采用CNCPS體系評價(jià)不同加工方式米糠的營養(yǎng)價(jià)值

■王 燕 文奇男 劉曉蘭 張永根 劉 驥

(1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾 161006；2.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機(jī)械研究所有限公司，遼寧沈陽 110036；3.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030)

米糠是由稻米種皮和胚加工制成的，是稻谷加工的主要副產(chǎn)品。國內(nèi)外的研究結(jié)果和資料表明，米糠中富含各種營養(yǎng)素和生理活性物質(zhì)。由于加工米糠的原料和所采用的加工技術(shù)不同，米糠的組成成分并不完全一樣。米糠中含有多種油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，并且維生素、植物醇、膳食纖維、氨基酸及礦物質(zhì)等含量高（杜紅方等，2007）。黑龍江省水稻平均年產(chǎn)量1 000多萬噸，按加工70%，出米糠率7%計(jì)算，每年產(chǎn)米糠50萬噸。如將其中的40%提取米糠油后轉(zhuǎn)化成米糠粕，其產(chǎn)量為20萬噸左右。由于米糠具有以上優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低廉，越來越受到人們的關(guān)注。目前，在豬雞飼料中已經(jīng)得到廣泛適用，不僅提高了家畜的生產(chǎn)性能，而且得到了較好的經(jīng)濟(jì)效益。但在反芻動物上應(yīng)用較少。米糠是稻谷加工的副產(chǎn)物，由于其加工工藝不同，可分為四類：膨化米糠、脫脂米糠、米糠和米糠粕。本文將通過對四種不同加工方式的米糠進(jìn)行全面系統(tǒng)的營養(yǎng)價(jià)值評定，那么我們就很有必要對不同加工方式的米糠的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行全面深入的評價(jià)和研究。

CNCPS分析的指標(biāo)全面，能更好地反映蛋白質(zhì)和碳水化合物的利用情況，反映了動物對飼料利用的情況，因而對飼料營養(yǎng)價(jià)值的評定更精確，更好地反映了飼料的特性。系統(tǒng)地研究碳水化合物與蛋白質(zhì)及其組分之間的合理配比，可為優(yōu)化反芻動物飼養(yǎng)提供有用的參數(shù)。能量與氮供應(yīng)的匹配對瘤胃發(fā)酵效率有重要意義，故在配合飼糧時(shí)，應(yīng)將能氮比調(diào)整適宜。

1 材料與方法

1.1 飼料樣品

本試驗(yàn)選用不同產(chǎn)地米糠、膨化米糠、脫脂米糠和米糠粕等4種飼料原料。膨化米糠是將米糠瞬時(shí)加熱到130℃，并通過特定孔徑使米糠制成特定的長度。浸提加工的米糠粕是采用己烷在85～95℃提油15 min，然后離心再將其曬干烘干。壓榨米糠粕（脫脂米糠）是采用特定的壓力將油壓出，這屬于機(jī)械的方法。樣品風(fēng)干，粉碎，過1 mm分析篩，用于測定。

1.2 測定指標(biāo)

需要測定的指標(biāo)有：粗蛋白(CP)、粗脂肪(Fat)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維（ADF），其中CP（樣品和尼龍袋殘?jiān)┖虴E采用AOAC(1990)的方法測定。NDF和ADF根據(jù)Van Soest等 (1991)在用淀粉酶除去淀粉后用Ankom系統(tǒng)的方法（Ankom 220 fibre analyze）測定。N組分采用CNCPS的體系方法，用Licitra等(1996)方法來測定。淀粉采用蒽酮比色法測定(Mc Donald等，1964)，除了蛋氨酸和色氨酸外，所有的氨基酸測定均采用氨基酸自動分析儀，蛋氨酸和色氨酸采用的是Hagen等(1989)的方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS 6.12軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 利用CNCPS體系評價(jià)飼料的測定結(jié)果

本試驗(yàn)根據(jù)CNCPS對碳水化合物和蛋白質(zhì)組分劃分的方法，采用了純化學(xué)分析方法，分別測定了4種飼料樣品的營養(yǎng)成分，包括DM（干物質(zhì)）、CP（粗蛋白）、Ash（灰分）、Fat（脂肪）、NDF（中性洗滌纖維）、ADF（酸性洗滌纖維）、ADL（木質(zhì)素）、ADFIP（酸性洗滌不溶氮）、NDFIP（中性洗滌不溶氮）、SP（可溶性蛋白）、NPN（非蛋白氮）、Starch（淀粉）；并分別計(jì)算了碳水化合物組分CA（可溶性碳水化合物）、CB1（快速降解碳水化合物）、CB2（中速降解碳水化合物）、CC（不可利用碳水化合物）和NSC（非結(jié)構(gòu)性碳水化合物）的含量及蛋白質(zhì)組分PA（可溶性蛋白）、PB1（快速降解蛋白）、PB2（中速降解蛋白）、PB3（慢速降解蛋白）和PC（不可利用蛋白）的含量。不同加工方式的米糠營養(yǎng)成分化學(xué)組成測定的結(jié)果見表1。

