不同加工方式米糠的瘤胃降解参数研究

■王　燕文奇男刘晓兰张永根林　巍郭宏文

(1.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2.辽宁省农牧业机械研究所有限公司，辽宁沈阳110036；3 .东北农业大学动物科技学院，黑龙江哈尔滨150030)



不同加工方式米糠的瘤胃降解参数研究

■王燕1文奇男2刘晓兰1张永根3林巍1郭宏文1

(1.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2.辽宁省农牧业机械研究所有限公司，辽宁沈阳110036；3 .东北农业大学动物科技学院，黑龙江哈尔滨150030)

摘要：米糠是稻米加工的副产物，产量高，营养价值丰富，且价格低廉。受加工方法的影响，不同加工方法的米糠的营养价值和瘤胃降解参数不同。本文采用瘤胃尼龙袋法对不同加工方式（未经处理米糠、脱脂米糠、膨化米糠、和米糠粕）的营养价值和瘤胃降解规律进行研究，旨在寻找米糠加工最好的方法，同时为补充瘤胃降解参数的数据库提供理论依据。结果表明，4种米糠的瘤胃降解率趋势基本相同，膨化米糠的降解率在24 h之后稍高于其他3种米糠。在4种米糠中，蛋白质动态降解率最高的是膨化米糠，其次是脱脂米糠和米糠，最低的是米糠粕，表明膨化加工能提高米糠的RDP，而浸提加工和压榨加工均会提高RUP含量。该实验为米糠更有效得利用提供更精确的数据，并为饲料原料的RDP和RUP参数数据库提供理论依据，从而为设计更完善的饲料配方提供理论基础。

关键词：米糠；瘤胃降解参数；加工方法

我国稻谷产量十分丰富，因此米糠的产量也很高，米糠是由稻米种皮和胚加工制成的是稻谷加工的主要副产品。年产稻谷近1.7亿吨，出糠率按5%计算，可产米糠850万吨，居世界之首。黑龙江省水稻平均年产量1 000多万吨，按加工70%，出米糠率7%计算，每年产米糠50万吨。另外，米糠营养丰富，其中油脂含量为15%～20%，并且富含油酸、亚油酸、磷脂等，还含有大量的蛋白质、维生素、植物醇、膳食纤维和矿物质等各种营养素和生理活性物质[1]。由于米糠具有以上的优点，且价格低廉，越来越受到人们的关注。目前，在猪鸡饲料中已经得到广泛适用，不仅提高了家畜的生产性能，而且得到了较好的经济效益。但在反刍动物应用较少。由于加工米糠的原料和所采用的加工技术不同，米糠的组成成分并不完全一样。米糠的加工方式主要有浸提、压榨和膨化这3种方式。膨化加工是一种稳定米糠酸价，延长保存期的非常有效的加工方式。脱脂米糠和米糠粕是米糠榨油后的产物，脂肪含量丰富，营养物质全面，也是反刍动物常用的饲料。本文评价不同加工方式对米糠的营养价值和瘤胃降解参数的影响，从而为更有效地利用米糠提供参考依据。

1材料与方法

1.1饲料样品

试验选用不同产地米糠、膨化米糠、脱脂米糠和米糠粕等4种饲料原料。风干，粉碎，过1 mm分析筛，用于测定。

1.2测定指标

需要测定的指标有：粗蛋白(CP)、粗脂肪(Fat)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维（ADF），其中CP(样品和尼龙袋残渣)和EE采用AOAC(1990)的方法测定[2]。NDF和ADF根据Van Soest等(1991)在用淀粉酶除去淀粉后用Ankom系统的方法（Ankom 220 fibre ana⁃lyze）测定[3]。

1.3试验动物及饲养管理

试验动物选用体况良好体重（30.00±1.12）kg无显著差异的6只并装有永久性瘤胃瘘管的小尾寒羊，单圈饲养，日粮给量为1.5倍维持需要的饲养水平。每天饲喂精料和干草均为600 g/只，饲喂时间为8:00和16:00，自由饮水。

