膨化法與微生物發(fā)酵對(duì)豆粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

曹云艷

【摘 要】本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了膨化法與微生物發(fā)酵分別處理豆粕時(shí)豆粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的不同，而得出了相對(duì)于膨化法，微生物發(fā)酵處理法更適宜豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子脫除的結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】膨化法；微生物發(fā)酵；豆粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

豆粕是一種優(yōu)質(zhì)的植物性蛋白源，被廣泛應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)中。然而，在一定程度上，豆粕中存在的大豆抗原、凝集素以及胰蛋白酶抑制因子等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，不僅降低了動(dòng)物對(duì)豆粕中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用，同時(shí)也影響了動(dòng)物的健康。目前消除豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的常用方法主要有微生物發(fā)酵法和膨化法兩種。為了給生產(chǎn)提供理論依據(jù)和參考，提高蛋白原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用效率，同時(shí)選出最佳的豆粕前處理方法，針對(duì)這兩種處理方法，本文全面的評(píng)判，通過(guò)檢測(cè)膨化豆粕、發(fā)酵豆粕以及豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量與營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)膨化法與微生物發(fā)酵對(duì)豆粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響進(jìn)行了深入的研究。

一、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程

本實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備有紫外分光光度計(jì)、高效液相分析儀、酶標(biāo)儀、全自動(dòng)氨基酸分析儀、馬福爐、索氏脂肪浸提系統(tǒng)、全自動(dòng)纖維分析系統(tǒng)、全自動(dòng)凱氏定氮儀以及電子分析天平等。

本實(shí)驗(yàn)的樣品為普通豆粕樣品、普通豆粕經(jīng)120℃的膨化溫度處理的膨化豆粕樣品以及普通豆粕采用德氏乳酸桿菌、啤酒酵母菌、凝結(jié)芽孢桿菌菌種進(jìn)行發(fā)酵處理的微生物發(fā)酵豆粕樣品。這三種樣品采集時(shí)均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14699.1-2005），雜質(zhì)清除后粉碎所有的樣品，經(jīng)過(guò)分析篩處理后，制備成待分析樣品。本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定項(xiàng)目有脂肪、水分、粗灰分、粗纖維、粗蛋白等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分，以及細(xì)菌數(shù)量、揮發(fā)性鹽基氮、黃曲霉毒素B1、凝集素、胰蛋白酶抑制因子、豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子脲酶活性、蛋白質(zhì)溶解度、各氨基酸含量等。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

二、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析

（一）豆粕氨基酸含量在膨化法與微生物發(fā)酵作用下常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

粗蛋白的提高與粗纖維含量的降低有利于增加蛋白原料的飼用價(jià)值。膨化豆粕與普通豆粕相比，主要氨基酸、水分、粗脂肪、粗纖維含量下降，粗蛋白含量略有減少。與普通豆粕相比，發(fā)酵豆粕的氨基酸總和與粗蛋白含量有了顯著的提高，粗脂肪含量顯著下降。

（二）膨化法與微生物發(fā)酵對(duì)黃曲霉毒素B1、豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子、蛋白質(zhì)溶解度因子的影響

豆粕的加熱程度可用蛋白質(zhì)溶解度來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。提高原料的飼用效率則可以通過(guò)降低豆類蛋白原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量。發(fā)酵豆粕、膨化豆粕與普通豆粕相比蛋白質(zhì)溶解度降低，而膨化豆粕中脲酶活性、凝集素含量以及胰蛋白酶抑制因子含量均有所降低，對(duì)凝集素和抗?fàn)I養(yǎng)因子胰蛋白酶抑制因子微生物發(fā)酵處理的脫除率均為1。

（三）微生物發(fā)酵豆粕中生物菌群數(shù)量以及揮發(fā)性鹽基氮含量

豆粕經(jīng)過(guò)德氏乳酸桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌以及啤酒酵母菌發(fā)酵處理后，得到了含有活菌數(shù)、芽孢桿菌、乳酸桿菌、酵母菌等豐富的有益菌。揮發(fā)性鹽基氮在發(fā)酵豆粕中的含量則要低于

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生指標(biāo)。

三、實(shí)驗(yàn)的結(jié)論

（一）膨化法與微生物發(fā)酵對(duì)豆粕氨基酸含量和常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

