赵 鑫,陆 鹏,庄 苏
(1.南京农业大学动物科技学院,南京 210095;2.益海(连云港)粮油工业有限公司,江苏 连云港 222000)
大豆作为重要的植物蛋白来源,具有氨基酸种类平衡,营养价值高的特点[1]。但是大豆的品种多样,产区众多,上市时间有所差异,大豆本身的营养价值也存在相应的变化,加工工艺不同,也会影响大豆制品的营养水平[2]。我国是世界上最大的大豆进口国,随着我国大豆进口量的逐年增加,进口大豆的质量却呈下降趋势,市场上各品种大豆质量参差不齐,影响我国养殖业的发展[3]。因此了解不同产地大豆及其制品的质量情况对畜牧养殖业尤为重要。本试验选取来自美国和南美部分地区的4种进口大豆及其制品,通过测定这些进口大豆及制品的常规营养成分,分析探讨不同产地大豆的营养价值,以期为畜牧生产中大豆及其制品的选择和应用提供参考。
美国大豆:其产区主要分布在美国中西部,这里生产约占美国地区总产量的80%的大豆,从内布拉斯加、衣阿华、伊利诺斯、印第安纳到俄亥俄;美国北面还有南北达科他、明尼苏达、威斯康辛;南部有密苏里。美西豆是指由太平洋西北部的港口装船,只需15 d即可到中国的大豆。美湾豆是指由墨西哥湾的密西西比河口装船,走巴拿马运河,到中国要35~40 d的大豆。
南美州大豆:包括巴西大豆和乌拉圭大豆。
美国大豆到港时间是每年10月到次年3月,巴西和乌拉圭大豆到港时间是每年的4~9月,两个时间段到港的大豆的运输时间和环境基本一致,实际生产中基本不会对大豆进行长时间的储存。加之对大豆的测定都是即时采样即时评定,也不会对其进行储存。
大豆制品:以上4种进口大豆的大豆皮、大豆仁(坯片)、膨化豆仁、去皮豆粕以及43%豆粕。各制品均在益海(连云港)粮油工业有限公司生产。
索氏抽提器,00A00AB型烘箱(硕普),SX2-8-13型马弗炉(冠兴),Kjeltec 8400型全自动凯氏定氮仪(丹麦Foss)。
水分参照GB/T 6435-2006饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定;粗蛋白质参照GB/T 6432-1994饲料中粗蛋白测定方法;粗脂肪参照GB/T 6433-2006饲料中粗脂肪的测定;粗灰分参照GB/T 6438-2007饲料中粗灰分的测定;粗纤维参照GB/T 6434-2006饲料中粗纤维的含量测定。
试验数据用统计软件SPSS 17.0进行单因素方差分析(One-Way ANOVA),并进行Duncan's多重比较,结果以“平均值±标准误”表示。
不同产地大豆的常规营养含量见表1。
表1 不同产地大豆的常规营养成分比较%
由表1可知,美西豆的水分含量达10.05%,显著低于美湾豆、巴西豆、乌拉圭豆的水分含量(P<0.05),水分含量排序为美湾豆>乌拉圭豆>巴西豆>美西豆;美西豆粗蛋白质含量显著低于美湾豆、巴西豆和乌拉圭豆(P<0.05),粗蛋白质含量排序为巴西豆>乌拉圭豆>美湾豆>美西豆;巴西豆的粗脂肪含量显著高于美西豆(P<0.05),与美湾豆和乌拉圭豆差异不显著(P>0.05),粗脂肪含量排序为巴西豆>乌拉圭豆>美湾豆>美西豆;巴西豆的粗纤维含量显著高于美西豆和乌拉圭豆(P<0.05),巴西豆粗纤维含量高于美湾豆,但是差异不显著(P>0.05),粗纤维含量排序为巴西豆>美湾豆>乌拉圭豆>美西豆;乌拉圭豆的粗灰分含量显著低于美西豆、美湾豆和巴西豆(P<0.05),粗灰分含量排序为巴西豆>美湾豆>美西豆>乌拉圭豆。
不同产地大豆豆皮的常规营养成分分析见表2。
