猪饲喂动物蛋白的营养价值

2014-01-21 12:03:12OscarRojasHansStein
饲料工业 2014年12期
关键词:乳清粉副产品鱼粉

■Oscar J.Rojas Hans H.Stein

(美国伊利诺斯州立大学动物科学系,美国乌尔班纳61801)

动物源性的饲料从最早期的商品猪生产就已经作为氨基酸、矿物质、维生素的来源用于饲喂猪。然而,在人工合成维生素产品成为可能以后,发现无机矿物质和植物源性蛋白可以满足猪对氨基酸、钙和磷的需要时,动物源性蛋白不再作为成功的养猪生产的先决条件。因此,动物蛋白被主要用于饲喂断奶仔猪,原因是仔猪饲料中不能添加大量的豆粕。然而,许多动物蛋白也可以用来饲喂更大一些的猪,用来提供更易消化的氨基酸、钙、磷。

过去,肉骨粉和鱼粉是最常用的动物蛋白,但许多其他人类食品工业的副产品也开发成为动物蛋白。目前,一些在其他产业不可用的副产品因其经济效价而变成了新饲料原料产品。而且,最近几年饲料原料成本的增加使其他产业的副产品变得更具有经济价值,促使了一些新产品进入饲料市场。本文的目的是提供给饲料行业动物源性饲料原料的能量和营养消化率新的数据。

1 鱼粉

鱼粉是一种用于饲喂断奶仔猪日粮的动物蛋白,是因为具有高消化率和良好氨基酸组成的特点。然而,由于加工方法和用于生产鱼粉的品种不同,鱼粉的质量差异是很大的。鱼粉可由整条鱼生产,也可由食品行业的全鱼和鱼副产物混合制成。在鱼油生产中,使用机械挤压提取获得,部分脱油产品随后也用于鱼粉的生产。

不同种类的鱼,如鯷鱼、青鱼、鲱鱼和白鱼都可以用于生产鱼粉,而且鱼粉的营养价值取决于用来生产鱼粉的种类和干燥温度。不论使用什么品种的鱼,鱼粉中骨头的数量都是由灰分的含量来表示的。低鱼骨含量的鱼粉其灰分约为12%,鱼骨含量很高的灰分含量可能会达到20%。经选取的来自伊利诺伊大学2008~2012年的6个来源的鲱鱼鱼粉的平均灰分含量是(19.3±0.89)%(见表1),结果显示鱼粉中含有大量的鱼骨。鱼粉中蛋白含量也可以估计鱼骨的含量,因为蛋白的含量一般随着鱼骨的增加而减少。

表1 鱼粉、奶制品的营养成分分析值(风干基础)

质量最好的鱼粉蛋白含量可接近70%,但其他的一般蛋白含量在62%~65%之间。鱼粉一般含有9%~10%的脂肪,由于鱼油大部分成分为长链不饱和脂肪酸,产品中常常会加入抗氧化剂来防止油脂氧化。

由于鱼粉中高含量的脂肪,总能的表观消化率(ATTD)相当高,选取的鲱鱼粉的消化能和代谢能分别为3 797 kCal/kg和3 472 kCal/kg(见表2)。因此,鱼粉的消化能和代谢能相对于玉米和豆粕是相当高的。

鱼粉中含有丰富的可消化氨基酸。必需氨基酸平均的标准回肠消化率(SID)为86.9%,赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸的SID分别为86.1%、87.2%、84.7%和89.9%。由于鱼骨的原因,鱼粉中钙、磷的含量也相当高,鱼粉中磷的平均标准总肠道消化率(STTD)为67.1%。对于肉骨粉,据报道,其磷的表观消化率会随着灰分含量的提高而降低,这是因为来源于骨中的磷消化率要低于软组织磷的消化率。提高鱼粉的鱼骨含量导致磷消化率降低也是可能的,但这种推测还未被证实。鱼骨中的钙也容易被消化,且猪对磷的消化率类似于碳酸钙的消化率。

表2 消化能和代谢能含量、能量和磷的表观消化率(ATTD)、磷的标准总回肠消化率(STTD)及鱼粉、奶制品的蛋白和氨基酸的标准回肠消化率(SID)

由于年幼的猪还不能适应大量的大豆蛋白,鱼粉常常用于饲喂断奶仔猪。而动物蛋白具有很好的耐受性,断奶仔猪饲料中常常添加5%~10%的鱼粉。如果饲料中鱼粉含量线性增加,G∶F比也会提高,这可能是因为鱼粉含有很高的消化能和代谢能。

