【word】 尿酶活性及蛋白溶解度爽豆粕热加工的质量评价

【word】 尿酶活性及蛋白溶解度爽豆粕热加工的质量评价 尿酶活性及蛋白溶解度爽豆粕热加工的质 量评价 . 56.专论综述养殖与饲料2009年第5期 . @ 雾 懿l鑫i鼎穗器l糖蠡0 武汉明天生物科技有隰公司协办 电话:O27.6I8l0808传真:027—6I8108o9 脲酶活性及蛋白溶解度对 豆粕热加工的质量评价 贾志宏?薛志霞?魏福利刘璐.付明哲’ (“陕西省西安市奶牛育种中心,西安710075;.陕西省蒲城县畜牧局, 陕西蒲城715500; .西北农林科技大学,陕西杨凌712100) 大豆蛋白是家畜日粮中质量最好的植物蛋白饲 料,除蛋氨酸略缺乏外,其它各种氨基酸都接近理想 平衡.豆粕质量受到能量,蛋白质,纤维素和氨基酸 等各种营养素含量的影响,例如普通豆粕与去皮豆 粕间在以上指标方面就有很大的差别(见1).去 皮豆粕由于纤维素含量低而有较高的能量水平.但 是蛋白质水平高的豆粕不一定保证低纤维和高能量 水平,例如某些地区豆粕的蛋白质含量可高达48 甚至50,而仍然含有6,79/6的粗纤维_】].因 此高蛋白水平豆粕的代谢能水平仍然可能因纤维素 含量高而下降,一般可以估计:在去皮豆粕纤维素正 常含量3.5以上时,每增加1纤维素使每1kg 猪饲料的代谢能下降131,170KJ,而每1禽饲 料则下降将近240KJ.另一方面,豆粕质量在很大 程度上受加工方面问题的影响而使它的氨基酸含量 和氨基酸消化率以致于能量受到影响.本文主要讨 论由加工不足或加热过度所引起的豆粕质量变异 以及对生产性能的影响,应用脲酶活性(pH变化 值)与0.2氢氧化钾蛋白溶解度鉴定豆粕 收稿日期:2009—04—13 贾志宏,男,1968年生,中专,助理畜牧师. 质量引. 表1普通豆粕与去皮豆粕的主要营养指标 1大豆加热处理对脲酶的影响 脲酶测定值一直被认为是传统的评定豆粕质量 的方法.脲酶(pH变化值)是用以鉴定豆粕加热程 度是否足以有效地破坏其中胰蛋白酶抑制因子一个 指标.胰蛋白酶抑制因子是生大豆中的一种蛋白酶 抑制物,它在消化道内能使胰蛋白酶和凝乳酶失活, 从而降低蛋白质的消化率,并引起胰脏代偿性增大, 由于胰酶富含硫氨基酸,因此,大量分泌消化酶可能 加剧大豆蛋白含硫氨基酸的缺乏现象_4].豆粕必须 经过适度热加工以破坏大豆中所含的数种抗营养物 验组奶牛没有厌食现象,粪便正常,臭味降低,除天 气冷水槽结冰饮水量减少,产奶量因温度低而不稳 定外,没有其它应激反应. 3小结 从本试验可以看出:奶牛饲喂龙飞生物发酵饲 料能明显增加奶牛产奶量,最高产奶量日均增长了 4.18kg,产奶量增加24.76;日均产奶增长了 1.08,产奶量增加5.94.在奶品质方面试验 组优于对照组,表现出较好的效果.同时提高机体 抗病力,改善生态环境,增加了奶牛养殖经济效益. 试验表明龙飞生物发酵饲料是一种生产无公害食品 的高效,安全,环保的生物饲料. (责任编辑:翁丽) 养殖与饲料2009年第5期专论综述.57. 质.适度加热是豆粕加工的关键,因为加热不足 或过度都会降低豆粕的营养价值,蒸煮处理对豆粕 中胰蛋白酶抑制因子的影响见图1. JJjJ热时J叫/min 图1加热时间和水分含量对豆粕胰蛋白 酶抑制因子活性的影响 脲酶活性不仅受到加热的温度影响,而且还受 加热时间及水分含量的影响.在水分含量很低时, 脲酶活性的破坏程度不大. 2脲酶的测定 脲酶的测定在有指示剂酚红存在的条件下,豆 粕(饼)中的尿素酶活性可按尿素转变成氨的方法定 性测定.脲酶使试剂中的尿素释放氨气而使溶液的 pH值升高,并以脲酶指数表示.脲酶活性定义为: 在(30?0.5)?和pH为7的条件下,每分钟每克大 豆制品分解尿素所释放氨态氮的毫升数l6]. 