摘要 ：试验旨在探究不同碱性蛋白酶酶解对豆粕品质的影响。在酶解条件一致（加酶 200 U/g、料水比 1∶1、温度40 ℃、酶解时间48 h）的情况下，使用不同的碱性蛋白酶对豆粕进行酶解。结果显示，豆粕经过酶解后，颜色、气味变重，质地水润黏稠，pH值下降约35%，干物质含量减少约10%，蛋白水解度增加约43%，小肽含量最少增加103%，最多增加307%，抗原蛋白几乎全部被降解。研究表明，不同的碱性蛋白酶对豆粕品质的改善效果不同，可以选择适宜的碱性蛋白酶进行降解试验，提高利用率。

豆粕是大豆提取豆油后的残渣再加工得到的副产品，是饲料行业中使用较多的一种优质植物性蛋白饲料源。豆粕富含多种营养物质，蛋白质含量高，氨基酸组成平衡。但豆粕中抗营养因子种类较多，抗营养因子蛋白质质量分数大于40%，结构紧密，不易消化。豆粕中的抗原蛋白是指会引发动物产生过敏反应的大分子蛋白，如β-伴球蛋白（42~53、58~77、58~83 kDa）和大豆球蛋白 （18~20、31~45 kDa）等，降低了畜禽生产性能和饲料利用率，在很大程度上限制了豆粕在饲料生产中的应用。 近年来，随着有关酶制剂应用的研究不断深入，发现豆粕经体外酶解可提高其消化利用率并改善动物的生产性能。其中蛋白酶是蛋白质代谢过程中重要的消化酶，能够催化分解肽键，将大分子蛋白降解成小分子蛋白、小肽、氨基酸等，提高蛋白质的利用率和饲料利用率。蛋白质酶解是一个复杂的过程，受多种因素影响，如蛋白质种类、酶的种类、酶解条件（料液比、酶解pH值、酶解温度、酶解时间）和酶灭活条件。蛋白质种类和酶的种类是影响酶解产物组成的重要因素，不同的蛋白酶具有不同的酶切位点，可导致酶解产物氨基酸组成、肽的结构和肽分子量的差别。本文使用5种不同的碱性蛋白酶对豆粕进行酶解，探究不同碱性蛋白酶酶解对豆粕品质的影响，从而为准确使用各种碱性蛋白酶提供参考。

1、材料与方法

1.1 试验材料

试验所使用的豆粕为市售。5种碱性蛋白酶购自多个厂家，分别命名为A、B、C、D、E。氢氧化钠、浓硫酸、甲醛等均为分析纯。

1.2 试验仪器 

CP2102电子天平、GSP9080MBE隔水式恒温培养箱、101-2AB型电热鼓风干燥箱、FiveEasy Plus pH计、HJ-6A数显恒温磁力加热搅拌器、KDN-815 全自动凯氏定氮仪、Mini-PROTEAN® Tetra System 电泳仪（BIO-RAD）。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备

将适量的豆粕放入锥形瓶中，加入碱性蛋白酶（200 U/g），按照料水比1∶1加入蒸馏水，混合物搅拌均匀，置于40 ℃培养箱中酶解48h。酶解结束后将酶解样品于85 ℃烘干。

1.3.2 感官评价 

参照方法，在正常光线及无任何异味的环境下，取适量豆粕酶解样品于干净的托盘中，通过目测评定颜色、鼻嗅评定气味、手感评定质地，酶解豆粕感官评价标准见表1。

1.3.3 pH值的测定 

取各个豆粕酶解样品5g，加蒸馏水50 mL，磁力搅拌 20 min，离心，测上清液pH值。

1.3.4 干物质含量的测定 

采用常压干燥法测定干物质含量，100 ℃干燥至反复称量至恒重。

1.3.5 蛋白水解度的测定 

采用甲醛滴定法测定蛋白水解度。此方法基于甲醛与游离氨基结合，

形成-NH-CH2OH、-N(CH2-OH)2等羟甲基衍生物，导致-NH3 +上的氢离子（H+）游离。碱滴定NH3 + 放出的H+ ，测出氨基氮，计算游离氨基的含量 ，并计算水解度（degree of hydrolysis，DH）。

