今日畜牧兽医55饲料天地为了减轻养殖中对抗生素、血浆蛋白等动物蛋白原料的依赖,国内外的科研人员经过大量研究:运用现代生物工程、代谢调控发酵技术、动物营养平衡吸收理论等一系列高新技术生产出富含生物活性多肽、蛋白酶以及大量益生菌的绿色生物饲料。
酶解豆粕和发酵豆粕即是利用现代生物技术将大豆蛋白通过蛋白酶酶解或微生物发酵降解为可溶性蛋白和小分子多肽的混合物。
经过酶解或发酵处理的蛋白由于比传统大豆中蛋白质更易于吸收、低抗原等特点,被认为是幼龄动物饲料的理想植物蛋白。
近几年酶解豆粕和发酵豆粕产品的研究开发酶解豆粕和发酵豆粕的研究进展范彦令,张士辉(石家庄依欣饲料有限公司,河北石家庄050000)3苜蓿的青贮与利用苜蓿青贮或半干青贮,养分损失小,具有青绿饲料的营养特点,适口性好,消化率高,能长期保存,目前畜牧业发达国家大都以干草为重点的调制方式向青贮利用方式转变。
主要采用以下几种青贮方式。
3.1半干青贮国外普遍采用青贮塔进行半干青贮保存苜蓿,青贮塔造价较高,我国一般采用青贮窑贮存苜蓿,无论采用哪种方式,关键首先使苜蓿迅速风干使含水量降到40%~50%再进行青贮。
这种青贮料兼有干草和青贮的优点。
3.2加甲酸青贮这是近年来国外推广的一种是每吨青贮原料加85%~90%甲酸2.8~3千克,分层喷晒。
甲酸在青贮和瘤胃消化过程中,能分解成对家畜无毒的CO2和CH4,并且甲酸本身也可被家畜吸收利用,用这种青贮料饲喂乳用犊牛,平均日增重达0.757~0.817千克,比普通青贮料增重提高近1倍。
3.3拉伸膜青贮技术这是近年来国外采用的一种新方法,全部机械化作业。
操作程序为:割草-打捆-出草捆-缠绕拉伸膜。
其优点主要是不受天气变化影响,保存时间长,一般可存放3~5年,使用方便。
4紫花苜蓿叶蛋白的利用紫花苜蓿叶蛋白(ALP)是将适时收割的苜蓿粉碎,压榨、凝固、析出和干燥而形成的蛋白质浓缩物。
一般粗蛋白50%~60%,粗纤维0.5%~2%,并含有丰富的维生素、矿物质等。
我国蛋白质资源严重缺乏,而叶蛋白的蛋白质含量可与豆粕和鱼粉相媲美,用替代猪、禽饲料中部分鱼粉和豆粕潜力巨大。
ALP可替代蛋鸡50%~70%鱼粉或肉骨粉,蛋白质的消化率均有所提高。
用ALP替代肉仔鸡日粮中25%~50%的鱼粉或肉骨粉对肉仔鸡增重影响不大。
当用此替代雏鸡日粮中50%~75%的鱼粉或肉骨粉时,其成活率可提高3.4%~4.2%,ALP可替代40~60日龄猪日粮中50%的动物蛋白和1/3的豆粕,可替代61~105日龄生长猪80%动物蛋白,对猪生长无影响。
5紫花苜蓿产品对畜禽产品质量的影响5.1对家禽产品质量的影响蛋黄的颜色主要取决于饲料中叶黄素的含量,如每千克饲料中含有60毫克叶黄素,就会产蛋黄颜色较深的蛋,苜蓿草粉中叶黄素含量丰富,每千克草粉中约含有240毫克叶黄素,是黄玉米的10倍以上(22毫克/千克),蛋鸡日粮中添加5%的苜蓿草粉,结果添加组蛋黄颜色指数达到9.7,比未添加组增加了3.4,差异极显著。
由于蛋中维生素含量受饲料的影响,苜蓿中富含维生素,特别是核黄素等,饲喂苜蓿的产蛋家禽,蛋中所含维生素量增加。
在肉禽日粮中添加适宜的苜蓿产品,由于叶黄素的作用可显著改善肉禽喙、爪、皮肤的颜色,呈鲜黄色,并使肉质鲜美,提高商品价值。
5.2对猪胴体瘦肉的影响由于饲料中粗蛋白水平不同会影响猪胴体瘦肉率,紫花苜蓿产品属于高蛋白,低消化能(粗纤维含量高)饲料,所以适当比例添加到生长育肥猪日粮中,会增加胴体瘦肉率,肉质鲜嫩,但对猪生产性能无影响。
用高水平苜蓿饲喂的猪后腿、腰部和肩部肉较多,而腹部和背部脂肪都较少。
生长肥育猪的日粮内用5%~15%的优质苜蓿草粉可使生长猪获得良好的生产性能。
