不同來源菜籽粕成分分析

吳仙 李莉娜 張凱凱 王府 粟朝芝 韓勇*

(1，貴州省畜牧獸醫(yī)研究所 550002；2，貴州大學 550025)

中國連續(xù)5年全球飼料產量第一，2017年產量仍保持2億t左右[1]。但目前中國主要的蛋白原料大豆受中美貿易戰(zhàn)影響，迅速加快第二大蛋白原料資源的菜籽粕的開發(fā)利用。據(jù)國家糧油信息中心數(shù)據(jù)顯示，2018/19年度菜籽粕產量預計在1159萬t[2]。眾所周知，菜籽蛋白是一種營養(yǎng)價值很高的全價蛋白[3，4]，其賴氨酸的含量和大豆蛋白接近，而且蛋氨酸含量比大豆蛋白還高[5]。但菜籽粕中除含有35%～42%的粗蛋白質之外，還含有硫苷、芥酸和植酸等抗營養(yǎng)物質，影響菜籽粕的適口性甚至會對動物產生毒性，限制其在飼料領域的運用[6]。因此，開發(fā)菜籽粕的潛在價值，調整飼料配方中豆粕用量，解決蛋白飼料資源缺口已迫在眉睫。本試驗旨在比較3種不同來源的菜籽粕常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸含量和抗營養(yǎng)因子，比較出適合替代大豆蛋白質飼料的雜粕原料，降低飼料成本，提高經(jīng)濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

菜籽粕1(焙炒熱榨工藝)、菜籽粕2(焙炒熱榨工藝)、菜籽粕3(脫皮低溫冷榨工藝)。菜籽粕烘干用高速超微粉碎機粉碎，過60目篩。

1.2 主要儀器和試劑

容量瓶、電爐、比色皿、電熱鼓風干燥箱、超凈工作臺、可見分光光度計、高速離心機、全自動凱氏定氮儀、氨基酸分析儀等；鹽酸、氨基酸標準液、2,4-二硝基氯苯，4-氨基丁酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、乙酸、三氯乙酸、羧甲基纖維素鈉、氯化鈀、丙酮、鎢酸鈉、磷鉬酸等。

1.3 檢測方法

水分測定：GB/T 6435-86飼料水分的測定方法。

粗蛋白質測定：GB/T 6432-94飼料中粗蛋白質測定方法。

粗脂肪測定：GB/T 6433-94飼料粗脂肪測定方法。

粗灰分測定：GB/T 6438-86飼料中粗灰分測定方法。

鈣測定：GB/T 6436-86飼料中鈣的測定方法。

總磷的測定：GB/T 6437-86飼料中磷的測定方法。

氨基酸測定：參照NY/T 1582-2007油菜籽中硫代葡萄糖苷的測定高效液相色譜法[7]。

真蛋白質量分數(shù)的測定：參照王俊峰（2004）飼料中真蛋白質含量的測定方法[8]。

硫苷的測定：參照汪正華 (2000)的氯化鈀分光光度法[9]。

單寧的測定：參照GB/T 27985-2011飼料中單寧的分光光度測定方法[10]。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

利用SAS for Windows 9.1軟件進行數(shù)據(jù)的差異顯著性檢驗，各指標以平均數(shù)±標準差表示。各組間差異顯著性用Duncan's方法進行比較。指標差異顯著判斷標準為 ＜0.05。

2 結果分析

2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分比較

表1中可以看出，3種來源之間成分存在顯著差異。菜籽粕1干物質含量比菜籽粕2高1.7%（p＞0.05）、比菜籽粕3高0.25%（p ＞0.05）；菜籽粕1粗蛋白含量比菜籽粕2低5.36%（p＜0.05）、比菜籽粕3低11.04%（p＜0.05）； 菜籽粕1粗脂肪含量比菜籽粕2低56.65%（p＜0.05）、比菜籽粕3低32.70%（p＜0.05）；菜籽粕1磷含量比菜籽粕2高4.76%（p＜0.05）、比菜籽粕3高15.79%（p＜0.05）。

2.2 真蛋白質量分數(shù)和氨基酸含量比較

由表2中看出，菜籽粕3的真蛋白質量分數(shù)和氨基酸含量優(yōu)于菜籽粕1、菜籽粕2。3種菜籽粕中，除菜籽粕1和菜籽粕2的賴氨酸含量之間差異不顯著（p＞0.05），其余指標之間均存達到差異顯著水平（p＜0.05）。

從表2中可以看出氨基酸含量隨著真蛋白質的含量增加而增加。通過真蛋白質量分數(shù)與氨基酸的相關分析，得出如下結果，各組分的平均數(shù)分別為：29.60、15.10、27.95、6.27、13.17、4.11、10.69、9.18、6.27、13.30、7.90、4.01、7.08、1.48、115.70、8.33、12.43、9.83和 272.95； 標準差分別為：3.72、0.53、1.99、0.58、0.72、0.65、0.73、0.51、0.96、1.65、0.58、0.50、0.86、0.30、8.13、0.50、0.98、0.87 和 13.20。

表1 菜籽粕原料成分分析（DM） (單位：%)

表2 菜籽粕氨基酸含量 (單位：mg/g)

