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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(chǎn)品中產(chǎn)量最大,用途最廣的一種。作為一種高蛋白質(zhì),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(nèi)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(dāng)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(jīng)成為其它蛋白源比較的基準(zhǔn)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(yīng)用于水產(chǎn)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(zhì)含量高達30~50%,是動物主要的蛋白質(zhì)飼料之一,但未經(jīng)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(chǎn)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?fàn)�變質(zhì)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(zhì)型飼料不宜單獨發(fā)酵,應(yīng)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(yīng)完全密封但不能壓緊,當(dāng)使用密封性不嚴(yán)的容器發(fā)酵時,外面應(yīng)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(yīng)注意立即密封。

1、易吸收利用:豆粕經(jīng)益生菌發(fā)酵水解,產(chǎn)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(chǎn)品的主要成分,易消化、吸收快、抗原性低,有效刺激腸道內(nèi)有益菌的增殖,調(diào)節(jié)體內(nèi)微生態(tài)菌群的結(jié)構(gòu),增加整個消化道對飼料營養(yǎng)物質(zhì)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(nèi)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(nèi)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(nèi)源酶不足,加強了營養(yǎng)物質(zhì)的消化,提高動物對飼料蛋白質(zhì)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(zhì)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(diào)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(zhì)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(zhì)的消化、吸收和利用產(chǎn)生不利影響以及使人和動物產(chǎn)生不良生理反應(yīng)的物質(zhì),統(tǒng)稱為抗?fàn)I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(dǎo)致人和動物產(chǎn)生胰腺腫大、過敏反應(yīng)、生長緩慢、日糧養(yǎng)分利用率下降以及一些不良生理反應(yīng)的現(xiàn)象,這些生理反應(yīng)是由大豆中含有的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子共同介導(dǎo)。從二十世紀(jì)初期,人們就開始了對大豆中抗?fàn)I養(yǎng)因子的研究,并隨著物理學(xué)、化學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)等相關(guān)研究技術(shù)的發(fā)展逐步深入,成為動物營養(yǎng)研究的熱點領(lǐng)域之一。多年來,人們對大豆中各種抗?fàn)I養(yǎng)因子使動物產(chǎn)生的生理反應(yīng)進行了大量研究,其效應(yīng)會因抗?fàn)I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(xué)反應(yīng),將大豆中抗?fàn)I養(yǎng)因子分為以下六類:

1、降低蛋白質(zhì)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(zhì)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?fàn)I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?fàn)I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?fàn)I養(yǎng)因子失活、鈍化。世界范圍內(nèi)對降低或消除大豆蛋白抗?fàn)I養(yǎng)因子問題的研究在不斷完善,通常采用物理、化學(xué)和生物學(xué)等方法進行鈍化處理。

生物學(xué)處理

生物學(xué)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?fàn)I養(yǎng)因子。

1、酶制劑處理法

酶制劑有單一酶制劑和復(fù)合酶制劑。植酸酶是應(yīng)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?fàn)I養(yǎng)作用消失;復(fù)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(chǎn)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(chǎn)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?fàn)I養(yǎng)物質(zhì),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(zhuǎn)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?fàn)I養(yǎng)因子產(chǎn)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(jié)果不僅提高了發(fā)酵大豆蛋白基料的蛋白質(zhì)水平,而且部分大豆蛋白質(zhì)發(fā)酵時轉(zhuǎn)化為菌體蛋白,這本身也改變了大豆蛋白質(zhì)的營養(yǎng)品質(zhì)(李紹章等,2004)。微生物發(fā)酵處理已有產(chǎn)品問世,但對產(chǎn)品的品質(zhì)控制、發(fā)酵工藝參數(shù)控制以及規(guī)�；�生產(chǎn)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(chǎn)蛋白酶能力的菌株CHD21為生產(chǎn)菌種進行發(fā)酵。以水解度作為指標(biāo),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?fàn)I養(yǎng)因子或無抗?fàn)I養(yǎng)因子的植物品種以及改善大豆蛋白品質(zhì),但這些大豆的產(chǎn)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?fàn)I養(yǎng)因子的耐受性;通過轉(zhuǎn)基因培育能分泌消化抗?fàn)I養(yǎng)因子的品系,達到消除抗?fàn)I養(yǎng)因子對畜禽的抗?fàn)I養(yǎng)作用。但存在產(chǎn)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?fàn)I養(yǎng)因子的熱穩(wěn)定性進行了大量研究,結(jié)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(yīng)蛋白及植酸等對熱較穩(wěn)定(李德發(fā),2003)。所以熱處理技術(shù)對蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶等熱敏性抗?fàn)I養(yǎng)因子有很好的鈍化效果,也是研究最為深入、應(yīng)用最為廣泛的鈍化技術(shù)。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?fàn)I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(zhì)的生物學(xué)效率。實際生產(chǎn)中多以測定脲酶活性判斷胰蛋白因子的鈍化程度,反應(yīng)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(biāo)。

