大豆和膨化大豆主要抗营养因子分析

【目的】大豆含有丰富的营养物质,除了作为食品原料外也是重要的饲料原料,但大豆所含抗营养因子限制了其在食品及饲料行业中的应用。挤压膨化工艺能够在基本保持大豆营养成分的基础上,降低其抗营养因子的含量,从而减小对人和动物健康的负面作用。调查分析市售大豆和膨化大豆中主要几种抗营养因子的差异,分析挤压膨化加工工艺对大豆中主要抗营养因子的消除降解作用,并对这几种主要抗营养因子的含量及活性给出置信范围,为膨化企业实际生产应用中选择优质原料及优化加工工艺提供参考,并对动物饲料的配方设计提供指导。【方法】采集市场上不同地区及厂家的大豆20批次和膨化大豆19批次,检测其中胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白(包括大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白)、低聚糖(包括水苏糖和棉籽糖)等抗营养因子的含量和脲酶活性,并与在膨化加工企业采集的2批次大豆原料和在不同加工条件下制备的8批次膨化大豆中相应抗营养因子的含量进行比较分析。其中胰蛋白酶抑制因子和抗原蛋白采用酶联免疫法测定;低聚糖采用高效液相色谱法(HPLC)测定,示差检测器检测。同时通过提取方式、活性炭用量、提取液浓度、料液比单因素试验,对苏糖和棉籽糖两种低聚糖的提取方法进行优化。综合分析检测结果,研究挤压膨化工艺对大豆主要抗营养因子含量或活性的影响。【结果】优化后的提取方法如下:称取一定质量的样品以料液比1﹕25加入体积分数为70%乙醇水溶液,微波辅助提取,离心浓缩,定容至25 m L,涡旋混匀,取2 m L离心检测。膨化大豆中胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白的含量及脲酶活性均显著低于大豆原料,而大豆和膨化大豆中的低聚糖含量没有显著差异。膨化大豆中脲酶活性基本为0,比大豆的脲酶活性低99%以上,胰蛋白酶抑制因子含量比大豆约降低66%,大豆球蛋白的含量约降低67%,β-伴大豆球蛋白含量降低90%以上,水苏糖和棉籽糖的总含量基本保持不变。推断市场上大豆原料中的胰蛋白酶抑制因子的含量范围为32.5—89.6 mg·g^(-1),大豆球蛋白含量范围为91.0—143.1 mg·g^(-1),β-伴大豆球蛋白的含量范围为161.1—268.7 mg·g^(-1),棉籽糖含量范围为3.3—8.78 mg·g^(-1),水苏糖的含量范围在21.4—34.16 mg·g^(-1),脲酶活性范围为3.6—9.42 U·g^(-1);膨化大豆样品中胰蛋白酶抑制因子含量范围为10.7—31.1 mg·g^(-1),大豆球蛋白含量范围为17.7—64.5 mg·g^(-1),β-伴大豆球蛋白含量范围为9.3—57.5 mg·g^(-1),棉籽糖含量范围为4.25—10.21 mg·g^(-1),水苏糖的含量范围为17.68—34.15 mg·g^(-1),脲酶活性范围为0.00—0.02 U·g^(-1)。【结论】挤压膨化过程能显著降低大豆中主要抗营养因子的含量,从而减少这些因子带来的不良反应,并能提高大豆营养物质的利用率。

豆粕与发酵豆粕中主要抗营养因子调查分析

【目的】豆粕是动物饲料的主要原料,但其含多种抗营养因子(anti-nutritional factors,ANF),阻碍营养成分的消化、吸收和利用,从而影响动物的生长发育和健康。研究表明豆粕经微生物发酵可有效地降低抗营养因子含量。但由于发酵工艺、发酵菌种、豆粕本身的因素,不同生产厂家的豆粕及发酵豆粕中各抗营养因子含量差别较大,现有研究中也少有关于二者中抗营养因子水平的研究报道。为此,抽取了市售的65批次豆粕和54批次发酵豆粕,对6抗营养因子:大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子、棉籽糖、水苏糖、脲酶进行分析测定,以了解饲料行业使用的豆粕及发酵豆粕中的抗营养因子含量。【方法】用ELISA法(enzyme-linked immuno sorbent assay)对样品中的大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、胰蛋白酶抑制因子含量进行测定,其分析方法和操作要求均与所购ELISA试剂盒的说明相一致,主要过程为:样品前处理、加样、洗板、加酶标试剂、显色、终止。棉籽糖和水苏糖的检测采用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)检测微波提取的棉籽糖和水苏糖。脲酶分析参照国标方法:加入尿素缓冲液后恒温水浴,一定时间后加入盐酸溶液停止反应后冷却,清洗试管内容物,以氢氧化钠标准溶液滴定至p H4.7后根据体积计算得出脲酶活性。【结果】调查分析后发现:豆粕和发酵豆粕中的大豆球蛋白平均含量分别为129.3、54.7 mg·g^(-1),发酵后大豆球蛋白平均含量降低了57.7%,根据百分位数法对数据进行统计分析,得出豆粕和发酵豆粕中的大豆球蛋白正常值范围分别为58.9—P_(90)(177.3 mg·g^(-1))、ND—P_(90)(109.4 mg·g^(-1))。豆粕中的β-伴大豆球蛋白平均含量为102.2 mg·g^(-1),而发酵豆粕中的β-伴大豆球蛋白为37.6 mg·g^(-1),相比豆粕降低了63.2%,使用相同的数据统计方法判定二者中β-伴大豆球蛋白含量正常值范围分别为42.8—P_(85)(147.2 mg·g^(-1))和ND—P_(85)(61.8 mg·g^(-1))。胰蛋白酶抑制因子在豆粕和发酵豆粕中平均含量分别为18.4 mg·g^(-1)和7.5 mg·g^(-1),发酵处理使其含量下降了59.1%,同时得出豆粕及发酵豆粕胰蛋白抑制因子含量正常值范围分别在ND—P_(80)(28.6 mg·g^(-1))、ND—P_(80)(9.9 mg·g^(-1))之间。豆粕和发酵豆粕中的棉籽糖平均含量分别为11.02、1.93 mg·g^(-1),发酵豆粕比豆粕减少了82.5%,豆粕和发酵豆粕中棉籽糖的正常值范围分别在ND—P_(90)(13.79 mg·g^(-1))、ND—P_(90)(4.65 mg·g^(-1))之间。豆粕中水苏糖的平均含量为29.70 mg·g^(-1),而发酵豆粕中水苏糖的平均含量为5.19 mg·g^(-1),发酵后水苏糖含量降低了82.5%,同时水苏糖的正常值范围分别在ND—P85(33.29mg·g^(-1))、ND—P_(85)(11.58 mg·g^(-1))之间;豆粕中脲酶含量正常值范围为ND—P_(97)(0.40 U·g^(-1)),发酵豆粕脲酶未检出。综上得出,发酵豆粕的抗营养因子含量与豆粕相比有不同程度的减少。【结论】在分析调查的基础上得出了现行市售豆粕及发酵豆粕主要抗营养因子的含量范围。本调查分析为饲料加工工艺的进一步优化提供数据支撑,同时能够对养殖企业选择豆粕及发酵豆粕作为饲料原材料起到一定的理论指导作用。

