在豬飼料中使用稻谷替代玉米的研究進展及可行性分析

◆作者：郭亮 劉則學

◆單位：武漢中糧肉食品有限公司

目前我國豬飼料基本上是玉米——豆粕型日糧，隨著我國養豬規模和產值不斷擴大，玉米的供需日趨緊張，而水稻是我國主要糧食作物，利用稻谷配制日糧對于廣大的從業者來說是未來繞不開的主題。

1 稻谷的概念和營養特性

稻谷是指沒有移除稻殼的子實，我國屬于主要糧食之一。稻谷外形上主要包括稻米和稻殼。稻谷由稻殼（即粗糠，占20%，厚度為25～30μm）、種皮（即米糠層，占5%～6%）、胚芽（2%～3%）及胚乳（70%～75%）組成。稻谷經過脫殼處理之后就可以得到糙米，糙米表面富有光澤、平滑。

稻谷主要分為燦稻和粳稻，包括早稻、晚稻、糯稻三個品種。不同品種稻谷的營養特性和營養成分有差異，其中干物質在86%左右，差異不大，粗蛋白質含量在5.3%～8.8%范圍內，粗纖維在5.5%～12.5%范圍內，粗脂肪在1.3%～2.5%范圍內，粗灰分在3.0%～5.0%范圍內。

2 玉米與稻谷的營養價值比較

從營養成分上來看，稻谷蛋白質中谷蛋白占80%，有利于蛋白質消化，同時其品質以及氨基酸的組成甚至優于玉米，玉米蛋白質含有30%谷蛋白，有超過40%的醇溶蛋白，生物學效價較低；稻谷的脂肪酸主要由飽和脂肪酸組成，區別于玉米含有較多的不飽和脂肪酸，雖然脂肪含量比不上玉米，但是稻谷更有利于肉品質的提升和肉的儲藏；除此之外，稻谷的微量元素含量也優于玉米（劉學劍，1999）。但是稻谷的粗纖維大約是玉米的5倍，不僅對適口性產生極大的影響，也使得營養物質的吸收利用受到很大程度的影響。研究表明，稻谷的消化能濃度大約是玉米的80%。稻谷直接用作飼料效果不佳，經脫殼處理后的糙米飼用價值則提升很大，甚至優于玉米。但是脫殼處理的成本較高，導致糙米提供的單位重量的蛋白質的可比價格較高。因此，未來培育出糙米率高、蛋白含量高的專門用于飼料的稻谷品種是可以預期的方法。

3 稻谷的粗纖維種類及抗營養因子

稻殼含有96.4%的干物質，1.79%的粗蛋白，48.55%的粗纖維含量，0.83%的粗脂肪（張佩華等，2008）。豬幾乎不能利用纖維素和半纖維素，并且對木質素完全不能消化，因此豬對稻殼很難利用。如果在豬日糧中加入過多的稻谷，會大幅提高日糧中的粗纖維水平，降低能量水平，縮短食糜在消化道中的停留時間，降低營養物質利用率。但是，為了保證豬胃腸道能夠正常蠕動，豬日糧中又必須含有合適的粗纖維水平，從這個角度來說，日糧中用少量稻谷替代玉米是可行的。

稻谷所含有的抗營養因子基本上是非淀粉多糖，還有抗性淀粉以及植酸鹽、糖醛酸、胰蛋白酶抑制因子和植物凝血素等，絕大部分存在于種皮及稻殼。稻谷中的非淀粉多糖主要是纖維素，以及少量的木聚糖和β-葡聚糖。纖維素除了本身不被消化吸收外，還會包裹一些營養物質以及與二價的陽離子結合而影響這些營養物質的利用。木聚糖和β-葡聚糖屬于水溶性非淀粉多糖，它們在溶于水時會產生黏性，導致食糜黏度增加，阻礙了消化酶與底物的相互作用，對營養物質的消化吸收有負面效果。

4 稻谷在豬生產中的研究進展

4.1 豬日糧中稻谷替代玉米的研究進展

張佩華等（2008）對稻谷和玉米的營養物質含量以及在豬中的消化率分析總結后認為稻谷最好不要直接作為豬日糧原料。相關研究表明稻谷完全替代玉米會降低生長育肥豬對營養物質的利用率以及日增重，升高料肉比（魏文貴，2005；許梓榮等，2003；晏和平，2006），詳細的研究結果可以見表2。另外，稻谷部分替代玉米時，同樣會降低營養物質消化率，料肉比升高，但是對于日增重的結果存在差異，李湘濤等（2002）的研究認為會降低日增重，而唐鐵軍（2003）的研究認為可以提高日增重，后續可以進一步研究。總的來說，稻谷直接大量替代玉米對生產性能不利。

