■ 龍健玲 謝宇瀟 關(guān)軒承 朱俊紅 程文杰 楊明華 黃 英 趙素梅
(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)云南省動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南昆明 650201)
隨著居民收入和消費(fèi)水平的提高,居民的生活質(zhì)量也隨之提高。在日常飲食中人們注重葷素搭配,對(duì)肉類(lèi)的需求也多元化起來(lái)。分析表明,我國(guó)居民對(duì)豬肉的需求趨于穩(wěn)定增長(zhǎng),對(duì)牛羊肉的消費(fèi)呈波動(dòng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[1]。居民對(duì)家畜肉的需求促進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展。居民對(duì)肉類(lèi)的多元化需求使得畜牧業(yè)從單一生豬為主的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向豬、牛、羊、禽和特種動(dòng)物全面發(fā)展轉(zhuǎn)變。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,用于畜禽生產(chǎn)的糧食占比也隨之增加,畜禽生產(chǎn)所需的飼糧已達(dá)糧食生產(chǎn)的40%,所以我國(guó)的畜牧發(fā)展急需改變?nèi)诵鬆?zhēng)糧的耗糧型畜牧業(yè)發(fā)展模式[2]。目前,我國(guó)最為短缺的飼料原料為玉米和大豆,2021年我國(guó)全年進(jìn)口玉米2 835萬(wàn)噸,大豆9 652 萬(wàn)噸,其他能量飼料,如小麥、大麥及高粱的進(jìn)口量分別增加到977萬(wàn)噸、1 248萬(wàn)噸及942萬(wàn)噸,各種蛋白質(zhì)雜粕,包括葵花籽粕、菜籽粕、棕櫚仁粕、椰子仁粕及少量豆粕的進(jìn)口量均達(dá)500 萬(wàn)噸以上[2]。蛋白質(zhì)飼料的缺乏是阻礙我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展的重要原因之一。豆粕作為大豆提取豆油的副產(chǎn)品,雖然比其他植物性蛋白源有更高的能值和蛋白質(zhì)含量,氨基酸含量豐富且比較平衡,但由于供需矛盾,促使畜牧行業(yè)不斷研究豆粕的替代品[3]。我國(guó)除了可以實(shí)行低蛋白日糧的方法來(lái)減少對(duì)于進(jìn)口大豆的依賴(lài),還可以開(kāi)發(fā)非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料資源[4]。其中,豆腐渣蛋白質(zhì)含量較高,在家畜的基礎(chǔ)日糧中添加適宜的比例或替代日糧中部分的豆粕,可以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)發(fā)酵,豆腐渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量有所下降,部分營(yíng)養(yǎng)成分有所提高,適口性相對(duì)于未發(fā)酵的好很多,有利于動(dòng)物對(duì)豆腐渣營(yíng)養(yǎng)的消化與吸收。未發(fā)酵與發(fā)酵過(guò)的豆腐渣都可以考慮作為動(dòng)物的蛋白質(zhì)資源飼料。
豆腐渣中含有較多的營(yíng)養(yǎng)成分,其中粗纖維的含量為9.26%,不溶性膳食纖維的含量為36.29%,蛋白質(zhì)的含量為17.84%,粗脂肪和還原糖的含量分別為5.90%、2.57%。豆腐渣中的礦物質(zhì)元素鉀、鈣、鈉、鎂的含量分別為0.94%、0.42%、0.10%、0.26%。豆腐渣具有高蛋白、低脂肪、低還原糖、高鉀低鈉、鈣鎂含量較高的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)[5]。不同來(lái)源和不同加工方法的豆腐渣營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)有所不同。豆腐渣作為大豆加工的副產(chǎn)品其中存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,影響其在動(dòng)物體內(nèi)的有效利用,胰蛋白酶抑制劑阻礙蛋白質(zhì)消化酶發(fā)揮作用,致使家畜生長(zhǎng)緩慢。此外,豆腐渣還含有植酸、大豆凝集素、脂肪氧化酶和脲酶等[6]。
