不同廠家發(fā)酵豆粕產(chǎn)品理化指標(biāo)比較分析

張 代， 孫洪浩， 張克順

（1.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南商丘476000；2.青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司，山東青島266061）

根源生物技術(shù)專欄

不同廠家發(fā)酵豆粕產(chǎn)品理化指標(biāo)比較分析

張 代1， 孫洪浩2， 張克順2

（1.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南商丘476000；2.青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司，山東青島266061）

本文對(duì)7個(gè)不同廠家發(fā)酵豆粕產(chǎn)品的理化指標(biāo)進(jìn)行了分析比較，主要檢測(cè)指標(biāo)包括：粗蛋白質(zhì)與小肽含量、KOH蛋白質(zhì)溶解度、總酸與L-乳酸含量、抗原與寡糖降解情況、氨基酸含量等。結(jié)果表明：7個(gè)廠家發(fā)酵豆粕產(chǎn)品粗蛋白質(zhì)含量為49.05%～50.94%，小肽含量為12.53%～17.18%，KOH蛋白質(zhì)溶解度含量為66.02%～90.70%，總酸含量為3.1%以上，L-乳酸含量為2.5%～3.70%，抗原與寡糖去除情況和氨基酸組成差異較大。說明不同廠家發(fā)酵豆粕產(chǎn)品理化指標(biāo)差異較大，主要原因可能為不同廠家之間所采用的生產(chǎn)工藝與發(fā)酵菌種不同，建議相關(guān)廠家針對(duì)各自發(fā)酵工藝特點(diǎn)，結(jié)合影響發(fā)酵豆粕產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)工藝改進(jìn)。

發(fā)酵豆粕；理化指標(biāo)；發(fā)酵工藝

豆粕是大豆經(jīng)浸提脫油后的副產(chǎn)品，其蛋白質(zhì)、必需氨基酸含量較高，且組成合理、平衡，是一種優(yōu)質(zhì)的植物性蛋白源（姚琨等，2011）。但豆粕中存在胰蛋白酶抑制劑、大豆凝血素、大豆抗原蛋白（致敏因子）、脲酶、低聚糖、脂肪氧化酶、植酸及致甲狀腺腫素等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，一方面使豆粕的消化率和利用率下降；另一方面對(duì)動(dòng)物的生理、生長和健康造成不良的影響，限制了豆粕在畜禽和高檔水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用（胡瑞等，2013）。近年來，運(yùn)用微生物發(fā)酵技術(shù)將豆粕變成發(fā)酵豆粕已成為豆粕原料開發(fā)生產(chǎn)的熱點(diǎn)，市場(chǎng)上不斷涌現(xiàn)出各種品牌的發(fā)酵豆粕產(chǎn)品，但是由于各工廠之間采用的發(fā)酵工藝與菌種差異很大，導(dǎo)致其質(zhì)量千差萬別（林文輝和虞宗敢，2010）。本研究探討了市面上7個(gè)不同廠家的發(fā)酵豆粕產(chǎn)品在理化指標(biāo)方面的異同，為不同品質(zhì)發(fā)酵豆粕的評(píng)估提供理論依據(jù)，進(jìn)而為生產(chǎn)廠家優(yōu)化其生產(chǎn)工藝提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 在山東某集團(tuán)飼料廠各分公司庫房抽樣發(fā)酵豆粕樣品7份，分別編號(hào)為樣品1、樣品2、樣品3、樣品4、樣品5、樣品6與樣品7。

