近年來，我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，對飼料原料，尤其是蛋白質(zhì)飼料原料的需求量日益增加。豆粕蛋白質(zhì)含量高，氨基酸較為平衡，動物消化吸收好，被認為是豬飼料中最重要的植物蛋白來源，但豆粕中存在的多種抗營養(yǎng)因子如胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白、寡糖等，會對動物的腸道健康產(chǎn)生不良影響，降低動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和利用效率。通過技術手段降低豆粕中的抗營養(yǎng)因子含量是提高豆粕應用價值的重要手段。然而由于發(fā)酵菌種、發(fā)酵工藝及豆粕本身特性的差異，目前市場上發(fā)酵豆粕產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。因此研究評價來自不同企業(yè)的豆粕與發(fā)酵豆粕的品質(zhì)特點，對提高蛋白質(zhì)飼料利用效率具有重要意義。目前研究發(fā)現(xiàn)微生物發(fā)酵技術生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)酵豆粕中，大分子蛋白質(zhì)被分解為小肽分子，小肽具有吸收耗能低，吸收速率快，不易飽和等特點，使發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)價值進一步提高。同時，微生物發(fā)酵還能提高大豆產(chǎn)品的適口性和營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，改善腸道微生態(tài)平衡。另外，發(fā)酵豆粕的抗營養(yǎng)因子含量與豆粕相比有不同程度的減少。本研究采集不同企業(yè)具有代表性的10種豆粕與發(fā)酵豆粕樣品，通過比較豆粕與發(fā)酵豆粕營養(yǎng)成分及抗營養(yǎng)因子含量，對其進行質(zhì)量分析，為豆粕在飼料中的合理使用提供依據(jù)。

1.材料與方法

1.1 樣品來源

分別從山東、浙江、上海、河南、遼寧、湖北、廣東等省份10個不同的企業(yè)采集具有代表性的10種發(fā)酵豆粕及其未發(fā)酵豆粕原樣，樣品量約2kg，四分法取樣，粉碎過60目篩，用于分析。

1.2 樣品測定方法

豆粕與發(fā)酵豆粕樣品的水分參照《GB/T 6435-2014 飼料中水分的測定》，采用直接干燥法，通過試樣干燥損失的質(zhì)量計算水分的含量；粗蛋白質(zhì)參照《GB/T 6432-1994 飼料中粗蛋白測定方法》，采用凱氏法測定試樣中的含氮量，將結果乘以換算系數(shù)6.25，計算出粗蛋白質(zhì)含量；氨基酸參照《GB/T 18246-2000 飼料中氨基酸的測定》，采用酸水解法，使飼料蛋白在鹽酸的作用下，水解成單一氨基酸，再經(jīng)離子交換色譜法分離、測定。水解中，胱氨酸和蛋氨酸部分氧化，采用氧化水解法測定。酸溶蛋白含量參照《GB/T 22492-2008 大豆肽粉》，利用三氯乙酸溶液去除酸不溶蛋白質(zhì)，然后測定酸溶蛋白含量，包括肽和氨基酸的含量。蛋白質(zhì)溶解度參照《GB/T 19541-2017飼料原料豆粕》，采用氫氧化鉀溶液測定，計算樣品溶解于氫氧化鉀中的蛋白質(zhì)含量與樣品中蛋白質(zhì)含量的比值。

豆粕與發(fā)酵豆粕樣品中大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子的測定，采用ELISA法，分析方法和操作要求按照ELISA試劑盒說明進行；棉籽糖和水蘇糖含量的測定采用高效液相法；脲酶含量參照《GB/T 8622-2006 飼料用大豆制品中脲酶活性的測定》，將樣品與尿素緩沖溶液混合，催化尿素產(chǎn)生氨，用過量鹽酸中和所產(chǎn)生的氨，再用氫氧化鈉溶液回滴。

發(fā)酵豆粕中干物質(zhì)、能量、粗蛋白質(zhì)和氨基酸體外消化率的測定，利用二代仿生消化儀模擬飼料在豬體內(nèi)的消化過程。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Excel 2010軟件，聚類分析采用SAS 9.4軟件。

