油菜籽的营养价值及养殖应用分析

赵青松 郭万正 魏金涛 严念东 李绍章

1.湖北三峡职业技术学院，湖北宜昌 443000；2.湖北省农科院畜牧兽医研究所，武汉 430064

菜籽是中国最主要的油料作物资源，其种植面积和产量均居世界首位，其中，双低菜籽已占菜籽种植的主导地位。普通菜粕需进行有效地脱毒处理才能作为饲料资源使用，而双低菜籽粕是优质饲料蛋白质资源。膨化双低菜籽开辟了菜籽直接饲用技术的新途径，为养殖业提供了新的优质高能量蛋白质饲料原料。

1 油菜籽概述

1.1 我国油菜概况

油菜的适应性强、产量高，是我国重要的油料作物，其种植面积占全国油料作物总面积的40%以上，油菜籽也是我国最主要的油料资源之一。我国油菜种植面积占世界油菜种植总面积的l／4，产量约占世界总产量的l／3，均居世界首位。我国油菜的种植区域主要集中在长江流域（产量占全国油料总产量的30%以上），其中，湖北的油菜种植面积和产量都名列全国第一。长江中游地区的油菜从收割到批量交易结束的时间是5－6月，约60d［1］。目前，油菜已经成为我国食用植物油和饲用蛋白质最主要的来源之一，也是世界上种植面积扩大最快的油料作物。

油菜籽呈圆球形或卵圆形，由种皮、胚及胚乳遗迹3部分组成。种皮（壳）占全菜籽质量的12%～19%，含有大量纤维素、胶质以及单宁等多酚类化合物，严重影响了牲畜的适口性和菜籽蛋白的利用率；种皮中的粗纤维高达30%～34%，全菜籽中90%以上的植酸、色素、单宁及皂素等抗营养因子都存在于种皮之中［2］。种子一般含氮3.9%～5.2%，蛋白质24.6% ～32.4%，纤维素 5.7% ～9.6%，灰分4.1%～5.3%，油脂37.5%～46.3%。硫甙是油菜种子中的主要有害成分，硫甙本身并无毒，但其影响菜粕的适口性，在芥子酶的作用下会产生异硫氰酸酯、硫氰酸盐、恶唑烷硫酮和腈等有毒物质，其中异硫氰酸酯、恶唑烷硫酮等有剧毒。油菜籽中含有一定量的芥酸，芥酸碳链长，不易被消化吸收，营养价值低，会影响油菜籽及油的质量；还含有一定量的芥子碱、单宁等有毒物质。

1.2 双低油菜（即低芥酸、低硫甙）

根据甘蓝型油菜籽油中芥酸和菜籽粕中硫甙葡萄糖苷（以下简称硫苷或硫甙）含量高低，油菜分为普通油菜和双低油菜。普通油菜籽粕的硫甙含量100～150μmol／g，普通菜籽油中芥酸（C22∶1）含量高达40%以上。加拿大双低菜籽粕的硫甙含量10～15μmol／g；目前我国双低油菜品种菜籽粕的硫甙含量20～45μmol／g，一般低于30μmol／g。我国农业部双低油菜籽标准是：芥酸＜5%，硫甙＜45 μmol／g。2005年国家粮食局科学研究院在进行“改进制油工艺生产新型高效低毒饲用菜籽粕”的项目研究中提出了我国新型高效低毒菜籽粕质量标准：粗蛋白质含量40%～44%，赖氨酸利用率≥80%，粗纤维≤7%，粗灰分≤7%，恶唑烷硫酮（OZT）≤500mg／kg，异硫氰酸酯（ITC）≤100mg／kg，腈≤200mg／kg。