1.2 測(cè)定指標(biāo) 水分：GB/T 6435-2006；粗蛋白質(zhì)：GB/T 6432-94；粗灰分：GB/T 6438-2007；酸溶蛋白（小肽）：GB/T 22492-2008；KOH蛋白質(zhì)溶解度：GB/T 19541-2004；揮發(fā)性鹽基氮：GB/T 5009.44-2003；pH：《中華人民共和國獸藥典》三部附錄4頁pH值測(cè)定法；總酸 （以乳酸計(jì)）：GB/ T12456—2008；L-乳酸：SBA-40D生物傳感分析儀；抗原：定性0.6%KOH-SDS-PAGE；大豆低聚糖（水蘇糖、棉籽糖、蔗糖）：定性TLC薄層層析。氨基酸含量：高效液相色譜法。每個(gè)樣品平行檢測(cè)3次，取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同廠家發(fā)酵豆粕常規(guī)指標(biāo)含量 從表1可以看出，7個(gè)樣品的水分含量為 9.74% ～11.35%，水分之間的差異主要與不同廠家烘干工藝與烘干參數(shù)有關(guān)，產(chǎn)品之間水分差異導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量有所不同，7個(gè)發(fā)酵豆粕樣品粗蛋白質(zhì)含量為49.05%～50.94%，差異不大，極差為1.89%。正常發(fā)酵豆粕產(chǎn)品粗灰分在7%以下，4號(hào)樣品的粗灰分達(dá)到7.12%，分析可能與摻入其他非豆粕蛋白類物質(zhì)有關(guān)。以乳酸菌為主的厭氧發(fā)酵豆粕工藝，在豆粕發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生乳酸，發(fā)酵豆粕成品pH值一般都低于 5.0，7個(gè)樣品的 pH值為 4.55～4.93，可以確定7個(gè)不同廠家采用的發(fā)酵菌種都以乳酸菌為主。

表1 不同廠家發(fā)酵豆粕常規(guī)指標(biāo)含量

豆粕通過微生物的降解，可產(chǎn)生具有特殊功能的營養(yǎng)小肽。小肽具有吸收快、能耗低、效率高、載體不易飽和等優(yōu)點(diǎn)，還能賦予產(chǎn)品特殊生理活性，如促生長、調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等（李建，2009）。7個(gè)樣品的小肽含量為 12.53% ～17.18%，差異較大，極差達(dá)到了4.65%。

正常發(fā)酵豆粕產(chǎn)品的蛋白質(zhì)溶解度為70%～80%。蛋白質(zhì)溶解度過低可以確定是采用高溫烘干工藝，高溫烘干工藝使發(fā)酵豆粕中的糖和蛋白質(zhì)變性，發(fā)生美拉德反應(yīng)，破壞產(chǎn)品營養(yǎng)特性，降低產(chǎn)品在動(dòng)物體內(nèi)消化率；蛋白質(zhì)溶解度過高，說明發(fā)酵豆粕過生，也不利于動(dòng)物的利用。7個(gè)樣品的KOH蛋白質(zhì)溶解度含量為66.02%～90.70%，含量差異較大，極差為24.68%，1號(hào)、2號(hào)與7號(hào)樣品KOH溶解度在正常范圍內(nèi)，其余樣品均存在異常。

7個(gè)樣品總酸含量都在3.1%以上，總酸含量均較高。乳酸可以抑制微生物的生長，降低胃內(nèi)的pH值，起到活化消化酶、改善氨基酸消化能力的作用，并可促進(jìn)腸道上皮的生長。7個(gè)樣品的L-乳酸含量在2.5%～3.70%，差異也比較明顯，主要與不同廠家的發(fā)酵工藝與發(fā)酵菌種有關(guān)。

2.2 不同廠家發(fā)酵豆粕寡糖TLC定性檢測(cè) 豆粕中的寡糖是一類抗?fàn)I養(yǎng)因子，是大豆中低分子量糖類的總稱，主要是蔗糖、棉籽糖與水蘇糖等。豆粕中的寡糖被微生物利用后能產(chǎn)生CO2、H2、CH4等氣體，從而導(dǎo)致動(dòng)物胃腸脹氣、不適，引起滲出性腹瀉。少量寡糖對(duì)動(dòng)物腸道中益生菌的繁殖有利，但豆粕中寡糖含量較高，通過微生物發(fā)酵處理，分解去除豆粕中部分寡糖，更有利于動(dòng)物腸道的健康（張克順，2013）。