表1 不同蛋白來源的飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ)，%)

由表1可以看出，不同加工方式的米糠的脂肪的變化范圍在2.2%～15.2%之間，差異較大，含量最高的是未經(jīng)任何加工的米糠，其次是膨化米糠、脫脂米糠，最低的是米糠粕。在4種米糠中，脫脂米糠和米糠粕的蛋白含量顯著高于其他米糠(P＜0.05)，且米糠粕的蛋白含量顯著高于脫脂米糠(P＜0.05)。米糠粕淀粉含量顯著高于其他加工方式的米糠的淀粉含量(P＜0.05)。經(jīng)過加工后各種米糠的ADF含量均顯著下降(P＜0.05)，其中膨化米糠下降的最多。脫脂米糠和米糠粕有著更低的ADL和可溶性蛋白含量。脫脂米糠和米糠粕的酸性洗滌不溶氮和中性洗滌不溶氮含量均顯著高于未加工的米糠(P＜0.05)。

表2 不同蛋白來源的飼料的CNCPS組分(%)

表2表示的是同加工方式米糠的CNCPS組分含量。在4種加工方式的米糠中，PA（非蛋白氮）含量最高的是米糠和膨化米糠，顯著高于脫脂米糠和米糠粕（P＜0.05）。PB1（快速降解蛋白）含量最高的是膨化米糠，其次是米糠，最低的是米糠粕和脫脂米糠。PB2是中速降解蛋白，它在一定程度上反映了過瘤胃蛋白的高低。與其他米糠相比，脫脂米糠有著最低的PB2含量。與未加工米糠相比，脫脂米糠和米糠粕降低PA和PB1含量，這兩種方法顯著提高了PB3含量(P＜0.05)，不同加工方法顯著增加了PC含量(P＜0.05)。

CNCPS將飼料的碳水化合物分為4類，CA部分為糖類：在瘤胃中可快速降解；CB1為淀粉：為中度降解部分，是可利用的細(xì)胞壁；CB2為緩慢降解部分；CC部分是不可利用的細(xì)胞壁。碳水化合物的不可消化纖維為木質(zhì)素。脫脂米糠的CA含量為20.9%CHO，米糠粕的CA含量為20.1%CHO，這顯著低于未加工米糠和膨化米糠(P＜0.05)。米糠粕的CB1含量顯著高于其他米糠(P＜0.05)。脫脂米糠有著高的CB2含量，米糠粕和膨化米糠有著低的CB2含量，未加工的CB2含量居中。其中CC（不可利用碳水化合物的含量）的含量在2.8%～6.2%之間，沒有經(jīng)過加工的米糠CC含量顯著高于其他米糠，這也表明不同加工方法均能降低米糠的CC含量。

2.2 氨基酸的測定結(jié)果（見表3）

表3 不同蛋白來源飼料的氨基酸含量（%DM）

CPM模型是在小腸氨基酸平衡的角度來評定配合飼料的營養(yǎng)價(jià)值，因此每種飼料的氨基酸含量變成了非常重要的參數(shù)。應(yīng)用氨基酸分析儀測定4種不同飼料的氨基酸含量。

2.2.1 用化學(xué)比分法評價(jià)氨基酸（見表4）

表4 不同蛋白質(zhì)飼料氨基酸比分

氨基酸比分是指飼料中的各種氨基酸含量占必需氨基酸總量的比例與奶中各種必需氨基酸占必需氨基酸總量的比例的比值?？梢苑从吵瞿撤N氨基酸缺乏程度。

由表4可以看出，在所測的5種飼料中，Lys和Met為第一和二限制性氨基酸。而不同飼料的第一限制性氨基酸不同。在4種米糠中，脫脂米糠和米糠粕的蛋氨酸是第一限制性氨基酸，并且脫脂米糠的蛋氨酸含量更低。而在米糠和膨化米糠中，賴氨酸成為第一限制性氨基酸。并且膨化米糠更缺乏賴氨酸。與豆粕相比，米糠的賴氨酸含量均偏低，但膨化米糠的蛋氨酸含量較高，顯著高于其他飼料，脫脂米糠缺乏的最為嚴(yán)重。在不同加工方式的米糠中，亮氨酸成為第三限制性氨基酸。

2.2.2 用必需氨基酸指數(shù)來評價(jià)飼料的蛋白質(zhì)

必需氨基酸指數(shù)是飼料蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量之比的幾何平均數(shù)，它能說明必需氨基酸總量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)相比接近的程度。

表5 飼料中必需氨基酸指數(shù)（EAAI）

由表5可以看出，膨化米糠在米糠中的必需氨基酸總量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)（奶）最接近，EAAI（必需氨基酸指數(shù)）為81.32%，其次是米糠粕和脫脂米糠，米糠的EAAI最低。