5.3对牛奶品质和牛肉质量的影响苜蓿对养牛业来说是优质牧草,即可以改善乳脂率,还可以使牛乳中维生素含量增加,特别是脂溶性维生素。
苜蓿可以替代乳牛部分精料,并能提高乳脂率,而不影响乳产量。
在肉牛日粮中应适当使用苜蓿产品,为了防止牛肉颜色变黄,肉牛肥育饲料里不宜大量使用苜蓿粉。
(07B2590)E-mail:jrxmsy@126.com2007年第7期2007年第7期E-mail:jrxmsy@126.com56今日畜牧兽医饲料天地日渐活跃起来,目前国内市场上的生物处理大豆产品有:台湾惠胜实业公司生产的POPUP(比多福/饱素健),武汉邦之德生物科技有限公司生产的“肽黄金”,上海邦成生物科技有限公司生产的“肽多乐”,石家庄依欣饲料有限公司的“肽菌”,黑龙江乐能生物工程股份公司生产的“乐能肽”,东莞市银华生物科技有限公司的“普罗保”,广东市希普生物饲料有限公司的“普乐肽”,广东市名旗生物饲料有限公司的“肽白金”等等。
各种产品只讲是生物技术深加工大豆蛋白产品,其生产工艺和功能特性也存在不一致的结果。
1酶解豆粕的功能特点及其加工工艺酶解豆粕首先是在食品上应用,生产大豆多肽的。
食品级大豆多肽是以大豆蛋白为原料经蛋白酶水解并经分离、精制所得到的,通常由3 ̄6个氨基酸组成的,相对分子质量低于1000ku的低肽混合物。
1.1酶法生产大豆多肽具有许多独特的生理功能特性1.1.1易消化吸收:现代生物代谢研究表明,动物摄食的蛋白质经消化道酶解后,主要是以小肽形式吸收,并且更易更快被机体吸收利用。
1.1.2低抗原性:大豆蛋白经水解分子量较小,这在一定程度上降低其抗原性。
酶联免疫测定发现,大豆肽的抗原性比大豆蛋白质的抗原性降低至1/100 ̄1/1000。
大豆多肽可部分代替进口鱼粉、乳清粉、血浆蛋白粉应用在早期断奶仔猪料中。
1.2酶法生产大豆多肽的工艺进展酶解方法由于生产条件温和,水解容易控制,对氨基酸破坏小,安全性高等特点,成为食品上生产大豆多肽的主要方法。
酶解法生产中酶的选择和配方不同、酶解的豆粕中蛋白质含量不同所获得大豆多肽的品质、分子量分布和氨基酸组成不同。
1.2.1目前,酶解法降解大豆蛋白使用的动物蛋白酶有:胃蛋白酶、胰蛋白酶;植物蛋白酶:菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶等;微生物蛋白酶:枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、放线菌等。
随着科技发展和生物酶技术的创新,还有很多酶将被不断发现和利用。
1.2.2酶法生产大豆多肽的工艺流程如下图所示:处理:目的是提高酶解速率,因为大豆球分子具有相当紧密的结构,这种极其紧密的结构对酶水解具有很强的抵抗力。
试验证明:在温度为90℃条件下,加热15分钟既可防止大豆蛋白黏度升高,又可提高水解度。
酶的选择:酶水解是一个复杂的生化反应过程,需要选择专一、高效的酶制剂。
下面介绍几种酶制剂的作用效果:按照普通豆粕蛋白含量46%计算,使用复合酶制剂生产大豆多肽,水解得到大豆多肽占豆粕中粗蛋白含量的58.17%,占成品的26.75%。
表中数据显示地衣芽孢杆菌即碱性蛋白酶豆粕中蛋白的水解能力最强,可以使水解度达到40%以上平均相对分子量1000~2000ku。
碱性蛋白酶来源广泛,价格便宜,但其对疏水性或碱性残基的c末端多肽结合特异性较差,容易形成相对分子质量较低的苦味肽。
运用复合蛋白酶进行科学配方,不仅水解度提高,而且苦味减轻。
酶解豆粕生产大豆多肽,可得到分子量较小的小肽,且蛋白水解度较高。