DH（%）=（酶解液中氨基酸态氮含量-原料中氨基酸态氮含量）/原料中氮含量×100 （1）

1.3.6 小肽含量的测定 

采用QB/HHS JC006—2013三氯乙酸法测定。

1.3.7 豆粕中抗原蛋白的测定

采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDSPACE）法测定豆粕中抗原蛋白。

1.4 数据统计与分析 

试验数据使用Microsoft Excel软件进行记录和统计。

2、结果与分析

2.1 不同蛋白酶酶解对豆粕感官的影响（见表2） 

在一定量的豆粕中加入相同酶活的不同种碱性蛋白酶，40 ℃酶解48 h后，评价各个样品的感官特点。由表2可知，豆粕经过酶解后，颜色稍深，气味变重，质地变水润黏稠。其次，虽然各个豆粕样品中添加的碱性蛋白酶不同，但是酶解后感官变化相似。

2.2 不同蛋白酶酶解对豆粕pH值的影响（见表3） 

由表3可知，豆粕原料的pH值为6.51，被不同的碱性蛋白酶酶解48h后，pH值均下降，分别下降了2.23、2.32、 2.30、2.27和2.28，下降程度相似，平均下降了2.28倍。

2.3 不同蛋白酶酶解对豆粕干物质含量的影响（见表4） 

由表4可知，豆粕原料的干物质含量为125.00 g，被不同的碱性蛋白酶酶解48 h后，干物质含量均减少，分别减少10.38、14.15、11.33、14.61 和12.96 g，减少程度相似，平均减少了0.1倍。

2.4 不同蛋白酶酶解对豆粕蛋白水解度的影响（见表5） 

由表5可知，豆粕原料的水解度为2.17%，被不同的碱性蛋白酶酶解 48 h 后，水解度均增加，分别增加4.61%、4.84%、4.79%、3.87%和3.18%，增加程度相似，平均增加了0.43倍。

2.5 不同蛋白酶酶解对豆粕小肽含量的影响（见表6） 

由表6可知，豆粕原料的小肽含量为4.06%，被不同的碱性蛋白酶酶解48 h 后，小肽含量均增加，分别增加307.39%、246.06%、103.45%、164.79%和126.11%。其中酶A酶解样品后小肽最多，酶C最少。

2.6 不同蛋白酶酶解对豆粕抗原蛋白的影响（见图1）

由图1可知，豆粕原料中含有大量β-伴球蛋白和大豆球蛋白，被不同的碱性蛋白酶酶解48 h后，抗原蛋白被大量降解，仅有加酶E的样品中残留少量β-伴球蛋白。

3、讨论

豆粕是优质的饲料植物蛋白质来源之一，存在不易消化利用等问题，需要借助酶制剂解决。本研究使用5种不同的碱性蛋白酶分别对豆粕进行酶解试验，结果显示，酶解结束后，各豆粕样品的感官变化相似，说明碱性蛋白酶种类对感官变化无明显影响。酶解结束后，样品pH值下降，原因可能是菌体繁殖，产生有机酸类物质，可以提高饲料的适口性。pH值对酶解反应产生影响的因素很多。碱性蛋白酶的空间构型在不适合的酸碱环境中会发生改变，受到可逆或者不可逆的破坏，导致失去酶活力，影响酶的作用。pH值的变化还会影响底物与酶的解离状态，影响蛋白质的水解程度。但在本试验中，各个样品水解度均有所增加，表明为正向影响。豆粕经过酶解后，干物质含量减少，小肽和蛋白水解度增加，利用蛋白酶将大分子蛋白分解成小分子物质，如寡肽、小肽和游离氨基酸，易被肠胃道吸收，进而提高消化利用率。豆粕中存在较多的抗营养因子，其中抗原蛋白的危害最为严重，可引起仔猪发生过敏性腹泻、肠黏膜细胞增生等一系列不良反应，甚至造成死亡。抗原含量高低是评判豆粕品质的一项重要指标。本试验中，大部分抗原被降解，豆粕品质得到有效提升。豆粕经过酶解后，具有抗营养因子明显降低、常规营养成分得到改善、富含多种活性因子、适口性好、抗菌能力强等营养特性。

