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膨化法與微生物發酵對豆粕營養價值的影響
文章來源:互聯網 作者: 更新時間:2023年2月21日

  豆粕是一種優質的植物性蛋白源,被廣泛應用于畜牧養殖業中。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營養因子,不僅降低了動物對豆粕中主要營養物質的利用,同時也影響了動物的健康。目前消除豆粕中抗營養因子的常用方法主要有微生物發酵法和膨化法兩種。為了給生產提供理論依據和參考,提高蛋白原料的營養價值和利用效率,同時選出最佳的豆粕前處理方法,針對這兩種處理方法,本文全面的評判,通過檢測膨化豆粕、發酵豆粕以及豆粕中的抗營養因子含量與營養成分,對膨化法與微生物發酵對豆粕營養價值的影響進行了深入的研究。

  一、實驗的過程

  本實驗的儀器設備有紫外分光光度計、高效液相分析儀、酶標儀、全自動氨基酸分析儀、馬福爐、索氏脂肪浸提系統、全自動纖維分析系統、全自動凱氏定氮儀以及電子分析天平等。

  本實驗的樣品為普通豆粕樣品、普通豆粕經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、凝結芽孢桿菌菌種進行發酵處理的微生物發酵豆粕樣品。這三種樣品采集時均按照國家標準(GB/T14699.1-2005),雜質清除后粉碎所有的樣品,經過分析篩處理后,制備成待分析樣品。本實驗的測定項目有脂肪、水分、粗灰分、粗纖維、粗蛋白等常規營養成分,以及細菌數量、揮發性鹽基氮、黃曲霉毒素B1、凝集素、胰蛋白酶抑制因子、豆粕中抗營養因子脲酶活性、蛋白質溶解度、各氨基酸含量等。最后對實驗數據進行統計與分析。

  二、實驗的結果與分析

 ?。ㄒ唬┒蛊砂被岷吭谂蚧ㄅc微生物發酵作用下常規營養成分的影響

  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)膨化法與微生物發酵對黃曲霉毒素B1、豆粕抗營養因子、蛋白質溶解度因子的影響

  豆粕的加熱程度可用蛋白質溶解度來進行評價。提高原料的飼用效率則可以通過降低豆類蛋白原料中的抗營養因子含量。發酵豆粕、膨化豆粕與普通豆粕相比蛋白質溶解度降低,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,對凝集素和抗營養因子胰蛋白酶抑制因子微生物發酵處理的脫除率均為1。

 ?。ㄈ┪⑸锇l酵豆粕中生物菌群數量以及揮發性鹽基氮含量

  豆粕經過德氏乳酸桿菌、凝結芽孢桿菌以及啤酒酵母菌發酵處理后,得到了含有活菌數、芽孢桿菌、乳酸桿菌、酵母菌等豐富的有益菌。揮發性鹽基氮在發酵豆粕中的含量則要低于行業標準衛生指標。

  三、實驗的結論

  (一)膨化法與微生物發酵對豆粕氨基酸含量和常規營養成分的影響

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

 ?。ǘ┡蚧ㄅc微生物發酵對豆粕黃曲霉毒素B1、抗營養因子以及蛋白質溶解度的影響

  我們根據實驗得出經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?;瘜W成分為蛋白質的凝集素由于加熱膨化處理而發生變性進而失去生物活性。豆粕中的脲酶活性由于脲酶不耐熱可通過加熱膨化來降低。水蒸汽質量、大豆的烘干、軟化以及脫溶時間、生產工藝都與脲酶活性有關。通過適當的加熱,可以使胰蛋白酶抑制因子等的活性喪失,但對于胰蛋白酶抑制因子等來說,加熱不足的話會造成破壞不充分,精氨酸、賴氨酸等熱敏氨基酸又會因過度加熱而發生變性被破壞,進而使蛋白質的品質降低。微生物區系之間的相互作用是利用多菌混合發酵去除豆粕中抗營養因子的主要依據。消除豆粕中的抗營養因子通過借助于微生物產生的特異性酶的方法可以獲得具有多種功能的優質蛋白質飼料,在一定程度上對豆粕中的蛋白質進行分解,并積累了其他一些有益的代謝產物。實驗中胰蛋白酶抑制因子含量在發酵豆粕中有所降低。而凝集素的含量在豆粕經過微生物發酵處理后明顯降低,這可能是由于豆粕中的凝集素類蛋白質由于微生物產生的一些特異性酶而在一定程度上進行了分解。一般的加熱處理對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化作用來降低黃曲霉毒素的毒性。橙色黃桿菌、灰藍毛菌、葡萄梨頭菌、米根霉、黑曲霉以及乳酸菌都是常見的微生物菌種。我們的實驗結果也表明,發酵處理豆粕時利用德氏乳酸桿菌、凝結芽孢桿菌、啤酒酵母菌可以顯著降低黃曲霉毒素B1的含量。

 ?。ㄈτ诙蛊蓳]發性鹽基氮含量及微生物菌群數量,微生物發酵處理的影響

  經過德氏乳酸桿菌、凝結芽孢桿菌以及啤酒酵母菌發酵處理得到的發酵豆粕,揮發性鹽基氮含量低于行業標準含,同時有豐富的活菌數、芽孢桿菌、乳酸桿菌以及有益菌酵母菌。除此之外,由于一些未知的營養因子和維生素的存在,在一定程度上,發酵豆粕可以提高豆粕的營養價值,并促進動物的生長。

  綜上所述,使抗營養因子失活最常用的方法就是熱處理中操作方便的膨化法,豆粕中的部分抗營養因子也能夠得以消除,但同時也會使豆粕中的氨基酸與蛋白質含量降低,并且豆粕的生物學活性和營養效價都會因加熱不足或加熱過度而降低。最為徹底的降解大豆抗營養因子的方法就是微生物發酵處理法。比豆粕更優良的蛋白源就是微生物發酵豆粕。微生物發酵也是生產中較理想的豆粕前處理方法,生產過程安全環保,無需添加化學試劑或者加熱,還可以提高豆粕的營養價值,使產品中含有豐富的有益菌,并降低霉菌毒素含量和去除抗營養因子。

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