2、機械加工處理

機械加工包括粉碎、去殼、脫種皮等,很多抗?fàn)I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?fàn)I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(xué)處理

化學(xué)處理的原理為化學(xué)物質(zhì)與抗?fàn)I養(yǎng)因子分子中的二硫鍵結(jié)合,使其分子結(jié)構(gòu)改變而失去活性。使用的化學(xué)物質(zhì)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(xué)方法鈍化抗?fàn)I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(xué)方法對不同的抗?fàn)I養(yǎng)因子均有一定的效果,可節(jié)省設(shè)備與資源,但最大的障礙是化學(xué)物質(zhì)殘留和環(huán)境污染的問題,因此生產(chǎn)中不應(yīng)大量使用。

總結(jié)以上鈍化抗?fàn)I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(yīng)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?fàn)I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?fàn)I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(zhì)問題,然而要達到理想的結(jié)果,尚需很長時間的努力。至于化學(xué)鈍化,與生產(chǎn)應(yīng)用尚有距離,還應(yīng)特別關(guān)注化學(xué)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(chǎn)生的酶類來大量去除大豆抗?fàn)I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?fàn)I養(yǎng)因子,亦能夠為大豆及其制品的生產(chǎn)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(zhì)地等指標(biāo)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(jié)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(zhì)后,顏色淺淡,色澤不一,結(jié)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(zhì)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(zhì)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(nèi)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(zhì)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(nèi),使之正好到1000ml刻度處,用匙子調(diào)整好容積,然后將樣品從量筒內(nèi)倒出,并稱量。每一樣品重復(fù)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(yīng)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(zhì),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?zé)?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(biāo)準(zhǔn),豆粕分為三個等級,一級豆粕、二級豆粕和三級豆粕。從國內(nèi)豆粕現(xiàn)貨市場的情況看,國內(nèi)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(zhì)有關(guān)。從不同等級豆粕的市場需求情況來看,國內(nèi)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(zhì)含量43%),二級豆粕仍是國內(nèi)豆粕消費市場的主流產(chǎn)品,三級豆粕已經(jīng)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(jié)塊、蟲蛀及異味異臭。不許摻入大豆粕以外的物質(zhì),若加入抗氧化劑、防霉劑等添加物時應(yīng)做相應(yīng)說明。

質(zhì)量指標(biāo)

水分:≤13.0%(南方)水分:≤13.5%(北方)粗蛋白質(zhì)≥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(zhì)溶解度≤85%3。

衛(wèi)生指標(biāo)

DDT(mg/kg)≤0.02

豆粕作為大豆提取豆油后的一種副產(chǎn)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(fù)雜多變的,整體上豆粕價格受宏觀經(jīng)濟環(huán)境走勢影響主流價格,受豆粕供求關(guān)系影響主要波動幅度,受周邊相關(guān)產(chǎn)品或者替代品制約波動。在中國,大豆主產(chǎn)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(chǎn)量銳減。七八月份美國農(nóng)業(yè)部連續(xù)兩個月調(diào)低大豆產(chǎn)量預(yù)測,豆價隨之飆升,并直接影響到中國國內(nèi)豆粕價格。此后中國國內(nèi)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。