对溶解度作为鉴定蛋豆粕过度加工指标的研究
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时间:2003-01-01
摘要 本项研究针对以豆粕的脲酶活性(UA).橙黄G结合力(OGBC)以及蛋白质在氢氧化钾溶液中溶解度(PS)作为鉴定豆粕是否过度加工的指标这一问题,做了三个试验来加以比较研究。另外两个试验,试图通过补充氨基酸以克服豆粕过度加热所致的生长抑制。从市售批量去皮豆粕中取得试验材料,在高压蒸嚣中以1200C加热不同时间。在试验1.2.3.中,豆粕经在大约10min蒸煮后UA下降为零(pH变化值)说明UA测定不能鉴别加热时间较长的豆粕。豆粕的OGBC在疝压蒸煮后下降,但下降幅度比加热程度的变化幅度小,说明OGBC用来鉴定豆粕是否加工过度的价值也不大。相反,PS值随加热时间的每段延长而下降,即使加热80min也不降至0。单独补充0.2%赖氨酸或补充0.2%赖氨酸与0.2%精氨酸.或补充0.2%赖氨酸加0.1%蛋氨酸.或三种氨基酸一起补充,可以完全克服豆粕过度加工所导致的生长抑制现象,肉用雏鸡的增重和锔料报酬与10分钟以上的高压蒸煮时间呈负相关。所有试验的PS值都比UA或OGBC更为密切地反映豆粕过度加工对雏鸡有害影响。PS值低于70%表示豆粕加工过度。
前 言
早已周知,豆粕的营养价值可能会下降(Evans and McGinnis,1946;Blockt等,1996;Clandinin等,1947;Fritz等,1947;Balloun等;1953;Moran等,1963;Hiill and olsen,1967;Warnick and Anderson,1968)。豆过度加工会损害必需氨基酸,如赖氨酸(Warnick and Anderson,1968)和精氨酸(Renner等,1953),使其蛋白质对家禽的可利用率明显下降。
最常用来鉴定豆粕是否加工过度的指标是脲酶活性。脲酶水平本身对家禽营养没有什么意义,但被用来做为鉴定是否含有抗胰蛋白酶之类有毒因为的指标。然而,Abraham等人(1971)。提到,脲酶完全失活后,脲酶活性测定不能反映热处理对豆粕品质的影响程度。而且,彻底破坏豆粕的脲酶也不定妨碍雏鸡生长()。脲酶活性低至0。01(pH变化值)的豆粕与脲酶活性较高的豆业相比,饲喂雏鸡的效果没有差别()。再者,加热不足的豆粕经过长时间贮存后,其脲酶活性也会降低()。
从这些报道来看,以脲酶活性作为豆粕过度加工的测试指标显然存在两个基本问题。第一,低的脲酶活性不一定导致雏鸡生长受阻。第二,脲酶活性为0时并不表明豆粕的营养价值受到损害,而脲酶试验双没有负值,因此用这项试验来鉴定过度加工的相对严重程度是没有价值的。
此外,有人还提出其他一些 体外试验作为蛋白质的测定指标,诸如:甲酚红试验(),橙黄G结合力()。这些试剂与蛋白质结合能力随产品的热理加剧而分别增强或减弱。
Smith和Circle(1938)证实,用一种碱溶液可以将脱脂豆粕的含氮物提取95%。Olcott and Fontaine(1941)研究表明,棉籽蛋白在氯化钠稀溶液中的溶解度因加热而下降。Lyman等人世1953)观察到棉粕加热也有类似情况,用蒸煮过的棉籽粕喂鸡,其蛋白溶解度关系到鸡生长受阻的程度。
蛋白溶解度试验过去曾用于养禽业中的豆粕质量检验。六十年代后期,在圣路易斯普瑞纳公司工作的Rinehart自先将蛋白质在氢氧化钾溶液中的溶解度作为评价豆粕加工程度的一种方法。这项测试在巴西(可能还包括其它一些国家)广受欢迎,可惜由于采用这项试验的都是些公司,在科学文献中没有出现对其应用价值评价。
本项研究的目的就是评价以豆粕蛋白质在0.2%氢氧化钾溶液中的溶解度作为鉴定豆粕是否加热过度而营养下降这一方法的价值.些外,本项目对含不同蛋白溶解度的豆粕日粮补充氨基酸,进行动物试验以评价补充氨基酸的效果.