1.4试验方法

1.4.1试验步骤

取5 g饲料样品，放入尼龙袋中，尼龙袋的规格为25 mm×80 mm，孔径为300目。尼龙袋采用双边缝合，并用火将毛边烤焦。每3个袋拴在一个塑料管上，每只羊每个时间点设3个平行样（3个重复）。饲喂前投入试验动物瘤胃中，培养时间为2、6、12、24、36、48 h，采用同时放入不同时间取出原则，取出后将尼龙袋统一放在自来水下细流冲洗，直至尼龙袋流出的水清澈明亮，无味为止。注意用水将尼龙袋中残渣冲到袋的底部。65℃烘干至恒重，称重。粉碎并过40目筛，装入可封口塑料中保存，测定干物质、蛋白质、降解率。

1.4.2计算方法

待测饲料中的蛋白质(干物质、氨基酸)在瘤胃中不同时间点的降解率P(%)= [饲料粗蛋白质(干物质、氨基酸)-瘤胃降解残渣中粗蛋白(干物质、氨基酸)]/饲料粗蛋白质(干物质、氨基酸)×100

瘤胃降解参数计算模型：

式中：y——在t培养时间蛋白质(干物质、氨基酸)消失率;

a——快速可降解部分；

b——潜在可降解部分；

c——b组分的降解速率；

t——培养时间点。

有效降解率：ED=a+b[c/(c+Kp)]

式中：a, b,c同上；

k为外流速度,由方程k=0.0015+0.019 6x解出。其中x为饲养水平。

1.5数据处理

试验数据方差分析采用SAS软件包中GLM过程进行，同组数据比较采用邓肯多重比较。

表1不同蛋白来源饲料的常规营养成分(干物质基础)

2结果与分析

2.1利用CNCPS体系评价饲料的测定结果

表1可以看出，不同加工方式的米糠的脂肪的变化范围在2.2%～15.2%之间，差异较大，含量最高的是未经任何加工的米糠，其次是膨化米糠、脱脂米糠，最低的是米糠粕。在4种米糠中，脱脂米糠和米糠粕的蛋白含量显著高于其他米糠(P＜0.05)，且米糠粕的蛋白含量显著高于脱脂米糠(P＜0.05)。米糠粕淀粉含量显著高于其他加工方式的米糠的淀粉含量(P＜0.05)。经过加工后各种米糠的ADF含量均显著下降(P＜0.05)，其中膨化米糠下降的最多。

2.2饲料蛋白质和干物质的瘤胃降解率测定结果

2.2.1饲料在瘤胃中不同时间点的CP降解率

应用尼龙袋法测定了4种饲料6个时间点（2、6、12、24、36 h和48 h）的蛋白质在瘤胃的降解率，并计算出干物质的瘤胃降解率，见表2。

表2不同蛋白质饲料蛋白质在瘤胃内不同时间点的降解率(%)

由表2可知，4种米糠的瘤胃降解率趋势基本相同，膨化米糠的降解率在24 h之后稍高于其他3种米糠。在4种米糠中，蛋白质动态降解率最高的是膨化米糠，其次是米糠和脱脂米糠，最低的是米糠粕，这可能是由于膨化米糠在打磨中，孔隙变大，增加了与瘤胃微生物的表面积，因而动态降解率要高于其他米糠粕。

2.2.2饲料在瘤胃中不同时间点的DM的降解率

应用尼龙袋法测定了4种饲料6个时间点（2、6、12、24、36 h和48 h）的干物质在瘤胃的降解率，并计算出干物质的瘤胃降解率，结果见表3。

表3饲料干物质的降解率(%)

由表3可知，不同加工方式的米糠和其它饲料的干物质在瘤胃中的降解规律不同，在降解初期，脱脂米糠在4种米糠中降解率较高，但在36 h后，降解率较为平缓。米糠在降解率初期较低，但在36 h后逐渐上升，并超过脱脂米糠。米糠粕在降解初期较快，但在12 h后，上升很慢。膨化米糠的降解率一直处于平缓状态。在米糠中，动态降解率最高的是米糠，其次是脱脂米糠、膨化米糠，最低的的是米糠粕。米糠粕的动态降解率最低，仅为58.59%。