3 討論

Foster等（1994）研究發(fā)現(xiàn)，與米糠相比，脫脂米糠有著更高的粗蛋白和NDF含量，這和我們的結(jié)果是一致的。熱加工對豆粕的蛋白和纖維有著同樣的影響(Demjanec等，1995)。脫脂米糠和米糠粕的NDICP和ADICP含量比沒有經(jīng)過加工的米糠高，這很可能是由于加工過程中的熱化學(xué)反應(yīng)(Demjanec等，1995)。NDICP的增加反映了瘤胃慢速降解蛋白的增加(Mustafa等，2000)，而ADICP的增加是熱損害的暗示，很可能是產(chǎn)生了美拉德反應(yīng)(Can等，2002)。脫脂米糠和膨化米糠的可溶性蛋白含量低于未加工米糠，這很可能是由于加工后蛋白質(zhì)發(fā)生了變性，產(chǎn)生了可溶性的下降(Liu，1999)。在本研究中，脫脂米糠和米糠粕的ADL含量低于未加工米糠，這很可能是加工過程中高溫高壓和高的剪切力使得木質(zhì)素降解的緣故。脫脂米糠和米糠粕的PA降低暗示加工過程中可能形成蛋白質(zhì)和纖維的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這可以防止蛋白被快速降解，這是與Anderson等(2001)得到的結(jié)論是一致的。膨化米糠的PB1（快速降解蛋白）含量最高，這跟加工工藝有關(guān)，可能是膨化加工在加熱的過程中會改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，影響蛋白質(zhì)在瘤胃體內(nèi)存留時(shí)間。PB1、PB2和PB3的總和是真可吸收蛋白PB。米糠這種原料的特點(diǎn)是絕大部分蛋白為中速降解蛋白和慢速降解蛋白，因而瘤胃可降解蛋白和過瘤胃蛋白高含量比例適中，有利于菌體蛋白和小腸可吸收蛋白質(zhì)，并且可利用蛋白含量高，雖然米糠的蛋白含量并不高，但蛋白質(zhì)組分比例好，有利于蛋白質(zhì)的消化吸收。浸提加工的米糠粕和壓榨加工的脫脂米糠均提高了PB含量。CC含量高會降低纖維的利用效率，本研究結(jié)果是加工后的CC含量降低，表明可利用的碳水化合物增加，這也說明加工后的米糠在合成微生物蛋白方面可能更占優(yōu)勢。另外米糠的氨基酸較平衡，比例最接近于3∶1，是小腸氨基酸合成乳蛋白的最佳比例。膨化米糠在米糠中的必需氨基酸總量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)（奶）最接近（81.32%），其次是米糠粕和脫脂米糠，米糠的EAAI最低。任何加工后的氨基酸的生物學(xué)效價(jià)都要比之前高，說明了加工方式能提高氨基酸的利用率。

通過上述營養(yǎng)價(jià)值的分析可知，加工方式對米糠的營養(yǎng)價(jià)值影響很大。在4種不同加工方式的米糠中，未經(jīng)加工的米糠的蛋白質(zhì)和脂肪含量均高，且NDF含量介于膨化米糠和脫脂米糠之間，由于未加工的脂肪含量較高，所以不易運(yùn)輸、儲存，易腐敗，給實(shí)際生產(chǎn)帶來了極大的不便，因此限制了它的廣泛使用。米糠粕和脫脂米糠脂肪含量均較低，因此不利于提高飼料的能量濃度，并不是最好的選擇，因此膨化加工是最理想的加工方式。目前，飼料的加工方法主要有粉碎。擠壓、膨化制粒和壓片、浸泡和加壓蒸煮等。不同加工方法對飼糧的影響各不相同，蔣雨等研究了飼料加工方式對豬的生產(chǎn)性能的影響，認(rèn)為加工方式能改善豬飼料的營養(yǎng)價(jià)值，表現(xiàn)在日糧膨化和制粒在飼料利用率上有加性效應(yīng)，我們的結(jié)果與蔣雨等（2002）的研究結(jié)果一致。另外Hilton J W等（1981）也認(rèn)為加工工藝可明顯改善飼料的某些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。在這些加工工藝中，認(rèn)為膨化飼料可以影響飼料的適口性（賈艷菊，2007），從而提高采食量。采用膨化工藝會增加營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，這可能是高溫高壓處理可以使蛋白質(zhì)和淀粉的利用能力提高，且使得許多抗?fàn)I養(yǎng)因子失活。

4 結(jié)論

不同的加工方式對米糠的營養(yǎng)價(jià)值有不同的影響，膨化對營養(yǎng)物質(zhì)改變較小，米糠粕和脫脂米糠提高了蛋白的含量和可利用蛋白含量，且不同加工方式均能提高氨基酸的利用率。

（參考文獻(xiàn)13篇，刊略，需者可函索）