在豬飼料中使用稻谷替代玉米的研究進(jìn)展及可行性分析

◆作者：郭亮 劉則學(xué)

◆單位：武漢中糧肉食品有限公司

目前我國豬飼料基本上是玉米——豆粕型日糧，隨著我國養(yǎng)豬規(guī)模和產(chǎn)值不斷擴大，玉米的供需日趨緊張，而水稻是我國主要糧食作物，利用稻谷配制日糧對于廣大的從業(yè)者來說是未來繞不開的主題。

1 稻谷的概念和營養(yǎng)特性

稻谷是指沒有移除稻殼的子實，我國屬于主要糧食之一。稻谷外形上主要包括稻米和稻殼。稻谷由稻殼（即粗糠，占20%，厚度為25～30μm）、種皮（即米糠層，占5%～6%）、胚芽（2%～3%）及胚乳（70%～75%）組成。稻谷經(jīng)過脫殼處理之后就可以得到糙米，糙米表面富有光澤、平滑。

稻谷主要分為燦稻和粳稻，包括早稻、晚稻、糯稻三個品種。不同品種稻谷的營養(yǎng)特性和營養(yǎng)成分有差異，其中干物質(zhì)在86%左右，差異不大，粗蛋白質(zhì)含量在5.3%～8.8%范圍內(nèi)，粗纖維在5.5%～12.5%范圍內(nèi)，粗脂肪在1.3%～2.5%范圍內(nèi)，粗灰分在3.0%～5.0%范圍內(nèi)。

2 玉米與稻谷的營養(yǎng)價值比較

從營養(yǎng)成分上來看，稻谷蛋白質(zhì)中谷蛋白占80%，有利于蛋白質(zhì)消化，同時其品質(zhì)以及氨基酸的組成甚至優(yōu)于玉米，玉米蛋白質(zhì)含有30%谷蛋白，有超過40%的醇溶蛋白，生物學(xué)效價較低；稻谷的脂肪酸主要由飽和脂肪酸組成，區(qū)別于玉米含有較多的不飽和脂肪酸，雖然脂肪含量比不上玉米，但是稻谷更有利于肉品質(zhì)的提升和肉的儲藏；除此之外，稻谷的微量元素含量也優(yōu)于玉米（劉學(xué)劍，1999）。但是稻谷的粗纖維大約是玉米的5倍，不僅對適口性產(chǎn)生極大的影響，也使得營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用受到很大程度的影響。研究表明，稻谷的消化能濃度大約是玉米的80%。稻谷直接用作飼料效果不佳，經(jīng)脫殼處理后的糙米飼用價值則提升很大，甚至優(yōu)于玉米。但是脫殼處理的成本較高，導(dǎo)致糙米提供的單位重量的蛋白質(zhì)的可比價格較高。因此，未來培育出糙米率高、蛋白含量高的專門用于飼料的稻谷品種是可以預(yù)期的方法。

3 稻谷的粗纖維種類及抗?fàn)I養(yǎng)因子

稻殼含有96.4%的干物質(zhì)，1.79%的粗蛋白，48.55%的粗纖維含量，0.83%的粗脂肪（張佩華等，2008）。豬幾乎不能利用纖維素和半纖維素，并且對木質(zhì)素完全不能消化，因此豬對稻殼很難利用。如果在豬日糧中加入過多的稻谷，會大幅提高日糧中的粗纖維水平，降低能量水平，縮短食糜在消化道中的停留時間，降低營養(yǎng)物質(zhì)利用率。但是，為了保證豬胃腸道能夠正常蠕動，豬日糧中又必須含有合適的粗纖維水平，從這個角度來說，日糧中用少量稻谷替代玉米是可行的。

稻谷所含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子基本上是非淀粉多糖，還有抗性淀粉以及植酸鹽、糖醛酸、胰蛋白酶抑制因子和植物凝血素等，絕大部分存在于種皮及稻殼。稻谷中的非淀粉多糖主要是纖維素，以及少量的木聚糖和β-葡聚糖。纖維素除了本身不被消化吸收外，還會包裹一些營養(yǎng)物質(zhì)以及與二價的陽離子結(jié)合而影響這些營養(yǎng)物質(zhì)的利用。木聚糖和β-葡聚糖屬于水溶性非淀粉多糖，它們在溶于水時會產(chǎn)生黏性，導(dǎo)致食糜黏度增加，阻礙了消化酶與底物的相互作用，對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收有負(fù)面效果。