材料和方法
总体设计
试验 1、2、3、的目是比较各种化学分析方法及其与雏鸡生产性能的关联程度。试验4和5的目的是考察补充氨基酸以克服低蛋白溶解度豆粕抑制肉鸡生长的效果。从一家当地饲料厂选定5批浸提法生产的去皮豆粕。为模拟过度加热,从每批豆粕中采集少量实验材料,摊在浅铝盘(高2.54cm)中,放进高压蒸器内以1210C蒸煮不同时间。风干之后,将试验材料移出浅盘。
体外分析
脲酶分析按Caskey和Knapp(1994)的方法。测定赖氨酸可利用率的染料结合法按Moran等人(1963)的操作。氢化钾中的蛋白测定方法如下:将1.5g(±0.001g)豆粕样品用Udy公司,Borlder,CO磨碎至通过0.5mm筛,与75ml0.2%(0.636N.pH=12.5)氢氧化钾混合,在磁力搅拦器上搅拦20min。以2700rpm离心15min,倾出上清液(注意勿带离心沉淀物),用玻璃棉过滤,大约得到40ml滤液,置入一个50ml烧杯中,每份滤液取出双份各15ml,相当于0.3g样品(15×15ml/75ml),移入消化管。向每个消化管内加入12.5ml浓H2SO4,2粒催化剂(凯氏复合催化剂,Kjeltab),2ml30%的H2O2。按凯氏法测定总氮,计逄蛋白质含量。原样的粗蛋白含量也需测定。蛋白溶解度以溶于0.2%氢氧化钾溶液中的蛋白质占豆粕总蛋白含量的百分数表示。
动物试验
所有动物试验都用来自同一个孵化场的1日龄公雏进行。每个试验有5栏雏鸡,每栏8只,分栏时注意让每栏的平均体重大致相等。每个试验处理的重复鸡栏随机排列。将雏鸡放在控温的Petersime育雏器(Petersime公司,Gettysburg,OH)中饲养三周(试验1仅持续18天),自由采食和饮水。试验1在15日龄和18日龄记录体重和饲料消耗,以后的记录在2周龄和3周龄进行。计算增重和饲料报酬。每天记录死亡率。
将每种不同处理的豆粕分别加入到一种基础日粮当中,所有试验都采用同一种饲料配方(表1)。日粮按蛋白质含量(17.5%),特别是赖氨酸含量(0.81%)进行设计,以令雏易于感受过度加热对这些营养成分可能产生的破坏作用。
每个试验均以栏为观察单位,用SAS软件系统(SAS Institrte,1985)对数据做单因子方差分析。用Drncan法进行多重比较,以分析处理间的差异。
1在1210C高压蒸煮不同的时间。
2维生素预混料提供(每公斤日粮):维生素A5500IU,维生素D31100ICU,维生素E11IU,核黄素4.4mg,泛酸钙12mg,烟酸44mg,氯化胆碱220mg,维生素B126.6m,维生素K1.1mg(MSBC),叶酸0.55mg,d-生物素0.11mg , 维生素B12.2mg(硝酸硫胺素),维生素B62.2mg(盐酸吡哆醇),乙氧基喹啉125mg。
3微量矿物质预混料提供(每公斤日粮):锰60mg、锌50mg、铁30mg、铜5mg、碘1.5mg。
试验1,豆粕样品(蛋白含量测定为49.3%)分别高压蒸煮0、5、10、20、40、80min,所有样品都测定脲酶活性、染料结合力、蛋白溶解度。雏鸡日粮按上述设计分别含20%不同加热时间的豆粕。
