购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

一、豆粕应用及相关预处理技术

豆粕中含蛋白质43%左右,赖氨酸2.5%~3.0%,色氨酸0.6%~0.7%,蛋氨酸0.5%~0.7%,胱氨酸0.5%~0.8%,胡萝卜素较少,仅0.2~0.4毫克/千克,核黄素3~6毫克/千克,酸15~30毫克/千克,胆碱2 200~2 800毫克/千克。豆粕中较缺乏蛋氨酸,粗纤维主要来自豆皮,无氮浸出物主要是二糖、三糖、四糖,淀粉含量低,矿物质含量低,钙少磷多,维生素A、维生素B 1 、维生素B 2 较少。

蛋白质指标是饲料业中最为看重的指标,业内人士普遍认为,蛋白质含量越高,饲料的质量就越好。去皮豆粕以48.5%的高蛋白含量使饲料中其他添加剂的投入大为减少,提高了出肉率。豆粕中还富含多种氨基酸,能充分满足不同家畜和家禽对不同营养的需要,从氨基酸组成和消化率角度来看,豆粕是优秀的植物性蛋白原料。豆粕中还含有碳水化合物、低聚糖,低聚糖不能直接被牲畜吸收,但是却可以利用技术将抗营养因子控制在一定范围内。此外,豆粕还可为家畜提供必需的维生素。尽管豆粕中也含有血细胞凝集素、皂素等不利于营养吸收的成分,但是这些成分会在高温、高湿的生产过程中减少。

一般猪饲料中蛋白质的主要来源是豆粕,但在猪的不同生长阶段应用豆粕的量及形式不同。仔猪阶段蛋白质需求比例高,但其肠道消化吸收能力弱,一般采用发酵豆粕或膨化豆粕,提高吸收利用效率。随着猪日龄增加,蛋白质需求比例逐步降低,豆粕添加比例也随之降低。在以往育肥猪饲料中,有时也会加入动物性蛋白作为额外的蛋白质添加剂。近年来,随着饲养成本的持续高涨及蛋白饲料资源的短缺,80%的豆粕需要进口,为了减少对进口的依赖,一方面需要创新技术进行豆粕的预消化预处理,提升豆粕的利用效率,减少向环境中排出氮等,另一方面则积极探索可替代豆粕的原料。

1.预处理方式

目前,豆粕预处理方式主要有4种方式。

(1)发酵豆粕

发酵豆粕是普通豆粕经微生物发酵,大豆蛋白被有效降解为利于动物吸收的氨基酸、小肽及多种生物活性因子,且豆粕中抗营养因子被最大限度消除的一种功能性蛋白源。发酵能够提高豆粕中的蛋白质营养水平,均衡氨基酸组成,对动物的生长性能、消化吸收、饲料利用和免疫功能具有积极作用。具体发酵参数为复合益生菌(酿酒酵母∶米曲霉∶枯草芽孢杆菌=5∶1∶2)总添加量为0.5%,蛋白酶添加量为0.01%,料水比1∶0.4,发酵时间为48小时。酶菌协同作用可进一步提高发酵豆粕中可利用氮的质量。采用黑曲霉、米曲霉复合菌株固态发酵法生产豆粕饲料,接种总量0.75%,麸皮添加量5%,牛肉膏添加量0.2%,发酵温度30℃,发酵时间43小时,粗蛋白质量分数可达54.23%,蛋白酶活力达到776.2单位/克。将乳仔猪日粮中的豆粕完全用发酵豆粕替代,结果表明,仔猪的腹泻率显著降低( P <0.05),日增重提高了21%,采食量提高了12%,饲料转化率提高了8%。更有研究发现,在保持相同营养水平和乳糖含量下,发酵豆粕可以替代部分脱脂奶粉,在乳仔猪日粮中的添加量可以达10%。这是因为发酵豆粕的蛋白质含量提高了,其中的抗营养因子消除,有利于消化吸收,因而减少了饲料中豆粕用量,节约了蛋白饲料资源。

