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豆粕发酵产业现状、存在问题及发展对策

陇东学院2013级农学 石锁强

【摘 要】：本文综述了发酵豆粕的生产现状及其生产工艺，分析了影响发酵豆粕品质的

发酵菌种、水分、温度、批量大小、发酵设备等因素及传统发酵豆粕生产过程中存在的不足，如蛋白质含量低、抗营养因子去除不彻底、适口性差及成本高等问题，并对发酵豆粕的市场前景做了进一步展望。

【关键词】：豆粕 固体发酵 饲料 抗营养因子

1.1 豆粕及发酵豆粕简介 1.1.1 豆粕简介

豆粕是大豆经提取豆油后得到的副产品。研究表明，其营养成分主要有蛋白质40%～44%，脂肪1%～2%、碳水化合物10%～15%，赖氨酸2.5%～3.5%，色氨酸0.6%～0.7%，蛋氨酸0.5%～0.7%，胱氨酸0.5%～0.8%，以及多种矿物质、维生素和必需氨基酸，营养成分比较齐全且均衡，还含有异黄酮、磷脂等生物活性物质

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。

1.1.2 我国饼粕资源开发利用现状

因为饼粕在生产应用中的诸多优势，使得其在代替鱼粉制造发酵蛋白饲料方面的应用开始受到了越来越多的关注，虽然饼粕的发酵生产发展迅猛，但毕竟还处于发展的初期，还存在许多问题[2]，主要包括：①粗纤维含量高达14%以上，蛋白质含量20%-40%不等，有效能值不到豆粕的70%，由于残留皮壳，饼粕颜色发黑，严重影响其商品价值；②饼粕的蛋白质（氨基酸）消化利用率低，只有30%-60%，均明显低于鱼粉及豆粕等优质蛋白质饲料资源；③低质饼粕中有毒有害物质含量高。不仅严重影响畜禽生产性能，还会损害动物器官，影响动物的生长发育，甚至导致动物死亡。

1.1.3 发酵豆粕简介 (1) 发酵豆粕

发酵豆粕又名生物肽，生物豆粕，生物活性小肽，大豆肽[3]。是指利用有益

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微生物发酵低质豆粕，去除多种抗营养因子，同时产生微生物蛋白质，丰富并平衡豆粕中的蛋白质营养水平，最终改善豆粕的营养品质，提高饲料效率。发酵豆粕含益生菌、酶、水溶性维生素、肽、氨基酸、大豆异黄酮等功能成分。这对动物的生长十分有利。另外在发酵过程中产生的酸味物质，对于幼龄动物，具有明显的诱食效果。并且，由于部分碳水化合物被降解，豆粕致密结构变得疏松，适口性显著提高。

(2) 发酵豆粕的特点

豆粕经过发酵产生了一减一增的双重功效[4]：一减，是将豆粕中的抗营养因子降解为动物可利用的营养素；一增，是较普通豆粕增加了活菌、肽、氨基酸、活性酶、乳酸、维生素、大豆异黄酮等活性因子。相比于普通豆粕，发酵豆粕具有以下优点。

① 能有效去除豆粕中的抗营养因子，其对动物的生理效应[5]见表1-1。通过微生物发酵技术,可将豆粕中目前已知的多种抗原进行降解，有效去除豆粕中的抗营养因子。微生物发酵法降解豆粕中抗营养因子主要通过微生物及其产生的代谢产物对抗营养因子的降解来实现，部分对热敏感的抗营养因子，通过加热途径即可将其去除。

表1-1 大豆中抗营养因子及其对动物的生理效应

抗营养因子名称 胰蛋白酶抑制因子

大豆凝集素 抗原蛋白 单宁

肠壁损伤，免疫反应，增加内源氮排出量，增加内源蛋白分泌 免疫反应，影响肠壁完整性

通过形成蛋白质－碳水化合物复合物，影响蛋白质和碳水化合物的消化

皂甙 植酸磷 大豆寡糖 异黄酮 抗维生素因子

溶血，影响肠道渗透性

与蛋白质和微量元素形成复合物，抑制微量元素的吸收 涨气、腹泻，影响养分消化 抑制生长，子宫增大

干扰动物对维生素的利用，引起维生素缺乏症

生理效应

降低胰（糜）蛋白酶活性，生长迟缓，胰腺增生、肿大

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② 豆粕在微生物作用下发酵，经过一系列的生物化学变化，在有效去除抗营养因子的同时，营养价值显著提高。

首先，在豆粕发酵过程中，蛋白含量显著提高。微生物的大量繁殖，将豆粕培养基中的非蛋白氮、培养基无机氮(硫酸铵或尿素)及抗营养因子等各种物质分解利用转化为营养价值高的菌体蛋白。研究表明豆粕固态发酵后的产品经检测其蛋白质含量几乎都较先前有了提高。而且经过微生物酶的作用，使发酵豆粕较普通豆粕的必需氨基酸含量丰富，结构更加合理。这主要是因为在发酵过程中，酵母的呼吸作用消耗了部分有机物料(释放出CO2 和H2O)，使产物总量减少，蛋白质含量相对提高，出现了蛋白质的“浓缩效应”；还有部分增加的蛋白质是酵母菌体含有的蛋白质和发酵过程中硫酸铵经由酵母转化生成的，是发酵产品蛋白质含量提高的真正有意义的部分。

其次，豆粕通过微生物的降解，产生具有特殊功能的营养小肽。小肽吸收具有吸收快、能耗低、效率高、载体不易饱和等优点[6]。大豆肽还能赋予产品特殊生理活性，如促生长、调节免疫、抗菌、抗病毒、催乳、抗氧化、刺激食欲、促进矿物质吸收和抗肿瘤等。大豆肽的开发开创了动物营养的新纪元，丰富了大豆制品的种类，增加了大豆产品的附加值。肽的重要特性之一在于可提高动物对日粮氮利用率的巨大潜力，减少畜禽含氮物质的排放，这对于节约蛋白质饲料、减轻环境污染具有重要的经济和社会意义。

再次，豆粕发酵中繁殖产生的益生菌和乳酸，一方面能抑制肠道中有害菌的繁殖，另一方面促进动物消化，改善动物小肠机能，可以减少仔猪等幼畜酸化剂的用量。微生物代谢产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等各种消化酶，可促进豆粕中蛋白质和一些多糖类物质的解，提高动物消化率[7]。另外，微生物代谢物中还有对动物有直接营养作用的未知生长因子、维生素等，对促进营养物质消化，提高动物免疫机能有积极意义。而且，豆粕在发酵后由于可溶性肽类和游离氨基酸以及酸性物质增加，使得发酵产物气味醇香，动物适口性提高，增加采食。研究发现，豆粕在28～32℃下经枯草芽孢杆菌发酵后具有或淡或浓郁的醇香气味。

表1-2 优质豆粕与发酵豆粕产品中抗营养因子含量对比

项目

胰蛋白酶抑制因(mg/g)

优质豆粕 10～15

发酵豆粕 ≤1

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