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豆粕是棉籽粕、花生粕、菜籽粕等12種動植物油粕飼料產品中產量最大,用途最廣的一種。作為一種高蛋白質,豆粕是制作牲畜與家禽飼料的主要原料,還可以用于制作糕點食品,健康食品以及化妝品和抗菌素原料。

大約85%的豆粕被用于家禽和豬的飼養(yǎng),豆粕內含的多種氨基酸適合于家禽和豬對營養(yǎng)的需求。實驗表明,在不需額外加入動物性蛋白的情況下,僅豆粕中所含有的氨基酸就足以平衡家禽和豬的營養(yǎng),從而促進牲畜的營養(yǎng)吸收。在家禽和生豬飼養(yǎng)中,豆粕得到了最大限度的利用。只有當棉籽粕和花生粕的單位蛋白成本遠低于豆粕時才會被考慮到使用。事實上,豆粕已經成為其它蛋白源比較的基準品。

在奶牛的飼養(yǎng)過程中,味道鮮美、易于消化的豆粕能夠提高出奶量。在肉用牛的飼養(yǎng)中,豆粕也是最重要的油籽粕之一。豆粕還被用于制成寵物食品。玉米、豆粕的簡單混合食物與使用高動物蛋白制成的食品具有相同的價值。豆粕也被廣泛地應用于水產養(yǎng)殖業(yè)中。豆粕中含有的多種氨基酸能夠充分滿足魚類對氨基酸的特殊需要。

豆餅和豆粕中粗蛋白質含量高達30~50%,是動物主要的蛋白質飼料之一,但未經處理的豆餅、豆粕中含有抗胰蛋白酶、尿毒酶、皂角苷、甲狀腺腫誘發(fā)因子等,對動物及飼料的消化利用會產生不良影響。將菜籽餅、棉籽殼、豆粕等用飼料發(fā)酵劑除毒脫毒發(fā)酵成飼料的操作方法如下:

首先,剔除霉爛變質的原料,并將棉籽殼、菜籽餅、豆粕等宜切碎或粉碎,菜籽餅棉籽殼豆粕等蛋白質型飼料不宜單獨發(fā)酵,應添加部分玉米粉等能量飼料共同發(fā)酵;再將商用飼料發(fā)酵劑(千分之二)用米糠、玉米粉、麥麩等稀釋后再全部撒入到物料中,確保物料混勻;然后再加水拌勻,物料含水量控制在65%左右,判斷辦法:手抓一把物料能成團,指縫見水不滴水,落地即散為宜,水多不易升溫,水少難發(fā)酵;加水拌勻后隨即裝入缸、筒、池、塑料袋等容器中,物料應完全密封但不能壓緊,當使用密封性不嚴的容器發(fā)酵時,外面應加套,可扎緊密封的塑料袋,注意密封過程中不能拆開翻倒,在自然氣溫下密封發(fā)酵2~3天,等有酒香氣或泥土味時表明發(fā)酵完成,即可飼喂。發(fā)酵好的成品在每次取料飼喂后應注意立即密封。

1、易吸收利用:豆粕經益生菌發(fā)酵水解,產生大量具有獨特生理活性功能的活性肽。分子量低于5000的小肽混合物為產品的主要成分,易消化、吸收快、抗原性低,有效刺激腸道內有益菌的增殖,調節(jié)體內微生態(tài)菌群的結構,增加整個消化道對飼料營養(yǎng)物質的分解、合成、吸收和利用。

2、防病:發(fā)酵豆粕中大量的高效益生菌在動物體內可抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長繁殖,保持腸道內微生態(tài)環(huán)境處于平衡、穩(wěn)定狀態(tài),避免腸道疾病發(fā)生。

3、提高飼料利用率:發(fā)酵豆粕富含多種微生物酶類如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等,可補充機體內源酶不足,加強了營養(yǎng)物質的消化,提高動物對飼料蛋白質和能量的利用率。