2.3对饲料中RDP和RUP含量的计算结果

根据瘤胃降解模型计算出立刻降解蛋白（a）、经过一定时间能降解的蛋白（b）和完全不能降解的蛋白（c），以及瘤胃的动态降解率（P），应用NRC公式计算出RDP和RUP的含量。

表4不同蛋白质饲料蛋白质动态降解模型参数(蛋白质基础)

由表4可以看出，在4种米糠中膨化米糠的RUP蛋白含量较低，快速降解部分较大。膨化加工对营养物质的影响最小，无论是CP、RDP、RUP还是有效降解率P都与未经处理米糠一致。而浸提加工米糠粕和压榨米糠粕CP含量和RDP含量显著高于米糠和膨化米糠（P）（P＜0.05），而有效降解率显著低于米糠和膨化米糠（P＜0.05）。而且浸提加工的米糠粕的RDP和CP含量显著高于压榨加工的米糠粕的含量（P＜0.05）。

3　讨论

通过上述分析，饲料的加工工艺不同，有效降解率差异并不大。膨化加工饲料的蛋白质的降解率升高，这可能与高温时的蛋白质的构象发生改变有关。在4种米糠中，动态降解率最高的是膨化米糠，其次是脱脂米糠和米糠，最低的是米糠粕。4种不同加工方式的米糠，虽然动态降解率不同，但瘤胃降解率趋势基本相同，各种不同加工方的米糠的降解率表现比较相似,上升比较平缓,这可能与米糠的粗蛋白溶解度较低、氨氮释放较慢有关，因为各种米糠的慢速降解蛋白含量较高。膨化米糠的降解率在24 h之后稍高于其他3种米糠，这也可能是由于膨化米糠，在加工的过程中，增加了与瘤胃微生物的表面积，因而动态降解率要高于其他加工方式的米糠。据有关研究表明，膨化饲料不仅降解率高，而且适口性好，能够提高动物的采食量，从而提高生产性能。

瘤胃RDP水平和来源对保障瘤胃微生物生长、创造适宜的瘤胃环境尤为重要。Sniffen[4]指出日粮中可发酵碳水化合物较高时，可降解蛋白质就成为微生物生长的主要限制因子，因为微生物是纤维物质的主要分解者。薛红枫等提高瘤胃非降解蛋白的含量可以提高反刍动物的生产性能[5]。RUP是小肠蛋白质的主要来源，进入小肠的蛋白质主要是饲料微生物蛋白质和过瘤胃蛋白，配合饲料需要两者一定比例才能保证微生物蛋白合成的最大量，并保证小肠蛋白质营养的供应。因此，在实际的奶牛日粮配合时，一定要结合奶牛的实际情况选择不同RDP和RUP的饲料，既要满足瘤胃微生物的需要，又要满足小肠蛋白质的需要。

在4种米糠中，米糠粕和脱脂米糠的可降解蛋白（RDP）含量最高，其次是米糠和膨化米糠。另外，膨化米糠的快速降解部分含量较高，其次是米糠、浸提米糠粕，最低的是压榨米糠粕。浸提加工的米糠粕和压榨加工的米糠粕的快速降解部分和慢速降解部分部分降低是由于热加工所致，这与wang[6]得出的结论是一致的，该结论也说明加热降低了蛋白的溶解性，增加了非降解蛋白含量。当米糠浸提和压榨脱脂时米糠的蛋白经历了变性交联反应使蛋白不易被微生物酶分解，导致衍变成非降解蛋白[7]。压榨和浸提脱脂加工均降低了瘤胃降解率，并增加了过瘤胃蛋白的含量，这是和以前的结果是一致的[8]。提高高产奶牛日粮中RUP比例可增加产奶量，但是同时要想改善乳蛋白质含量为主的乳成分，需要平衡地改善能量、蛋白质乃至葡萄糖营养的供给状况。

4　结论

不同加工方式影响米糠的过瘤胃参数，膨化加工提高RDP含量，而浸提米糠粕和压榨米糠粕提高RUP含量，不同饲料配方根据配方需要选择合适的加工方式或原料，以减少饲养成本。