2.結果

2.1 營養(yǎng)成分比較

由表1可知，與發(fā)酵前的豆粕樣品相比，發(fā)酵豆粕中水分、蛋白質(zhì)溶解度的平均含量分別降低13%、8%，粗蛋白質(zhì)、酸溶蛋白的平均含量分別升高7%、2.69%。

由表2可知，與發(fā)酵前的豆粕樣品相比，發(fā)酵豆粕中必需氨基酸（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸）的平均含量升高2.45%，非必需氨基酸的平均含量升高5.03%。

2.2 抗營養(yǎng)因子成分比較

表3中可以看出，與發(fā)酵前的豆粕樣品相比，發(fā)酵豆粕中抗營養(yǎng)因子的含量降低。大豆球蛋白的平均含量降低67%，β-伴大豆球蛋白的平均含量降低62%，胰蛋白酶抑制因子的平均含量降低90%，水蘇糖的平均含量降低86%，棉籽糖的平均含量降低82%，脲酶的平均含量降低67%。其中，1、2號發(fā)酵豆粕中大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子含量低于其他樣品，2、3、4號發(fā)酵豆粕中水蘇糖、棉籽糖、脲酶含量低于其他樣品。

2.3 聚類分析

綜合考慮不同企業(yè)發(fā)酵豆粕樣品中常規(guī)營養(yǎng)成分和抗營養(yǎng)因子的含量，以水分、粗蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)溶解度、酸溶蛋白和各種抗營養(yǎng)因子的含量為變量對10種發(fā)酵豆粕進行系統(tǒng)聚類分析，聚類分析樹狀圖如圖1所示。

將10種發(fā)酵豆粕分為3類，其中第一類（1、2、3、4號）、第二類（5、6、8、9號）分別包含4種發(fā)酵豆粕樣品，第三類（7、10號）包含2種發(fā)酵豆粕樣品。根據(jù)上述檢測結果，分別對每一類樣品中的營養(yǎng)成分、抗營養(yǎng)因子含量進行分析，結果表明第一類（1、2、3、4號）樣品的營養(yǎng)成分高，抗營養(yǎng)因子含量少。

2.4 發(fā)酵豆粕中干物質(zhì)、能量、蛋白質(zhì)和氨基酸的體外消化率分析

根據(jù)上述結果分析，選取了第一類（1、2、3、4號）發(fā)酵豆粕進行干物質(zhì)、能量、蛋白質(zhì)和氨基酸的體外消化率測定。結果如表4和表5所示，不同來源發(fā)酵豆粕樣品中各種氨基酸體外消化率的平均值都高于70%，其中酪氨酸、蛋氨酸、精氨酸、谷氨酸的體外消化率高，半胱氨酸的體外消化率低。另外，1號發(fā)酵豆粕的粗蛋白質(zhì)和氨基酸的體外消化率高于其他樣品，推斷出1號發(fā)酵豆粕的品質(zhì)好。

3.討論

3.1 不同來源豆粕與發(fā)酵豆粕樣品中營養(yǎng)成分的差異

《GB/T19541-2017 飼料原料豆粕》中規(guī)定豆粕的水分含量≤12.5%、粗蛋白質(zhì)含量≥43%，《NY/T 2218-2012 飼料原料發(fā)酵豆粕》中規(guī)定發(fā)酵豆粕的水分含量≤12%、粗蛋白質(zhì)含量≥45%，測定結果表明，本試驗采集的10種豆粕與發(fā)酵豆粕樣品均符合要求。酸溶蛋白含量反映了大分子蛋白被分解的情況，生產(chǎn)中多用該指標評價小肽的含量。酸溶蛋白含量高說明小肽、氨基酸含量及蛋白質(zhì)的消化率高。有研究報道，不同企業(yè)發(fā)酵豆粕樣品中酸溶蛋白的平均值是未發(fā)酵豆粕樣品的3.68倍，與上述研究結果基本一致。發(fā)酵豆粕檢測蛋白質(zhì)溶解度的目的是確定熱加工的程度，防止過度烘干，影響發(fā)酵豆粕的氨基酸消化率，其適宜范圍為70%~85%，并隨著加熱時間的延長而明顯穩(wěn)定地下降。本試驗結果表明，不同企業(yè)豆粕的蛋白質(zhì)溶解度控制在合理的范圍內(nèi)。其中，3、4、6、9號，四種發(fā)酵豆粕樣品的蛋白質(zhì)溶解度＜70%，說明加工過程中加熱過度。