大多数测定表明:反刍家畜的日粮中往往加有 尿素,因而过高的脲酶值有可能导致氨中毒l_7],脲 酶值应在0.20或以下;肉用仔鸡饲喂的豆粕脲酶值 为0.5以下. 2.1试剂 稀硫酸0.2N;尿素一酚红试剂:将1.2g酚红 溶解于30mI0.2N的NaOH中;用蒸馏水将之稀 释至约300mI;加入90g尿素并溶解;用蒸馏水稀 释至2L;加入14mI1.0N的H2S04(或70mL 0.2N的HSO);用蒸馏水稀释至最后体积3L;溶 液应具明亮的琥珀色. 2.2测定步骤 在一个150mI的烧杯中倒入少量试剂,注意 溶液必须呈明亮的琥珀色.若溶液已转变为深桔红 色,滴入稀硫酸溶液并搅拌,直至溶液再度呈琥珀 色;量一汤匙粉碎很好的豆饼粉,放置于陪替氏(pe— tri)培养皿中;在样品上加入两汤匙试剂,轻轻搅 拌,将样品平铺于培养皿中.若仍有干豆饼斑点,则 再加入试剂,直至将豆饼浸湿. 放置5min后观察:没有任何红点出现:再任其 放置25min,若仍无红点出现,说明豆饼过熟;有少 量红点:少量尿素酶活性,豆饼可用;豆饼表面约有 25为红点覆盖:少量尿素酶活性,豆饼可用;豆饼 表面约有5O为红点覆盖:有尿素酶活性;豆饼表 面的75,100为红点覆盖,尿素酶活性很高,为 过生豆粕_1.’].根据pH值变化范围和脲酶活性评 价豆粕加热程度见表2c]. 表2酶pH值和脲酶活性与豆粕加工程度的关系 3大豆加热处理对蛋白溶解度的影响 生产实践中,蛋白溶解度的测定值范围一般在 60,9O.对于幼畜H粮,蛋白溶解度低于709/6 的豆粕营养价值已受到破坏,蛋白溶解度低于65 几乎可以肯定豆粕加热过度.近年来由于豆粕加工 技术的改进,蛋白溶解度有增高的趋势. 鉴定豆粕过熟的方法是在0.29/6KOH溶液中 测定豆粕的蛋白溶解度.此方法在近十年来被认为 是评估大豆加工过度与加工不足的最佳方法.其原 理是:加热使游离氨基酸与其它化合物的基团形成 不能为消化酶所打开的分子间和分子内的结合键, 因而降低了蛋白质的溶解.高温能使还原性碳水化 合物,如葡萄糖与赖氨酸的epsilon游离氨基酸起 作用,即美拉德反应__1.其结果使赖氨酸分子成 为不能被利用,因而使蛋白质的消化率降低.蛋白 质分子中的其它氨基酸,如精氨酸,组氨酸和色氨酸 也受热过度的影响,还原性化合物也包括酮与醛. 感观上美拉德反应的产物呈现棕色,故又称棕色反 应. 4蛋白溶解度的测定 4.1试剂 0.2的氢氧化钾(KOH)溶液,相当于0.042 当量,pH为12.5;其它试剂为凯氏定氮所需的试 剂;称取2.360gKOH于溶量瓶中,加水溶解并稀 释至1000mL. 4.2测定步骤 称取1.5g过60目筛的豆粕,置于250mI烧 0505O 2?OO LI一《1一,蓖 .58.专论综述2009年第5 杯中,加入75mL0.29/6的K0H溶液,在磁力搅拌 器上搅拌20rain;搅拌之后,移人50mL溶液于离 心管中,以2700r/rain的速度离心10rain;取15 mL上清液进行消化和凯氏定氮;用定氮法测 定15mL溶液中的蛋白质含量,若按此法测定,该 15mL上清液相当于0.3g原样本. 4.3计算 蛋白溶解度一(0.3g样本的粗蛋白含量/原样 本的粗蛋白含量)×100. 5脲酶测定值与蛋白溶解度对豆粕质 量的评估 脲酶测定值不能恰当地反映加热过度对豆粕质 量的影响.脲酶指标却因无负值而停留在0.00,因 此不能反映出豆粕营养价值的受损程度.用豆粕在 高压蒸煮前的脲酶pH变化值为0.03;在高压加热 5min后降至0.02.力?热10min,甚至80min,脲酶 值都保持为0.00,而在0.2KOH溶液中的蛋白 溶解度却从高压蒸煮前的86稳定地下降,在80 min时达到40.8.对于加热过度的豆粕脲酶测 定值不是一个可靠的指标;而蛋白溶解度却克服了 以上局限性,可以区别不同程度脲酶(pH变化值) 是用以鉴定豆粕加热程度是否足以有效地破坏其中 大部分抗营养因素的一个指标,它对加热过度的豆 粕意义不大.因为它对测定所需最低加热量不够敏 感.此外,对脲酶活性的最佳水平也有争议.Par— son认为脲酶活性低于0.05时有可能过熟,但不一 定过熟,部分豆粕样本脲酶活性等于0,但是氨基酸 利用率都很高,赖氨酸利用率有高达9O或以上 的.