豆腐渣粉中含有較多的膳食纖維,不同的干燥方法對(duì)膳食纖維的功能性質(zhì)有很大的影響。冷凍干燥的豆腐渣持水性、溶脹性及結(jié)合脂肪能力相較于真空干燥和鼓風(fēng)干燥的豆腐渣較強(qiáng),且冷凍干燥產(chǎn)品色澤潔白,具有豆香味。采取哪種干燥方式取決于對(duì)產(chǎn)品的要求[7]。自然干燥簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì),但干制品感官指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及衛(wèi)生指標(biāo)等得不到保證。電熱鼓風(fēng)干燥,干燥參數(shù)為65 ℃時(shí),干制品口味、氣味和色澤均較好。真空干燥的干制品口味、氣味和色澤優(yōu)于自然干燥和電熱鼓風(fēng)干燥干制品。真空干燥的產(chǎn)品顏色接近鮮豆腐渣,口感較為細(xì)膩,豆香味較濃。如豆腐渣作為飼料長(zhǎng)期保存推薦采用電熱鼓風(fēng)干燥[8]。微波真空干燥豆腐渣能夠節(jié)約90%以上的干燥時(shí)間,且干制品的品質(zhì)接近冷凍干燥。微波真空干燥是適合豆腐渣干燥的有潛力的干燥技術(shù),也具有良好的應(yīng)用前景[9]。
豆腐渣通過(guò)發(fā)酵后,一些營(yíng)養(yǎng)成分和抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量會(huì)有所改變。在豆腐渣中添加玉米面和產(chǎn)朊假絲酵母、枯草芽孢桿菌、乳酸片球菌進(jìn)行復(fù)合發(fā)酵后可去除豆腐渣的一部分胰蛋白酶抑制因子,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到改善[10]。用菌霉與酵母菌混合發(fā)酵豆腐渣,可使豆腐渣中蛋白質(zhì)含量高達(dá)29.76%,粗蛋白含量比原來(lái)增加43.07%。其中大豆球蛋白也降解為有利于消化的肽類(lèi)及氨基酸[11]。新鮮豆腐渣添加1%枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌和釀酒酵母菌進(jìn)行單一或復(fù)合發(fā)酵可明顯改善其感官指標(biāo),粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、鈣(Ca)和磷(P)等含量也顯著提高,降低了中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量,三菌聯(lián)合發(fā)酵豆腐渣效果最佳[12]。
由于豆腐渣水分和蛋白質(zhì)含量高,可溶性還原糖含量低,長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸易變質(zhì),不易單獨(dú)青貯;豆腐渣青貯時(shí)可添加一定比例的含糖分高的禾本科作物與飼料作物[13]。豆腐渣與玉米秸稈或稻草以75∶25、70∶30、65∶35的比例混合青貯30 d后,結(jié)果顯示隨著豆腐渣比例的增加乳酸和蛋白質(zhì)的含量增加,pH降低,NDF和ADF含量以及氨氮濃度降低;青貯飼料中添加豆腐渣可使有益微生物的相對(duì)豐度增加,以及有害微生物相對(duì)豐度相應(yīng)降低;豆腐渣與玉米秸稈或稻草的混合青貯保存了更多的營(yíng)養(yǎng),有助于提高青貯質(zhì)量[14]。