3.2 不同來源豆粕與發(fā)酵豆粕樣品中抗營養(yǎng)因子含量的差異

大量研究結果表明，大豆以及大豆產(chǎn)品中的抗原是引起仔豬以及鼠產(chǎn)生過敏反應，造成胃腸道損傷、過敏性腹瀉以及消化機能障礙等現(xiàn)象的主要原因。胰蛋白酶抑制因子的抗營養(yǎng)作用主要表現(xiàn)為抑制動物生長，降低胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶活性，影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化等。過量的水蘇糖、棉籽糖等大豆寡糖，易引起動物腹鳴、腹脹、腹瀉等。本研究對10種不同企業(yè)的豆粕與發(fā)酵豆粕樣品中抗營養(yǎng)因子含量進行檢測，其結果與其他研究豆粕和發(fā)酵豆粕中抗營養(yǎng)因子的正常值范圍基本一致。本試驗結果表明，發(fā)酵豆粕中的抗營養(yǎng)因子含量低于豆粕，表明發(fā)酵會降低豆粕中的抗營養(yǎng)因子含量并能夠提高豆粕品質(zhì)。

3.3 不同來源發(fā)酵豆粕體外消化率的差異

體外法是指在體外條件下，通過對畜禽消化道內(nèi)環(huán)境的模擬，為酶制劑提供相應的畜禽消化道內(nèi)環(huán)境條件和底物日糧，并通過飼料樣品中相關指標的變化，對酶制劑作用效果進行科學合理的判斷。與體內(nèi)法相比，可以更簡便、快速、準確地對飼料營養(yǎng)價值進行評定。本試驗結果表明，1號發(fā)酵豆粕樣品的粗蛋白質(zhì)、氨基酸體外消化率高于其他發(fā)酵豆粕，表明1號發(fā)酵豆粕品質(zhì)好，與上述營養(yǎng)成分和抗營養(yǎng)因子的檢測結果基本符合。

4.結論

本試驗結果表明，發(fā)酵豆粕中粗蛋白質(zhì)、酸溶蛋白、氨基酸的平均含量高于豆粕，各種抗營養(yǎng)因子含量低于豆粕，因此，發(fā)酵豆粕的品質(zhì)高于豆粕；另外，1號發(fā)酵豆粕的粗蛋白質(zhì)和氨基酸的體外消化率均高于其他樣品，推斷出1號發(fā)酵豆粕的品質(zhì)較好。

實戰(zhàn)操作技術——棉菜籽餅脫毒變身優(yōu)質(zhì)飼料替代豆粕操作新技術

當前豆粕價格很高有些地方貨源緊缺，而棉菜籽餅（棉籽粕、菜籽粕）價格相對便宜，棉菜籽餅是棉子、油菜籽榨油后剩下的餅狀殘渣，蛋白質(zhì)含量較高，含有各種氨基酸成分。但由于棉菜籽餅中含有植酸、芥子堿等物質(zhì)，這些物質(zhì)含有一定的毒性，還會影響動物的消化吸收，不能大量使用，因此不建議直接飼喂給動物！

現(xiàn)在通過微生物飼料發(fā)酵劑的除毒脫毒技術，可以成功將菜籽餅變?yōu)閮?yōu)質(zhì)添加飼料，直接按照1公斤發(fā)酵的棉菜籽餅（發(fā)酵前的重量）代替約0.85公斤豆粕進行使用。飼料發(fā)酵劑中的有益微生物，在發(fā)酵過程中分泌的代謝產(chǎn)物，可將棉菜籽餅中的毒性物質(zhì)等有效分解。

