水稻是我國(guó)第一大經(jīng)濟(jì)作物,國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明,2020年我國(guó)水稻種植規(guī)模為30076千公頃,約占世界水稻種植面積的1/5。隨著育種、栽培和水肥管理等相關(guān)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,水稻產(chǎn)量得以不斷提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2019年我國(guó)水稻生產(chǎn)2.0961億噸,2020年水稻生產(chǎn)2.1186億噸。近年來國(guó)家政策性糧食收購(gòu)總量大幅度增長(zhǎng),而口糧消費(fèi)量相對(duì)保持穩(wěn)定,因此稻谷庫(kù)存有所增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家糧油數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)2020-2021年全國(guó)稻米剩余約1148萬噸,稻米的合理使用年限均在3年以內(nèi),對(duì)超期庫(kù)存稻米的合理化開采和使用亟待進(jìn)一步提高。 近年來,隨著我國(guó)畜牧業(yè)的飛速發(fā)展,加之國(guó)際貿(mào)易摩擦不斷,玉米、豆粕等大宗飼料原料缺口加大,價(jià)格居高不下,動(dòng)物口糧安全形勢(shì)嚴(yán)峻。因此,在保障我國(guó)居民口糧供給的前提下,充分開發(fā)利用剩余的庫(kù)存稻谷及其副產(chǎn)品,推進(jìn)玉米、豆粕減量替代,構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的新型日糧配方結(jié)構(gòu),減少我國(guó)飼料工業(yè)對(duì)單一飼料原料的過分依賴,保障動(dòng)物口糧安全,成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。稻谷由最外層的穎殼和內(nèi)部的糙米兩部分組成,穎殼主要含纖維素和灰分,約占稻谷總重量的20%,糙米主要含淀粉和蛋白質(zhì)。稻谷的形態(tài)結(jié)構(gòu)如下圖1。圖1 稻谷的形態(tài)結(jié)構(gòu)谷粒外殼稱為穎,分為內(nèi)穎、外穎、護(hù)穎和穎尖,外穎、內(nèi)穎又稱為外稃和內(nèi)稃,其外表均有茸毛。稃內(nèi)富含大量的膳食纖維素和硅質(zhì),質(zhì)地粗糙而堅(jiān)硬,水分較低時(shí)脆性大易破裂。去除內(nèi)外稃后顯露出的穎果即為糙米,由果皮、種皮、糊粉層、胚和胚乳等構(gòu)成。2 稻谷及其副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)特性2.1 稻谷及其副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較我國(guó)水稻按類型可分為粳稻和秈稻,按種植時(shí)期又分為早稻、中稻和晚稻。秈稻和粳稻稻米質(zhì)量特征上有明顯區(qū)別,秈稻通常擁有較長(zhǎng)的籽粒,較小的粒厚,支鏈淀粉濃度較低,直鏈淀粉含量多(>25%),飯粒較硬,口感較差,因此主要被用于畜禽飼料,而粳稻性能品質(zhì)和外觀品質(zhì)普遍高于秈稻。稻谷經(jīng)過加工后產(chǎn)生的副產(chǎn)品主要有稻殼、糙米、碎米、米糠和大米次粉 (加工流程見圖2)。稻殼的主要成分是粗纖維,在稻谷經(jīng)過加工生產(chǎn)出精米的過程中第一個(gè)產(chǎn)出。稻谷經(jīng)過一系列脫殼處理后剩下的部分被稱之為糙米,淀粉是糙米的主要構(gòu)成成分,在糙米的種皮內(nèi)含有豐富的非淀粉多糖,如戊聚糖等,胚乳內(nèi)含少量蛋白質(zhì)。米糠是糙米的表皮層,占稻谷總質(zhì)量的5%~7%,由皮、糊粉、亞糊粉層和胚芽構(gòu)成,集中了約64%的稻谷營(yíng)養(yǎng)素及90%以上的機(jī)體必需元素(如機(jī)體必需的8種氨基酸),還富含多種礦物質(zhì)。大米次粉是指稻米在拋光或生產(chǎn)精米流程中產(chǎn)生的粉狀物質(zhì),既包含后續(xù)加工流程中脫落的米胚、糠乳,又包含在前段流程中未能清除干凈的米糠,其中大米次粉中的粗蛋白含量為最高。碎米是在一系列的加工過程中,稻谷由糙米加工成精米后產(chǎn)生的破碎米粒,其成分與大米相似,同時(shí),碎米中還含有B族維生素和鈣、鐵、磷、鉀等,其粗蛋白質(zhì)含量高于稻谷。2.2 稻谷、糙米和玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較稻谷及其副產(chǎn)品與玉米的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量見表1.