在假設r=0下相應的概率，對所計算的相關系數(shù)進行顯著性檢驗，結果如下。真蛋白質量分數(shù)與組氨酸、天門冬氨酸、胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、賴氨酸、脯氨酸、丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和總氨基酸間的相關系數(shù)為 0.29376（p=0.2879＞0.05）、0.46190（p=0.0830＞0.05） 、-0.19704（p=0.4815＞0.05） 、-0.36202（p=0.1849＞0.05） 、-0.04466（p=0.8744＞0.05） 、-0.20508（p=0.4634＞0.05） 、-0.04743（p=0.8667＞0.05） 、-0.09549（p=0.7350＞0.05） 、-0.10391（p=0.7125＞0.05） 、-0.00947（p=0.9733＞0.05） 、0.34282（p=0.2110＞0.05） 、-0.17927（p=0.5226＞0.05）、0.40998（p=0.1291＞0.05）、0.26301（p=0.3436＞0.05）和0.32401（p=0.2387＞0.05），未達到顯著性水平，說明真蛋白質量分數(shù)與組氨酸、天門冬氨酸、胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、賴氨酸、脯氨酸、丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和總氨基酸間相關不顯著。但是，真蛋白質含量與絲氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸的相關系數(shù)為0.70516（p=0.0033＜0.05） 、0.55434（p=0.0320＜0.05） 和0.58157（p=0.0230＜0.05），達到顯著性水平，說明真蛋白質含量與絲氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸間相關顯著。

2.3 抗營養(yǎng)因子比較

菜籽粕中抗營養(yǎng)因子有硫甙、單寧、芥子堿、植酸、粗纖維等，本試驗測定了主要兩種抗營養(yǎng)因子的含量，見表3。菜籽粕1硫苷含量比菜籽粕2低12.59%（p＜0.05）、比菜籽粕3低2.65%（p＞0.05）；菜籽粕1單寧含量比菜籽粕2低13.82%（p＜0.05）、比菜籽粕3低5.97%（p＜0.05）。硫甙本身無毒，易溶于水，有相當大的穩(wěn)定性，但是，在芥子酶的作用下容易分解成異硫氰酸酯、惡唑烷硫酮及腈類等有毒物質，影響肝臟和甲狀腺。單寧主要存在于菜籽皮中，它有苦、辣等不良氣味，影響菜籽粕的適口性，降低動物對蛋白質的消化吸收。

表3 菜籽粕中抗營養(yǎng)因子

3 討論

3.1 不同來源菜籽粕營養(yǎng)成分的差異

本試驗通過測定3種不同來源菜籽粕常規(guī)營養(yǎng)成分發(fā)現(xiàn)，焙炒熱榨和低溫冷榨兩種不同加工處理方式的差異會造成菜籽粕的顏色、水分、蛋白質、粗脂肪和磷含量等不同。具體原因：第一，顏色不同，低溫機榨 (80℃以下)的溫度低，餅為深綠色[11]。缺點是產量和產油率低，本文中菜籽粕3的顏色為深綠色；螺旋壓榨 (130℃以上)的加工溫度高，產油率較高，餅呈棕黃色，本文中菜籽粕1、2的顏色為棕黃色。第二，水分含量不同，這是因為小作坊不需要參考國家標準控制水分，不同來源的菜籽粕，水分含量越高，干物質含量越少，營養(yǎng)價值越低且不利于保存。第三，粗蛋白質含量不同，這與加工方式有關。采用脫皮低溫壓榨工藝技術雖然能使菜籽粕蛋白從36.78%提高至44%，但是只有28%的出品率，推廣意義較差[12]；第四，磷的含量不同，這與菜籽生長的環(huán)境、氣候條件有很大關系。第五，粗脂肪含量不同，這與菜籽加工廠是否將水化毛油的油腳料和堿煉油的皂腳添加到浸出后的菜籽粕中有關，油腳料在菜籽粕中含量可以達到1.5%左右[13]。

3.2 不同來源菜粕氨基酸和真蛋白的差異

本試驗通過測定3種不同來源菜籽粕17種氨基酸含量，發(fā)現(xiàn)不同加工處理方式的差異會造成菜籽粕中組氨酸等17種氨基酸含量變化。錢和等報道，經(jīng)過高溫焙炒和壓榨后，菜籽粕中部分氨基酸含量大幅度下降，其中賴氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量分別下降52.29%、40.74%、31.16%、22.58%和21.71%[14]。賴氨酸含量降低是因為高溫過程中產生美拉德反應，也有研究結果表明，在過熱處理菜籽粕中處理時間越長，賴氨酸損失量越大[11]。因此，菜籽餅粕在相同工藝條件下，處理時間的長短對菜籽粕的理化性質有很大的影響。

3.3 不同來源菜粕抗營養(yǎng)因子的差異

本試驗通過測定3種不同來源菜籽粕硫苷和單寧的含量，發(fā)現(xiàn)不同加工處理方式的差異會造成菜籽粕中抗營養(yǎng)因子的變化。這與錢和等研究發(fā)現(xiàn)結果相似[14]，加工工藝對油菜籽植酸含量無明顯影響，而在油脂的提取過程中會降低單寧含量，這主要是由于單寧含有一部分親油性成分，溶于油中引起單寧含量下降緣故。

4 結論

菜籽粕1的常規(guī)營養(yǎng)成分除干物質、灰分和總磷高于菜籽粕2和菜籽粕3；真蛋白質量分數(shù)、氨基酸介于菜籽粕2和菜籽粕3之間，硫苷和單寧含量低于菜籽粕2和菜籽粕3。同時，菜籽粕1來源較廣泛，易于購買或養(yǎng)殖戶自行加工，比較出適合替代大豆蛋白質飼料的雜粕原料，降低飼料成本，提高經(jīng)濟效益。