劉 婷,肖定福
(湖南農業大學動物科學技術學院,長沙 410128)
發酵豆渣及其在畜禽養殖中的應用
劉 婷,肖定福*
(湖南農業大學動物科學技術學院,長沙 410128)
豆渣是大豆加工副產物,其產量巨大,含有豐富的粗蛋白質、脂肪、膳食纖維、多糖等營養成分,因而,豆渣是優質的蛋白質飼料原料。文章從豆渣發酵技術、發酵豆渣營養成分及其在畜禽養殖中的應用進行綜述,并就發酵豆渣存在問題及展望進行探討。
發酵豆渣;營養特性;飼料;畜禽養殖
豆渣是做豆腐、豆奶等豆制品的下腳料,其營養成分高于其他糟渣,其中纖維素含量占干物質約50%[1]。另外,豆渣粗蛋白質含量約28%,粗纖維含量約6%。干豆渣含粗蛋白質27.7%,比稻谷多300%,是飼喂豬、雞、鴨等的優質飼料[2]。豆渣不可直接生喂,需要經過煮熟或發酵處理,因為豆渣中含3種抗營養因子即胰蛋白酶抑制素、致甲狀腺腫素、凝血素,其中胰蛋白酶抑制因子能阻礙豬體內胰蛋白酶對豆類蛋白質的消化吸收,造成腹瀉,影響生長。豆渣經發酵處理后可提高粗蛋白質含量,尤其是粗蛋白質中的可消化蛋白質可提高5.8%,粗纖維含量降低約1/3,因此能促進動物的食欲并增加消化液的分泌;豆渣中蛋白質能得到有效降解,從而使豆渣中氨基酸態氮含量得以大量提高;還能除異味、改良口感、細化顆粒、純化營養、阻礙因子等優點;發酵過程中豆渣中抗營養因子成分降解,能顯著提升飼料的消化吸收率;發酵后飼料中大量有益因子能大幅提高畜禽抗病性[3-4]。此外,發酵后的豆渣其保存時間顯著長于未發酵豆渣,如能經過烘干處理并嚴格密封可以保存0.5~1年。本文從豆渣發酵處理技術和發酵前后營養成分及其在畜禽養殖中的應用現狀進行綜述,并分析其在養殖過程中存在的問題。
1.1 豆渣發酵程序
1.1.1 配料
配料:稻草或粉碎秸稈5%~30%,豆渣60%~70%,飼料發酵劑按0.1%~0.2%添加,其余可用玉米粉或米糠,豆渣的比例可根據豆渣水分等實際情況進行適當調整[5]。
1.1.2 飼料的混合
先將飼料發酵劑用玉米粉或米糠稀釋(比例1∶5),然后與要發酵的物料充分拌勻,為了達到混勻的目的可以采用逐步稀釋的辦法,再加水拌勻,物料含水率一般控制在65%~75%。混合至將拌好的發酵物料緊抓一把,指縫見水印但不滴水,松開落地即能散開為適宜。若能擠出水汁,落地不散開,則含水率>75%,太干或太濕均不利,應及時調整。
1.1.3 密封發酵
拌勻后隨即裝入盆、缸、池、塑料袋等容器中,用塑料薄膜覆蓋好,在自然氣溫下密封發酵2~3 d,待有香、甜、酒氣時即可飼喂。大規模發酵時可直接堆放在干凈的水泥地板或發酵池中,加蓋塑料薄膜密封發酵即可。發酵配料時,加玉米粉越多,酒香味越濃厚,加的玉米粉越少,則酸香味比較突出,發酵產物烘干后色澤為深棕黃色或褐色,顏色均勻,并具有發酵特有的香味。
1.2 豆渣發酵方法比較
王慧等用根霉、毛霉、米曲霉3種菌種作為發酵劑,分別在發酵0、3 d(前發酵),發酵10、15、20、30 d(后發酵)等不同時期取樣,進行豆渣氨基酸態氮、可溶性總糖、脂肪、水分、蛋白質酶的活性以及淀粉酶活力等理化指標的分析,結果表明,在其主要發酵階段豆渣中氨基酸態氮的含量都呈上升趨勢,在后發酵階段其含量較為穩定;可溶性總糖、脂肪和水分的含量在前發酵階段均降低,到后發酵階段含量逐漸上升直至平緩;隨著發酵的進行,菌體產淀粉酶的能力先增大后減弱[6]。李艷芳等選用傳統發酵豆醬時常用的米曲霉和黑曲霉對新鮮豆渣進行發酵,研究豆渣發酵前后渣感、口感、粒度分布以及豆渣顆粒的外部形態的變化情況,結果表明,利用黑曲霉和米曲霉在28℃、相對濕度為95%的條件下發酵,能使渣感減弱,吞咽變易,口感顯著改善;對發酵10 d后豆渣的外觀形態、粒度分布進行顯微鏡觀察,表現為發酵后豆渣顆粒顯著變小(P<0.05);黑曲霉發酵豆渣對渣感的降低效果優于米曲霉發酵豆渣和未發酵豆渣[7]。