當(dāng)溫度一定溫度時(shí)，部分蛋白質(zhì)裂解為氨基酸和多肽，且這種蛋白質(zhì)的變性時(shí)不可逆的。因此，膨化法處理的豆粕小肽含量升高而蛋白質(zhì)、脂肪含量以及粗纖維含量均有所下降。微生物發(fā)酵是指選擇利用一種或者幾種微生物菌種在一定的溫度、濕度等條件下發(fā)酵后再經(jīng)過(guò)干燥粉碎等過(guò)程生產(chǎn)的發(fā)酵豆粕。發(fā)酵豆粕提高了蛋白質(zhì)的吸收率和豆粕的利用率，微生物蛋白和小肽含量增加。在豆粕發(fā)酵過(guò)程中，微生物分泌各種消化酶類，由于其中一些脂肪酶類的作用，豆粕中的脂肪發(fā)生了分解，最終降解成小分子物質(zhì)，進(jìn)而使得發(fā)酵豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到提高。

（二）膨化法與微生物發(fā)酵對(duì)豆粕黃曲霉毒素B1、抗?fàn)I養(yǎng)因子以及蛋白質(zhì)溶解度的影響

我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出經(jīng)120℃膨化處理后的普通豆粕，脲酶活性、凝集素以及胰蛋白酶抑制因子顯著降低。化學(xué)成分為蛋白質(zhì)的凝集素由于加熱膨化處理而發(fā)生變性進(jìn)而失去生物活性。豆粕中的脲酶活性由于脲酶不耐熱可通過(guò)加熱膨化來(lái)降低。水蒸汽質(zhì)量、大豆的烘干、軟化以及脫溶時(shí)間、生產(chǎn)工藝都與脲酶活性有關(guān)。通過(guò)適當(dāng)?shù)募訜?，可以使胰蛋白酶抑制因子等的活性喪失，但?duì)于胰蛋白酶抑制因子等來(lái)說(shuō)，加熱不足的話會(huì)造成破壞不充分，精氨酸、賴氨酸等熱敏氨基酸又會(huì)因過(guò)度加熱而發(fā)生變性被破壞，進(jìn)而使蛋白質(zhì)的品質(zhì)降低。微生物區(qū)系之間的相互作用是利用多菌混合發(fā)酵去除豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子的主要依據(jù)。消除豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子通過(guò)借助于微生物產(chǎn)生的特異性酶的方法可以獲得具有多種功能的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料，在一定程度上對(duì)豆粕中的蛋白質(zhì)進(jìn)行分解，并積累了其他一些有益的代謝產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)中胰蛋白酶抑制因子含量在發(fā)酵豆粕中有所降低。而凝集素的含量在豆粕經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵處理后明顯降低，這可能是由于豆粕中的凝集素類蛋白質(zhì)由于微生物產(chǎn)生的一些特異性酶而在一定程度上進(jìn)行了分解。一般的加熱處理對(duì)于比較耐高溫的黃曲霉毒素B1很難將其消除。微生物的方法則可以利用了微生物的轉(zhuǎn)化作用來(lái)降低黃曲霉毒素的毒性。橙色黃桿菌、灰藍(lán)毛菌、葡萄梨頭菌、米根霉、黑曲霉以及乳酸菌都是常見(jiàn)的微生物菌種。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，發(fā)酵處理豆粕時(shí)利用德氏乳酸桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、啤酒酵母菌可以顯著降低黃曲霉毒素B1的含量。

（三）對(duì)于豆粕揮發(fā)性鹽基氮含量及微生物菌群數(shù)量，微生物發(fā)酵處理的影響

經(jīng)過(guò)德氏乳酸桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌以及啤酒酵母菌發(fā)酵處理得到的發(fā)酵豆粕，揮發(fā)性鹽基氮含量低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)含，同時(shí)有豐富的活菌數(shù)、芽孢桿菌、乳酸桿菌以及有益菌酵母菌。除此之外，由于一些未知的營(yíng)養(yǎng)因子和維生素的存在，在一定程度上，發(fā)酵豆粕可以提高豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)。

綜上所述，使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活最常用的方法就是熱處理中操作方便的膨化法，豆粕中的部分抗?fàn)I養(yǎng)因子也能夠得以消除，但同時(shí)也會(huì)使豆粕中的氨基酸與蛋白質(zhì)含量降低，并且豆粕的生物學(xué)活性和營(yíng)養(yǎng)效價(jià)都會(huì)因加熱不足或加熱過(guò)度而降低。最為徹底的降解大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子的方法就是微生物發(fā)酵處理法。比豆粕更優(yōu)良的蛋白源就是微生物發(fā)酵豆粕。微生物發(fā)酵也是生產(chǎn)中較理想的豆粕前處理方法，生產(chǎn)過(guò)程安全環(huán)保，無(wú)需添加化學(xué)試劑或者加熱，還可以提高豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使產(chǎn)品中含有豐富的有益菌，并降低霉菌毒素含量和去除抗?fàn)I養(yǎng)因子。

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