表1 稻谷、糙米以及玉米的營養成分（張佩華等，2008；彭海龍等，2019）

表2 稻谷-豆粕型日糧中不加外源性酶對生長性能及日糧消化率影響的研究總結

4.2 酶制劑在稻谷型日糧中的應用進展

單純從養分上來看，稻谷其實并不低于二級玉米，但是由于粗纖維含量以及相關抗營養因子顯著高于玉米，使得稻谷在豬中消化率顯著降低，進而導致豬的生長性能受到影響。因此，通過在豬飼料中添加外源性酶制劑提高稻谷粗纖維的消化率，是稻谷替代玉米時不影響豬生產性能的一種方法。魏文貴（2005）研究發現在稻谷型日糧中添加0.018%顆粒型復合酶改善了稻谷型日糧生長豬的生產性能，60%替代玉米時的加酶組日增重甚至優于全玉米日糧，但是養分消化率仍然低于全玉米日糧，這些結果基本與楊飛來等（2019）以及唐鐵軍（2003）的研究一致。但是，許梓榮等（2003）在完全替代玉米的稻谷型日糧中添加0.2%水平的外源性酶制劑后，發現生長豬的生產性能并沒有提高。研究結果的不同，可能與外源性酶制劑的種類和活性含量有很大的關系，宴和平（2006）在稻谷型日糧中添加3種不同的外源性酶，發現不同酶添加組之間生產性能差異很大。具體的研究結果可以見表3。

表3 稻谷-豆粕型日糧中加外源性酶對生長性能和日糧營養物質消化率的研究總結

4.3 豬玉米豆粕型日糧中糙米替代玉米的研究進展

糙米是指稻谷脫殼后剩下的部分，相較于稻谷，其營養價值得到顯著改善（張佩華等，2008）。目前的研究表明豬玉米豆粕型日糧中糙米替代玉米40%～100%時可以提高生長育肥豬的營養物質消化率、日增重，降低料肉比，其生長表現優于全玉米豆粕型日糧（謝章學等，2002；田科雄等，2002；張石蕊等，1999；何瑞國等，2000；徐曉勇，2000；樸香淑等，2002）。糙米型日糧對豬生產性能影響的詳細數據見表4。

除此之外，由于糙米和玉米在營養成分上的差異，科研工作者也把目光聚焦到了糙米型日糧對豬肉品質的影響。張石蕊等（2000）在育肥生長豬中使用糙米型日糧的試驗中發現食用糙米型日糧的豬肉品質優于玉米型日糧，主要表現在糙米型日糧豬肉有更高的氨基酸含量、肌間脂肪含量和物理性狀評分，以及利于加工儲存。由于糙米類胡蘿卜素含量低于玉米，因此需要外源性添加補充。孫淼等（2011）同樣發現用糙米替代部分玉米后豬的肉品質要好于玉米組，并且顯著提高瘦肉率。糙米替代玉米對豬肉品質的影響與糙米的氨基酸和脂肪酸組成有很大的關系。

5 存儲對稻谷品質的影響

稻谷品質的主要影響因素包括脂肪酸、直鏈淀粉以及蛋白質含量。稻谷在存儲過程中，脂肪酸值可以反映其品質變化情況，是判斷稻谷劣變程度的重要依據。稻谷直鏈淀粉與大米的口感關聯性很大，同時對環境敏感，因此直鏈淀粉含量也在一定程度上反映了稻谷儲存后的品質變化情況。因為稻谷蛋白質含量對大米的食味、外觀、蒸煮品質以及儲藏加工等影響很大，因此同樣可以作為稻谷存儲過程中的品質鑒定標準。

研究報道指出稻谷在儲存過程中，其食味的品質會逐漸降低，脂肪酸值隨著時間的延長而不斷線性變大，經過20個月的儲存后脂肪酸值變為25.8mg KOH/100g，較測定初增加了6.3mg KOH/100g；儲存條件對稻谷食味品質的影響差異不明顯；儲存溫度對脂肪酸值變化的影響十分顯著，溫度越高，其脂肪酸值上升的速度越快，但在20℃和25℃的條件下不會出現過大的區別（徐劍，2017）。

表4 糙米-豆粕型日糧對生長性能及日糧消化率影響的研究總結

李娟等（2012）在研究7種稻谷存儲一年內稻谷脂肪酸值、直鏈淀粉含量、粗蛋白含量的變化時，發現在一年儲存期內所有稻谷直鏈淀粉含量有所增加（初始含量在12%～15%之間），有2個品種變化穩定，6個品種呈現先增加后下降的趨勢；蛋白質含量呈下降趨勢，總體穩定，變動范圍在1%左右；脂肪酸值由最初的13～16mg KOH/100g一年后變成18～26mg KOH/100g，脂肪酸值的變化情況與稻谷品種有很大的關系，品種不同其脂肪酸值的變化情況也不一樣。

因此，在實際應用過程中僅僅以脂肪酸值來判定稻谷的新陳度可能并不準確。總的來說，應該綜合品種、儲藏環境及各種化學品質指標等進行新陳度的判別。

6 總結與展望

稻谷由于稻殼對營養消化率的影響，直接作為豬飼料原料對生產性能有影響，而糙米可以完全替代玉米，并且提高豬肉品質。在玉米——豆粕型日糧中用稻谷替代玉米會使生長豬日增重降低，料肉比升高，通過添加外源性酶制劑可以部分緩解稻谷替代后引起的生長抑制，但是仍然會降低飼料營養物質利用率和飼料轉化效率，從營養利用率的角度看，在配方中不宜大量使用稻谷作為飼料原料，而從經濟角度看，可以結合原料成本和造肉成本加以考慮，但是替代量最好不要超過60%。