世界上除印度和中国外，已普及双低油菜。加拿大1974年开始大面积推广、种植双低油菜，其种子硫甙含量标准为12.0μmol／g，换算为菜籽粕中硫甙含量为20.4～21.6μmol／g。近年来，我国双低油菜发展较快，种植面积已占油菜总面积的近80%。我国最好的双低菜籽在长江流域，大部分商品菜籽含油率39%～40%，但是和国外比起来仍有很大差距。即：含油率比进口菜籽低2%～3%；芥酸和硫甙含量偏高，芥酸含量一般在3%左右，比国外高1%～2%。目前长江流域已选育出含油量42%以上的双低油菜品系，芥酸和硫甙分别达到1%（油）和30μmol／g（饼）以下［3］。油菜由于地理位置、生长环境不同，品质也有所不同，不同双低油菜品种芥酸含量变化不明显，油菜品种芥酸含量与收获时间的早晚无显著关系。油菜籽的收获时间与硫苷含量关系不大［4］。

1.3 普通与双低菜籽营养价值及比较

从菜籽油的变化可清楚地看到，双低菜籽相比普通菜籽，营养价值发生了根本性的改变。普通菜籽油中脂肪酸组成特点是：单不饱和脂肪酸（油酸平均15.79%）、多不饱和脂肪酸中的亚油酸含量较低（平均14.57%），而芥酸含量高（平均达48.37%）。但双低菜籽油：油酸60%～61%，亚油酸20%～21%，芥酸0～5%。双低菜籽油中油酸和亚油酸的含量大幅度升高，芥酸含量大大降低，使得双低菜籽油的脂肪酸组成发生了很大的变化，从根本上改善了菜籽油的营养品质，其油酸含量甚至可以与橄榄油和茶籽油相媲美［5］。双低菜籽富含不饱和脂肪酸，并含有较高的动物体必需脂肪酸—亚油酸、亚麻酸，饱和脂肪酸的水平极低，亚油酸和α－亚麻酸含量适中（这些不饱和脂肪酸是维持生命的重要物质），脂肪酸组成合理，是一种优质的营养油脂资源。双低菜籽油与普通菜籽油的脂肪酸组成，详见表1。此外，双低菜籽中维生素E的含量比普通菜籽高出1倍多，其氧化稳定性优良，而天然维生素E是风靡全球的营养补充剂和抗氧化剂［6］。

表1 双低菜籽油与普通菜籽油的脂肪酸组成对比

双低菜籽粕与普通菜籽粕相比，在粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、钙、磷等常规营养成分的含量方面没有明显改变。从有效能值来看，双低菜籽粕略高于普通菜籽粕；从氨基酸组成来看，双低菜籽粕的赖氨酸含量显著高于普通菜籽粕，蛋氨酸、精氨酸的含量也比普通菜籽粕高。此外，双低菜籽粕中还有多种微量元素和多种维生素。

菜籽蛋白是一种全价蛋白，消化率达95%～100%，蛋白效价2.8～3.5，比大豆蛋白高，是一种优良的植物蛋白，营养价值等于或优于动物蛋白。双低菜籽粕的粗蛋白含量一般在35%～38%，脱皮菜籽粕可达到42%以上。采用双低油菜籽脱皮工艺，可以去除菜籽皮中含有的大量纤维素、胶质以及单宁等多酚类化合物，提高牲畜的适口性和菜籽蛋白的利用率。菜籽脱皮率＞98%，仁中含皮率＜2%，皮中含仁率2%左右［7］。

2 菜籽加工及制油后副产品的营养价值

2.1 菜籽加工及产品

1）膨化菜籽。将全菜籽通过一定的工艺直接膨化加工而得，膨化双低菜籽可作为动物养殖的优质高能量饲料原料。

2）制油加工。双低油菜籽制油后的主要副产品是菜籽粕（58.0%～62.0%）及菜籽皮壳（12.0%～19.0%）。一般情况下，菜籽粕中含蛋白质35.0%～42.0%，植酸2.0%～3.0%，多酚2.0%～4.0%，活性多糖2.0%～3.0%，粗纤维16.0%～18.0%，芥子碱1.0%～1.5%，以及少量硫苷。

