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[饲料] 新型蛋白源饲料开发与应用

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发表于 6 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式

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国家粮食和物资储备局科学研究院 首席研究员  李爱科

国家粮食和物资储备局科学研究院粮食营养领域首席研究员,中国科学院博士生导师。主要从事粮油营养与安全、动物营养与饲料研究开发。长期从事粮油蛋白质资源及乳酸菌开发利用技术研究,参与 10 多本专著编写。主持的“蛋白质饲料资源开发利用技术及应用”项目获得 2009 年国家科技进步二等奖,参加的“畜禽氮磷代谢调控及安全型饲料”项目获得 2008 年国家科技进步二等奖。主持的“饲用抗生素及其替代产品开发利用关键技术”获2011 年大北农科技奖一等奖,主持的“发酵饲料产业化开发利用关键技术及应用”获 2017 年中国粮油学会科技奖一等奖。

一、蛋白质饲料资源概况

1、我国养殖业面临的突出问题

我国饲料资源尤其优质饲料原料严重短缺。粮油饲料资源年需求量达 3.5 亿 t 左右,年进口达 1 亿 t 以上,大豆和鱼粉进口量居世界第一,严重影响了饲料业和养殖业的发展!

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2、现有蛋白饲料资源尤其是棉籽粕、菜籽粕没有得到有效利用

我国有大量的杂粕资源,棉籽粕、菜籽粕年产量为1 300 万 t,其他杂粕超过 800 万 t,总量占世界第一。其他可开发的蛋白资源,如水产、畜禽、轻工下脚料等种类很多,但是饲用效价低。由于近些年豆粕价格略低,因此应用豆粕比较多,杂粕等蛋白资源未得到有效利用。

3、饼粕饲料原料的营养特性

饼粕类饲料原料的营养特性见表 1。应该注意的是,含有的抗营养因子及内源毒素较多,如果不经过有效地处理,应用起来会存在较多问题。

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4、饼粕饲料原料应用的限制因素

饼粕饲料原料的应用存在一些限制因素:有效能量低、消化利用率低、蛋白质含量变异大、氨基酸组成不理想、棉菜粕纤维含量较高。此外,含有较多的内源毒素和抗营养因子,比如游离棉酚、硫甙及分解产物、胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白、植物凝集素、胃胀气因子、植酸、单宁等。

5、解决途径

我国如此大量的杂粕资源,解决杂粕的应用问题具有重要意义。解决途径有 :①物理脱毒法。具有暂时性、脱毒率低、破坏营养成分的缺点 ;②化学脱毒法。具有化学残留,而且范围小、成本高;③酶解法。酶解具有专一性,钝化效果不一致 ;④培育新品种。比如双低菜粕等 ;⑤微生物发酵法。脱毒率高,明显改善营养品质 ;⑥与制油工艺相匹配的脱毒方法。制油的同时脱除毒素,不影响制油生产。

二、传统工艺饼粕营养价值改善技术

粮食部门一直在从事通过工艺技术改善饼粕营养价值的研究。从粮油饲料原料营养 ( 饲用价值 ) 提高及品质 ( 外观色泽等 ) 改善入手,改变传统工艺,建立畜、禽、水产动物的低 ( 无 ) 豆粕日粮新技术,减少大豆进口。“蛋白质饲料资源开发利用技术及应用”项目曾荣获 2009 年国家科技进步二等奖。

棉籽、菜籽首先脱皮脱壳,进行仁壳分离,经过了几十年的改进,这个工艺已经非常先进,脱皮的菜籽粕已经投向市场,并且改进了传统的制油工艺,增加了脱毒工艺,从而提升杂粕的营养价值。

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菜籽颗粒很小,传统制油工艺中脱皮、脱壳难度均非常大,造成粗纤维含量很高,达 14% 以上,使菜籽饼粕的粗蛋白质只有 30%~37%,明显低于豆饼 ( 粕 ) ;菜粕的能值也很低,噁唑烷硫酮 (OZT)、异硫氰酸酯 (ITC) 及腈类等物质含量高 ;菜籽饼粕由于含皮壳多,造成颜色发黑,严重影响其在工业化饲料中的商业价值,降低了菜粕的使用比例 ;菜籽全籽中 90% 以上的植酸、色素、单宁、皂素等抗营养因子都存在于种皮之中,能显著降低营养物质利用率及适口性。

国外如加拿大、瑞典等对“双低”油菜籽的深加工都采用了脱皮等工艺,但这类设备价格昂贵、机型较大,并不适应我国几千家传统制油企业。

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通过国家“九五”科技攻关,菜籽脱皮装置脱皮率达90%,仁中含壳小于 5%,壳中含仁小于 1%,达到在日处理 100 t 菜籽油厂进行配套应用,菜籽粕粗蛋白质含量达到40%~44%。国家粮食局科学研究院等单位通过国家“八五”及“九五”科技攻关,开发了通过制油工艺脱除菜籽饼粕中有毒有害物质的新方法,使菜粕中硫甙含量降到 0.42% 以下,腈含量 <150 mg/kg,接近国外“双低”菜籽粕的质量标准,同时制油工艺及饼粕质量不受化学脱毒剂影响。

表4  新型菜籽粕营养成分

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三、发酵酶解植物蛋白饲料资源研究进展

并非所有的粮油加工工艺都能生产出优质的饼粕,尤其是对加热不敏感的抗营养因子,在低温的制油工艺中是解决不了问题的,另外有些抗营养因子在