2 乳制品行业的产品

牛奶的生产可供人类食用,几种饲料原料来自于奶产品(这些部分不在食品行业使用)。酪蛋白是一种蛋白含量很高的产品,由脱脂牛奶经酶解或酸处理获得。酪蛋白含有牛奶中的大多数蛋白,而且具有良好的氨基酸组成(见表1),氨基酸也更容易被猪消化(见表2)。然而,由于成本相对较高,酪蛋白不常用于猪商业饲料,但酪蛋白常常用来合成和半合成猪的实验饲料。

乳清是奶酪制造业的副产品,干燥后可用于饲喂断奶仔猪,提供乳糖。乳清粉含有65%~70%的乳糖、13%~15%的蛋白和高达15%的灰分。然而,乳清粉的蛋白可以提取,用于生产食品工业的乳清浓缩蛋白。去除蛋白后的乳清称为低蛋白乳清粉,它含有80%~85%的乳糖和5%~15%的灰分。如果从低蛋白乳清粉中去除灰分,称为低灰产品,含有85%~90%的乳糖。

乳清粉和低蛋白乳清粉的消化能要远远高于玉米-豆粕型日粮。乳清粉的消化能和代谢能浓度要高于低蛋白乳清粉,但低灰分的低蛋白乳清粉的消化能和代谢能与乳清粉类似。乳清粉的磷标准回肠消化率和低蛋白乳清粉是不同的,磷的STTD在这两个原料中都大于90%(见表2)。

乳清粉是断奶仔猪饲料中乳糖的良好来源,乳清粉可以促进断奶仔猪的体增重,与乳糖是同一趋势。然而,低蛋白乳清粉是作为乳糖的有效来源,和乳清粉一样用于断奶仔猪的日粮。含有25%乳清粉的玉米-豆粕型饲料饲喂断奶仔猪在断奶后的前21 d会提高体增重,断奶后前2周饲喂含有15%~20%乳糖饲料也有相同情况。乳糖反应在断奶后的后期的饲喂效果是降低的,断奶3~4周的乳糖最佳添加量是7.5%。

3 家禽产业副产品

3.1 鸡肉粉和家禽副产品

鸡肉粉(CM)和家禽副产品(PBM)具有和鱼粉氨基酸含量类似的蛋白成分。PBM是由屠宰家禽屠体后的内脏以及脚、脖子、未发育鸡蛋、肠道脏制成。鸡肉粉(CM)由来源于整个鸡胴体的干净的肉和无骨鸡皮或者带骨鸡皮制成(AAFCO,2011)。两者的质量取决于所提供的生产原料的质量。

鸡肉粉和家禽副产品通常用于宠物饲料和猪饲料中鱼粉的替代物。断奶仔猪在断奶后9~28 d内饲喂家禽副产品饲料的生长性能和饲喂鱼粉、血粉、喷雾干燥血浆是不一样的。因为家禽副产品灰分含量过高影响了猪的生长性能。

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鸡肉粉和家禽副产品的大部分营养指标都类似(见表3),但家禽副产品比鸡肉粉含有更多的脂肪和更高的消化能和代谢能,鸡肉粉比家禽副产品含有更高的灰分,这说明鸡肉粉比家禽副产品含有更多的骨头。鸡肉粉和家禽副产品的总能表观消化率类似,但家禽副产品的消化能和代谢能更高一些,两者的大多数必需氨基酸的回肠消化率则是不同的。

表3 鸡肉粉、家禽副产品、AV-E Digest、无/含血羽毛粉的营养成分分析值

3.2 AV-E Digest

AV-E Digest是一种蛋白原料,是由挤出的鸡蛋卵白蛋白、酶促水解的废弃整只母鸡和豆粕载体组成。AV-E Digest主要用于断奶仔猪日粮中替代鱼粉。目前对于这种原料适口性的信息非常有限,且还没有含有AV-E Digest猪饲料的生长性能数据的报道。

AV-E Digest的总能和蛋白含量要稍微低于鸡肉粉和家禽副产品,但灰分和粗脂肪含量要多于鸡肉粉和家禽副产品(见表3)。这可能是由于产品中含有更多的骨头。将豆粕作为载体可以提高最终产品脂肪的吸收率,且有助于提高产品流动性。AV-E Digest的消化能和代谢能要稍低于鸡肉粉和家禽副产品。AV-E Digest的必需氨基酸回肠消化率要高于鸡肉粉和家禽副产品,可能是由于产品中使用豆粕的缘故,因为豆粕的氨基酸回肠消化率高于鸡肉粉和家禽副产品。

3.3 羽毛粉

新鲜的禽羽毛是从禽加工行业收集的。清洗后的羽毛可通过蒸汽到水解的工序处理角蛋白,进而提高氨基酸的消化率。在干燥之前,禽血可能或可能不会被添加到水解羽毛中。添加有血液的水解羽毛粉和不添加血液的产品比较则含有更多的氨基酸、较低的脂肪。不同于氨基酸和脂肪,含有和不含有血液的产品总能和大多数营养成分的含量类似(见表3)。水解羽毛粉的钙、磷含量低于其他大多数的动物蛋白,因为羽毛中不含骨成分。