不脱皮菜籽加工制油，种皮中的单宁、色素、粗纤维和胶质等抗营养因子进入饼粕中，会增加饼粕的色泽，但蛋白含量及消化率低，且饲用适口性差；高温（120～130℃）处理时间较长时，会导致蛋白质过度变性，使其营养价值丧失，饼粕蛋白质中的赖氨酸和蛋氨酸等限制氨基酸含量下降近50%。

菜籽脱皮后加工制油，不仅可提高饼粕的蛋白含量和饲用效价，改善饼粕的饲用适口性，而且可脱除菜籽中85%以上的抗营养因子。由于脱皮菜籽采用冷榨加工工艺，其有效氨基酸被破坏的程度极小，而且膨化技术提高了原料的渗透性和渗滤性，使饼粕残油率降到1%以下。脱皮菜籽饼粕可达到一级饲料用低硫苷菜籽粕的标准，而且可快速杀灭脂肪酶、芥子酶和磷脂酶等酶类，同时还改善了饼粕蛋白品质。

2.2 菜籽加工及制油副产品在养殖业上的应用

1）膨化双低菜籽。膨化技术提高了原料的渗透性和渗滤性，改善了菜籽蛋白和脂肪的品质。利用膨化双低菜籽可有效解决畜禽在特殊生理阶段对优质高能量饲料的需要；利用膨化双低菜籽开发生产水产料，可有效解决配料过程中的蛋能平衡难题，提高蛋白质的利用率，降低饲料加工和养殖成本，并降低氮排放水平。

湖北省农科院畜牧兽医研究所动物营养中心对菜籽膨化工艺和参数进行了研究，成功地解决了膨化过程中的技术难题，并对膨化双低菜籽在猪饲料中的应用进行了研究。试验结果表明，哺乳母猪日粮中膨化双低菜籽的添加比例以10%～15%为宜，最高不宜超过20%；用膨化双低菜籽配制的饲料饲喂母猪，与常规日粮饲喂相比，母猪哺乳后失重在12kg以内，母猪泌乳能力或乳猪断奶窝重提高8%以上；生长育肥猪平均日增重提高8%，饲料转化率提高7%；肉禽生长速度提高5%，饲料效率提高6%，综合经济效益提高8%。利用膨化双低菜籽和现代营养技术开发畜禽低排放环保饲料，可有效提升饲料产品的质量，并能降低成本、提高经济效益和社会效益。

2）菜籽皮壳。研究表明，油菜籽中的有毒有害物质主要存在于种皮部分，对油菜籽进行去壳、去种皮处理，可以大大降低硫甙含量，并可提高菜籽粕蛋白质中氨基酸的生物有效率。制油加工脱下的菜籽皮壳中还含有少量的菜籽仁及8%～10%的油和19%左右的蛋白质。菜籽皮壳可作为牛的饲料资源，或作进一步深度开发。

3）菜籽粕。双低菜籽粕中粗纤维含量一般在9%～13%之间，双低菜籽粕中的粗纤维会降低营养消化率和代谢能。双低菜籽粕在蛋白质含量为34%时其必需氨基酸的含量为：精氨酸2.04%，组氨酸1.22%，异亮氨酸1.32%，亮氨酸2.48%，赖氨酸1.91%，蛋氨酸0.71%，胱氨酸0.85%，苯丙氨酸1.35%，酪氨酸1.01%，苏氨酸1.53%，色氨酸0.44%，缬氨酸1.79%。可见，双低菜籽粕中赖氨酸含量较高，达到1.91%，接近于大豆粕中的氨基酸含量；含硫氨基酸（蛋氨酸和胱氨酸）的含量达到1.56%，比大豆粕中的含量高，是一种很好的含硫氨基酸资源。Beste等［8］研究了双低菜籽粕中蛋白质含量与各种氨基酸含量的关系，并找到了由菜籽粕中蛋白质含量来推算氨基酸含量的回归方程，详见表2。

