发酵豆粕品质的评价与应用体系

发酵豆粕品质的评价与应用体系

技术部整理

用现代生物技术处理豆粕，在我国还处于大规模产业化初期，迄今为止国内生产发酵豆粕的企业只有几十家，且品质参差不齐，主要是因为对饲用发酵豆粕的功能、特性认识不足而无法制定统一的国家标准或行业标准，以至监管部门对鱼龙混杂的发酵豆粕市场无法进行有效监管，而饲料生产企业在选择产品上也无据可依。现就发酵豆粕的营养特性及其品质评定等做一些介绍。

1.发酵豆粕的营养特点及其功能

应用多菌种组合固态发酵技术处理豆粕所生产的功能大豆寡肽蛋白饲料，较之普通豆粕，具有“安全+营养”的双重功能。

豆粕中的抗营养因子已基本破坏

豆粕中主要的抗营养因子如胰蛋白酶抑制因子、低聚糖、凝集素、植酸与尿酶等，通过微生物、酶及发酵产生的有机酸作用，使得抗营养因子被降解（90%以上）或被钝化，从而得到破坏。

豆粕蛋白的抗原性基本消除

豆粕中含有的11S和7S蛋白（约5%左右）具有很强的抗原性，幼龄动物对其尤其敏感，通过发酵降解而使其失去抗原性，至大豆肽蛋白饲料中抗原蛋白含量约0.5%。

大分子蛋白质被降解为氨基酸及各种肽

豆粕中大分子蛋白质主要是11S和7S抗原蛋白，分子量分别为350KD和180KD，通过发酵酶解，分子量小于10000Da，蛋白质的KOH溶解度为95%以上，大分子蛋白质被降解为氨基酸及各种肽，氨基酸的平衡更好，有利于动物吸收，从而提升大豆肽蛋白的营养功能。

含有丰富的各种有益发酵产物

用现代生物技术处理豆粕生产功能大豆寡肽蛋白饲料所采用的菌株为复合菌株，其组成为乳酸菌、枯草芽孢杆菌、粪链球菌、黑曲霉与酵母菌等安全菌株，固态发酵豆粕制备的功能大豆寡肽蛋白饲料，含有益生菌、有机酸、蛋白酶等代谢产物这类“多功能添加剂”，从而实现功能大豆寡肽蛋白饲料“安全+营养”的双重功能。功能大豆寡肽蛋白饲料生产过程中生成的这类“多功能添加剂‘的主要成分为：益生菌、包括蛋白酶在内的复合酶、未知生长因子、有机酸、抗氧化成分、酵母培养物与发酵混合物等代谢产物。

安全功能

发酵豆粕所含的益生菌主要是芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌与曲霉菌等，不仅菌种较多且存量较大，这有利于动物肠道中有益微生物的生长繁殖，并抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的生长，从而改善动物肠道的生态平衡，减少疾病的发生。此外，微生物发酵过程中，微生物代谢产生的酶在降解抗营养因子和将大分子的蛋白质降解为小分子肽的同时，还产生有机酸、细菌素和类细菌素等抑菌物质。有机酸主要是乳酸、醋酸与谷氨酸，其功能是维持和改善动物肠道健康，减轻动物腹泻，使得功能大豆寡肽蛋白饲料具备饲用抗生素替代技术的物质基础，从而发挥其安全功能，保持动物健康。

保鲜功能

发酵过程中微生物代谢产生的乳酸，其杀菌效果是柠檬酸与乙酸的十几倍，可防止饲料中有害菌的生长，起到饲料保鲜剂的作用。由于功能大豆寡肽蛋白饲料中乳酸、醋酸与谷氨酸等这些天然酸化剂以及活性益生菌的大量存在，在配料时就不必另行添加或可减少其用量，从而进一步降低饲料成本。而且，发酵豆粕中的乳酸等有机酸含量均匀，比对配合饲料直接添加酸化剂效果好，有利于饲料的配制。

优质蛋白原料

发酵豆粕可以取代血浆蛋白粉、肠膜蛋白粉、优质鱼粉等优质动物源性蛋白原料，尤其适合在动物特殊的生产阶段或生理状态下使用，如幼龄动物（优质乳猪料蛋白原料）、应激、体弱、疾病康复期、哺乳或泌乳期（母猪、奶牛）产蛋高峰期以及水产（虾、蟹、甲鱼等）特种养殖饲料及宠物食品等的优质蛋白原料。