试验2与试验1类同,不同的是豆粕蒸煮时间分别为0、4、8、12、16、20min为的是更接近地模拟中等过度加热的影响。鉴于试验2的豆粕没有明显地抑制雏鸡生长,在试验3中加长了豆粕蒸煮时间(0、5、10、20、40min)。
试验4是研究补充氨酸对低蛋白溶解度豆粕养鸡效果的影响。豆粕蒸煮时间分加为此、20、40min。每个蒸煮时间的豆粕配制两种日粮,一个作为对照,另一个补充0.2%赖氨酸,0.2%赖氨酸,0.2%L-精氨酸,0.1%DL-蛋氨酸。这样就有了6种日粮处理。氨基酸预混料础日粮中相应数量的玉米。实验4表明,补充赖氨酸、精氨酸和蛋氨酸促进了雏鸡生长。
试验5是试图确定在本研究条件下哪一种氨基酸最具有限制性。除了含有蒸煮0min和40min豆粕的两种对照的两种对照日粮之外,配制了7种含蒸煮40min豆粕的日粮,即:单独补充0.2%L-赖氨酸、单独补充0.2%L-精氨酸、单独补充0.1%DL-蛋氨酸、补充其中两种、补充全部三种。
结 果
延长加热时间对豆粕营养价值的损害在本项研究中的反复表现出来。豆粕损害的程度分别用豆粕的脲酶活性、染料结合力、蛋白溶解度三项方法进行测试。
试验1
本试验所用豆粕的脲酶活性在各种蒸煮加工之前是0.03pH变化值(表2)。蒸煮5min,脲酶活性降为0.02,蒸煮10min或超过10min,脲酶活性均为0。豆粕的橙黄G结合力随热处理而下降,蒸煮80min的豆粕与未蒸煮的相比,仅下降4.4(mg/g豆粕)。蒸煮前豆粕在0.2%氢氧化钾溶液中的蛋白溶解度是86%,蒸煮后溶解度急剧下降,蒸煮80min降至40.8%。
表2 豆粕高压蒸煮对雏鸡生长(1-18)日龄)和豆粕溶解度、脲酶活性和橙黄G结合力的影响(试验1)
前 言
早已周知,豆粕的营养价值可能会下降(Evans and McGinnis,1946;Blockt等,1996;Clandinin等,1947;Fritz等,1947;Balloun等;1953;Moran等,1963;Hiill and olsen,1967;Warnick and Anderson,1968)。豆过度加工会损害必需氨基酸,如赖氨酸(Warnick and Anderson,1968)和精氨酸(Renner等,1953),使其蛋白质对家禽的可利用率明显下降。
最常用来鉴定豆粕是否加工过度的指标是脲酶活性。脲酶水平本身对家禽营养没有什么意义,但被用来做为鉴定是否含有抗胰蛋白酶之类有毒因为的指标。然而,Abraham等人(1971)。提到,脲酶完全失活后,脲酶活性测定不能反映热处理对豆粕品质的影响程度。而且,彻底破坏豆粕的脲酶也不定妨碍雏鸡生长()。脲酶活性低至0。01(pH变化值)的豆粕与脲酶活性较高的豆业相比,饲喂雏鸡的效果没有差别()。再者,加热不足的豆粕经过长时间贮存后,其脲酶活性也会降低()。
从这些报道来看,以脲酶活性作为豆粕过度加工的测试指标显然存在两个基本问题。第一,低的脲酶活性不一定导致雏鸡生长受阻。第二,脲酶活性为0时并不表明豆粕的营养价值受到损害,而脲酶试验双没有负值,因此用这项试验来鉴定过度加工的相对严重程度是没有价值的。
此外,有人还提出其他一些 体外试验作为蛋白质的测定指标,诸如:甲酚红试验(),橙黄G结合力()。这些试剂与蛋白质结合能力随产品的热理加剧而分别增强或减弱。