4、促生長:發(fā)酵豆粕富含多種營養(yǎng)物質如乳酸、維生素、氨基酸、未知促生長因子等,具有特有的發(fā)酵香味,適口性好,增加動物的采食量。乳酸還可調節(jié)幼畜腸道PH值,節(jié)省飼料中酸化劑的費用,參與機體的新陳代謝,促進生長。

豆粕一般呈不規(guī)則碎片狀,顏色為淺黃色至淺褐色,味道具有烤大豆香味。豆粕的主要成分為:蛋白質40%~48%,賴氨酸2.5%~3.0%,色氨酸0.6%~0.7%,蛋氨酸0.5%~0.7%。

人們把對營養(yǎng)物質的消化、吸收和利用產生不利影響以及使人和動物產生不良生理反應的物質,統(tǒng)稱為抗營養(yǎng)因子(antinutritional factors,ANFs)。人們很早就發(fā)現(xiàn)直接攝入豆科籽實會導致人和動物產生胰腺腫大、過敏反應、生長緩慢、日糧養(yǎng)分利用率下降以及一些不良生理反應的現(xiàn)象,這些生理反應是由大豆中含有的多種抗營養(yǎng)因子共同介導。從二十世紀初期,人們就開始了對大豆中抗營養(yǎng)因子的研究,并隨著物理學、化學、免疫學、分子生物學等相關研究技術的發(fā)展逐步深入,成為動物營養(yǎng)研究的熱點領域之一。多年來,人們對大豆中各種抗營養(yǎng)因子使動物產生的生理反應進行了大量研究,其效應會因抗營養(yǎng)因子的種類、含量以及動物的種類等的不同而有很大差異。

根據(jù)對飼料營養(yǎng)價值和動物生物學反應,將大豆中抗營養(yǎng)因子分為以下六類:

1、降低蛋白質消化率和利用率的因子(蛋白酶抑制因子、糜蛋白酶抑制因子、凝集素等);

2、降低碳水化合物消化率因子(酚類化合物如單寧和寡糖等);

3、影響礦物質利用率的因子(植酸);

4、影響維生素活性或增加動物維生素需求量的因子,包括抗維生素A、維生素D、維生素E和維生素B12等因子;

5、刺激免疫體系的因子(抗原蛋白)以及其它一些抗營養(yǎng)因子(致甲狀腺腫因子、皂甙、異黃酮和生氰糖甙等);

6、飼料中具有毒素作用的因子(凝集素)。

大豆中抗營養(yǎng)因子是影響大豆蛋白源在飼料中使用的主要因素,要提高大豆蛋白源在飼料中的使用量,必須采取合適的措施進行處理,使大豆抗營養(yǎng)因子失活、鈍化。世界范圍內對降低或消除大豆蛋白抗營養(yǎng)因子問題的研究在不斷完善,通常采用物理、化學和生物學等方法進行鈍化處理。

生物學處理

生物學方法是通過添加適宜酶制劑或用微生物發(fā)酵處理以分解大豆中的抗營養(yǎng)因子。

1、酶制劑處理法

酶制劑有單一酶制劑和復合酶制劑。植酸酶是應用最廣泛的單一酶制劑,能水解植酸和植酸鹽,釋放磷并使植酸抗營養(yǎng)作用消失;復合酶制劑如NSP 酶(非淀粉多糖酶),就能對多種ANF起作用,最大限度發(fā)揮飼料作用(趙林果等,2001)。但對酶制劑的耐受性、穩(wěn)定性、影響酶制劑作用的外在因素等問題還有待進一步的研究與開發(fā)。另外,酶制劑處理時,添加酶的量要適量,過量會擾亂消化道的正常消化機能而產生不良作用。