无血液成分的羽毛粉的消化能和代谢能高于含有血液的产品(见表4),这可能是由于无血液羽毛粉的粗脂肪含量更高。无血羽毛粉的磷表观消化率和回肠消化率也都高于含血液羽毛粉,对于这有不同的解释,因为血液产品的磷消化率是相当高的。在鸟类的血液中只含有少量的磷,因此,加入到水解羽毛粉中的血液还贡献不了任何可以达到检出限的程度。无血羽毛粉的必需氨基酸回肠消化率要稍微高于含血羽毛粉,这说明添加血液不能提高羽毛粉的氨基酸消化率。如果血液添加到羽毛粉中,则干燥过程需要更多的热量,这会导致羽毛粉中的血液氨基酸消化率下降。可能因为不同来源的水解羽毛粉的能量和营养成分消化率差异是相当大的,而且不同来源羽毛粉的差异要大于添加血液产生的影响。这可能是由于加工过程的差异导致的,因为每个工厂使用不同的酶解参数来酶解羽毛粉。然而,确切的加工工序对于水解羽毛粉能量和营养成分消化率明确影响还没有报道。不同来源水解羽毛粉所产生的巨大差异成为羽毛粉应用于猪饲料方面最大的问题。

表4 鸡肉粉、家禽副产品、AV-E Digest、含血羽毛粉、无血羽毛粉的消化能、代谢能含量,能量及磷的表观消化率(ATTD),磷的标准总消化率(STTD),蛋白及氨基酸的标准回肠消化率(SID)

猪饲喂含8%羽毛粉的玉米-豆粕型饲料具有的生长性能与不添加羽毛粉饲料没有差异。然而,饲料含有10%或20%的羽毛粉时,饲喂生长育肥猪会导致饲料采食量和平均增重的降低。高达9%的水解羽毛粉饲喂育肥猪从67 kg至上市,在胴体组成、饲料转化上不会有任何差别,但可能会降低平均日增重。

4 肠道副产物(PEP2+和PEP50)和肉粉

4.1 PEP2+和PEP50

PEP2+和PEP50是肠道提取出肝素后,经水解获得的产品。在PEP2+生产过程中,经干燥的发酵微生物是合成赖氨酸的副产物,由水解肠黏膜、酶解处理、低抗豆粕载体组成。相反的是,在PEP50的生产是用常规的SBM混合肠黏膜来提高产品脂肪的吸收率和加快产品干燥速度。

PEP2+和PEP50两者都是高蛋白产品,可用于断奶仔猪饲料中替代鱼粉。每个产品在第二阶段的饲料中添加量达6%时对猪的生长性能不会有负面的影响。

PEP2+和PEP50的蛋白含量和多数氨基酸都稍微低于鱼粉,但PEP2+的赖氨酸含量则高于PEP50,可能是因为PEP2+中包含了干燥的发酵生物体。灰分的含量也较低,但两者的总能都高于鱼粉(见表5)。两者的消化能和代谢能和其他大多数的动物蛋白比较(见表6)均有提高,但两者的磷回肠消化率都相对的高于其他大部分饲料原料,这些原料和鱼粉相比,相对的含量较低。两者的氨基酸的回肠消化率和鱼粉的类似。

表5 PEP2+、PEP50、DPS50RD及肉骨粉(MBM)的营养成分分析值

4.2 DPS50RD

DPS50RD产品是由酶解的猪小肠黏膜制成,小肠是在提取肝素后经滚筒干燥获得。DPS50RD的氨基酸含量相对较高(见表5),它的大部分必需氨基酸标准回肠消化率都高于其他大部分的动物蛋白,而PEP2+和PEP50除外(见表6)。已经证实DPS50RD可以替代豆粕、鱼粉、乳清粉或血球用来饲喂断奶仔猪而不会对生长性能产生负面影响。但DPS50RD对猪影响的一个实验建议,在饲喂2~3周后应停止饲喂DPS50RD,但这个影响没有在随后的实验中得到验证。

4.3 肉骨粉

在屠宰行业,获取人类消费后剩余的部分可以加工成肉骨粉(MBM)。这类产品包括从哺乳动物组织细磨和干燥得到的提炼产品。肉骨粉含有动物的骨头,但不包含毛发、蹄、角、血液、粪便、瘤胃内容物。肉骨粉可以代替猪日粮中的无机磷,而不会对生长性能和骨结构产生负面影响;而且,肉骨粉可以提供猪饲料中高达30%的蛋白。