胡耀輝等以米曲霉發酵豆渣與未發酵豆渣為試驗材料,對豆渣中的總脂肪和可溶性總糖等指標進行測定,結果表明,豆渣的總脂肪含量由19.10%降低至18.77%(以干物質計),其各脂肪酸含量變化不同;可溶性總糖由7.46%增加到9.79%;氨基酸態氮由0.04%增加到0.266%;小肽含量由1.615%增加到5.741%,蛋白酶活力達345 μg·mL-1[8]。莫重文等用米曲霉、黑曲霉和啤酒酵母混合菌株固態發酵豆渣生產飼料蛋白質,研究發酵料坯組成、接種菌配比、接種量及發酵溫度對發酵豆渣中蛋白質含量的影響,結果表明,通過正交實驗得到了在30℃最適溫度下的發酵料坯組成為85∶15,接種菌配比為1∶2∶1,接種量為12%的最佳工藝條件,發酵周期為72 h,其發酵豆渣產品中粗蛋白質含量可達29.76%,增加43.07%,說明米曲霉發酵豆渣可顯著改變其營養和功能性成分,改善其加工特性[9]。朱運平等用枯草芽孢桿菌、納豆桿菌、少孢根霉、米曲霉和雅致放射毛霉發酵豆渣,結果表明,發酵豆渣與蒸煮豆渣相比,其蛋白質含量增加,脂肪含量減少,粗纖維含量基本保持不變[10]。
豆渣發酵前后的營養水平見附表。

附表 豆渣發酵前后的營養水平
由附表可知,發酵后粗蛋白質含量提高,尤其是粗蛋白質中的可消化蛋白質率提高很多,差異顯著,可消化蛋白質提高率達14.2%,粗纖維含量降低>1/3,降低率為35%。
經過發酵處理后的豆渣,其營養特性得到大幅提高。發酵過程中,由于產生了大量的蛋白酶,可促進動物胃腸對有機物的消化吸收,提高飼料的利用率,增加豆渣的營養價值,可被廣泛用作各種飼料的蛋白質源。
3.1 在豬生產中的應用
王美鳳等用發酵豆渣飼喂體重約60 kg(杜×長×大)雜交豬,試驗組平均日增重比對照組提高12.78%,料重比降低0.37,飼料利用率提高10.36%。育肥豬以售價11元·kg-1計算,試驗組育肥豬平均毛利潤比對照組高22.77元·頭-1,即提高12.78%[11]。隋開斌等采用發酵豆渣飼喂肉豬,肉豬生長快,成活率高,發病率低,且糞便臭味顯著降低,該方法不僅解決了熟豆渣飼喂帶來的麻煩,而且能大幅提高粗飼料的適口性和轉化率,節約飼料成本>20%[12]。文優云等用釀酒發酵豆渣,同時尋求適當的酒曲用量,并觀察發酵豆渣喂豬的效果,結果表明,添加不同劑量的豆渣對發酵成熟時間及保存時間有較大影響,以添加量約10%為宜;不同劑量的釀酒曲對發酵成熟時間及保存時間有影響,以添加釀酒曲1%為宜[13]。
徐斌龍等把發酵豆渣直接摻入肥育豬全價飼料中,15~30 kg的小豬飼喂發酵豆渣20%+小豬全價飼料80%;30~50 kg的中豬飼喂發酵豆渣30%+中豬全價豬料70%;50~100 kg的大豬飼喂發酵豆渣35%+玉米粉5%+大豬全價料60%,以上方法一般在育肥豬階段能顯著降低飼料成本,不用添加其他添加劑就能滿足豬體在各種情況下的營養需求[14]。楊振燕等利用微生態制劑及酵母將豆渣進行發酵處理,用發酵后的豆渣飼喂萊蕪黑豬,既能增加飼料營養,提高豬的抗病力,改善肉質,同時還能取得顯著的經濟效益[15]。
3.2 在雞生產中的應用
趙影等研究表明,豆渣發酵飼料可以完全取代魚粉,不僅可以解決魚粉短缺的問題,而且與魚粉相比還具有濃郁的香味和增加畜禽適口性的優點[16]。蔣愛國等用市售全價飼料配合少量豆渣喂鴨,0~4周齡,全價飼料79.2%,發酵豆渣20%,4%預混料0.8%;4~10周齡,全價飼料68.8%,發酵豆渣30%,4%預混料1.2%;10周齡以上,全價飼料58.6%,發酵豆渣35%,玉米粉5%,4%預混料1.4%,可提高飼料利用率,顯著降低飼料成本,增加豆渣的營養價值[17]。對于各種家禽,在飼喂時,還可以在飼料中加入粗飼料降解劑,對該飼料進行降解促進消化。
3.3 在牛生產中的應用
