米糠營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提取與開(kāi)發(fā)前景

米糠營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提取與開(kāi)發(fā)前景

中國(guó)是水稻生產(chǎn)的主要大國(guó)。目前，它占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的42%，占全球糧食總量的37%。目前,我國(guó)米糠年產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)t,約占世界總產(chǎn)量的1/3,是一種產(chǎn)量較大的可再生資源。米糠是稻谷加工過(guò)程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)品,由種皮、果皮、外胚乳和糊粉層組成。米糠營(yíng)養(yǎng)豐富,其中富含水分、蛋白質(zhì)、脂肪、水溶性多糖、維生素、纖維素,還含有油酸、亞油酸、磷脂等脂肪酸以及各種礦物質(zhì),這些米糠的營(yíng)養(yǎng)成分幾乎占大米營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的60%。近年來(lái),隨著各種飼料原料價(jià)格上漲,畜牧業(yè)的養(yǎng)殖成本也發(fā)生了很大的變化。國(guó)內(nèi)外的研究結(jié)果和資料表明,米糠中富含各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功能成分。充分利用米糠這一豐富資源作為飼料原料,對(duì)緩和當(dāng)前飼料資源緊缺的局面和解決成本問(wèn)題具有重要意義。1米糠的營(yíng)養(yǎng)特性米糠根據(jù)它的加工方式可分為普通米糠、脫脂米糠和細(xì)米糠。普通米糠含88.4%的干物質(zhì)、14.5%的初蛋白、10.05%的粗纖維和10.2%的灰分;脫脂米糠含15.1%粗蛋白、1.75%乙醚抽取物、13.1%粗纖維和13.0%灰分;細(xì)米糠的營(yíng)養(yǎng)成分比較高,含有14.93%的粗蛋白,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米(一級(jí)玉米8.7%),且價(jià)格低于玉米和小麥麩,還含有16.4%的粗脂肪、7.27%的灰分和0.208%的粗纖維,是一種很好的能量飼料。米糠不含膽固醇,其蛋白質(zhì)的氨基酸種類齊全,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)可與雞蛋蛋白媲美,而且米糠所含脂肪主要為不飽和脂肪酸,必需脂肪酸含量達(dá)47%,還含有70多種抗氧化成分。因此,米糠在國(guó)外被譽(yù)為“天賜營(yíng)養(yǎng)源”。具體營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)上表1。2米糠蛋白及不穩(wěn)定性米糠營(yíng)養(yǎng)豐富,可增加的附加價(jià)值高,但米糠的性質(zhì)不穩(wěn)定不易于儲(chǔ)藏,為防止其中的營(yíng)養(yǎng)成分損失,必須有效抑制和鈍化米糠中脂肪水解酶和脂肪氧化酶的活性。利用化學(xué)和物理相結(jié)合的方法及利用各種酶制劑(蛋白酶、糖酶、植酸酶等)可使米糠蛋白的提取率提高。米糠不穩(wěn)定的原因在于碾米過(guò)程使得原先分離的米糠油和脂解酶相互接觸,從而迅速發(fā)生水解,米糠的不穩(wěn)定性是其能否得到全面有效利用的關(guān)鍵因素。目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的米糠穩(wěn)定化方法有濕熱法、鹽酸處理法、干熱法、微波加熱法、擠壓法、化學(xué)法等。