探讨影响豆粕营养价值及利用的主要因素

来源：河南工业大学 2024-08-27 16:12:52| 查看：次

　　我国动物蛋白原料资源有限，大部分从国外进口。随着国际原料价格的不断上涨,特别是动物蛋白原料价格的不断上涨,我国养殖业的利润严重下降,为了降低成本，人们开始用植物蛋白替代动物蛋白。一些学者发现生豆粕可部分替代优质鱼粉，而经过酶处理的豆粕可更大程度的替代优质鱼粉[1]。在棉籽粕、菜籽粕、花生粕和豆粕等植物蛋白原料中，大豆粕的蛋白质质量分数最高,达43%左右；各种氨基酸含量丰富且比较平衡，能满足动物对不同营养的需求，特别是一些必需氨基酸质量分数较高，如赖氨酸达2.5%~3.0%，色氨酸0.6%~0.7%，蛋氨酸0.5%~0.7%；因此，豆粕成为最具潜力的植物蛋白源。豆粕是大豆经提取豆油后的副产品，而我国大豆年产量占世界总产量的9%，约1.64x107t，居世界第三位，是豆粕的主要消费国之一，但豆粕由于来源、加工工艺及工艺参数不同，豆粕质量也不尽近相同；而且豆粕中存在一些抗营养因子，妨碍了动物对豆粕营养物质的吸收。

　　豆粕的质量不仅取决于原料质量，而且与油脂加工工艺有关。大豆原料质量与大豆品种、生长环境、储存等有关。不同品种、不同产地的大豆会因其蛋白质含量不同而造成豆粕蛋白质含量的差异，大豆储存不当会引起发热霉变,从而影响豆粕色泽、气味、蛋白质含量等品质,使其品质降低。因此，优质大豆原料是生产高品质豆粕的基础。而油脂加工工艺中的脱皮、膨化、湿粕蒸脱等工艺是影响豆粕质量的主要因素。本文将从几个方面探讨影响豆粕营养价值及利用的主要因素。

　　1原料的影响

　　1.1大豆产地的影响

　　目前大豆的主产国有中国、美国、巴西、阿根廷与印度等国家，这些国家地处不同的地理位置，气候条件也相差很大，因此生产的豆粕的营养成分也不尽相同。代红霞等[2]对来自美国、阿根廷、巴西、印度与中国的豆粕进行研究，发现巴西豆粕的粗蛋白质质量分数高达47.70%，美国的最低为45.01%。但美国豆粕中苏氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、赖氨酸及色氨酸的总量最高。Christine等[3]分析了中国与巴西豆粕的粗蛋白质质量分数，发现中国豆粕高达42.13%，而巴西豆粕仅为40.86%。而Hurburgh[4]对巴西、阿根廷、美国的豆粕蛋白质质量分数进行研究，结果发现巴西豆粕高达48.8%，美国豆粕次之，为47.5%，阿根廷豆粕最低，为46.0%。宋鹏等[5]研究了中国东北地区与黄淮地区的豆粕的影响因素发现黄淮地区的豆粕蛋白质质量分数高达55.09%，而东北地区的豆粕蛋白质质量分数仅为52.39%。

　　即使地处相同的地理位置,气候条件,豆粕的营养成分也不尽相同。Coca-Sinova等[6]对南美洲五个地区的豆粕进行研究，发现巴拉那瓜地区的豆粕粗蛋白质质量分数高达47.2%，而桑托斯豆粕的仅为45.2%。

　　1.2大豆品种的影响

　　朱秀清等[7]研究了13个大豆品种的蛋白质含量，发现大豆蛋白质质量分数最高可达50.03%，最低仅为42.86%。而陈海敏等[8]则研究了23个大豆品种的营养成分，发现其蛋白质含量(干基)差距显著，蛋白质质量分数最高可达53.61%，最低仅为38.59%。Baker等[9]研究了大豆品种对豆粕品质的影响，发现高蛋白品种的粗蛋白质质量分数与赖氨酸质量分数最高，分别达54.86%与3.56%；低寡糖品种的次之，为53.63%与3.33%；普通品种的最低，仅为47.47%与3.14%。

　　豆粕

　　2加工工艺的影响

　　豆油生产工艺中的脱皮、膨化、湿粕蒸脱等工艺是影响豆粕质量的主要因素,这些工艺在豆粕生产中由于温度、压力、时间等因素的影响，对豆粕质量的影响显著。

　　2.1制油工艺的影响

　　目前我国采用的制油工艺有压榨法、预榨-浸出法、直接浸出法3种。由于这3种加工工艺在生产时采用的工艺不同，生产的豆粕质量差异很大；因此,一些学者从整体加工工艺方面研究其对豆粕质量的影响。

　　Tong等[10]研究了制油工艺对豆粕粗蛋白质含量的影响，发现浸出法生产的豆粕粗蛋白质量分数高达48.8%，直接压榨法生产的豆粕粗蛋白质质量分数最低，仅为42.5%。而林建斌等[11]对11家豆油厂的豆粕采样分析，发现预榨-浸出法生产的豆粕蛋白质质量分数高达50.18%，压榨法生产的豆粕仅为45%左右。而周岩民等[12]则研究了制油工艺对胰蛋白酶抑制因子(TIs)的影响，发现压榨和预榨-浸出工艺对TIs活性影响较大，TIs失活率分别达90%和95%以上；而直接浸出工艺对Ts活性影响差异较大，TIS活性变化趋势不一，TIs的失活率最低为54.8%。林建斌等[11]在试验中发现压榨法与预榨-浸出法生产的豆粕豚酶活性比直接浸出法生产的低。

