文│牛艳 张文杰 (山东省平邑县畜牧发展促进中心)
豆粕作为优质蛋白质来源,在养殖业中具有重要地位。但受全球新型冠状病毒感染及国内养殖业结构调整等因素影响,豆粕价格持续上涨,给养殖户带来了较大的压力。因此,研究饲用豆粕减量替代技术及其应用具有重要意义。
随着豆粕价格的不断上涨,越来越多的养殖户开始关注饲用豆粕减量替代技术。其中,以谷物类、油脂类、杂粕类、蛋白质补充剂类和微生物饲料类等为代表的替代品受到广泛关注。这些替代品在不同程度上具有豆粕的营养成分,同时又具有一定的价格优势。
1.谷物类原料及其副产品具有良好的营养价值,可部分替代豆粕,降低养殖成本。玉米、小麦、大麦、高粱、碎米等谷物原料及其副产品均属于谷物类替代品,因具有能量含量高、蛋白质含量高、矿物质和维生素含量丰富、纤维含量适中、适口性好等特点,可部分替代豆粕,降低养殖成本。
2.油脂类可替代部分豆粕,为动物提供足够的能量和营养。脂渣、糖蜜和磷脂均属于油脂类替代品,可以作为动物饲料的替代成分,为动物提供充足的营养。
(1)脂渣是一种高能量、高蛋白含量的食品,常被用作动物饲料中的蛋白质来源。相比于豆粕,脂渣的价格更为低廉,可以降低动物饲料的成本。此外,脂渣还富含多种必需氨基酸,如赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸等,这些都是动物体内不能合成的。这些氨基酸对动物的生长发育非常重要,能帮助动物在生长、繁殖和维持生命活动等方面发挥重要作用。
(2)糖蜜也具有高能量和高蛋白的特点,作为甜味剂和黏合剂在饲料中广泛使用。糖蜜不仅可以提高饲料适口性,还能增加饲料黏度,使饲料在动物肠道中停留更长时间,从而促进动物的消化吸收。此外,糖蜜还富含多种微量元素和维生素,如钙、磷、铁、维生素B和维生素C等,这些对动物的生长发育非常重要。
(3)磷脂是细胞膜的重要组成部分,可以帮助动物细胞更好地发挥功能。磷脂中含有丰富的磷和氮元素,这些元素是构成细胞膜的重要成分。此外,磷脂还富含不饱和脂肪酸,如亚油酸和亚麻酸等,这些不饱和脂肪酸对动物生长发育非常重要。可以降低血液中胆固醇含量,预防心血管疾病的发生。
3.杂粕类在配合复合氨基酸的情况下能达到与豆粕同等的营养价值。棉粕、花生粕、玉米胚芽粕和菜籽粕等在配合复合氨基酸的情况下可以替代部分豆粕。这些粕类物质作为植物性蛋白质来源具有一定的营养价值和经济优势。
(1)棉粕是棉籽经过压榨后得出的面饼,再经过浸出工艺将里面的大部分残油分离出来,得到的一种微红或黄色的颗粒状物品。富含植物蛋白,口感较好,比较适合于畜禽水产饲料使用。
(2)花生粕是从花生仁经压榨提炼油料后的产品,通常分一次粕和二次粕。一次粕是经过初次压榨剩余的花生渣,二次粕即压榨过两次的花生渣。花生粕的产量相对较少,但其富含植物蛋白,口感较好,适合在畜禽水产饲料中使用。
(3)玉米胚芽粕是以玉米胚芽为原料,经压榨或浸提取油后的副产品,又称玉米脐子粕。粗蛋白质含量为18%~20%,粗脂肪为1%~2%,粗纤维为11%~12%。其氨基酸组成与玉米蛋白饲料相似,但按国际饲料分类法大部分产品属于中档能量饲料。
(4)菜籽粕是油菜籽的预压浸出工艺的副产物。可以作为动物饲料中的蛋白质来源,虽然其营养价值不及豆粕,但价格更为低廉,可以降低动物饲料的成本。
4.蛋白质补充剂类替代品可以补充动物生长所需的蛋白质和其他营养物质。血粉、昆虫蛋白和菌体蛋白等可以作为豆粕的替代品,为动物提供生长所需的蛋白质和其他营养物质。
(1)血粉是一种非常规动物源性饲料,是将家畜或家禽血液凝成块后,经过高温蒸煮、压除汁液、晾晒和烘干后粉碎而成。因其较高的细菌含量,国内的血粉原料未经杀菌加工不可直接用于饲料的加工和混合。血粉中富含赖氨酸、精氨酸、蛋氨酸、胱氨酸等氨基酸,是家畜养殖中的营养物质。
(2)昆虫活性蛋白是以昆虫为原料,从昆虫的各个生长阶段提取的蛋白质。江南大学食品学院夏文水教授利用生物酶解专利技术,成功从昆虫中开发出新一代蛋白。目前,国内已大量提炼出昆虫营养蛋白、昆虫活性蛋白、昆虫几丁质(即甲壳素),并研究出昆虫抗菌肽、抗癌活性物质等。由于昆虫种类多、数量大、分布广、繁殖快,且具有高蛋白质、低脂肪、低胆固醇的特点,是值得关注的优质蛋白来源。
(3)菌体蛋白又叫微生物蛋白、单细胞蛋白,是微生物在动物体外或体内利用各种营养要素进行生长繁殖(发酵)合成的蛋白质。菌体蛋白按生产原料不同可分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等。菌体蛋白具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的特点,且其氨基酸模型与动物蛋白相似,可作为动物饲料中的蛋白质来源。
