn)行內(nèi)源酶與外源酶的組合，能夠有效提高畜禽的消化率并解決小麥在飼喂動物過程中產(chǎn)生的黏度大等關(guān)鍵問題。同時，復(fù)合酶產(chǎn)品在后處理上還可以采用分步定點緩慢釋放技術(shù)，這樣不僅能使酶在消化道中存在的時間更長，還可以更好地發(fā)揮其對底物原料及抗?fàn)I養(yǎng)因子的催化與降解作用。

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This paper was carried out to evaluate the feasibility of application of new-season wheat in animal feed by analysis of growing conditions，post maturation and anti-nutritional factors.Furthermore，comparing the nutritional value of new-season wheat and corn，we found that wheat had its own unique nutritional profile as an feed materials.Compared with the corn，the much lower price and cost of wheat were showed due to the influence of market and other factors at different periods.At the same time，the key technical points of wheat instead of corn as livestock feed were analyzed and discussed. Finally，the results showed that the addition of reasonable mounts of new-season wheat with optimal wheat enzyme mixtures would have broad application prospects and market potential value.

new-season wheat；corn；nutritional value；new-season wheat enzyme mixtures

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161609

S816.4

A

1004-3314（2016）16-0037-04