運(yùn)用TLC薄層層析法定性檢測(cè)發(fā)酵豆粕樣品寡糖去除情況，條帶越淺說明發(fā)酵過程中寡糖去除越好，由圖1可以看出，2號(hào)、6號(hào)與7號(hào)樣品寡糖去除情況較差，其余4個(gè)樣品寡糖去除情況較好。

圖1 不同廠家發(fā)酵豆粕寡糖TLC定性分析

2.3 不同廠家發(fā)酵豆粕抗原0.6%KOH-SDSPAGE定性分析 豆粕中的抗原蛋白具有抗原性和致敏性，抗原刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體，導(dǎo)致腹瀉和生長受阻。通過0.6%KOH-SDS-PAGE定性分析7個(gè)不同樣品的抗原去除情況，條帶越淺說明發(fā)酵過程中抗原蛋白去除的越好，由圖2可以看出，1號(hào)、4號(hào)與6號(hào)樣品抗原蛋白去除情況良好，相對(duì)于其他樣品和豆粕原料，所有條帶都比較淡，其余樣品抗原去除情況較差。

圖2 不同廠家發(fā)酵豆粕抗原0.6%KOH-SDS-PAGE定性分析

2.4 不同廠家發(fā)酵豆粕18種氨基酸含量 由表2可知，賴氨酸為豆粕中最主要的氨基酸，且為動(dòng)物第一限制性氨基酸，發(fā)酵豆粕行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，成品賴氨酸含量≥2.5%即可，7個(gè)樣品中4號(hào)樣品的賴氨酸含量最高，達(dá)2.97%，含量最低的為6號(hào)樣品，含量為2.75%，都符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。蛋氨酸是飼料的第二限制氨基酸，蛋氨酸不僅是營養(yǎng)所需，而且它可以抑制各種霉毒素（例如黃曲霉毒素）的生長，7個(gè)樣品中4號(hào)樣品的蛋氨酸含量最高，達(dá)0.66%，含量最低的為1號(hào)樣品，含量為0.51%。蘇氨酸是大麥、小麥、高粱的第二限制性氨基酸，是玉米的第三限制性氨基酸，7個(gè)樣品中2號(hào)樣品的蘇氨酸含量最高，達(dá)1.91%，含量最低的為6號(hào)樣品，含量為1.81%。

表2不同廠家發(fā)酵豆粕18種氨基酸含量 %

由圖3可知，飼料中粗蛋白質(zhì)包括真蛋白質(zhì)和非蛋白含氮化合物，后者又可能包括游離氨基酸、嘌呤、吡啶、尿素、硝酸鹽和氨等；7個(gè)樣品中，總氨基酸量占粗蛋白質(zhì)含量百分率，5號(hào)樣品所占百分率最高，達(dá)96.85%，6號(hào)樣品所占百分率最低，僅為93.19%

圖3 不同樣品總氨基酸量占粗蛋白質(zhì)含量的百分率

3 討論與結(jié)論

豆粕發(fā)酵去除抗?fàn)I養(yǎng)因子、提高益生功效，在市場(chǎng)需求旺盛、廠家產(chǎn)能不足的情況下，出現(xiàn)“配方發(fā)酵豆粕”，即根據(jù)需求配制不同指標(biāo)的產(chǎn)品，添加不同的原料，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的效果及應(yīng)用價(jià)值。

豆粕原料水分含量為12%～13%，蛋白質(zhì)含量為46%，從檢測(cè)數(shù)據(jù)來看，50%蛋白質(zhì)的發(fā)酵豆粕水分一般低于10%，所以蛋白質(zhì)的提升主要來源于水分的蒸發(fā)，這部分能耗并不能使產(chǎn)品使用價(jià)值提高，建議在不影響配方營養(yǎng)成分前提下，盡可能使用高水分發(fā)酵豆粕，弱化蛋白質(zhì)指標(biāo)。

豆粕原料中抗?fàn)I養(yǎng)因子一直存在，發(fā)酵過程中微生物利用、分解絕大部分寡糖、抗原，但不能全部消耗，生產(chǎn)“零抗原”發(fā)酵豆粕很難實(shí)現(xiàn)，采購方過度追求這個(gè)指標(biāo)會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致 “配方發(fā)酵豆粕”的滋生，最終損害消費(fèi)者利益。