表2 双低菜粕中氨基酸含量与蛋白质含量（Cp）的关系公式

从总的情况来看，双低菜籽粕的矿物质含量比大豆粕高，但双低菜籽粕中含有较多的植酸和高纤维，降低了其中磷、钙、锌、镁、铜和锰的利用率。尽管存在着微量元素利用率不高的问题，但双低菜籽粕仍可比大豆粕提供较多的钙、铁、锰、磷、硒和镁，而大豆粕可比双低菜籽粕提供较多的铜、锌和钾。在维生素方面，双低菜籽粕与大豆粕相比，双低菜籽粕含有较多的胆碱、生物素、叶酸、烟酸、维生素B1和B2，而大豆粕含有较多的泛酸。

双低菜籽粕中的氨基酸组成与联合国粮农组织和世界卫生组织推荐的模式非常接近，几乎不存在限制性氨基酸。虽然双低菜籽粕中的蛋白质含量比大豆粕低，但从氨基酸组成来看，双低菜籽粕的品质明显优于大豆粕，其氨基酸的平衡情况较好，营养价值较高。双低菜籽粕含有较多的含硫氨基酸（如蛋氨酸和胱氨酸），而大豆粕含有较多的赖氨酸，将这2种粕混合使用可以起到很好的氨基酸互补效果，使氨基酸更趋平衡。

普通油菜饼粕含有硫苷，易使畜禽中毒（表现为甲状腺肿大，代谢紊乱），故通常只能用作肥料，而低硫苷（硫苷含量＜30μmol／g）菜籽饼粕可用作饲料。国内外研究表明，在肉猪和肉鸡饲料中添加15%～20%、奶牛饲料中添加17%、鱼饲料中添加30%左右的低硫苷菜籽饼，对其产量和品质均较适宜［9］。但高硫甙菜籽饼粕饲喂母鸡，不但使其体质下降、产蛋量减少，且会发生肺出血并发症，致死率高达62%～88%，必须作脱毒处理。双低菜籽饼粕可以作为牲畜和家禽的优质蛋白饲料，作为猪、鸡、鱼等配合饲料原料也是完全可行的。

2.3 菜籽粕深加工产品

1）菜籽浓缩蛋白。将菜籽粕用以水为基质的复合萃取剂（水中添加一定量的无机酸和无机盐）进行多次萃取，将粕中所含硫甙、单宁和植酸溶出，从而使蛋白质含量得以富集，然后经过滤、分离、干燥、筛分等制得菜籽浓缩蛋白产品，其蛋白质含量达60%以上，硫甙脱除率达90%以上，植酸、单宁脱除率达50%以上。该产品主要用于高档水产品饲料，或代替鱼粉使用。

2）微生物发酵菜籽粕。用从土壤中分离出的具有较强降解硫甙能力的霉菌、酵母菌等，或选用多种芽孢杆菌对菜籽粕在一定温度、水分下进行固态发酵，然后将发酵产物烘干得到微生物发酵菜籽粕。该产品硫甙脱除率达90%以上，单宁、植酸也有很大程度的降解，并使蛋白质一定程度地水解成易吸收的多肽，从而提高菜籽粕的饲用营养价值［10］。

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［5］刘大川，刘晔.油菜籽加工新技术及深度开发［J］.中国油脂，2010，35（9）：6－9.

［6］李起潮，曾益坤.双低油菜籽营养保健油的生产及开发［J］.粮油食品科技，2005（4）：37－39.

［7］杨帆，曹万新，杜宣利，等.双低油菜制油技术及系列产品的开发［J］.中国油脂，2008，33（4）：12－15.

［8］邹新中，张立伟，王建军，等.进口双低菜籽粕的制备及营养成份分析［J］.江西饲料，2002（4）：8－11.

［9］袁莉，马英，李爱科.双低菜籽饼粕在饲料中的应用［J］.粮油食品科技，2003（2）：35－36.

［10］钱珍，刘晓宁，高政，等.双低油菜加工产品的综合开发利用［J］.农产品加工，2008（4）：47－50.