5.微生物饲料类富含蛋白质和其他营养成分,可直接或间接作为饲用豆粕的替代品。微生物菌体及其发酵产物可作为饲用豆粕的替代品,不仅可以提供包括蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质等丰富的营养物质,还可以提供一些有益的酶和抗菌物质,可改善动物肠道健康,提高免疫力。
(1)微生物菌体主要指各种食用菌和细菌的菌体,如酵母菌、乳酸菌、双歧杆菌等。这些菌体含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质,可以作为饲料中的蛋白质来源。另外,部分微生物菌体还可以产生一些有益的酶和抗菌物质,如乳酸菌可以产生乳酸,抑制肠道内的有害菌生长,从而改善动物肠道健康。
(2)微生物发酵产物主要是指通过微生物发酵生产的饲料添加剂,如酵母培养物、酵母提取物、细菌培养物等。这些饲料添加剂富含蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质等营养物质,可作为饲料中的添加剂,提高动物的生长性能和免疫力。
1.饲用豆粕减量替代技术在养殖业中面临的问题。饲用豆粕减量替代技术在养殖业实际应用中仍需注意一些问题。首先,不同替代品之间的营养成分和氨基酸组成有所差异,需要根据动物的种类和生长阶段进行合理搭配。其次,适量控制替代品添加量,避免过量添加对动物生长产生负面影响。此外,还要关注替代品的质量和卫生状况,选择质量稳定、卫生的替代品。
对比不同替代技术可以发现,每种替代品都有其特点和适用范围。如油脂类可以作为牛羊的饲用豆粕减量替代饲料,但使用时需要谨慎,不可以随意饲喂。蛋白质补充剂类,如肉骨粉可以作为猪、鸡的饲用豆粕减量替代饲料。微生物饲料类,如酵母培养物、酵母提取物、细菌培养物等可以作为猪、鸡、牛、羊等动物的饲用豆粕减量替代饲料。至于谷物类和杂粕类也是很好的饲料来源,但具体适用于哪些动物种类需要根据其具体成分和营养含量来判断。一般来说,谷物类主要提供碳水化合物,适合猪、鸡等单胃动物的饲用豆粕减量替代饲料;而杂粕类含有较高的蛋白质和纤维,更适合作为牛、羊等反刍动物的饲用豆粕减量替代饲料。
2.饲用豆粕减量替代技术在养殖业中的发展方向。虽然饲用豆粕减量替代技术在养殖业中具有广阔的应用前景,但饲用豆粕减量替代技术的研究和应用仍需在以下几个方面进行。
(1)替代品营养成分和氨基酸组成的优化。针对不同动物种类和生长阶段,对替代品进行营养成分和氨基酸组成的优化调配,提高替代效果和动物的生长性能。“低蛋白-氨基酸平衡”技术和替代性蛋白原料预处理是饲用豆粕减量替代品的营养成分和氨基酸组成的两种主要优化技术。
(2)新型替代品的研究开发。积极探索新型饲用豆粕替代品,如昆虫蛋白、菌体蛋白等,以满足不断变化的养殖需求。
(3)替代品的加工工艺改进。通过改进替代品的加工工艺,提高其营养价值和消化吸收率,降低生产成本,为养殖户提供更优质的替代品选择。饲用豆粕减量替代品加工工艺的改进主要有采用生物发酵或体外酶解;使用粉碎、膨化、制粒等方式处理原料;发酵、超微粉碎、高温延时熟化工艺等预处理技术;应用高效酶制剂,如淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、植酸酶等,这些工艺的改进需要在实践中不断尝试和优化,同时需要结合动物生长阶段和营养需求进行综合考量。
(4)替代品的质量控制和安全性评估。加强对替代品的质量控制和安全性评估,确保其质量稳定、安全可靠,避免对动物生长和人类健康产生潜在风险。主要包括原料质量控制、生产和加工过程控制、产品质量检测、安全性评估、临床试验和大规模应用、饲喂方式和饲料配方优化等方面。
(5)进一步优化饲喂方式和饲料配方,提高动物的生长性能和肉质。针对不同动物的生长阶段和生理特点,结合豆粕减量替代技术,制定更为科学的饲喂方案和饲料配方。此外,在饲喂过程中需要保证饲料的稳定性,避免出现分层或分离现象。一般来说,豆粕是一种营养价值高、价格适中的优质蛋白源,其用量需要根据替代品的特性和动物的营养需求进行调整。其次,需要考虑其他营养素的添加。如某些替代品可能缺乏某些矿物质、维生素等,需要在饲料中额外添加。同时也需要考虑饲料中的能量平衡,避免出现过高的能量密度,导致动物消化系统负担过重。最后要考虑饲料中其他成分的变化。如用替代品替代豆粕后可能需要对其他原料进行调整,保持饲料的平衡性和稳定性。
笔者综述了饲用豆粕减量替代技术的应用及探讨,通过对主要替代品及其应用效果的分析明确了饲用豆粕减量替代技术在养殖业中的重要地位和未来发展方向。但仍需注意该领域还存在一些问题,如替代品的营养成分和氨基酸组成仍需进一步优化,新型替代品的研究开发尚需加强等。