4 稻谷在豬生產(chǎn)中的研究進(jìn)展

4.1 豬日糧中稻谷替代玉米的研究進(jìn)展

張佩華等（2008）對稻谷和玉米的營養(yǎng)物質(zhì)含量以及在豬中的消化率分析總結(jié)后認(rèn)為稻谷最好不要直接作為豬日糧原料。相關(guān)研究表明稻谷完全替代玉米會降低生長育肥豬對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率以及日增重，升高料肉比（魏文貴，2005；許梓榮等，2003；晏和平，2006），詳細(xì)的研究結(jié)果可以見表2。另外，稻谷部分替代玉米時，同樣會降低營養(yǎng)物質(zhì)消化率，料肉比升高，但是對于日增重的結(jié)果存在差異，李湘濤等（2002）的研究認(rèn)為會降低日增重，而唐鐵軍（2003）的研究認(rèn)為可以提高日增重，后續(xù)可以進(jìn)一步研究。總的來說，稻谷直接大量替代玉米對生產(chǎn)性能不利。

表1 稻谷、糙米以及玉米的營養(yǎng)成分（張佩華等，2008；彭海龍等，2019）

表2 稻谷-豆粕型日糧中不加外源性酶對生長性能及日糧消化率影響的研究總結(jié)

4.2 酶制劑在稻谷型日糧中的應(yīng)用進(jìn)展

單純從養(yǎng)分上來看，稻谷其實并不低于二級玉米，但是由于粗纖維含量以及相關(guān)抗?fàn)I養(yǎng)因子顯著高于玉米，使得稻谷在豬中消化率顯著降低，進(jìn)而導(dǎo)致豬的生長性能受到影響。因此，通過在豬飼料中添加外源性酶制劑提高稻谷粗纖維的消化率，是稻谷替代玉米時不影響豬生產(chǎn)性能的一種方法。魏文貴（2005）研究發(fā)現(xiàn)在稻谷型日糧中添加0.018%顆粒型復(fù)合酶改善了稻谷型日糧生長豬的生產(chǎn)性能，60%替代玉米時的加酶組日增重甚至優(yōu)于全玉米日糧，但是養(yǎng)分消化率仍然低于全玉米日糧，這些結(jié)果基本與楊飛來等（2019）以及唐鐵軍（2003）的研究一致。但是，許梓榮等（2003）在完全替代玉米的稻谷型日糧中添加0.2%水平的外源性酶制劑后，發(fā)現(xiàn)生長豬的生產(chǎn)性能并沒有提高。研究結(jié)果的不同，可能與外源性酶制劑的種類和活性含量有很大的關(guān)系，宴和平（2006）在稻谷型日糧中添加3種不同的外源性酶，發(fā)現(xiàn)不同酶添加組之間生產(chǎn)性能差異很大。具體的研究結(jié)果可以見表3。

表3 稻谷-豆粕型日糧中加外源性酶對生長性能和日糧營養(yǎng)物質(zhì)消化率的研究總結(jié)

4.3 豬玉米豆粕型日糧中糙米替代玉米的研究進(jìn)展

糙米是指稻谷脫殼后剩下的部分，相較于稻谷，其營養(yǎng)價值得到顯著改善（張佩華等，2008）。目前的研究表明豬玉米豆粕型日糧中糙米替代玉米40%～100%時可以提高生長育肥豬的營養(yǎng)物質(zhì)消化率、日增重，降低料肉比，其生長表現(xiàn)優(yōu)于全玉米豆粕型日糧（謝章學(xué)等，2002；田科雄等，2002；張石蕊等，1999；何瑞國等，2000；徐曉勇，2000；樸香淑等，2002）。糙米型日糧對豬生產(chǎn)性能影響的詳細(xì)數(shù)據(jù)見表4。