由表2可知,4种豆皮水分含量差异不显著(P>0.05);乌拉圭豆豆皮的粗蛋白质含量显著高于其他3组(P<0.05);巴西豆豆皮的粗纤维含量显著高于其他3组(P<0.05)。
不同产地大豆豆仁的常规营养成分分析见表3。
由表3可知,美西豆豆仁的水分含量显著低于美湾豆、巴西豆、乌拉圭豆(P<0.05);各豆仁中粗蛋白质含量,巴西豆豆仁显著高于美西豆豆仁和乌拉圭豆豆仁(P<0.05),其他均差异不显著(P>0.05);巴西豆豆仁中粗脂肪含量和粗纤维含量均显著高于其他3组(P<0.05)。
不同产地大豆膨化豆仁的常规营养分析见表4。
由表4可知,膨化豆仁中美西豆水分含量显著低于乌拉圭豆(P<0.05);美湾、巴西膨化豆仁粗蛋白质含量显著高于其他两组(P<0.05);巴西膨化豆仁粗脂肪含量显著高于乌拉圭膨化豆仁(P<0.05);巴西膨化豆仁的粗纤维含量显著高于美湾、美西、乌拉圭膨化豆仁(P<0.05),美湾膨化豆仁的粗纤维含量显著高于美西、乌拉圭膨化豆仁(P<0.05)。
表2 不同产地大豆豆皮的常规营养成分比较%
表3 不同产地大豆豆仁的常规营养成分比较%
表4 不同产地大豆膨化豆仁的常规营养成分比较%
不同产地大豆去皮豆粕的常规营养分析见表5。
由表5可知,各去皮豆粕水分含量差异不显著(P>0.05);巴西豆去皮豆粕粗蛋白质含量显著高于其他3组(P<0.05),美湾豆去皮豆粕粗蛋白质含量显著高于其他3组(P<0.05);美湾豆去皮豆粕粗纤维含量显著低于美西豆(P<0.05)。
不同产地大豆43%豆粕产品常规营养分析见表6。
由表6可知,各43%豆粕水分含量、粗蛋白质、粗灰分差异不显著(P>0.05);美湾豆43%豆粕粗脂肪和粗纤维含量低于其他3组,且粗脂肪与巴西豆组相比达到显著水平(P<0.05)。
表5 不同产地大豆去皮豆粕的常规营养成分比较%
表6 不同产地大豆43%豆粕的常规营养成分比较%
大豆水分含量直接影响大豆及其制品的营养价值、加工和储存,因此水分的测定有重要的意义[4-5]。大豆水分>12.5%时,呼吸作用旺盛,产生的大量热量,在仓储过程中易导致大豆发热霉变[6-8]。当大豆水分>12.5%时应缩短储存时间,并及时清仓或倒仓,同时要注意适时通风。
本研究发现美西豆及其豆仁的水分含量较其他3组低,但是其膨化豆仁水分含量与美湾豆和巴西豆组差异不显著,说明其在调制膨化的过程中,水分有所提高,这样更利于下一步的油脂浸提等后道工序。其余不同进口大豆及其豆皮、豆仁、膨化豆仁、去皮豆粕以及43%豆粕的水分含量均差异不显著,且水分含量在合理范围内,适于保存。
随着畜牧养殖业的快速发展,用于动物生产的蛋白质饲料需求量也急剧增加。优质动物性蛋白原料价格通常较高,考虑到需求与成本,人们更趋于使用植物性蛋白饲料[9]。大豆豆粕是优质植物源蛋白质饲料,其粗蛋白质含量最高可达48%,各种氨基酸含量丰富且比较平衡,能满足动物的营养需求。不同品种、不同产地的大豆会因其蛋白质含量不同而造成大豆及其制品蛋白质含量的差异[10]。
本研究发现,美湾豆、巴西豆和乌拉圭豆的粗蛋白含量显著高于美西豆,其中巴西豆的粗蛋白质含量最高。杨庆凯报道,中国大豆的粗蛋白含量略高于美洲地区,低于日本和东南亚国家[11]。Christine等分析中国与巴西豆粕的粗蛋白质含量,发现中国豆粕高达42.13%,较巴西豆粕的40.86%要高很多[12]。即使地处相同的地理位置、气候条件,大豆及其制品的营养成分也不同。Coca-Sinova等对南美洲5个地区的豆粕进行研究,发现巴拉那瓜地区的豆粕粗蛋白质质量分数高达47.2%,而桑托斯豆粕的仅为45.2%[13]。结合已有研究,本试验结果表明,不同产地的大豆,其粗蛋白质水平存在差异。