其中擠壓法因其具有處理量大、動(dòng)力消耗小等優(yōu)點(diǎn)而成為具有較高實(shí)用價(jià)值的穩(wěn)定米糠的方法。隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的不斷發(fā)展,已經(jīng)能夠防止稻谷加工過(guò)程中米糠的水解和迅速氧化,這種經(jīng)過(guò)處理后的米糠叫做穩(wěn)定米糠。穩(wěn)定米糠對(duì)人類和動(dòng)物都很有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是一種功能性食品或稱為“營(yíng)養(yǎng)配料”,已被美國(guó)食品和藥品管理局認(rèn)定為安全食品。3美藻的廣泛使用3.1米糠油的功能米糠油是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的植物油,其中含亞油酸29%~35%、豆蔻酸0.5%~1%、軟脂肪酸17%~18%、硬脂肪酸1%~3%、油酸40%~50%、亞麻酸0.1%~1%等,且具有芳香氣味、耐高溫煎炸、可長(zhǎng)時(shí)間貯存等優(yōu)點(diǎn)。米糠油能防治高血壓、心血管病及動(dòng)脈硬化等病,對(duì)皮膚粗糙、疥癬等疾病也有較好的助療作用;米糠油中含有維生素E、谷維素和谷甾醇等成分,長(zhǎng)期食用對(duì)于調(diào)理人體生理功能、健腦益智、消炎抗菌等都具有顯著的作用;還可以作為油炸食品用油、制造人造奶油、人造黃油和色拉油,用作生產(chǎn)表面活性劑、化妝品和香料等產(chǎn)品的原料,其應(yīng)用范圍十分廣泛。以米糠為原料生產(chǎn)米糠油對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源合理利用最優(yōu)化、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)效益最大化、農(nóng)民收入最高化帶來(lái)廣闊的發(fā)展空間。3.2米糠蛋白的營(yíng)養(yǎng)和功能米糠蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白,其主要成分是清蛋白、球蛋白、谷蛋白以及醇溶蛋白,這4種蛋白的比例大概為37:36:22:5。米糠不僅蛋白質(zhì)含量豐富.而且其蛋白質(zhì)的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可與大豆蛋白相媲美。米糠蛋白具有低過(guò)敏性,極易吸收,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較為理想。所具有的氨基酸組成接近FAO/WHO推薦模式。米糠蛋白的生物效價(jià)很高,且是低過(guò)敏性蛋白,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可與雞蛋和牛肉相媲美。研究還發(fā)現(xiàn),將米糠蛋白在一定條件下酶解,可以得到具有調(diào)節(jié)人體生理節(jié)律、增強(qiáng)機(jī)體防御功能和預(yù)防疾病等功能的功能性多肽,是生產(chǎn)嬰幼兒配方食品和保健食品的理想原料,可開(kāi)發(fā)生產(chǎn)用在醫(yī)療方面的功能性多肽。米糠蛋白及其系列水解物還可用于焙烤制品,強(qiáng)化食品和湯料等。一般用酶法提取和化學(xué)法提取來(lái)制取米糠蛋白。3.3米糠多糖的功能米糠多糖存在于稻谷穎果皮層里,是目前尚未被深入開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用的主要營(yíng)養(yǎng)成分之一。米糠多糖中存在多種類型的多糖,其組分和結(jié)構(gòu)也各不相同,具有多種生物活性,是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雜聚多糖,主要有脂多糖、阿拉伯木聚糖和葡聚糖等。