用鮮豆腐渣喂豬,不同階段的飼喂量占日糧比例不同,根據(jù)平均日增重、料重比與經(jīng)濟(jì)效益得出了15~30、31~60、61~90 kg 階段的育肥豬的最優(yōu)飼料配方,15~30 kg階段的育肥豬飼喂96%基礎(chǔ)日糧加上4%新鮮豆腐渣時(shí),育肥豬的生長(zhǎng)性能最好,料重比最低,經(jīng)濟(jì)效益最高;31~60 kg和61~90 kg的育肥豬分別飼喂90%基礎(chǔ)日糧+10%的豆腐渣、86%基礎(chǔ)日糧+14%的豆腐渣時(shí)生長(zhǎng)性能達(dá)到最好,料重比最低,經(jīng)濟(jì)效益最高[15]。在用豆腐渣進(jìn)行瘦肉型豬育肥的試驗(yàn)中得出,豆腐渣可使豬在育肥期間有明顯增重效果,且有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[16]。有研究結(jié)果顯示,在不降低平均日增重、平均日采食量或料重比的情況下,斷奶仔豬日糧中以添加25%的豆腐渣為最適比例[17]。生長(zhǎng)期和育肥期合理使用豆腐渣有助于提高仔豬生長(zhǎng)性能(育肥后仔豬平均日增重提高16.82%~19.43%)[18]。在復(fù)合微生物發(fā)酵豆腐渣對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能影響的試驗(yàn)中,結(jié)果顯示在玉米-豆粕型的基礎(chǔ)日糧中添加15%的復(fù)合微生物豆腐渣比添加15%的干豆腐渣增重效果明顯[19]。與未發(fā)酵的豆渣相比,飼喂添加益生菌發(fā)酵的豆腐渣料重比降低了5.56%。此外,添加發(fā)酵豆腐渣還可提高豬血清和肌肉中總超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性[20]。豆腐渣經(jīng)發(fā)酵后提高了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可考慮將豆腐渣發(fā)酵處理后添加到家畜的基礎(chǔ)日糧中。有研究顯示,在育肥豬的日糧中添加30%或60%的青貯豆腐渣對(duì)豬肉品質(zhì)有所改善,并且飼喂青貯豆腐渣對(duì)豬盲腸微生物有積極影[21]。
根據(jù)檢測(cè),豆腐渣在瘤胃中不可降解的真蛋白含量較少,潛在可利用碳水化合物含量較高;經(jīng)過(guò)模擬靜態(tài)的瘤胃發(fā)酵的豆腐渣NH3-N 濃度(5~28 mg/dL)基本滿(mǎn)足瘤胃微生物最佳生長(zhǎng)的要求,總揮發(fā)脂肪酸為46~70 mmol/L,得出豆腐渣可為反芻動(dòng)物提供較高的利用能,利于瘤胃微生物蛋白的合成[22]。利用體外產(chǎn)氣法評(píng)定廣西地區(qū)豆腐渣的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,結(jié)果顯示可消化有機(jī)物含量和代謝能依次為:木薯渣76.21%、10.81 MJ/kg DM;豆腐渣74.28%、10.54 MJ/kg DM;啤酒糟51.30%、7.33 MJ/kg DM。經(jīng)測(cè)定得出啤酒糟和豆腐渣等非常規(guī)飼料具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可代替能量和蛋白質(zhì)飼料來(lái)飼喂反芻動(dòng)物[23]。用部分非常規(guī)飼料代替玉米對(duì)日糧的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值沒(méi)有顯著影響,若是全部替代玉米則會(huì)降低日糧的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[24]。
將日糧中的豆粕用部分干豆腐渣替代后飼喂泌乳期奶牛,對(duì)奶牛泌乳量、乳脂率等無(wú)不利影響[25-26]。用干豆腐渣完全替代育肥牛飼糧中的豆粕,試驗(yàn)組比對(duì)照組節(jié)約成本1.57 元/(頭·d),全場(chǎng)200 頭育肥牛每年可以節(jié)約精料飼料費(fèi)用11.461萬(wàn)元,可以節(jié)約豆粕飼料58.4 t;用干豆腐渣完全替代育肥牛飼糧中的豆粕,雖然對(duì)牛的增重?zé)o影響,但可以降低飼養(yǎng)成本,帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益[27]。肉牛日糧中含25%和35%的豆腐渣分別比不含豆腐渣日糧的干物質(zhì)攝入量多0.28 kg/d和0.40 kg/d,胴體重量和肌肉粗脂肪含量也更高,品質(zhì)無(wú)變化[28]。飼喂含有15.7%干燥豆腐渣和5.2%醬油渣的日糧,對(duì)牛的生長(zhǎng)性能、胴體性狀和肉中脂肪酸組成無(wú)不良影響,但血液中的總膽固醇和磷脂含量比不飼喂豆腐渣的牛含量更高,豆腐渣在飼料攝入、生長(zhǎng)速度和肌肉脂肪酸組成方面均有益處[29]。