4、结论

本试验以豆粕原料，探究不同碱性蛋白酶酶解豆粕对其品质的影响。结果表明，除小肽含量变化差异大外，其他变化相似；酶解后样品气味变重，质地水润黏稠，pH值和干物质含量下降，蛋白水解度和小肽含量增加，抗原蛋白几乎全部被降解。综上所述，酶解后的豆粕品质得到有效改善，可选用适宜的碱性蛋白酶对豆粕进行降解，为豆粕高值化利用提供帮助。

实战操作技术——棉菜籽饼脱毒变身优质饲料替代豆粕操作新技术

当前豆粕价格很高有些地方货源紧缺，而棉菜籽饼（棉籽粕、菜籽粕）价格相对便宜，棉菜籽饼是棉子、油菜籽榨油后剩下的饼状残渣，蛋白质含量较高，含有各种氨基酸成分。但由于棉菜籽饼中含有植酸、芥子碱等物质，这些物质含有一定的毒性，还会影响动物的消化吸收，不能大量使用，因此不建议直接饲喂给动物！

现在通过微生物饲料发酵剂的除毒脱毒技术，可以成功将菜籽饼变为优质添加饲料，直接按照1公斤发酵的棉菜籽饼（发酵前的重量）代替约0.85公斤豆粕进行使用。饲料发酵剂中的有益微生物，在发酵过程中分泌的代谢产物，可将棉菜籽饼中的毒性物质等有效分解。

豆粕、菜粕、棉粕成分对比

1.豆粕是一种高蛋白原料，无需脱毒即可用作饲料。其中蛋白质含量为40%-48%，赖氨酸含量为2.5%-3.0%，色氨酸含量为0.6%-0.7%，蛋氨酸含量为0.5%-0.7%。2020年11月12日报价每吨在3500元左右。

2.菜粕的粗蛋白含量在34%-38%之间，特点是蛋氨酸含量高（仅次于芝麻饼、粕），赖氨酸含量亦高。而精氨酸含量低，是饼、粕饲料中含量最低的。菜籽粕的有效能值偏低（淀粉含量低、菜籽壳难以消化利用）。矿物质中，钙和磷的含量均高，硒和锰的含量亦高。特别是硒的含量是常用植物饲料中最高的。2020年11月12日报价每吨在2900元左右。

3.棉粕蛋白质含量一般为44.32%，仅次于豆粕的蛋白质含量48%，而高于菜籽粕的蛋白质含量36.04%。精氨酸含量高达3.6%-3.8%，而赖氨酸含量仅有1.3%-l.5%，只有豆粕的一半。2020年11月12日报价每吨在3000元左右。

是否需要脱毒处理

1.豆粕无需经过脱毒即可用作饲料。而且豆粕中富含蛋白质和多种氨基酸，在不需要额外加入动物性蛋白的情况下，仅豆粕中含有的蛋白质和氨基酸足以平衡家禽和猪的食谱，促进它们的营养吸收。只有当其他粕类单位蛋白成本远低于豆粕时，豆粕才有可能被替代。

2.菜粕菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、单宁、皂角苷等不良成分，其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身无毒，但在一定温度和水分条件下，经过菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而产生异硫氰酸酯、唑烷硫酮和腈类等有害物质。这些物质可引起甲状腺肿大，从而造成动物生长速度下降，繁殖力减退。单宁则妨碍蛋白质的消化，降低适口性。而芥酸阻挠脂肪代谢，造成心脏脂肪蓄积及生长受到抑制。。使用前需进行一定的脱毒处理，并且使用时要加以限制，具体喂量应根据菜粕中有害成分含量而定。经过脱毒处理的菜籽粕喂量可以加大，而“双低”油菜籽生产的菜粕喂量要受限制。同时，应结合菜粕的氨基酸组成特点，适当搭配其它饼粕。