本研究中乌拉圭豆豆皮的粗蛋白质含量达到13.43%,显著高于其他3组。巴西豆仁粗蛋白质含最高,显著高于美西豆仁和乌拉圭豆仁。各组膨化豆仁粗蛋白含量差异较大,美湾豆、巴西豆和乌拉圭豆膨化豆仁粗蛋白质含量显著高于美西豆组,其主要原因可能是美西豆本身水分较低,通过调制膨化后,其水分含量升高,导致粗蛋白质含量相对降低。巴西豆去皮豆粕的粗蛋白质含量显著高于其他3组,美湾豆去皮豆粕的粗蛋白质含量显著高于美西豆和乌拉圭豆组。代红霞等对美国、阿根廷、巴西、印度与中国的豆粕进行研究,发现巴西豆粕的粗蛋白质质量分数高达47.70%,美国的最低为45.01%[14]。本试验结果提示,不同产地大豆的去皮豆粕,其粗蛋白质含量存在差异。各组43%豆粕粗蛋白质含量差异均不显著,表明现有的豆粕生产工艺可较准确地调整其粗蛋白质水平。
大豆中的脂肪主要由甘油和脂肪酸组成,大豆中脂肪酸占其总脂肪含量>90%,主要有棕榈酸和硬脂酸等饱和脂肪酸,亚麻酸、亚油酸和油酸等不饱和脂肪酸[15-16]。大豆中的蛋白质和脂肪含量是由多基因控制的数量性状,其中脂肪含量对环境差异的反应更为敏感[17]。刘军等对我国大豆品种进行总结,发现不同地区和年份的大豆存在明显差异[18]。Christine等研究发现,中国地区的大豆的脂肪含量相对巴西和美国大豆较低,不同的生长环境对大豆的化学组成和营养品质有很大影响,其中巴西和美国大豆的脂肪含量相当,分别为18.02%~19.75%和17.89%~19.65%,而中国大豆的脂肪含量在14.51%~17.96%范围中波动[12,19]。
本研究表明,美湾豆、巴西豆和乌拉圭豆的粗脂肪含量较高,美西豆粗脂肪含量显著低于三者。豆仁中,巴西豆的豆仁粗脂肪含量最高。巴西膨化豆仁粗脂肪含量显著高于乌拉圭膨化豆仁。美湾豆43%豆粕存留下来的粗脂肪最低,为0.49%,显著低于巴西豆组。结合已有报道,本研究结果提示,不同地区大豆品质的差异直接影响大豆及其制品的脂肪含量。
较高的粗纤维水平常导致单胃动物生产性能和消化功能降低,研究表明适当的纤维含量可促进动物生长[20]。粗纤维中木质素适口性差,影响动物的吸收利用,而大豆木质素较低,在动物饲养应用中有积极的作用[21]。对于反刍动物而言,日粮纤维则更具有重要意义。大豆皮对反刍动物是很好的饲料原料,其含有大量的粗纤维,同时还含有适量的蛋白质和能量,可以替代部分精料补充料,从而提高经济效益[22-23]。
本试验发现,大豆的粗纤维含量约为6.8%,大豆豆皮的粗纤维含量较高,特别是巴西豆,含量高达33.7%,显著高于美湾豆、美西豆、乌拉圭豆的豆皮。本试验显示,巴西豆组的43%豆粕粗纤维含量显著高于美湾豆组。巴西豆生产出的豆仁和膨化豆仁的粗纤维含量显著高于美湾豆、美西豆、乌拉圭豆,但巴西豆生产的去皮豆粕中粗纤维含量却不是最高的,这与巴西豆豆皮中粗纤维含量最高有关。去皮豆粕中,美湾去皮豆粕的粗纤维最低,显著低于美西去皮豆粕。结果提示,不同产地对大豆及其产品的粗纤维含量也存在一定影响。
以常规营养成分作为评价标准,巴西豆及其制品的营养价值最好,美湾豆与乌拉圭豆及其制品营养指标相当,整体上优于美西豆。巴西豆43%豆粕因其粗纤维水平相对较高,更适宜饲喂反刍动物,而美湾去皮豆粕更加适用于猪、禽等饲料。结合本试验的结果及实际生产,建议不要单纯以粗蛋白水平评价豆粕的优劣,应对各营养成分含量进行综合比较。