除此之外，由于糙米和玉米在營養(yǎng)成分上的差異，科研工作者也把目光聚焦到了糙米型日糧對豬肉品質(zhì)的影響。張石蕊等（2000）在育肥生長豬中使用糙米型日糧的試驗中發(fā)現(xiàn)食用糙米型日糧的豬肉品質(zhì)優(yōu)于玉米型日糧，主要表現(xiàn)在糙米型日糧豬肉有更高的氨基酸含量、肌間脂肪含量和物理性狀評分，以及利于加工儲存。由于糙米類胡蘿卜素含量低于玉米，因此需要外源性添加補充。孫淼等（2011）同樣發(fā)現(xiàn)用糙米替代部分玉米后豬的肉品質(zhì)要好于玉米組，并且顯著提高瘦肉率。糙米替代玉米對豬肉品質(zhì)的影響與糙米的氨基酸和脂肪酸組成有很大的關(guān)系。

5 存儲對稻谷品質(zhì)的影響

稻谷品質(zhì)的主要影響因素包括脂肪酸、直鏈淀粉以及蛋白質(zhì)含量。稻谷在存儲過程中，脂肪酸值可以反映其品質(zhì)變化情況，是判斷稻谷劣變程度的重要依據(jù)。稻谷直鏈淀粉與大米的口感關(guān)聯(lián)性很大，同時對環(huán)境敏感，因此直鏈淀粉含量也在一定程度上反映了稻谷儲存后的品質(zhì)變化情況。因為稻谷蛋白質(zhì)含量對大米的食味、外觀、蒸煮品質(zhì)以及儲藏加工等影響很大，因此同樣可以作為稻谷存儲過程中的品質(zhì)鑒定標(biāo)準(zhǔn)。

研究報道指出稻谷在儲存過程中，其食味的品質(zhì)會逐漸降低，脂肪酸值隨著時間的延長而不斷線性變大，經(jīng)過20個月的儲存后脂肪酸值變?yōu)?5.8mg KOH/100g，較測定初增加了6.3mg KOH/100g；儲存條件對稻谷食味品質(zhì)的影響差異不明顯；儲存溫度對脂肪酸值變化的影響十分顯著，溫度越高，其脂肪酸值上升的速度越快，但在20℃和25℃的條件下不會出現(xiàn)過大的區(qū)別（徐劍，2017）。

表4 糙米-豆粕型日糧對生長性能及日糧消化率影響的研究總結(jié)

李娟等（2012）在研究7種稻谷存儲一年內(nèi)稻谷脂肪酸值、直鏈淀粉含量、粗蛋白含量的變化時，發(fā)現(xiàn)在一年儲存期內(nèi)所有稻谷直鏈淀粉含量有所增加（初始含量在12%～15%之間），有2個品種變化穩(wěn)定，6個品種呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢；蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢，總體穩(wěn)定，變動范圍在1%左右；脂肪酸值由最初的13～16mg KOH/100g一年后變成18～26mg KOH/100g，脂肪酸值的變化情況與稻谷品種有很大的關(guān)系，品種不同其脂肪酸值的變化情況也不一樣。

因此，在實際應(yīng)用過程中僅僅以脂肪酸值來判定稻谷的新陳度可能并不準(zhǔn)確?？偟膩碚f，應(yīng)該綜合品種、儲藏環(huán)境及各種化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)等進(jìn)行新陳度的判別。

6 總結(jié)與展望

稻谷由于稻殼對營養(yǎng)消化率的影響，直接作為豬飼料原料對生產(chǎn)性能有影響，而糙米可以完全替代玉米，并且提高豬肉品質(zhì)。在玉米——豆粕型日糧中用稻谷替代玉米會使生長豬日增重降低，料肉比升高，通過添加外源性酶制劑可以部分緩解稻谷替代后引起的生長抑制，但是仍然會降低飼料營養(yǎng)物質(zhì)利用率和飼料轉(zhuǎn)化效率，從營養(yǎng)利用率的角度看，在配方中不宜大量使用稻谷作為飼料原料，而從經(jīng)濟角度看，可以結(jié)合原料成本和造肉成本加以考慮，但是替代量最好不要超過60%。