豬隻對全脂黃豆粉的利用

　　黃豆粉是亞洲東部的土產可追溯至西元前 2800 年。早在西元 1800 年代早期被引進美國。在過去的 50 年當中，黃豆粉成為人及動物飼糧中，油脂與蛋白質最普遍的來源。近年來，在美國每年用去超過 1 千 8 百萬噸的黃豆粉，其中 80%以上是使用於非反芻動物飼料 ( 美國黃豆協會 K. Smith 私人報導 )。眾所周知黃豆粉含優良的平衡胺基酸，當與其他蛋白質來源相比較時，黃豆粉常被當作標準蛋白質源。

　　現在，使用全脂黃豆粉於動物飼料中呈現有趣的增加現象。本篇報告的主旨是回顧以熱處理及生的全脂黃豆作為豬隻飼糧中蛋白質及能量輔助料的研究。

　　全脂黃豆粉約含 18%的脂肪及 37%的粗蛋白質。但是黃豆粉偏巧含有許多生長抑制因子。西元 1945 年，Kunitz 確定一種化合物可抑制胰蛋白鋛的消化作用。此後，至少 5 種胰蛋白鋛抑制因子被分離出，其中的兩種 ( Kunitz 抑制因子及 Bowman–Birk 抑制因子 ) 被純化。這些胰蛋白鋛抑制因子對熱敏感，例如：當黃豆經適當的熱處理後，抑制因子即遭破壞。

　　當豬隻飼餵生的黃豆時，導致生長速率及飼料利用率降低 ( 參見表一 )。豬隻生長性能的降低是因為抑制因子阻礙了胰臟產生的胰蛋白鋛對腸道中的蛋白質的分解作用。此外，當豬隻餵飼生黃豆時，對脂肪吸收率降低 ( Collins 及 Beaty 1981 )。血球凝集素，甲狀腺腫源，皂素，脂酸氧化酵素及其他抗營養因子亦可自黃豆中分離出來。但是，真正由這些抑制因子所導致的生長抑制量仍是未知識。而這些抑制因子降低豬隻生長的機制亦未全然瞭解。

表一：生長豬、肥育豬餵飼以黃豆粉及生黃豆作為蛋白質的穀類基礎飼糧的性能比較：

研究者	頭數	體重範圍 ( 磅 )	日增重 ( 磅 )		飼料量／增重
研究者	頭數	體重範圍 ( 磅 )	SBM^{^a}	RSB^{^a}	SBM	RSB
生長豬
Young ( 1967 )	24	48 ~ 110	1.36	0.86	2.70	3.94
Combs et al. ( 1967 )	30	28 ~ 54	1.41	0.42	1.99	4.38
Combs and wallace ( 1969 )^{^b}	16	22 ~ 56	1.10	0.39	2.11	3.56
Young ( 1972 )^{^b}	24	49 ~ 111	1.50	1.06	2.23	3.00
Yen et al. ( 1972 )	20	24 ~ 51	1.12	0.43	1.82	3.23
Young and Smith ( 1973 )^{^b}	72	30 ~ 58	1.21	0.66	2.01	3004
Campbell et al. ( 1984 )	30	83 ~ 121	1.72	0.95	2.95	4.31
Crenshaw and Danielson ( 1985 )^{^b}	72	50 ~ 100	1.63	0.81	3.23	4.59
Campbell et al. ( 1985 )	36	88 ~ 136	1.89	1.03	2.88	4.43
Campbell et al. ( 1986 )	36	11 ~ 27	0.73	0.18	1.76	4.45
重量平均值	360	44 ~ 83	1.39	0.70	2.45	3.94
肥育豬
Young ( 1967 )	24	110 ~ 190	1.83	1.14	3.38	4.74
Combs and Wallace ( 1969 )	8	117 ~ 179	1.77	1.98	3.82	3.85
Hanke et al. ( 1972 )^{^b}	372	126 ~ 207	1.73	1.34	3.39	4.00
Campbell et al. ( 1984 )	66	140 ~ 212	1.62	1.14	3.42	4.57
Crenshaw and Danielson ( 1985 )^{^b}	144	125 ~ 180	1.89	1.24	3.81	4.97
Campbell et al. ( 1985 )	36	136 ~ 245	1.52	1.23	3.84	5.20
Pontit et al. ( 1987 )	68	134 ~ 224	1.82	1.53	3.62	3.95
重量平均值	719	128 ~ 205	1.75	1.31	3.53	4.33