但作为动物用饲料添加剂生产成本太高,对于苦味、腥味的处理,本实验室与江南大学实验证明:在水解产物中直接加入乳酸菌发酵,可明显改变大豆多肽的风味,将产物直接干燥,产品不仅含肽量高,而且具有乳香味,诱食性极佳。
2发酵豆粕的功能特点及其加工工艺微生物发酵豆粕采用生物发酵工程技术,通过发酵过程中微生物分泌的酶将豆粕中的部分蛋白酶解为分子量3000以上的大豆多肽。
2.1微生物发酵豆粕的功能特性2.1.1发酵豆粕中的大分子蛋白质有序降解为多肽、小肽,降低植物蛋白的抗原性;2.1.2、微生物发酵过程中产生大量乳酸、蛋白酶、维生素等,产品具有天然乳香味或特有的发酵香味;2.1.3富含乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌活菌数在108CFU/克以上。
2.2微生物发酵法生产大豆多肽的工艺进展微生物发酵豆粕把蛋白酶的发酵生产和大豆多肽的酶解生产有机地结合起来2.2.1微生物发酵豆粕常用菌种:乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌等。
2.2.2发酵豆粕的生产工艺如下图:由于不同种类菌种所需培养条件不一致,在实验室采用不同培养基进行培养,在进一步扩大液体培养。
将豆粕与菌液混合均匀保证每个豆粕颗粒都接种上菌种,避免因菌种不均造成的发酵不一致,或发酵失败。
好氧发酵:在发酵前期采用好氧发酵,促使芽孢杆菌、酵母菌等好氧微生物繁殖生长,同时芽孢杆菌、酵母菌分泌产生大量酶类、维生素等活性产E-mail:jrxmsy@126.com2007年第7期今日畜牧兽医57饲料天地复合酶制剂蛋白浸出率水溶性蛋白水解度肽含量平均分子量地衣+枯草+木瓜68.49%84.93%58.17%771.4表3三种复合酶的作用效果双酶酶解蛋白浸出率水溶性蛋白水解度肽含量平均分子量地衣+木瓜蛋白酶66.40%67.37%44.73%789.8枯草+木瓜蛋白酶40.16%89.12%37.15%777.0表2双酶酶解的作用效果单一酶制剂蛋白浸出率水溶性蛋白水解度肽含量平均分子量地衣芽孢杆菌47.94%91.63%43.93%1020.4枯草芽孢杆菌29.94%78.65%23.55%746.2表1单一酶制剂的作用效果物促进乳酸菌的生长。
厌氧发酵:后期的厌氧发酵,促进乳酸菌的增殖,由于乳酸菌属厌氧菌,在无氧条件下产生大量乳酸。
微生物在无氧条件下发生强制自溶,细胞中的胞内酶及其他生物活性成分分泌出来。
厌氧发酵时蛋白酶发生酶解反应,并产生香味物质。
综合好氧发酵和厌氧发酵的优缺点,将两者结合起来用于发酵豆粕基本可以达到以下指标:发酵酶解产生小肽占豆粕中粗蛋白含量的30%,占成品的10%。
产生乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌菌数达108CFU/克。
发酵豆粕与酶解相比风味得到极大改善,且产生大量生物活性成分,但分子量多在5000~10000之间,属于多肽范畴,离大豆寡肽、小肽的生理活性、易吸收性距离很大,所以成本相对也比较低。
大豆多肽产品源于大豆蛋白而营养品质优于大豆蛋白,使资源丰富的优质饲料蛋白质原料,以大豆多肽的形势提供蛋白源营养较之传统的养殖生产中以豆粕为原料提供蛋白质营养技术而言,无疑是一个重大进步。
酶解豆粕和发酵豆粕各有优缺点,今后在生产中应该依靠新的生物技术改造生产工艺,改善酶解豆粕的苦味、腥味,降低酶解豆粕的生产成本;进一步提高发酵豆粕的蛋白消化率、蛋白水解度、降低多肽分子量。
(05B2600)磷是动物营养研究中不可忽视的矿物质元素之一,既是机体的重要结构成分,又参与体内许多生理生化过程,发挥着其他任何元素不能替代的作用。
但是磷不能在体内合成,只能由饮水和饲料供给。