3.棉籽中含有对动物有害的棉酚及环丙烯脂肪酸，尤其是棉酚的危害很大。在制油过程中，由于蒸炒，压榨等热作用，大部分棉酚与蛋白质、氨基酸结合而变成结合棉酚，结合棉酚在动物消化道内不被动物吸收，故毒性很小。另一部分棉酚则以游离形式存在于饼、粕及油品中，这部分游离棉酚对动物毒性较大，尤其单胃动物过量摄取或摄取时间较长，可导致生长迟缓、繁殖性能及生产性能下降，甚至导致死亡。幼小动物对棉酚的耐受能力更低。由于棉籽饼、粕中游离棉酚对动物有害，因此，在使用棉饼、粕时，要根据饲喂对象及饼粕中游离棉酚的含量加以限量。反刍家畜在有优质粗料及多汁青料的情况下，棉籽饼、粕的用量不受限制，不会造成中毒。对单胃动物要限制喂量，最好使用经过脱毒处理的棉籽饼粕。同时，使用棉籽饼、粕配制饲粮要注意氨基酸平衡，尤其是棉籽饼、粕的赖氨酸含量低，且利用率差，应注意添加赖氨酸。

发酵操作技术

发酵棉菜籽饼其实也是一个脱毒技术，具体操作如下：

1.仔细检查棉菜籽饼，剔除棉菜籽饼中严重变质发霉的部分，轻度发霉的原料可以忽略，因为微生物发酵能够脱霉。

2.将棉菜籽饼粉碎并添加适量的玉米粉淀粉类的能量饲料等，调节饲料营养比例。

3.每吨棉菜籽饼加入2公斤食盐、玉米粉（其它淀粉、面粉次粉等也可以，或者粉碎的生红薯300公斤也可以）100公斤、“99多功能饲料发酵剂”1包（500g/包，市场售价约25元，以高浓度乳酸菌、酵母菌、复合酶制剂的专业发酵剂）。

4.在混合物料中添加适量水分，使混合物料含水量保持在55%左右，以“手抓一把并紧握，无水滴落，松手后轻触即散”为宜，一般上述配方中需要加入清水约500-600公斤。

5.发酵方式根据实际环境条件各异，在桶、缸、塑料袋等容器中发酵均可。

6.发酵时要尽可能排尽空气进行密封发酵。如果使用的发酵容器有密封不严实的隐患，要在一开始就在其外层包裹一层塑料袋并扎紧。发酵过程中不能启封。

7.发酵时间受环境温度影响，通常夏季发酵2-3天，冬季发酵5-7天即可完成。发酵完成后，有较为强烈的酸香味，ph值在3-4。

规模运用混合发酵现场

塑料缸、饲料袋（有内膜）均可做发酵饲料

采用池子发酵

发酵完成的棉菜粕饲喂动物技术

需要注意的是，发酵后的饲料酸度较低，不可以取代禽畜全部日粮。其他类发酵饲料同理。饲喂时根据不同情况，将发酵饲料按照一定比例添加到日粮中，发酵完成的棉菜粕为湿料，具体使用量每大概1.5-2公斤发酵棉菜粕（湿料）代替动物日粮配方中1公斤豆粕的使用量进行代替使用，与其它饲料混合后直接饲喂，由于棉菜籽粕蛋白较高，最高使用量不要超过禽畜日粮饲喂量的40%（湿料重量）。如果发现发酵饲料过酸适口性变差，可在饲喂前在阳光下晒1-2小时，或添加适量的碳酸氢钠（小苏打）即可改善。

发酵过程中与发酵后使用过程中，发酵的容器要一直保持密封状态，可以长时间保存（一年左右）。

当前养殖业成本高居不下，而饲料成本是其中最高的，利用廉价原料发酵饲料（包括一些轻度发霉的粕类低价收回）是极佳解决办法。通过微生物饲料发酵剂的发酵作用，可以将轻度霉变饲料变成优质饲料，将不易消化的物质分解为可被畜禽吸收的小分子糖类、氨基酸等。同时发酵饲料中富含有益微生物、酶制剂、酸化剂等，可调节畜禽肠胃微生态环境并进一步提高饲料利用率。发酵饲料气味清香，提高了饲料的适口性，加上发酵饲料中有大约4℃的酒度，能够促进动物新陈代谢促进健康抵御疾病，是当前养殖业发展中重要的一环。

本技术也可以同样发酵菜籽粕（饼）、棕榈粕等，方法同上。

【视频】部分发酵饲料养猪鸡鸭带给你无臭味健康无抗养殖效果

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