2、生物發(fā)酵處理

微生物在發(fā)酵過程中可產生水解酶、發(fā)酵酶和呼吸酶,可以消除植物蛋白原料中的抗營養(yǎng)物質,有利于動物的消化吸收。另外,微生物在發(fā)酵過程中還將大部分動物不能直接利用的植酸等無機鹽轉化為細胞中的有機鹽,不僅提高了利用率,還可降低飼料中總磷等的含量,減少飼料對養(yǎng)殖環(huán)境的污染。發(fā)酵法具有以下特點:能對多種抗營養(yǎng)因子產生去毒效果;對營養(yǎng)組分體外降解,大幅提高各營養(yǎng)成分的消化吸收率;發(fā)酵處理可明顯提高大豆的適口性,有一定的誘食效果。采用獨特的菌種和發(fā)酵工藝,微生物發(fā)酵過程中分泌的蛋白酶使大豆蛋白被分解成小分子蛋白和小肽分子。生物發(fā)酵過程中,微生物大量增殖,其結果不僅提高了發(fā)酵大豆蛋白基料的蛋白質水平,而且部分大豆蛋白質發(fā)酵時轉化為菌體蛋白,這本身也改變了大豆蛋白質的營養(yǎng)品質(李紹章等,2004)。微生物發(fā)酵處理已有產品問世,但對產品的品質控制、發(fā)酵工藝參數(shù)控制以及規(guī)�；�生產方面良莠不齊。陳名洪等(2008)以脫脂豆粕粉為原料,使用具有產蛋白酶能力的菌株CHD21為生產菌種進行發(fā)酵。以水解度作為指標,對菌株CHD2發(fā)酵降解豆粕的條件進行了優(yōu)化。

3、育種法

通過植物育種途徑,培育低抗營養(yǎng)因子或無抗營養(yǎng)因子的植物品種以及改善大豆蛋白品質,但這些大豆的產量相對較低,所以推廣難度相對較大。另外一方面是通過動物育種,提高家畜對抗營養(yǎng)因子的耐受性;通過轉基因培育能分泌消化抗營養(yǎng)因子的品系,達到消除抗營養(yǎng)因子對畜禽的抗營養(yǎng)作用。但存在產量低、抗病害能力降低、周期長、投資大等問題。

物理處理

物理處理的方法主要包括熱處理方法和機械加工方法。

1、熱處理方法

自1917年,Osborne和Mendel報道蒸煮大豆可以改善小鼠的生長性能以來,人們對大豆營養(yǎng)因子的熱穩(wěn)定性進行了大量研究,結果表明:胰蛋白酶抑制因子、糜蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶、致甲狀腺腫因子及抗維生素因子具有對熱敏感的特性,而皂甙、單寧、異黃酮、寡糖、致過敏反應蛋白及植酸等對熱較穩(wěn)定(李德發(fā),2003)。所以熱處理技術對蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶等熱敏性抗營養(yǎng)因子有很好的鈍化效果,也是研究最為深入、應用最為廣泛的鈍化技術。熱處理主要分為濕熱法和干熱法(鄭愛娟等,2002)。

進行熱處理時,必須保證熱處理的強度適宜。加熱不足則抗營養(yǎng)因子破壞不夠;加熱過度則氨基酸利用率下降,會降低蛋白質的生物學效率。實際生產中多以測定脲酶活性判斷胰蛋白因子的鈍化程度,反應加熱不足;采用蛋白溶解度作為判斷大豆或豆粕加熱過度的指標。

2、機械加工處理

機械加工包括粉碎、去殼、脫種皮等,很多抗營養(yǎng)因子主要存在于作物種子表皮層,通過機械加工處理使之分離,即可大為減少抗營養(yǎng)作用。此方法簡單有效,但廢棄種皮的處理是一個大問題。

化學處理

化學處理的原理為化學物質與抗營養(yǎng)因子分子中的二硫鍵結合,使其分子結構改變而失去活性。使用的化學物質包括硫酸鈉、硫酸銅、硫酸亞鐵和其它一些硫酸鹽。多年來,人們在用化學方法鈍化抗營養(yǎng)因子方面取得了較大的進展。張建云等(1999)研究表明,5%的尿素加20%水處理30 d的效果最好,胰蛋白酶抑制劑活性降低78.55%,飼料中加入適量蛋氨酸或膽堿作為甲基供體,可使單寧甲基化,促使其排出體外�；瘜W方法對不同的抗營養(yǎng)因子均有一定的效果,可節(jié)省設備與資源,但最大的障礙是化學物質殘留和環(huán)境污染的問題,因此生產中不應大量使用。

