玉米及其加工副产品非淀粉多糖含量研究
2015-12-16吴端钦戴求仲蒋桂韬
吴端钦 , 林 谦 ,△, 戴求仲 ,*, 蒋桂韬 , 张 旭
(1.中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙 410205;2.湖南省畜牧兽医研究所动物营养与饲养技术研究室,湖南长沙 410131)
在玉米深加工过程中会产生大量玉米蛋白粉、(喷浆、不喷浆)玉米皮、玉米胚芽饼/粕、玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)等副产品,均可作为饲料资源开发利用 (林谦等,2013a、b)。但因这些原料的非淀粉多糖(NSP)含量多数较高,同时又缺乏对这些原料非淀粉多糖组成及含量等方面的研究,导致饲料生产厂家难以精准利用,从而限制了这类饲料资源的开发使用。目前,对饲料原料中NSP组成及含量的研究报道多集中在谷物和麦类原料上,有关玉米加工副产品报道少见(许辉等,2013;龚敏等,2011)。 为此,本试验采用气相色谱法测定了1种玉米及其16种加工副产品的可溶性和不溶性非淀粉多糖含量,并且采用糖醇乙酯衍生物制备气相色谱法对其NSP的各组成单糖含量进行测定,以期为玉米及其加工副产品在饲料工业中的开发应用提供理论依据和数据支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料 在近四个月的时间内,分别从吉林、山东、江苏等省区采集了1种玉米和16种玉米加工副产品,共17种饲料原料,如表1所示。样品粉碎后过40目筛,用自封袋封存待测。
1.2 测定方法 本研究采用气相色谱法测定玉米及其加工副产品的可溶性和不溶性非淀粉多糖含量,并采用糖醇乙酯衍生物制备气相色谱法对其非淀粉多糖的单糖组成进行测定,每种原料样品检测3个平行样,具体测定流程及计算方法参照龚敏等(2011)进行。
1.3 数据处理 试验数据用SPSS 13.0计算整理,试验结果以平均值表示。
2 结果与分析
玉米及其加工副产品的NSP含量见表2。从表2中数据可知,不同种类玉米加工副产品的NSP种类及含量存在差异,而同一类型不同产地的玉米加工副产品NSP种类及含量亦有一定差别。同时,测定结果还表明玉米副产品包括五种糖即阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖,其中含量较高的单糖主要为阿拉伯糖、木糖以及葡萄糖。从总体上看多数玉米加工副产品的INSP含量均高于SNSP。在本试验的17种饲料原料中,INSP含量最高的为喷浆玉米皮 (江苏),达到83.80 g/kg,INSP含量最低的为玉米蛋白粉(CP50%),含量为 30.57 g/kg;而 SNSP 含量最高的是玉米蛋白饲料,为50.80 g/kg,SNSP含量最低的为玉米蛋白粉(CP55%),含量为 12.17 g/kg;同时TNSP含量最高的为玉米麸质饲料,达到117.04 g/kg,而TNSP含量最低的为玉米蛋白粉(CP55%),含量是 44.89 g/kg。
表1 玉米及其加工副产品的来源及描述
同类型原料的比较中,玉米的INSP含量较高为 72.39 g/kg,而其SNSP含量为 17.62 g/kg,TNSP含量为90.01 g/kg。不喷浆玉米皮的INSP含量与喷浆玉米皮(山东)相近且明显低于喷浆玉米皮(江苏),而不喷浆玉米皮的SNSP含量在三种玉米皮中含量最高,三种玉米皮的TNSP含量以喷浆玉米皮(江苏)最高,为109.21 g/kg。胚芽饼(粕)中,以玉米胚芽粕(江苏)的 INSP、SNSP、TNSP含量相对较高。三种玉米蛋白粉,随着玉米蛋白粉粗蛋白含量的升高,多数单糖及TNSP的含量相对降低,以玉米蛋白粉(CP55%)的TNSP含量最低,为44.89 g/kg。玉米糖化粕与玉米蛋白饲料中的 INSP含量分别为 48.05 g/kg和 48.84 g/kg,SNSP含量分别为32.21 g/kg和50.80 g/kg。两种DDGS的TNSP的含量相差较小,国产DDGS含有较高含量的不可溶性木糖及不可溶性葡萄糖。试验中两种玉米糖渣中的各种单糖、INSP、SNSP、TNSP的含量均较接近。
表2 玉米及其加工副产品非淀粉多糖含量 g/kg
3 讨论与结论
从本研究结果看,测得的玉米NSP组成及含量与前人报道基本一致(刘强,1998)。我国每年有大量玉米被用于制取淀粉和酒精等,在比过程中会产生各种各样、数量巨大的玉米加工副产品,这些副产品均具有作为优良饲料资源开发利用的潜力。但由于其存在大量的抗营养因子,特别是非淀粉多糖的存在,很大程度上限制了这些饲料原料的使用。众所周知NSP不能为动物机体的内源消化酶所消化,同时它们通过增大食糜黏度,改变消化道正常的生理状态及肠道微生物区系等降低畜禽对养分的利用效率 (雷丽等,2008;袁旭鹏,2008),而近年来研究表明,NSP的抗营养作用不仅取决于其含量,还与NSP结构或酶解产物结构有关系(雷丽,2007)。
本试验研究表明,不同来源和生产加工工艺的玉米加工副产品NSP种类及含量差别较大,从充分合理利用饲料资源的角度来看,准确测定玉米及其加工副产品的NSP组成及含量是科学规范利用玉米及其加工副产品的必要条件。
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