研究表明米糠多糖不僅具有一般活性多糖的生理功能,在抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力、抗細(xì)菌感染及降血糖、降血壓和降膽固醇等方面也具有較高的生物活性。其活性多糖被認(rèn)為具有與人參、當(dāng)歸等中草藥多糖相類似的功效。因此,米糠多糖既可用來(lái)生產(chǎn)預(yù)防、治療腫瘤和提高免疫功能的藥品,以及預(yù)防高血壓、心臟病和肝硬化等疾病的營(yíng)養(yǎng)保健品,也是生產(chǎn)化妝美容品的優(yōu)質(zhì)原料。3.4植酸在食品和食品領(lǐng)域中的應(yīng)用植酸鈣也叫菲丁,是植酸與鈣鎂金屬離子形成的一種復(fù)鹽。脫脂米糠中含量高達(dá)10%~11%,所以脫脂米糠是提取植酸鈣的最佳材料。植酸鈣是一種重要的藥物原料,可以促進(jìn)人體的新陳代謝、恢復(fù)體內(nèi)磷平衡,具有健腦、治療精神炎、精神衰弱和幼兒佝僂病等功效,在工業(yè)上,植酸鈣主要用于生產(chǎn)肌醇和植酸,并在食品、醫(yī)療和化學(xué)冶金方面得到較廣泛的應(yīng)用;在食品方面,植酸可用于肉類、魚膏、蛋類等食品中的防腐保鮮,以及水果、蔬菜的消毒清洗,肌醇可用作食品膨化添加劑;在醫(yī)療方面,植酸可作為藥物生產(chǎn)發(fā)酵促進(jìn)劑,還可用來(lái)生產(chǎn)藥物牙膏,肌醇可以用來(lái)生產(chǎn)治療肝硬化、脂肪肝、慢性肝炎、肝癌、膽固醇過(guò)高、脂肪過(guò)多、血管硬化及四氯化碳中毒等病的藥物;在化學(xué)冶金方面,植酸可作為化工材料腐蝕的抑制劑,還可用作石化工業(yè)反應(yīng)聚合釜的防粘釜液。3.5美儀在家禽生產(chǎn)中的綜合優(yōu)勢(shì)3.5.1雞只肝臟和胰腺干林麗珊等將米糠用1%的醋酸處理后,代替20%玉米和100%賴氨酸,結(jié)果發(fā)現(xiàn),用醋酸處理組能提高米糠的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,與對(duì)照組相比米糠對(duì)比組相比體重提高20%,飼料轉(zhuǎn)化率提高13%,并且雞只肝臟和胰腺?zèng)]有出現(xiàn)異常肥大,也沒(méi)有出現(xiàn)糜爛侵蝕。但大量研究表明,日糧中米糠使用量過(guò)多,會(huì)使肉雞生長(zhǎng)速度顯著下降,飼料轉(zhuǎn)化率也逐漸低,因此添加量不要過(guò)大。Warren(1990)等研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于21-49日齡的肉雞,日糧中米糠使用量低于20%時(shí),采食量不受顯著影響。王清吉等的試驗(yàn)顯示,糠(含25%)基礎(chǔ)日糧添加酶制劑后使肉雞7~14日齡和14~21日齡的增重分別較對(duì)照組高18.91%(P<0.05)和11.80%(P<0.05),隨后效果下降。3.5.2米糠和米糠用量對(duì)死亡率的影響產(chǎn)蛋雞對(duì)米糠的耐受量較肉雞強(qiáng)。使用全脂米糠比使用脫脂米糠蛋雞的蛋徑、蛋重都有所下降。日糧中米糠使用量高于45%時(shí),產(chǎn)蛋量開(kāi)始受到影響,死亡率也增加。但由于米糠中亞麻酸含量高,使用脫脂米糠的日糧,蛋重往往有所增加。Humid等(1987)采用兩種不同能量、蛋白質(zhì)水平的日糧飼喂蛋雞發(fā)現(xiàn),當(dāng)米糠用量達(dá)38.5%時(shí),與米糠用量18.5%日糧組相比,盡管粗蛋白質(zhì)水平相同、能量略高,蛋雞產(chǎn)蛋量、蛋重等指標(biāo)都明顯下降。還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,在蛋雞日糧中加入適量ZnCO3,可適量提高日糧中米糠的使用量。