由于用于生产肉骨粉的原料来源和质量有差异。不同来源的肉骨粉之间的差异已有报道。然而,市场中的大部分混合的肉骨粉都含有50%或56%的蛋白。蛋白含量、粗脂肪、总能和许多其他的动物蛋白类似,但灰分、钙磷含量比其他大部分的营养成分含量都高,因为在产品中含有动物骨头。肉骨粉的消化能、代谢能要小于玉米和豆粕,且在肉骨粉灰分和消化能之间并无负相关性。肉骨粉骨头是产品灰分含量高的原因,骨头含量的增加不仅仅使灰分含量提高,钙、磷的含量也会提高。

灰分含量和标准回肠消化率之间有一个负相关性,因为软组织的磷含量要高于骨头组织。尽管如此,肉骨粉的平均磷回肠消化率(68.8%,见表6)接近于鱼粉,因此肉骨粉也是可消化磷的良好来源。肉骨粉钙的表观消化率在53%~81%,平均值为65%,接近于鱼粉和碳酸钙。

5 血液产品

5.1 环形干燥或滚筒干燥的血粉

禽、猪和牛血粉是由他们的新鲜干净的血液制成,且去除了如毛发、胃容物、肠内容物等其他部分。为了生产干燥血粉,新鲜血液被澄清、蒸煮、干燥、研磨。血粉的营养价值会因使用的加工工艺的不同而有差异,尤其是干燥工序会影响血粉氨基酸的消化率。目前,环形干燥或滚筒干燥工艺生产血粉仍然广泛应用于工业领域。

表6 PEP2+、PEP50、DPS50RD、肉骨粉的消化能(DM)及代谢能(ME)含量,磷的表观消化率(ATTD),磷标准总消化率(STTD),蛋白及氨基酸的标准回肠消化率(SID)

禽类、猪、牛血粉的能量和营养组成类似,除了牛血的异亮氨酸含量会比禽血低(见表7)。禽血粉磷的表观消化率低于猪血粉,但这主要是由于和猪血粉相比禽血粉磷的含量低。因此,当计算磷标准回肠消化率值的时候,两者是没有差异的(见表8)。禽血粉的大多数必需氨基酸的平均回肠消化率也都和猪血粉类似,但大多数牛血粉的要高于禽和猪血粉(表8)。

5.2 喷雾干燥血液制品

喷雾干燥血粉是通过将血液喷雾成热干气体。该工艺往往会产生一个高营养消化率的血液产品,而且血球颗粒会减小,这会提高血液制品的营养价值。喷雾干燥血液制品用于断奶仔猪日粮,因为其营养成分的消化率很高。

全部新鲜血液可以喷雾干燥成喷雾干燥血粉(SDBM)。相比于环形干燥或滚筒干燥,喷雾干燥的加工温度较低,SDBM的标准回肠消化率比不是喷雾干燥的血粉的更高。喷雾干燥血粉在7~27 d断奶后期猪日粮中添加6%可以获得最大的生长性能,但21 d后,SDBM的使用不是提高仔猪生长性能的关键。

在干燥之前血液可以通过离心分离成血浆和血细胞。两者液体可以接着进行喷雾干燥,生产喷雾干燥血浆蛋白(SDPP)和喷雾干燥血球(SDBC)。但这样干燥的产品为了提高处理特性和方便制成颗粒。

喷雾血球的蛋白和氨基酸含量要高于喷雾干燥血浆,然而,灰分、磷则SDPP高于SDBC。喷雾干燥血浆的磷100%的可以消化,这可能是SDPP中已经没有血细胞存在的缘故。SDPP和SDBC的氨基酸回肠消化率类似,两者的蛋氨酸和异亮氨酸含量都比较低。然而,SDBC的异亮氨酸的回肠消化率低于SDPP,这显示当饲料中使用SDBC时可能需要另外添加合成的异亮氨酸。

喷雾干燥血浆蛋白常常用于1期和2期的断奶仔猪日粮(0~7 d和7~14 d,断奶后),可以刺激采食量。断奶仔猪日粮中含有6%的SDPP会提高ADG、ADFI,而且

表7 禽血、猪血、牛血粉、喷雾干燥血浆(SDPP)、喷雾干燥血球(SDBC)和喷雾干燥血球(SDBM)能量、干物质、营养成分分析值

表8 禽血、猪血、牛血粉、喷雾干燥血浆(SDPP)、喷雾干燥血球(SDBC)和喷雾干燥血粉(SDBM)的磷表观消化率(ATTD),磷标准总消化率(STTD),蛋白及氨基酸的标准回肠消化率(SID)

在断奶后1周和2周时会有积极的效果能被观察到。日粮中添加6%的SDBC饲喂生长育肥猪可以降低G∶F比,但添加5%的SDBC时提供的生长性能和对照组日粮无显著差异。

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