在饲料加工业中，为降低成本，常用相对廉价的植物蛋白替代昂贵的鱼粉等动物蛋白。大豆中含有丰富的蛋白质和脂质，具有高度的营养价值，是畜牧和水产业中一种优质的植物蛋白原料。但其含有的抗营养因子（胰蛋白酶抑制因子、大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和脲酶等） 会影响动物的生长性能和健康。有研究表明，胰蛋白酶抑制因子会导致动物消化道内的胰蛋白酶含量下降，降低蛋白质的消化率，并能引起胰代偿性增大；抗原蛋白可降低蛋白质利用率，且对幼龄动物的消化道有强烈的致敏作用，损害肠道结构（Zhang 等，2019；孙泽威等，2006；张国龙等，1995）。因此，必须通过一些加工手段来尽可能多的钝化这些抗营养因子。另外，随着养殖业的快速发展，我国大豆的进口量急剧增加，导致大豆价格升高。因此在饲料制作中，大豆能否被更有效的加工利用就显得尤为重要。

与其他加工工艺相比，挤压膨化加工可以显著降低大豆中抗营养因子含量（姚怡莎等，2016；赵元等，2007），是大豆加工最好的选择，其生产出的产品即是膨化大豆。目前国内生产膨化大豆的方法主要分两种：湿法膨化和干法膨化。湿法膨化机结构复杂、操作繁琐，且膨化前的调质环节不易操作，水分过多、粉料受热不均或颗粒大小不一，都易引起膨化机的堵塞（汤永忠等，2001）。干法膨化机操作简单、耗能低，其不需调质直接膨化的方法可以改善膨化机易堵塞的问题（汤永忠等，2000）。因此国内多数企业采用干法膨化来生产膨化大豆。挤压膨化的主要原理是利用高温、高压和高剪切力去除大豆中抗营养因子（Fallahi 等，2016）。但由于高温时间短，刚刚生产出的膨化大豆中抗营养因子仍有较高含量，特别是抗原蛋白等热稳定性因子。如果直接升高膨化温度或者二次膨化又可能导致膨化大豆过熟或受热不均，造成膨化机堵塞、蛋白质溶解度降低等问题。因此，优化膨化加工工艺对于膨化大豆的广泛应用至关重要。

热处理可以有效的降低抗营养因子的含量和活性（徐学明等，2006）。市场上一般通过检测脲酶活性来评判膨化大豆是否夹生，以蛋白质溶解度来检测膨化大豆是否过熟。但脲酶的热敏性更高，所以其不能完全代表其他抗营养因子的含量 （姚怡莎等，2016）。因此为了更加全面的评价膨化大豆的品质，本试验以胰蛋白酶抑制因子、 抗原蛋白、脲酶活性和蛋白质溶解度为指标，研究延长膨化后的热处理时间对膨化大豆抗营养因子含量的影响，并对保温的时间参数进行探讨，旨在完善大豆膨化后相关的保温工艺和参数，从而改善膨化大豆品质，提高大豆营养物质的利用率。

1 材料与方法

1.1 试验材料 采用DGP160-11 型号的干法膨化机对全脂大豆粉进行膨化，生产的膨化大豆直接进入一个可搅拌的保温罐保温。设备和大豆均来自河北海泰科技有限公司。

1.2 试验设计 全脂大豆粉碎后用干法膨化机进行膨化，膨化温度为140 ℃；将得到的膨化大豆直接放入保温罐中进行保温，同时开启搅拌，以保证膨化大豆受热均匀；在保温 0、20、40、60、80 min时分别取500 g 膨化大豆，冷却后装袋待测。

1.3 指标检测 胰蛋白酶抑制因子、大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白用酶联免疫法（试剂盒购买自北京龙科方舟） 进行测定；脲酶用国标法GB/T8622-2006 进行测定；蛋白质溶解度用河北省地方标准DB13/T 812-2006 进行测定。

2 结果

2.1 不同保温时间对膨化大豆抗营养因子含量的影响 经过膨化后保温，膨化大豆抗营养因子含量表现出不同程度的下降（表1），其中脲酶含量膨化后已降为0.00 U/g。与未保温的膨化大豆相比，保温80 min 时，胰蛋白酶抑制因子含量下降了71.00%；大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白也分别下降了62.43%和37.65%。

表1 不同保温时间对膨化大豆抗营养因子含量的影响保温时间 胰蛋白酶抑制因子/（mg/g）大豆球蛋白/（mg/g）β-伴大豆球蛋白/（mg/g）0 min 15.脲酶活性/（U/g）38. 0.00 20 min 7. 66. 33. 0.00 40 min 6. 50. 33. 0.00 60 min 5. 80 min 4. 28. 0.00 24. 0.00

2.2 不同保温时间对膨化大豆蛋白质溶解度的影响 如图1 所示，膨化大豆的蛋白质溶解度随保温时间的延长逐渐降低，未保温时，蛋白质溶解度为90.45%，保温20～80 min 期间，蛋白质溶解度由82.69%下降至74.10%。

图1 不同保温时间对膨化大豆蛋白质溶解度的影响

3 讨论

3.1 保温时间对膨化大豆抗营养因子和蛋白溶解度的影响 有研究表明，当膨化温度为120、125、130 ℃时，脲酶活性分别为 0.7008、0.4335、0.2118 U，要满足国标对脲酶活性最高含量0.4 U的要求，膨化温度最少要达到130 ℃（刘福柱等，2001）。另外有研究表明，当膨化温度为 111.2、128.9、142.0 ℃时，膨化大豆脲酶活性分别为0.56、0.28、0.15 U，在一定温度范围内，脲酶活性随温度的升高而降低，膨化温度为130～140 ℃时可以更好的满足家禽对膨化大豆中脲酶活性的要求（张祥等，2005）。李素芬等（2001）研究表明，当膨化温度达到130 ℃时，膨化大豆脲酶活性为0.06 U/g。根据先前的研究，为了在不过分破坏大豆营养的前提下尽可能降低脲酶活性，本试验将膨化温度设定为140 ℃，经过140 ℃高温挤压膨化后，脲酶迅速发生不可逆失活，膨化大豆未经保温时脲酶活性已经降至0.00 U/g，远低于国家标准的上限值0.4 U/g。这与姚伊莎等（2016）测得的市售膨化大豆的脲酶含量一致。另有研究表明，脲酶活性除了与膨化温度有关外，也与大豆的粒度大小、高温时间和大豆蛋白含量等有关（周兵等，2006；杨胜，1996），所以本试验结果与先前的研究并不矛盾。

文章来源：《金属热处理》 网址: http://www.jsrclzzs.cn/qikandaodu/2021/0413/433.html

上一篇：饲料限水糊化动力学及其颗粒结构特性的表征
下一篇：热处理温度和时间对杉木质量损失和静曲强度的