總結以上鈍化抗營養(yǎng)因子的方法,從鈍化的有效性,實用性出發(fā),熱處理是應用最廣泛的方法,但在工藝上仍需繼續(xù)精進,且對于熱穩(wěn)定性高或熱加工不足以有效地滅活的抗營養(yǎng)因子,人們必須要不斷地研究新的方法加以消除。大豆優(yōu)良品種的選育是消除抗營養(yǎng)因子的根本,培育專門化品種解決大豆及豆制品適口性和品質問題,然而要達到理想的結果,尚需很長時間的努力。至于化學鈍化,與生產應用尚有距離,還應特別關注化學鈍化試劑的安全性問題。由于豆粕蛋白來源量大,相對于魚粉來講價格較低,是飼料配比中主要的蛋白來源,因此能夠利用生物酶體例如微生物發(fā)酵產生的酶類來大量去除大豆抗營養(yǎng)因子,增加豆制品的適口性及有機體對豆制品的消化率,降低抗營養(yǎng)因子,亦能夠為大豆及其制品的生產節(jié)省大量費用的比較切實可行的辦法就是將豆粕進行發(fā)酵。

豆粕的用量越來越大,價格也比其他粕類價格高,雖然摻假現(xiàn)象比較少但現(xiàn)實中還是存在摻假豆粕的現(xiàn)象。下面是一些鑒別方式

外觀鑒別法: 對飼料的形狀、顆粒大小、顏色、氣味、質地等指標進行鑒別。豆粕呈片狀或粉狀,有豆香味。純豆粕呈不規(guī)則碎片狀,淺黃色到淡褐色,色澤一致,偶有少量結塊,聞有豆粕固有豆香味。反之,如果顏色灰暗、顆粒不均、有霉變氣味的,不是好豆粕。而摻入了沸石粉、玉米等雜質后,顏色淺淡,色澤不一,結塊多,可見白色粉末狀物,聞之稍有豆香味,摻雜量大的則無豆香味。如果把樣品粉碎后,再與純豆粕比較,色差更是顯而易見。在粉碎過程中,假豆粕粉塵大,裝入玻璃窗口中粉塵會粘附于瓶壁,而純豆粕無此現(xiàn)象。用牙咬豆粕發(fā)粘,玉米粉則脆而有粉末。

外包裝檢查法: 顆粒細、容量大、價格廉,這是絕大多數(shù)摻雜物所共同的特點。飼料中摻雜了這類物質后,必定是包裝體積小,而重量增加。豆粕通常以60公斤包裝,而摻入了大量沸石之類物質后,包裝體積比正常小。

水浸法: 取需檢驗的豆粕(餅)25克,放入盛有250毫升水的玻璃杯中浸泡2-3小時,然后用手輕輕搖晃則可看出豆粕(碎餅)與泥沙分層,上層為豆粕,下層為泥沙。

顯微鏡檢查法: 取待檢樣品和純豆粕樣品各一份,置于培養(yǎng)皿中,并使之分散均勻,分別放于顯微鏡下觀察。在顯微鏡下可觀察到:純豆粕外殼內外表面光滑,有光澤,并有被針刺時的印記,豆仁顆粒無光澤,不透明,呈奶油色;玉米粒皮層光滑,并半透明,并帶有似指甲紋路和條紋,這是玉米粒區(qū)別于豆仁的顯著特點。另外,玉米粒的顏色也比豆仁深,呈桔紅色。