豆腐渣和甘蔗渣在厭氧條件經(jīng)過(guò)混貯15 d后,作為飼料添加劑添加到育肥牛的飼料中可獲得較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益,以添加5%為最適比例[30]。在育肥牛的基礎(chǔ)日糧中添加15%復(fù)合微生物發(fā)酵豆腐渣,牛的日增重明顯較高于添加15%的干豆腐渣的牛,且隨著添加發(fā)酵豆腐渣比例的升高,牛的增重效果也隨之提升,以添加25%~30%的比例最適宜。通過(guò)添加發(fā)酵豆腐渣提高了動(dòng)物的采食量,促進(jìn)了動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育。發(fā)酵后的豆渣中的粗蛋白有利于動(dòng)物的消化和吸收[31]。
在11種植物性非常規(guī)飼料對(duì)羊的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定的研究中,豆腐渣的蛋白質(zhì)含量為19.14%,鈣、磷的含量分別為2.45%和3.37%,可消化粗蛋白值(170.54 g/kg)最高,代謝能為9.42 MJ/kg[32]。豆腐渣的粗蛋白、粗纖維在陜北絨山羊瘤胃中的降解率極顯著高于土豆淀粉渣[33]。這些研究結(jié)果表明,豆腐渣營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,可推薦開(kāi)發(fā)為羊的飼料。豆腐渣對(duì)育肥羊生長(zhǎng)性能、屠宰性能及經(jīng)濟(jì)效益的研究表明,在湖羊的基礎(chǔ)日糧中添加0.75 kg的鮮豆渣,對(duì)湖羊的采食量及生長(zhǎng)速度均有促進(jìn)作用,育肥效果明顯,胴體品質(zhì)有所提升,且湖羊的飼料成本明顯降低[34]。用15%(干樣)豆腐渣替代湖羊育肥飼糧中的花生蔓,育肥羊的屠宰性能指標(biāo)、生長(zhǎng)性能和經(jīng)濟(jì)效益均優(yōu)于對(duì)照組[35]。在泌乳母羊的飼糧中添加一定量的鮮豆腐渣,不僅可以提高母羊的泌乳量,改善母羊營(yíng)養(yǎng)狀況,而且對(duì)羔羊的增重效果也是顯著的[36-37]。也有一部分試驗(yàn)顯示,飼喂豆腐渣對(duì)羔羊體重或母羊泌乳無(wú)顯著影響,但對(duì)羊的體重增加有所改善[38]。大量研究觀察到,飼喂豆腐渣可能不會(huì)降低羊的繁殖性能,使用豆腐渣不會(huì)降低消化率、生長(zhǎng)性能和產(chǎn)奶量[39-40]。豆渣的不同加工方法對(duì)羊的增重效果也不同,其中經(jīng)過(guò)發(fā)酵的豆渣可消除其中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,提升營(yíng)養(yǎng)成分,與加熱15 min和未做處理的豆渣相比,對(duì)羊的增重效果較好[41]。在玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧中添加8%的發(fā)酵豆腐渣時(shí),提高山羊日增重和降低料重比的效果較好[42]。飼喂豆腐渣青貯飼料的山羊會(huì)表現(xiàn)出更好的飼料轉(zhuǎn)化率、生長(zhǎng)性能和肉產(chǎn)量[43-44]。
新鮮豆腐渣水分含量高,易發(fā)生霉變,飼喂動(dòng)物可能影響動(dòng)物的生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能,需干燥處理,降低飼糧安全問(wèn)題。豆腐渣中含有抗?fàn)I養(yǎng)因子,經(jīng)過(guò)加熱或者發(fā)酵的豆腐渣,抗?fàn)I養(yǎng)因子會(huì)有所減少,適口性也較好。在飼喂動(dòng)物時(shí)可考慮加熱、發(fā)酵或經(jīng)過(guò)青貯后再飼喂動(dòng)物。家畜基礎(chǔ)日糧中添加豆腐渣可以降低養(yǎng)殖成本,帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。動(dòng)物日糧中添加豆腐渣的比例要適宜,超過(guò)一定比例范圍時(shí)添加豆腐渣對(duì)實(shí)際生產(chǎn)意義不大。