　　2.2脱皮工艺的影响

　　大豆脱皮工艺对豆粕质量影响显著，祖丽亚等研究了去皮与否两种工艺对豆粕的影响，发现带皮豆粕粗蛋白质质量分数为45.62%，而去皮豆粕为47.53%。左青等[13]研究不同脱皮工艺对豆粕质量的影响，发现热脱皮工艺生产的豆粕蛋白质质量分数与脱皮率最高，分别为48%~49%与7%~8%；冷脱皮工艺生产的豆粕最低，分别为45.5%~47%与2.5%~3.5%。宋先锋等[14]研究了脱皮率对豆粕质量的影响,发现随脱皮率的增大,豆粕蛋白质含量随之增高。

　　2.3湿粕蒸脱工艺的影响

　　在湿粕蒸脱工艺中,影响豆粕质量的因素较多，各因素对豆粕的影响也较大,下面依次探讨。

　　2.3.1脱溶料层高度的影响

　　Pope等[15]研究了脱溶机料层高度对豆粕的影响，发现料层高度越高，豆粕蛋白质质量分数越低；料层高度12.7cm时其质量分数高达53.3%，料层高度20.3cm时其质量分数降低至51.3%。而高鹏则通过分析脱溶工艺对豆粕残油、水分及脲酶活性的影响，认为适当的料层高度是影响豆粕品质的主要因素。

　　2.3.2脱溶温度与时间的影响

　　方洪青研究了脱溶温度与时间对豆粕的影响，发现随脱溶温度的升高,蛋白质质量分数从80℃的50.59%增加到100℃的53.51%；而水溶性蛋白质质量分数则从80℃的39.63%减少到100℃的36.77%。刘大川等[16]在试验中研究了脱溶温度与时间对浸出豆粕的影响，发现随着温度的升高，豆粕蛋白质含量也随之升高；而加热时间只有在90℃时才对蛋白质含量有显著影响。而水溶性蛋白含量则随温度与时间的增加而降低。林建斌等通过研究发现湿粕蒸烘时间为30~40min，出粕温度为100℃是豆粕脱溶的最佳工艺参数。

　　在脱溶工艺中，加热过度与否对豆粕质量的影响显著。研究表明加热适度的豆粕蛋白质KOH溶解度为70%~85%。蛋白质溶解度接近100%时豆粕是生豆粕，蛋白质溶解度低于70%时豆粕营养价值已受到破坏，蛋白质溶解度低于65%时豆粕受热过度。Rodica等[17]在研究时发现,随着加热时间的增加，烘干豆粕的蛋白质KOH溶解度随之快速减小，20 min时已经下降到59.95%；而生豆粕的蛋白质KOH溶解度在10min时从89.65%下降到87%，10~30min时从87%下降到65.2%。Britzman[18]在试验中发现随加热时间的增加,蛋白质KOH溶解度在0~20min时从86.0%减小到65.4%，Britzman试验中还研究了加热不足与加热过度对豆粕赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸与苏氨酸消化率的影响，研究发现在加热不足时4种氨基酸的消化率随加热时间的增加而增大，加热过度时4种氨基酸的消化率随加热时间的增大而减小。

　　2.3.3其他因素的影响

　　王俊国[19]研究了脱溶压力对豆粕水溶性蛋白含量的影响，试验表明当系统保持微负压，可有效降低蛋白质的变性。Fahey等[20]研究了脱溶机对去皮豆粕营养成分和品质的影响，发现DTDC脱溶机生产的豆粕比DT/DC脱溶机生产的豆粕的粗蛋白质质量分数低1.4%。而高鹏则在试验中发现，豆粕在脱溶机内结块,使豆粕水分比正常豆粕水分高2%左右，严重影响了豆粕的质量。

　　2.4膨化工艺的影响

　　膨化作为一种高温短时加工方法，可以使酶钝化并破坏了抗营养因子，从而改善豆粕质量。刘玉兰等[21]研究了膨化工艺对蛋白质含量与脲酶活性的影响，发现膨化浸出豆粕比生坏浸出豆粕的相对蛋白质质量分数高0.45%，酶活性低0.03%，Webster等[22]研究了膨化温度对蛋白质溶解度的影响，发现随着温度的升高，蛋白质溶解度从143.3℃时的80.5%下降到165.6℃时的71.7%。而周克勇研究了膨化温度对脲酶活性的影响，试验发现当温度大于135℃时，随温度的增加脲酶失活程度增大。左进华等则研究了膨化温度对豆粕赖氨酸的影响，发现赖氨酸含量随温度的升高而减少。

　　3结束语

　　鉴于我国饲料蛋白质资源短缺的现状,我国学者应培育大豆新品种,深入研究影响豆粕质量的各种因素,在保证油脂得率与产量的前提下，采用新的大豆原料与加工工艺，生产优质豆粕，以取得更大的经济效益。

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