这可能与近年来加工技术的不断改进有关.而 蛋白溶解度则随加热时间的增加而递减,因此是鉴 定加热过度和严重程度的良好指标;但它对生大豆 或加热不足的豆粕却不灵敏. 由于加工不当的豆粕都会在不同程度上降低畜 禽的生产性能,因此,在采购豆粕时既要测定它的脲 酶值以确保其中的胰蛋白酶抑制因子受到有效的破 坏;同时也要测定蛋白溶解度以及豆粕中的氨基酸 与氨基酸利用率来监测豆粕的质量. 6豆粕加热不当对氨基酸利用率的影 响 豆粕加热不足或过度都会使豆粕的氨基酸利用 率下降.豆粕在高压下过度加热对赖氨酸和胱氨酸 的浓度以及消化率都有很大的负作用,但却不影响 蛋氨酸与苏氨酸,大多数其它氨基酸也不受影响,豆 粕加热过度对氨基酸浓度和消化率的影响见表3. 表3豆粕加热过度对氨基酸浓度和消化率的影响 高压时问/消化率/% min赖氨酸胱氨酸蛋氨酸苏氨酸 0’91828684 2O78698686 O6962838O 值/% 03.270.700.711.89 2O2.950.660.711.92 4O2.760.630.7ll_87 加热过度豆粕的蛋白质质量下降既是由于赖氨 酸和胱氨酸遭到了破坏,也因未破坏的氨基酸的消 化率降低所致.给加热过度的豆粕补充0.2赖氨 酸,无论单独补充,或同时补充精氨酸(O.2),蛋氨 酸(O.1)中的一种;或二种;或三者一同补充,与加 热过度未补充赖氨酸;或仅补充精氨酸,蛋氨酸中的 一 种或二者一同补充;或与未补充而又未经蒸煮的 豆粕相比,雏鸡的增重都有显着的提高.加热过度 使赖氨酸消化率下降的原因,一方面是由于部分赖 氨酸被破坏,另一方面由于未破坏赖氨酸的消化率 也降低所致.豆粕加热过度降低了赖氨酸的利用 率,因而使家禽的生产性能下降,额外补充赖氨酸能 起到一定的补偿作用.加热不足对氨基酸的消化率 的影响见表4. 表4加热不足对氨基酸消化率的影响 高压蒸煮时间/min赖氨酸蛋氨酸胱氨酸苏氨酸 7测定办法在生产中应用的评价 7.1推荐的豆粕判定指标 赖氨酸?2.85(88干物质基础);灰分 7.5;不溶于酸的灰分1;在0.2KOH中蛋 白溶解度739/6,9O;脲酶活性0.05,O.3. 7.2生产过程中对大豆,豆粕加热程度的控制 可以在调质器出料口专人负责用脲酶测试纸 (市售或自制)检易测定每5,10min检测一次,及 时调整调质温度,湿度,气压等.确保大豆产品加热 程度适中.化验室只起到校验和事后检验的作用. 鼹跎 钾加踮 踮 他他盯 O9 2009年第5论综述.59. 在生产中,脲酶值大于0.25时不可用于乳猪料,小 鸡料的生产以免引起拉稀现象.豆粕过熟时应根据 实际情况添加适量合成赖氨酸和胱氨酸. 8结论 豆粕加热不当引起饲料品质下降.豆粕加热不 足使其中四种主要氨基酸,即赖氨酸,蛋氨酸,胱氨 酸与苏氨酸的利用率不能达到最佳程度;而加热过 度不但使部分赖氨酸受到破坏,同时也使未破坏部 分的消化率降低.饲喂这种日粮可降低蛋鸡产蛋 率,肉用仔鸡增重以及饲料转化效率.人们往往认 为必须添加某种动物性饲料原料,如鱼粉等才能达 到最佳生产性能.实质上,这是在用昂贵的鱼粉氨 基酸弥补因加工不当而从豆粕中损失的那部分氨基 酸. 脲酶活性与蛋白溶解度是评定豆粕质量的两个 常用指标_l1.其中脲酶(pH变化值)是用以鉴定豆 粕加热程度是否足以破坏其中大部分抗营养因素的 一 个指标,由于它无负值,所以对加热过度的豆粕意 义不大.而蛋白溶解度则可区别加热过度的严重程 度,同时它也可鉴别生大豆或加热不足的豆粕,但不 够灵敏.因此,我们建议在采购豆粕时两个指 标——脲酶活性与蛋白溶解度都要测定. 参考文献 [13沈慧乐,张志博.无鱼粉El粮中豆饼与豆粕质量对肉用仔鸡和 蛋鸡生产性能的影响[J].中国农业科学,1992,25(1):75—82. 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