2.对发酵豆粕营养潜力评定的新思考

发酵豆粕是具有复合功能的代谢产物型饲料，在其到达动物消化道相应位点发生作用之前，所含益生菌的活菌数、微生物代谢产物如复合酶以及各种益生素的活性会受到各种因素的影响。首先是饲料加工过程中的高温和高湿，其次是进入动物消化道后，先受胃酸与胃蛋白酶的影响，再受小肠中胰蛋白酶的影响。因此其潜力的评定必须与配合料的加工过程与动物消化道的特点结合起来进行综合评定。

配合料加工过程对发酵豆粕中有益代谢物的影响

（1）配合饲料加工工艺会降低其活性的关键点：配合饲料加工过程中粉碎、混合与制粒等都会造成发酵豆粕中有益代谢物活性损失或变性，而危害最大的是制粒与膨化过程中高温、高湿与挤压作用。制粒时需要通入4-5%的蒸汽，使物料温度升温约50℃，物料与压模、模孔之间的摩擦，会升温5-20度，从而使制粒后颗粒温度达到70-90℃，甚至100℃。

在制粒调质时，温度只有在70℃以上才能使粉料糊化并在调制器中停留15S或稍长时间才能达到最佳制粒效果所需要的15.5-17.5%水分含量，在这样的高温高湿环境下，发酵豆粕中的有益代谢物活性会不同程度的降低。如不耐热的乳酸菌与酵母菌可能会杀死，而较耐热的芽孢杆菌仍以营养体的形态存在。通常膨化温度在120-150℃，虽然饲料在如此高温下仅停留5-15S，但是大多数的有益菌代谢物都会不同程度的损失。

（2）动物消化道内环境很复杂，消化道不同部位，其内容物的停留时间和pH值不同。发酵豆粕中的有益代谢物会受到消化道内胃酸、胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用而丧失部分活性。低pH值、胃酸、胃蛋白酶与胰蛋白酶等这些内源酶均可使发酵豆粕中的复合酶活性降低。食糜在胃和肠道停留时间较长，特别是小肠停留时间最长，并且小肠是营养物质消化吸收的主要部位，如何使有益代谢物中的酶通过肠道前段的酸性环境并在小肠段保持较高活性，是生产发酵豆粕饲料正待解决的问题之一。

动物消化道中不同的pH值对有益菌代谢物复合酶的影响最大，在实际生产中，虽然影响有益代谢物活性的因素很多，但是动物体内胃酸对代谢物的影响无疑是最大的。

（3）发酵豆粕是唯一能同时解决发展以低污染、低排放、低能耗为特使的绿色、低碳畜牧业所面临的饲料安全、环境污染与饲料成本上涨这三大问题的蛋白质饲料原料。然而发酵豆粕不是简单作为优质植物肽蛋白饲料应用到畜禽日粮配合，我们不仅要关注其蛋白与肽的含量以及大豆抗原的去除程度，还要关注其所含益生菌的种类与数量、微生物代谢产物如酶及抑菌物质的真实有效性与针对适用性。

（4）使用发酵豆粕类原料代替鱼粉或其他的优质蛋白原料的畜禽日粮，有时会出现小猪拉稀、生产性能下降与成本增加等负面效应，以至部分客户认为发酵豆粕是概念炒作或质量问题。事实上在发酵豆粕的应用时，如果饲料营养价值本身已经能很好的满足畜禽生长与生产，再用发酵豆粕就会增加成本。所以如果是营养价值本身较高料可以适当的进行配方的调整，不仅可以体现发酵豆粕的价值还可以降低部分成本。

（5）随着发酵豆粕的普及，越来越多的人认识到发酵豆粕与日粮中其他的饲料原料因组合效应而使得这些原料有效营养（如代谢能、可消化氨基酸、有效磷及其他矿物质利用率的提高等）得到增加，并在设计日粮配方时把这部分“增加‘的有效营养考虑进来，一方面使用更多的低价格原料，特别是非常规原料，从而降低成本，另一方面，可以调整日粮的饲养标准、降低营养水平。那么调整的依据是什么？调整的幅度是多大？调整的效果是否可以量化和预测？却需要进一步的进行研究和实践。

（6）发酵豆粕与日粮中其他原料的组合效应具有巨大的意义：

（一）为生产低抗原或无抗、绿色、安全饲料奠定物质基础（二）可以生产能被畜禽高效利用、低排放的环保绿色、低碳的日粮，减少排放对环境的污染。（三）可以降低饲料成本，提高畜牧业的经济效益，体现在以下：1.合理利用与节约饲料资源，减少饲料原料的用量；2.利用非常规饲料原料，降低成本；3.减少对鱼粉等优质动物源性蛋白原料的依赖；（四）由于饲料间的组合效应不仅涉及饲料自身的营养潜力，而且涉及激发动物自身利用营养物质的潜力，从而破除传统动物营养概念的局限，为动物营养研究提高新的思路。