碘酒鑒別法: 取少許豆粕(餅)放在干凈的瓷盤中,鋪薄鋪平,在其上面滴幾滴碘酒,過1分鐘,其中若有物質變成藍黑色,說明摻有玉米、麩皮、稻殼等。

容重測量鑒別法: 飼料原料都有一定的容重,如果有摻雜物,容重就會發(fā)生改變。因此,測定容重也是判斷豆粕是否摻假的方法之一。具體方法為:用四分法取樣,然后將樣品非常輕而仔細地放入1000ml的量筒內,使之正好到1000ml刻度處,用匙子調整好容積,然后將樣品從量筒內倒出,并稱量。每一樣品重復做3次,取其平均值為容量,單位為g/l。一般純大豆粕容重為594.1g/l-610.2g/l,將所測樣品容重與之相比,若超出較多,說明該豆粕摻假。

生熟豆粕檢查法: 飼料應用熟豆餅做原料,而不用生豆餅,因生豆餅含有抗胰蛋白酶、皂角素等物質,影響畜禽適口性及消化率。方法是取尿素0.1克置于250ml三角瓶中,加入被測豆粕粉0.1克,加蒸餾水至100ml升,蓋上瓶塞于45℃水中溫熱1小時。取紅色石蕊試紙一條浸入此溶液中,如石蕊試紙變藍色,表示豆粕是生的,如試紙不變色,則豆粕是熟的。

分級

按照國家標準,豆粕分為三個等級,一級豆粕、二級豆粕和三級豆粕。從國內豆粕現(xiàn)貨市場的情況看,國內豆粕加工總量(不含進口豆粕)大約為1000萬噸,其中一級豆粕大約占20%,二級豆粕占75%左右,三級豆粕約占5%,三個等級豆粕流通量的變化主要與大豆的品質有關。從不同等級豆粕的市場需求情況來看,國內少數(shù)有實力的大型飼料廠在使用一級豆粕,大多數(shù)飼料廠主要使用二級豆粕(蛋白質含量43%),二級豆粕仍是國內豆粕消費市場的主流產品,三級豆粕已經很少使用。豆粕廣泛使用于飼料加工,豬雞鴨飼料使用比例在20%——30%。

檢驗

感官性狀

淺黃色不規(guī)則碎片狀,色澤一致,新鮮,有豆粕的特殊香味。無發(fā)酵、霉變、結塊、蟲蛀及異味異臭。不許摻入大豆粕以外的物質,若加入抗氧化劑、防霉劑等添加物時應做相應說明。

質量指標

水分:≤13.0%(南方)水分:≤13.5%(北方)粗蛋白質≥43.0%

粗纖維≤5.0% 粗灰分≤6.0% 蛋氨酸≥0.6% 賴氨酸≥2.5%

0.05Nmg/分鐘.克≤尿酶活性≤0.3Nmg/分鐘.克 70%≤蛋白質溶解度≤85%3。

衛(wèi)生指標

DDT(mg/kg)≤0.02

豆粕作為大豆提取豆油后的一種副產品,也是很重要的一種期貨商品。作為蛋白飼料,是畜禽的主食,不易被替代;作為重要的期貨交易品種,使得其價格波動的影響范圍廣、沖擊面大。

影響豆粕價格的因素是復雜多變的,整體上豆粕價格受宏觀經濟環(huán)境走勢影響主流價格,受豆粕供求關系影響主要波動幅度,受周邊相關產品或者替代品制約波動。在中國,大豆主產區(qū)在黑龍江,由于大豆不算主糧,不像玉米、水稻、小麥,享受國家保護性的收儲政策,種植面積不斷減少。2012年大豆出口國——美國、巴西、阿根廷遭遇的惡劣天氣,致使大豆產量銳減。七八月份美國農業(yè)部連續(xù)兩個月調低大豆產量預測,豆價隨之飆升,并直接影響到中國國內豆粕價格。此后中國國內豬飼料豆粕價格一路飛漲,甚至遠高過人們餐桌上的主食——糧食和面粉的價格。如:早秈稻每噸價格僅2800元,小麥每噸2500元,而現(xiàn)貨市場上豆粕價格已達4500元一噸。

2019年9月10日,阿根廷政府宣布,中國將首次從阿根廷進口飼料豆粕。