基于主成分分析的膨化大豆品质评价

为对膨化大豆的品质进行分析及量化评价,文章以73个膨化大豆为试验材料,测定分析其蛋白质溶解度、脲酶活性、胰蛋白酶抑制因子、β-伴大豆球蛋白、大豆球蛋白、棉籽糖、水苏糖、大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷、异黄酮总含量、大豆皂苷等含量,并运用主成分分析法简化分析评价指标,构架评价体系,得到每种样品的综合得分。结果表明:膨化大豆蛋白溶解度、脲酶活性、胰蛋白酶抑制因子、β-伴大豆球蛋白、大豆球蛋白、棉籽糖、水苏糖、大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷、大豆异黄酮和大豆皂苷的含量范围为67.93%~87.46%,0.00~0.01 U/g,5.40~32.60 mg/g,3.10~79.50 mg/g,20.30~93.50 mg/g,6.87~21.36 mg/g,21.85~39.39 mg/g,586.96~1 101.13μg/g,66.56~205.57μg/g,409.33~750.70μg/g,1.15~1.99 mg/g,9.34~15.63 mg/g。同时,评价指标之间存在不同程度的相关性,其中脲酶活性与大豆苷、染料木苷、大豆异黄酮呈显著正相关,与黄豆黄苷显著负相关;胰蛋白酶抑制因子与大豆皂苷呈显著正相关,与大豆苷、染料木苷、大豆异黄酮呈显著负相关;大豆球蛋白与黄豆黄苷、大豆皂苷呈显著正相关,与染料木苷呈显著负相关;水苏糖与染料木苷呈显著负相关;黄豆黄苷与大豆皂苷呈显著负相关。通过主成分分析提取了前4个主成分,累计贡献率为69.928%,说明前4个主成分能够代表原来12个指标的信息,并得到评价公式Z=0.307Z1+0.174Z2+0.128Z3+0.090Z4,计算出膨化大豆的综合得分,并进行验证。

羧甲基化改性对不同分子量水溶性大豆多糖乳化性的影响

目的研究羧甲基化改性对不同分子量水溶性大豆多糖(soluble soybean polysaccharides,SSPS)乳化性的影响,探索进一步改善水溶性大豆多糖乳化性的方法。方法从豆渣中提取水溶性大豆多糖,使用超滤法分离,获得两种不同分子质量的多糖组分(L-低分子质量,H-高分子质量),分别对SSPS(未分离)、L和H进行羧甲基化改性,通过调节改性条件获得两种不同取代度(D-低取代度,G-高取代度)的水溶性大豆多糖。以不同的水溶性大豆多糖为乳化剂制备乳化液(O/W),对其乳化活性、乳化稳定性和乳化液显微结构进行分析。结果改性前后SSPS(未分离)、L和H的乳化性强弱顺序均为H>SSPS(未分离)>L;SSPS(未分离)和H的乳化活性在改性之后显著减弱(P<0.05),且取代度越高乳化活性越弱,而L的乳化活性在改性之后增强,且取代度越高乳化活性越强;SSPS(未分离)和L的乳化稳定性在改性之后显著减弱(P<0.05),但在取代度升高后二者的乳化稳定性又有所改善;H的乳化稳定性在改性之后显著减弱(P<0.05),且取代度越高乳化稳定性越弱。结论高分子质量水溶性大豆多糖的乳化性优于低分子质量多糖,且这一规律不受改性的影响。在本试验条件下,羧甲基化改性对不同水溶性大豆多糖乳化性的影响不同,对乳化性的改善有一定的积极作用。