從營(yíng)養(yǎng)成分上來分析,稻谷與玉米較營(yíng)養(yǎng)價(jià)值明顯較低。稻谷的粗纖維含量高,大約為玉米的5倍,不僅大大削弱了其適口性,同時(shí)導(dǎo)致稻谷在飼喂時(shí)的養(yǎng)分吸收利用率較大程度的降低;稻谷的粗蛋白含量以及必需氨基酸構(gòu)成中組氨酸、蘇氨酸都略低于玉米;稻谷中的粗脂肪大多為不飽和脂肪酸(主要是油酸和亞油酸),容易氧化、酸敗,不適于長(zhǎng)期貯存;礦物質(zhì)中含較多硅酸鹽,鈣、銅、鋅、硒濃度較玉米明顯偏少。關(guān)于稻谷及其副產(chǎn)品與玉米的礦物質(zhì)含量見表2.稻谷完全替代玉米在畜禽飼料中應(yīng)用效果不佳,但稻谷經(jīng)過脫殼處理后產(chǎn)生的糙米飼用價(jià)值提高,甚至較玉米更高。糙米的粗纖維含量低于稻谷,與玉米相比,粗纖維含量明顯更低,其他參數(shù)多數(shù)優(yōu)于玉米。研究發(fā)現(xiàn),糙米含較多的可消化蛋白,生物學(xué)效價(jià)較高;而玉米的難消化蛋白達(dá)到40%以上,其生物學(xué)效價(jià)明顯低于糙米。從氨基酸構(gòu)成來分析(見表3),糙米的精氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、纈氨酸含量高于玉米,亮氨酸、組氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸等較玉米低,這有利于支鏈氨基酸之間的平衡,此外糙米中必需氨基酸與非必需氨基酸之比、必需氨基酸總量以及氨基酸平衡性均優(yōu)于玉米。糙米的總淀粉含量略高于玉米,而直鏈淀粉含量則低于玉米,其淀粉粒度較小(3~8μm),因此糙米更易被畜禽消化吸收。因此,糙米與玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相似,在某些方面甚至優(yōu)于玉米,可完全替代玉米。研究發(fā)現(xiàn),稻米皮層中含多種微營(yíng)養(yǎng)元素、膳食纖維和植酸等;胚乳中富含淀粉;胚富含多種特殊功能的生物活性成分,如γ-氨基丁酸、肌醇、谷維素、VE、谷胱甘肽、N-去氫神經(jīng)酰胺等。γ-氨基丁酸是一類主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),它參與多種新陳代謝活動(dòng),具有很高的生理活性,研究表明,γ-氨基丁酸除了能夠降低血壓和安定精神外,尚具有改善腎機(jī)能和肝機(jī)能的作用。多磷酸肌醇,是一種由肌醇和磷酸離子構(gòu)成的天然化合物,包括三磷酸肌醇,五磷酸肌醇和六磷酸肌醇等。美國(guó)學(xué)者試驗(yàn)表明六磷酸肌醇具有防止和治愈多種疾病的作用。它可以控制癌細(xì)胞增值,減少癌細(xì)胞數(shù)量,;抗氧化,控制和殺滅自由基,保護(hù)細(xì)胞免遭自由基的破壞;避免形成腎臟結(jié)石;減少血脂含量;維護(hù)心肌細(xì)胞;預(yù)防動(dòng)脈硬化等。谷維素是一類具有激素和維生素雙重作用的化合物質(zhì),其主要成分是十幾種甾醇類阿魏酸酯。2.4 稻谷與玉米的抗?fàn)I養(yǎng)因子比較非淀粉多糖、植酸、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸等是稻谷中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,含量由高到低依次為稻殼、種皮和糊粉層、胚乳。非淀粉多糖是稻谷與玉米共有的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子。非淀粉多糖是指除去淀粉外其他的多糖類物質(zhì),是構(gòu)成植物纖維的主要成分,主要包含纖維素、半纖維素和果膠類物質(zhì)等,這些纖維將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包裹起來,使其不能透過細(xì)胞壁,單胃動(dòng)物利用自身分泌的消化酶不能將這些纖維水解,從而導(dǎo)致細(xì)胞壁內(nèi)的這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能被利用。玉米中的非淀粉多糖為9.32%[23],而稻谷中的非淀粉多糖含量甚至超過了20%,約是玉米的2倍,能明顯減少畜禽對(duì)稻谷中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,極大地降低了稻谷的飼用價(jià)值,可以采用稻谷去殼、降低稻谷添加量以及在飼糧中添加酶制劑等途徑加以改良。(文章來源:《飼料工業(yè)》;作者:許麗蓉,湯余歡,蔣桂韜,范志勇;原題《稻谷及其加工副產(chǎn)品在家禽飼糧中的應(yīng)用》)
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