Smith和Circle(1938)证实,用一种碱溶液可以将脱脂豆粕的含氮物提取95%。Olcott and Fontaine(1941)研究表明,棉籽蛋白在氯化钠稀溶液中的溶解度因加热而下降。Lyman等人世1953)观察到棉粕加热也有类似情况,用蒸煮过的棉籽粕喂鸡,其蛋白溶解度关系到鸡生长受阻的程度。
蛋白溶解度试验过去曾用于养禽业中的豆粕质量检验。六十年代后期,在圣路易斯普瑞纳公司工作的Rinehart自先将蛋白质在氢氧化钾溶液中的溶解度作为评价豆粕加工程度的一种方法。这项测试在巴西(可能还包括其它一些国家)广受欢迎,可惜由于采用这项试验的都是些公司,在科学文献中没有出现对其应用价值评价。
本项研究的目的就是评价以豆粕蛋白质在0.2%氢氧化钾溶液中的溶解度作为鉴定豆粕是否加热过度而营养下降这一方法的价值.些外,本项目对含不同蛋白溶解度的豆粕日粮补充氨基酸,进行动物试验以评价补充氨基酸的效果.
材料和方法
总体设计
试验 1、2、3、的目是比较各种化学分析方法及其与雏鸡生产性能的关联程度。试验4和5的目的是考察补充氨基酸以克服低蛋白溶解度豆粕抑制肉鸡生长的效果。从一家当地饲料厂选定5批浸提法生产的去皮豆粕。为模拟过度加热,从每批豆粕中采集少量实验材料,摊在浅铝盘(高2.54cm)中,放进高压蒸器内以1210C蒸煮不同时间。风干之后,将试验材料移出浅盘。
体外分析
脲酶分析按Caskey和Knapp(1994)的方法。测定赖氨酸可利用率的染料结合法按Moran等人(1963)的操作。氢化钾中的蛋白测定方法如下:将1.5g(±0.001g)豆粕样品用Udy公司,Borlder,CO磨碎至通过0.5mm筛,与75ml0.2%(0.636N.pH=12.5)氢氧化钾混合,在磁力搅拦器上搅拦20min。以2700rpm离心15min,倾出上清液(注意勿带离心沉淀物),用玻璃棉过滤,大约得到40ml滤液,置入一个50ml烧杯中,每份滤液取出双份各15ml,相当于0.3g样品(15×15ml/75ml),移入消化管。向每个消化管内加入12.5ml浓H2SO4,2粒催化剂(凯氏复合催化剂,Kjeltab),2ml30%的H2O2。按凯氏法测定总氮,计逄蛋白质含量。原样的粗蛋白含量也需测定。蛋白溶解度以溶于0.2%氢氧化钾溶液中的蛋白质占豆粕总蛋白含量的百分数表示。
动物试验
所有动物试验都用来自同一个孵化场的1日龄公雏进行。每个试验有5栏雏鸡,每栏8只,分栏时注意让每栏的平均体重大致相等。每个试验处理的重复鸡栏随机排列。将雏鸡放在控温的Petersime育雏器(Petersime公司,Gettysburg,OH)中饲养三周(试验1仅持续18天),自由采食和饮水。试验1在15日龄和18日龄记录体重和饲料消耗,以后的记录在2周龄和3周龄进行。计算增重和饲料报酬。每天记录死亡率。
将每种不同处理的豆粕分别加入到一种基础日粮当中,所有试验都采用同一种饲料配方(表1)。日粮按蛋白质含量(17.5%),特别是赖氨酸含量(0.81%)进行设计,以令雏易于感受过度加热对这些营养成分可能产生的破坏作用。
每个试验均以栏为观察单位,用SAS软件系统(SAS Institrte,1985)对数据做单因子方差分析。用Drncan法进行多重比较,以分析处理间的差异。
原料
|