根據蔣愛國等設計的肉牛飼料參考配方,得出發酵豆渣在肉牛日糧配方中含量20%~40%為宜[18]。對于泌乳期的奶牛,奶牛場宜準備一些用降解劑處理過的玉米秸稈和小麥秸稈等,與玉米青貯秸稈、干草等一起作粗飼料,另外還需準備豆粕、玉米粗粉、小麥麩、用降解劑處理后的糟渣、胡蘿卜、薯秧苗等青綠飼料以及多種維生素、礦物質等預混料、磷酸氫鈣、骨粉等。在泌乳高峰期,除了提供降解處理的優質秸稈飼料和干草、青貯玉米等,使其任意采食,還應適當增加精飼料比例,此時發酵豆渣配方比例調整到30%最佳。
大豆豆渣價格低廉,營養成分豐富,是非常優秀的飼養原料,因此有廣泛的開發應用價值,但目前并沒有得到大規模的商業應用。但還有許多的限制性因素。鮮豆渣的水分含量高達80%,特別容易被微生物侵染和發酵而腐敗變質[19]。因此,鮮豆渣的及時干燥是豆渣得到廣泛應用的關鍵步驟。目前,鮮豆渣主要的干燥方式有熱風烘干、螺旋擠壓干燥、冷凍干燥及微波干燥等,但干燥的效率很低,能源消耗大,成本偏高。因此,具有高效、節能、環保特點的豆渣新型烘干工藝的開發和烘干設備的研制顯得尤為重要。豆渣具有口感粗糙的特點,這是由于豆渣中含有大量纖維成分造成的[20-21]。因此,改善豆渣口感有助于其推廣。目前,改善豆渣口感的主要方式有物理和化學方法,如超微粉碎即通過球磨機、膠體磨或均質機使產品的粒徑小至微米級別,通過纖維素酶解方式,使其結構軟化等。豆渣中不飽和脂肪酸容易發生化學變化產生特殊的豆腥味。傳統的脫腥方法是以加熱為基礎、破壞酶活性的方式,然而并未得到滿意的結果,而且存在耗時長、能耗大等缺陷。因此,合適的脫腥工藝是影響豆渣廣泛利用的重要因素,目前我國關于這些方面的研究還不夠成熟,還需要更系統的研究。
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Application of Fermented Soybean Dregs in Livestock and Poultry Breeding
LIU Ting,XIAO Dingfu*
(College of Animal Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China)
As the by-product of soybean processing,the production of soybean dregs is huge,is rich in protein, fat,dietary fiber,polysaccharide,so the bean dregs is regarded as a good kind of breeding protein material.The fermentation technique of fermented soybean dregs,the nutrition composition of fermented soybean dregs and application in animal husbandry were reviewed in this paper,moreover,its existing problems and development prospects were discussed.
fermented soybean dregs;nutrient characteristics;feed;livestock and poultry breeding
TS214
A
1001-0084(2015)03-0025-04
2015-01-30
劉婷(1995-),女,四川廣安人,研究方向為動物科學。
*通訊作者:副教授,E-mail:xiaodingfu2001@163.com