(2)酶解豆粕

酶解作为一种饲料预消化技术,可以有效去除饲料中的抗营养因子,对提高饲料利用率起到积极作用。针对豆粕中不同的抗营养因子采用不同的酶进行降解或消除是目前饲料预消化领域的研究热点之一。酶解的主要目的是消除豆粕中抗原蛋白、寡糖、非淀粉多糖和植酸等抗营养因子,提高消化吸收效率。豆粕中含有的抗原蛋白是引起动物过敏反应和炎症的重要原因之一,占豆粕蛋白质的70%以上。酶解豆粕常用的蛋白酶主要包括碱性蛋白酶、角蛋白酶、风味蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶等,选择合适的酶和酶解方法可以大大降低抗原蛋白的致敏性。应用角蛋白酶体外酶解豆粕麦麸, β -伴大豆球蛋白和大豆球蛋白的降解效率均达20.0%,提高了消化吸收率;利用耐酸产蛋白酶芽孢杆菌在适宜条件下固体发酵豆粕30天后,酸溶蛋白相对含量提高了127.6%。在pH为9.0、50℃条件下用角蛋白酶酶解豆粕6小时后,其可溶性蛋白和酸溶蛋白含量均显著增加,产生分子量<5 000道尔帕的小肽占比83.71%。试验显示,经角蛋白酶酶解3小时后的豆粕,酸溶蛋白相对含量提高了647.0%,占粗蛋白含量的58.54%,远高于《饲料原料 发酵豆粕》(NY/T 2218—2012)质量标准中酸溶蛋白相对含量不得低于8%的规定。饲料中小肽含量的增加可以提高饲养动物对营养的吸收利用率,促进动物肠道的早期发育并提高免疫能力。因此,酶解豆粕中酸溶蛋白含量大幅度增加,对提升饲料的功能和价值是有利的。豆粕经 α -半乳糖苷酶预处理后,可大量去除水苏糖(54%)和棉子糖(69%),提高饲料的营养价值,破坏细胞壁的完整性,促进细胞内营养物质的释放,有助于动物对饲料的吸收利用。另外,添加非淀粉多糖复合酶有助于阿拉伯木聚糖、甘露聚糖、果胶等抗营养因子的降解。

(3)微波预处理

除了发酵、酶解外,微波预处理也是一种比较环保的预处理方式。经过微波预处理后的脱脂豆粕,其酶解工艺在适宜条件下的水解度值为30.46%,比未经预处理(12.01%)的要高18.45%。经过响应面优化的微波处理条件为功率414瓦、温度79.6℃、底物质量分数2%和处理时间111秒。微波处理技术要好于加热处理技术,微波对脱脂豆粕蛋白有热变性,使得其暴露酶切位点,而且还能使得蛋白质分子在电磁场中发生震动,导致蛋白质结构变得松散,有利于蛋白酶酶解。微波预处理适合于酶解预处理,也可用于提取大豆中的生理活性物质或者用于提高大豆蛋白的水溶性,使得蛋白质更加有利于饲养动物的消化吸收。

(4)挤压预处理

片状低温食用豆粕用粉碎机磨成粉后,使用智能型双螺杆挤压机将原料在稳定条件下进行挤压预处理。经挤压预处理后,初步破坏豆粕二级结构,增大持水性,得到内部结构疏松的豆粕。挤压参数如下:物料含水量46%,螺杆转速201转/分,喂料速度21.8千克/小时,机筒温度99.5℃。在此条件下,豆粕持水率为2.12。红外光谱显示豆粕中大豆蛋白 β -折叠含量增加,扫描电镜显示豆粕内部球状紧密结构变成片状孔洞结构,在一定程度上达到了预处理效果。

2.植物性蛋白原料替代豆粕

(1)菜籽粕

菜籽粕粗蛋白含量低于豆粕,蛋氨酸含量高,赖氨酸和精氨酸含量低,消化率较差;可与棉籽粕进行合理搭配,改善氨基酸组成。普通菜籽粕可替代40%~50%的豆粕,双低菜籽粕替代比例为60%~80%。菜籽粕有效能值偏低,替代豆粕时需要适量添加油脂。