%
|
原料
|
%
|
黄玉米粉 |
72.48 |
计算的营养成分: |
|
去皮豆粕1 |
20.00 |
代谢能(kcal/kg) |
3190 |
玉米蛋白粉 |
3.00 |
粗蛋白(%) |
17.5 |
脱氟磷酸盐 |
1.96 |
赖氨酸(%) |
0.18 |
家禽脂肪 |
1.00 |
蛋氨酸(%) |
0.40 |
石粉 |
0.72 |
蛋氨酸十胱氨酸(%) |
0.69 |
氯化钠 |
0.30 |
|
|
维生素预混料2 |
0.25 |
|
|
矿物质预混料3 |
0.05 |
|
|
DL-蛋氨酸 |
0.09 |
|
|
合计 |
99.85 |
|
|
1在1210C高压蒸煮不同的时间。
2维生素预混料提供(每公斤日粮):维生素A5500IU,维生素D31100ICU,维生素E11IU,核黄素4.4mg,泛酸钙12mg,烟酸44mg,氯化胆碱220mg,维生素B126.6m,维生素K1.1mg(MSBC),叶酸0.55mg,d-生物素0.11mg , 维生素B12.2mg(硝酸硫胺素),维生素B62.2mg(盐酸吡哆醇),乙氧基喹啉125mg。
3微量矿物质预混料提供(每公斤日粮):锰60mg、锌50mg、铁30mg、铜5mg、碘1.5mg。
试验1,豆粕样品(蛋白含量测定为49.3%)分别高压蒸煮0、5、10、20、40、80min,所有样品都测定脲酶活性、染料结合力、蛋白溶解度。雏鸡日粮按上述设计分别含20%不同加热时间的豆粕。
试验2与试验1类同,不同的是豆粕蒸煮时间分别为0、4、8、12、16、20min为的是更接近地模拟中等过度加热的影响。鉴于试验2的豆粕没有明显地抑制雏鸡生长,在试验3中加长了豆粕蒸煮时间(0、5、10、20、40min)。
试验4是研究补充氨酸对低蛋白溶解度豆粕养鸡效果的影响。豆粕蒸煮时间分加为此、20、40min。每个蒸煮时间的豆粕配制两种日粮,一个作为对照,另一个补充0.2%赖氨酸,0.2%赖氨酸,0.2%L-精氨酸,0.1%DL-蛋氨酸。这样就有了6种日粮处理。氨基酸预混料础日粮中相应数量的玉米。实验4表明,补充赖氨酸、精氨酸和蛋氨酸促进了雏鸡生长。
试验5是试图确定在本研究条件下哪一种氨基酸最具有限制性。除了含有蒸煮0min和40min豆粕的两种对照的两种对照日粮之外,配制了7种含蒸煮40min豆粕的日粮,即:单独补充0.2%L-赖氨酸、单独补充0.2%L-精氨酸、单独补充0.1%DL-蛋氨酸、补充其中两种、补充全部三种。
结 果
延长加热时间对豆粕营养价值的损害在本项研究中的反复表现出来。豆粕损害的程度分别用豆粕的脲酶活性、染料结合力、蛋白溶解度三项方法进行测试。
试验1
本试验所用豆粕的脲酶活性在各种蒸煮加工之前是0.03pH变化值(表2)。蒸煮5min,脲酶活性降为0.02,蒸煮10min或超过10min,脲酶活性均为0。豆粕的橙黄G结合力随热处理而下降,蒸煮80min的豆粕与未蒸煮的相比,仅下降4.4(mg/g豆粕)。蒸煮前豆粕在0.2%氢氧化钾溶液中的蛋白溶解度是86%,蒸煮后溶解度急剧下降,蒸煮80min降至40.8%。
表2 豆粕高压蒸煮对雏鸡生长(1-18)日龄)和豆粕溶解度、脲酶活性和橙黄G结合力的影响(试验1)