豆粕、菜粕、棉粕成分對比

1.豆粕是一種高蛋白原料，無需脫毒即可用作飼料。其中蛋白質(zhì)含量為40%-48%，賴氨酸含量為2.5%-3.0%，色氨酸含量為0.6%-0.7%，蛋氨酸含量為0.5%-0.7%。2020年11月12日報價每噸在3500元左右。

2.菜粕的粗蛋白含量在34%-38%之間，特點是蛋氨酸含量高（僅次于芝麻餅、粕），賴氨酸含量亦高。而精氨酸含量低，是餅、粕飼料中含量最低的。菜籽粕的有效能值偏低（淀粉含量低、菜籽殼難以消化利用）。礦物質(zhì)中，鈣和磷的含量均高，硒和錳的含量亦高。特別是硒的含量是常用植物飼料中最高的。2020年11月12日報價每噸在2900元左右。

3.棉粕蛋白質(zhì)含量一般為44.32%，僅次于豆粕的蛋白質(zhì)含量48%，而高于菜籽粕的蛋白質(zhì)含量36.04%。精氨酸含量高達3.6%-3.8%，而賴氨酸含量僅有1.3%-l.5%，只有豆粕的一半。2020年11月12日報價每噸在3000元左右。

是否需要脫毒處理

1.豆粕無需經(jīng)過脫毒即可用作飼料。而且豆粕中富含蛋白質(zhì)和多種氨基酸，在不需要額外加入動物性蛋白的情況下，僅豆粕中含有的蛋白質(zhì)和氨基酸足以平衡家禽和豬的食譜，促進它們的營養(yǎng)吸收。只有當其他粕類單位蛋白成本遠低于豆粕時，豆粕才有可能被替代。

2.菜粕菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、單寧、皂角苷等不良成分，其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身無毒，但在一定溫度和水分條件下，經(jīng)過菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而產(chǎn)生異硫氰酸酯、唑烷硫酮和腈類等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)可引起甲狀腺腫大，從而造成動物生長速度下降，繁殖力減退。單寧則妨礙蛋白質(zhì)的消化，降低適口性。而芥酸阻撓脂肪代謝，造成心臟脂肪蓄積及生長受到抑制。。使用前需進行一定的脫毒處理，并且使用時要加以限制，具體喂量應根據(jù)菜粕中有害成分含量而定。經(jīng)過脫毒處理的菜籽粕喂量可以加大，而“雙低”油菜籽生產(chǎn)的菜粕喂量要受限制。同時，應結合菜粕的氨基酸組成特點，適當搭配其它餅粕。

3.棉籽中含有對動物有害的棉酚及環(huán)丙烯脂肪酸，尤其是棉酚的危害很大。在制油過程中，由于蒸炒，壓榨等熱作用，大部分棉酚與蛋白質(zhì)、氨基酸結合而變成結合棉酚，結合棉酚在動物消化道內(nèi)不被動物吸收，故毒性很小。另一部分棉酚則以游離形式存在于餅、粕及油品中，這部分游離棉酚對動物毒性較大，尤其單胃動物過量攝取或攝取時間較長，可導致生長遲緩、繁殖性能及生產(chǎn)性能下降，甚至導致死亡。幼小動物對棉酚的耐受能力更低。由于棉籽餅、粕中游離棉酚對動物有害，因此，在使用棉餅、粕時，要根據(jù)飼喂對象及餅粕中游離棉酚的含量加以限量。反芻家畜在有優(yōu)質(zhì)粗料及多汁青料的情況下，棉籽餅、粕的用量不受限制，不會造成中毒。對單胃動物要限制喂量，最好使用經(jīng)過脫毒處理的棉籽餅粕。同時，使用棉籽餅、粕配制飼糧要注意氨基酸平衡，尤其是棉籽餅、粕的賴氨酸含量低，且利用率差，應注意添加賴氨酸。