3.5.3飼料的轉(zhuǎn)化添加量相對(duì)蛋雞而言,鴨子對(duì)米糠耐受力更大,日糧中較大比例的米糠對(duì)生產(chǎn)性能影響很小,成鴨日糧米糠添加量可達(dá)45%。試驗(yàn)表明,肉鴨飼料中添加植酸酶可以使飼料轉(zhuǎn)化率提高。另外的試驗(yàn)還表明,在添加植酸酶的日糧中最好添加部分動(dòng)物性飼料,這樣米糠含量在69%范圍內(nèi)對(duì)肉鴨生長(zhǎng)速度沒(méi)有影響,而全植物性飼料則會(huì)明顯抑制肉鴨生長(zhǎng)。所以對(duì)于養(yǎng)鴨業(yè)來(lái)講,米糠應(yīng)該是一種比較理想的飼料來(lái)源。3.5.4乳豬用量及肥育豬在豬飼糧中適量搭配米糠粕可降低飼養(yǎng)成本。妊娠母豬前期用量20%~30%,中期30%~70%,后期30%~50%;哺乳期30~60日齡仔豬至30kg前,宜在5%~15%,如果用量過(guò)多,仔豬不愛(ài)吃,并且會(huì)引起下痢;30~70kg架子豬,用量10%~20%;70kg以上肥育豬,用量宜在20%~25%。用量25%以內(nèi),其飼用價(jià)值相當(dāng)于玉米,用量超過(guò)30%,其飼用價(jià)值降低,豬開(kāi)始挑食,食欲下降,皮膚松弛,并使肥豬的肉質(zhì)降低。3.5.5米糠和干奶期牛的用量隨著飼料行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,奶牛數(shù)量的大量增加。奶牛飼料的研發(fā)也成為科研和各飼料廠家最關(guān)心的一門技術(shù),對(duì)飼養(yǎng)反芻動(dòng)物來(lái)講,米糠是經(jīng)濟(jì)且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的飼料。其量隨奶牛不同階段而異。青年牛和干奶期牛用量較多,一般可以用到日糧干物質(zhì)的30%~40%;產(chǎn)奶牛隨著泌乳階段的變化而變化,一般可以用到日糧干物質(zhì)的15%~30%。當(dāng)然,作為肉牛的精料補(bǔ)充料,可以將米糠作為主要的精料補(bǔ)充物。3.5.5米糠的飼料配方米糠中含有豐富的蛋白質(zhì)、油脂、維生素等,在畜禽生產(chǎn)中試一種比較經(jīng)濟(jì)的飼料。但是不合理的飼喂,往往會(huì)降低飼用價(jià)值。為了提高米糠利用率和養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益,用米糠飼喂畜禽時(shí)應(yīng)注意:(1)飼喂比例:因米糠中含量較高的植酸鹽和胰蛋白酶抑制因子不利于粗蛋白的分解,米糠的添加量育肥豬用量不宜超過(guò)20%,雞飼料用量不宜超過(guò)5%,牛的飼料用量可以占到20%左右。(2)要補(bǔ)充鈣、磷:米糠中磷的含量雖然較多,但主要以植酸磷的形式存在,因?yàn)閯?dòng)物本身不分泌植酸酶,所以對(duì)這部分磷的消化率較低,不宜被畜禽充分吸收利用?？梢酝ㄟ^(guò)在飼料中添加微生物分泌的植酸酶,就可以將這部分磷分解釋放出來(lái),從而減少無(wú)機(jī)磷在飼料中的添加量,降低飼料成本,并且可以減少動(dòng)物糞便中磷的排泄量降低環(huán)境污染。還可以在飼料中補(bǔ)充鈣、磷,以滿足畜禽對(duì)鈣、磷的需要。(3)要浸泡軟化:米糖在飼喂畜禽之前要用溫水浸泡,因?yàn)槊卓分泻?%~10%的粗纖維成份,通過(guò)浸泡使其軟化,不僅可以提高適口性,而且可以提高豬的消化能力,間接地提高了飼料的轉(zhuǎn)化率。(4):米糠飼喂動(dòng)物前最好作一下熱處理:因?yàn)槊卓分泻幸鹊鞍酌敢种埔蜃?加熱可去除,否則采食過(guò)多易造成蛋白質(zhì)消化不良。但加熱溫度不宜過(guò)高,最好控制在70~80℃為好,這樣酶就會(huì)失去活性,不能煮沸,因?yàn)槎鄶?shù)精料類型日糧,煮熟后的要損失5~10%的營(yíng)養(yǎng)成份,所以將米糠單獨(dú)處理后再與其他配合料