(2)棉籽粕

普通棉籽粕粗蛋白含量低于豆粕,含有游离棉酚和环丙烯脂肪酸等抗营养因子;脱酚棉籽粕粗蛋白含量与豆粕相当或略高,精氨酸含量高于其他粕原料,但赖氨酸含量远低于豆粕。棉籽粕可与菜籽粕等其他粕组合使用,改善氨基酸组成。普通棉籽粕可替代30%~40%的豆粕,脱酚棉籽粕蛋白替代比例为60%~80%。

(3)花生粕

花生粕粗蛋白含量与豆粕相当,精氨酸含量很高,但缺乏蛋氨酸、赖氨酸和色氨酸,氨基酸消化率低;所含矿物质中钙少磷多,且磷多属植酸磷;易受黄曲霉毒素污染,使用时需要注意防霉。花生粕在猪饲料中用量一般不超过10%,在肉鸡饲料中用量前期一般不超过5%、后期不超过10%,在产蛋鸡饲料中用量一般不超过8%。

(4)葵花粕

葵花粕中蛋氨酸含量高,赖氨酸和苏氨酸含量低,氨基酸消化率大多比豆粕低,最好与豆粕同时使用以使氨基酸平衡。未脱壳的葵花粕纤维含量高,在生长育肥猪和肉鸡饲料中用量一般不超过5%,在产蛋鸡和母猪饲料中用量一般不超过10%;脱壳处理后的葵花粕可适当加大用量,在生长育肥猪饲料中用量可达20%。

(5)芝麻粕

芝麻粕粗蛋白含量和氨基酸消化率与豆粕相似,精氨酸含量高,在猪鸡饲料中可添加比例在15%左右。

(6)玉米加工副产物

玉米加工副产物中的喷浆玉米皮、玉米蛋白粉、玉米胚芽粕可部分替代豆粕。喷浆玉米皮蛋白含量在20%以上,但使用时要注意防止真菌毒素污染;玉米蛋白粉纤维含量低,粗蛋白含量在60%以上,但50%以上的蛋白质为醇溶蛋白,利用率较低,且氨基酸组成不平衡,蛋氨酸和谷氨酸含量高,赖氨酸和色氨酸缺乏,替代部分豆粕时需补充必需氨基酸;玉米胚芽粕粗蛋白含量在30%以上,但纤维含量高,缺乏赖氨酸、色氨酸和组氨酸,替代豆粕时要注意补充相应氨基酸。玉米加工副产物在猪饲料中用量一般不超过15%,其中,玉米蛋白粉一般在颗粒饲料中使用(粉状饲料不超过5%),玉米胚芽粕在母猪饲料中用量可达20%。

(7)干全酒精糟(DDGS)

DDGS蛋白含量在26%以上,赖氨酸和色氨酸含量不足,叶黄素含量高。玉米DDGS脂肪含量在10%以上,且亚油酸比例高,可弥补因使用麦类原料导致的日粮亚油酸不足。DDGS在仔猪饲料中用量一般不超过10%,在生长育肥猪饲料中用量一般不超过20%。

(8)棕榈粕

棕榈粕粗蛋白含量低于豆粕,缺乏赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸,纤维含量较高,在平衡日粮氨基酸基础上可部分替代豆粕。棕榈粕在猪饲料中用量一般不超过5%。

(9)亚麻粕、胡麻粕

亚麻粕和胡麻粕粗蛋白及氨基酸含量与菜籽粕相似,蛋氨酸与胱氨酸含量少,粗纤维含量约8%。亚麻粕与胡麻粕因含氢氰酸,用量不宜过高,在猪日粮中可添加5%~6%。

(10)其他植物性蛋白原料

根据部分地区养殖传统和饲料资源特点,可选择区域特色的植物性蛋白原料少量替代豆粕,如苜蓿、饲料桑、构树、辣木等。将植物茎叶进行干燥与粉碎制成草粉后适量添加,同时要配合使用纤维素酶等酶制剂,猪日粮中添加量一般不超过5%(具体见第五章)。

3.动物(昆虫)蛋白替代豆粕

动物(昆虫)蛋白替代豆粕也是降低粮食型蛋白饲料资源使用量的一种有效途径(具体见第三章)。 GI47ifUoHo0XTZXHfEOgoAZcQHWd5LUlxgFaeHIlMuGZX/RMUtlIhgMXTRo7m0Z+

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×