發(fā)酵過程會(huì)帶來部分生物酸，主要以乳酸為主，該酸的總量與原料中的糖的含量相關(guān)，豆粕中寡糖的含量為1%～2%，全部轉(zhuǎn)化為乳酸的總量為2%～3%，高于該值的酸有可能來源于外加酸。發(fā)酵豆粕指標(biāo)檢測(cè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合各項(xiàng)指標(biāo)綜合進(jìn)行，遵循生物學(xué)規(guī)律，過分追求一些難以實(shí)現(xiàn)的生物指標(biāo)容易導(dǎo)致“配方發(fā)酵豆粕”滋生。

影響發(fā)酵豆粕質(zhì)量的關(guān)鍵因素主要包括豆粕原料的質(zhì)量、發(fā)酵菌種的選擇和配伍、發(fā)酵工藝與參數(shù)等（馬文強(qiáng)等，2008），但最重要的是明確豆粕發(fā)酵的根本目的與使用對(duì)象。傳統(tǒng)的發(fā)酵豆粕產(chǎn)品主要針對(duì)畜禽，尤其是仔豬飼料，其主要目的在于消除寡糖與抗原蛋白、增強(qiáng)適口性，提高飼料消化率，替代昂貴的動(dòng)物蛋白原料。

本研究結(jié)果表明，7個(gè)不同廠家的發(fā)酵豆粕產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量差異不大，基本為50%，而小肽含量、KOH蛋白質(zhì)溶解度與L-乳酸含量差異較大，寡糖與抗原去除情況參差不齊，氨基酸組成也有顯著區(qū)別，說明各個(gè)廠家之間采用的發(fā)酵工藝存在較大差別。因此，建議相關(guān)發(fā)酵豆粕廠家結(jié)合影響發(fā)酵豆粕質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)工藝改進(jìn)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

[1]胡瑞，陳艷，王之盛，等.復(fù)合益生菌發(fā)酵豆粕生產(chǎn)工藝參數(shù)的優(yōu)化及酶菌發(fā)酵對(duì)發(fā)酵豆粕品質(zhì)的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2013，25（8）：1896～1903.

[2]李建.發(fā)酵豆粕研究進(jìn)展[J].糧食與飼料工業(yè)，2009，6：31～35.

[3]林文輝，虞宗敢.發(fā)酵豆粕生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性的關(guān)系[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2010，37（3）：51～54.

[4]馬文強(qiáng)，馮杰，劉欣.微生物發(fā)酵豆粕營養(yǎng)特性研究[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2008，23（1）：121～124.

[5]姚琨，李富偉，李兆勇.發(fā)酵豆粕概述[J].飼料與畜牧，2011，12：32～38.

[6]張克順.發(fā)酵豆粕產(chǎn)品質(zhì)量的鑒別及評(píng)價(jià)方法 [J].中國飼料添加劑，2013，1：34～36.

In this paper the physical and chemical parameters of fermentative soybeanmeal（FSBM）from seven different companieswere analyzed and compared.Themain testing indexes including crude protein（CP），acid-soluble protein，KOH protein solubility，total acid，Lactic acid，protein antigen and oligosaccharides，etc.The results showed that CP content of seven different FSBM were 49.05%～50.94%，acid-soluble protein contentwere 12.53%～17.18%，KOH protein solubility were 66.02%～90.70%，total acid content were above 3.1%，Lactic acid content were 2.5%～3.70%，removal condition of protein antigen and oligosaccharides and amino acid contentswere significant different.The results indicated that the physical and chemical parameters were significant different in different FSBM.Themain reason may be the different of production process and strain.Therefore，suggested that combined with the key indexes affecting the qualities of FBSM，improving the production process.

fermentative soybean；physical and chemical parameters；fermentation process

S816.6

A

1004-3314（2017）01-0041-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170109