發(fā)酵操作技術

發(fā)酵棉菜籽餅其實也是一個脫毒技術，具體操作如下：

1.仔細檢查棉菜籽餅，剔除棉菜籽餅中嚴重變質(zhì)發(fā)霉的部分，輕度發(fā)霉的原料可以忽略，因為微生物發(fā)酵能夠脫霉。

2.將棉菜籽餅粉碎并添加適量的玉米粉淀粉類的能量飼料等，調(diào)節(jié)飼料營養(yǎng)比例。

3.每噸棉菜籽餅加入2公斤食鹽、玉米粉（其它淀粉、面粉次粉等也可以，或者粉碎的生紅薯300公斤也可以）100公斤、“99多功能飼料發(fā)酵劑”1包（500g/包，市場售價約25元，以高濃度乳酸菌、酵母菌、復合酶制劑的專業(yè)發(fā)酵劑）。

4.在混合物料中添加適量水分，使混合物料含水量保持在55%左右，以“手抓一把并緊握，無水滴落，松手后輕觸即散”為宜，一般上述配方中需要加入清水約500-600公斤。

5.發(fā)酵方式根據(jù)實際環(huán)境條件各異，在桶、缸、塑料袋等容器中發(fā)酵均可。

6.發(fā)酵時要盡可能排盡空氣進行密封發(fā)酵。如果使用的發(fā)酵容器有密封不嚴實的隱患，要在一開始就在其外層包裹一層塑料袋并扎緊。發(fā)酵過程中不能啟封。

7.發(fā)酵時間受環(huán)境溫度影響，通常夏季發(fā)酵2-3天，冬季發(fā)酵5-7天即可完成。發(fā)酵完成后，有較為強烈的酸香味，ph值在3-4。

規(guī)模運用混合發(fā)酵現(xiàn)場

塑料缸、飼料袋（有內(nèi)膜）均可做發(fā)酵飼料

采用池子發(fā)酵

發(fā)酵完成的棉菜粕飼喂動物技術

需要注意的是，發(fā)酵后的飼料酸度較低，不可以取代禽畜全部日糧。其他類發(fā)酵飼料同理。飼喂時根據(jù)不同情況，將發(fā)酵飼料按照一定比例添加到日糧中，發(fā)酵完成的棉菜粕為濕料，具體使用量每大概1.5-2公斤發(fā)酵棉菜粕（濕料）代替動物日糧配方中1公斤豆粕的使用量進行代替使用，與其它飼料混合后直接飼喂，由于棉菜籽粕蛋白較高，最高使用量不要超過禽畜日糧飼喂量的40%（濕料重量）。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵飼料過酸適口性變差，可在飼喂前在陽光下曬1-2小時，或添加適量的碳酸氫鈉（小蘇打）即可改善。

發(fā)酵過程中與發(fā)酵后使用過程中，發(fā)酵的容器要一直保持密封狀態(tài)，可以長時間保存（一年左右）。

當前養(yǎng)殖業(yè)成本高居不下，而飼料成本是其中最高的，利用廉價原料發(fā)酵飼料（包括一些輕度發(fā)霉的粕類低價收回）是極佳解決辦法。通過微生物飼料發(fā)酵劑的發(fā)酵作用，可以將輕度霉變飼料變成優(yōu)質(zhì)飼料，將不易消化的物質(zhì)分解為可被畜禽吸收的小分子糖類、氨基酸等。同時發(fā)酵飼料中富含有益微生物、酶制劑、酸化劑等，可調(diào)節(jié)畜禽腸胃微生態(tài)環(huán)境并進一步提高飼料利用率。發(fā)酵飼料氣味清香，提高了飼料的適口性，加上發(fā)酵飼料中有大約4℃的酒度，能夠促進動物新陳代謝促進健康抵御疾病，是當前養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中重要的一環(huán)。

本技術也可以同樣發(fā)酵菜籽粕（餅）、棕櫚粕等，方法同上。

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