参考文献

[1]杜红芳,窦爱丽,刁其玉.米糠的营养及在畜禽饲料中的应用[J]饲料广角, 2007, 6: 35-37

[2] AOAO Official Methods of Analysis[M].13thed Washington D.C: Association of Official Analytical chemists,1980

[3] Van Soest P.J., Robertson J.B., Lewis B.A. Carbohydrate methodol⁃ogy, metabolism and nutritional implications in dairy cattle: Meth⁃ods for dietary fiber, neutral detergent fiber and non-starch poly⁃saccharides in relation to animal nutrition[J]. J. Dairy Sci. 1991, 74: 3583-3597.

[4] Sniffen C.J., O’Connor J.D., Van Soest P.J., et al. A net carbohy⁃drate and protein system for evaluating cattle diets. II. Carbohy⁃drate and protein availability[J]. J. Anim. Sci. 1992，70: 3562-3577.

[5]薛红枫,任丽萍,周振明,等.康乃尔净碳水化合物蛋白质系统评价常用饲料碳水化合物和蛋白质瘤胃降解[J].中国农业大学学报. 2007,12(1): 45-50.

[6] Wang Y., McAllister T.A., Zobell D.R., et al. 1997.

[7] Wallace R. J. Amino acid and protein synthesis, turnover, and breakdown by rumen microorganisms. In: Principles of Protein Me⁃tabolism in Ruminants. CRC Press, Boca Raton, Fl, pp. 71-111 The effect of micronization of full-fat canola seed on digestion in the rumen and total tract of dairy cows[J]. Can. J. Anim. Sci. 1994, 77: 431-440.

[8] Borucki Castro S.I., Phililp L.E., Lapierre H., Jardon P.W., Berthi⁃aume R. Ruminal degradability and intestinal digestibility of pro⁃tein and amino acid in treated soybean meal products[J]. J. Dairy Sci. 2007, 90: 810-822.

（编辑：刘洋，2448824921@qq.com)

Research on rumen degrudeaion parameters of rice bran with different processing methods

Wang Yan, Wen Qi’nan, Liu Xiaolan, Zhang Yonggen, Lin Wei, Guo Hongwen

Abstract：Rice bran is a byproduct of rice processing, high yield, rich in nutritional value, and low price. The nutritional value of rice bran and rumen degradation parameters of different processing methods are different affected by the processing method. In this paper, the nutritional value and rumen degraded parameters of different processing methods (unprocessed bran, defatted rice bran, puffed rice bran, and rice bran meal) were evaluated by rumen nylon bag technique, the objective was to find the best way to process rice bran, as well as provided a theoretical basis database for supplementing of ru⁃minal degradation parameters. The results showed that ruminal degradation rate of four rice bran is ba⁃sically the same trend, the degradation rate of puffed rice bran after 24 h is slightly higher than the other three rice bran. In the four kinds of rice bran, the highest rate of protein degradation is dynamic puffed rice bran, followed by defatted rice bran and rice bran, rice bran meal was the lowest, which showed puffed rice bran processing can improve the RDP, and the extraction processing and milling process can increase the RUP content . The experiment provided more accurate data for more effective use of rice bran, and provide a theoretical basis for the RDP and RUP parameters of feed materi⁃als database, therefore provided a theoretical ba⁃sis for designing better feed formulation.

Key words：rice bran；rumen degradation param⁃eters；processing methods

基金项目：黑龙江省自然科学基金项目[C2015049]；齐齐哈尔大学青年基金[2014k- M26]；齐齐哈尔教研项目[2014095]；农业部现代奶牛产业化技术体系[CARS-37]；黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目[2013G0880]；国家星火计划项目[2013GA670002]

收稿日期：2015-11-13

通讯作者：刘晓兰，博士，教授。

作者简介：王燕，博士，讲师，主要从事反刍动物饲料生产的研究。

中图分类号：S816.44

文献标识码：A

文章编号：1001-991X（2016）03-0058-04

doi:10.13302/j.cnki.fi.2016.03.012