　　上述實驗的結果摘錄於表一，顯示當離乳豬或生長豬餵飼生黃豆作為唯一的蛋白質輔助料時，其生長速率比餵飼以黃豆粉為蛋白質的飼料減少 50% ( 0.70 比 1.39 磅／天 )，而飼料效率降低約 40% ( 3.94 比 2.45 飼料量／增重 )。當豬隻的體重及年齡增加時，似乎較能適應生黃豆，生長受抑制的情形亦趨緩和。例如，在肥育期，生長率低落的平均值是 25% ( 1.31 比 1.75 磅／天 )；而生長期則為 50%。肥育豬餵飼生黃豆時，飼料效率降低 18% ( 4.33 比 3.53 飼料量／增重 )。

　　生黃豆亦使用於懷孕期及泌乳期母豬的飼糧作為蛋白質及脂肪的輔助來源。有趣的是在懷孕末期及泌乳期的飼糧內補充脂肪可改善哺乳豬的生存率及離乳重 ( Pettigrew 1981 )。關於生大豆餵飼懷孕期及泌乳期母豬的數個研究摘要列於表二。

表二：母豬餵飼以生黃豆與黃豆粉為蛋白質源的穀類基礎飼糧對母豬繁殖性能的影響

研究人員	窩數	黃豆種類	出生仔豬數	離乳時			泌乳期間的體重變化 ( 磅 )
研究人員	窩數	黃豆種類	出生仔豬數	仔豬數	重量 ( 磅 )	生存率 ( % )	泌乳期間的體重變化 ( 磅 )
Jensen et al. ( 1971 )	25	SBM^{^b} RSB ^{^bc}	9.1 9.3	8.6 8.2	15.4 15.0	94.5 88.2	- 35.0 - 37.0
Allee et al. ( 1985 )	76	SBM RSB ^{^d}	9.0 9.3	8.4 8.9	12.1 11.4	93.2 95.7	- 12.5 - 22.5
Crenshaw and Danieson ( 1985 _{_a} )	176	SBM RSB ^{^c}	10.1 10.5	8.3 8.7	11.9 11.9	82.5 82.8	- 15.4 - 15.4
Goiz and Crenshaw ( 1986 )	50	SBM SBM+oil ^{^b} RSB ^{^d}	7.9 9.0 8.1	6.9 8.2 7.3	12.3 12.5 11.0	87.3 91.1 90.1	+ 0.7 - 4.8 - 7.5
Newman et al. ( 1987 )	87	SBM RSB ^{^c}	10.1 10.3	9.1 8.8	12.5 11.0	92.1 85.4	- 66.0 ^{^e} - 77.0 ^{^e}

a Jensen 等人 ( 1971 ) 的研究是在 28 日齡離乳；其他的研究則在 21 日齡離乳。

b SBM＝黃豆粉；RSB＝生黃豆粉；SBM+oil＝黃豆粉＋油脂 ( 使與黃豆的熱能含量相同 )。

　　最近，我們指導一個在 Kentucky 大學所做的研究：以生大豆作為懷孕期及泌乳期母豬的蛋白質輔助料的評估。母豬餵飼含有傳統黃豆粉及生黃豆作為輔助蛋白質源的玉米基礎飼糧 ( 蛋白質 14% )。研究結果列於表三。無論使用何種蛋白質源，在懷孕期母豬的增重及出生窩仔數均相似。當母豬餵予含全黃豆的飼糧外，小豬的出生重略重，這可能是因為懷孕期脂肪的增重 ( 來自黃豆 ) 所致。然而，母豬在泌乳期餵飼含生黃豆的飼糧時，小豬在離乳 ( 35 日齡 ) 時的重量減少。當餵飼生黃豆時，母豬在泌乳期的攝食量降低且泌乳期的失重增加。

表三：母豬餵飼玉米–黃豆粉飼糧或玉米–生黃豆粉飼糧在懷孕期及

資料

黃豆粉

生的黃豆粉

　窩　　數

　平均胎次

　懷孕期增重 ( 磅 )

　泌乳期重量變化 ( 磅 )

　　　0 ~ 21 天 ^{^b}

　　　0 ~ 35 天 ^{^b}

　泌乳期攝食量 ( 磅／天 )

　　　0 ~ 21 天 ^{^b}

　　　0 ~ 35 天 ^{^b}

　仔豬數／每窩

　　　出　生

　　　21 天

　　　35 天

　仔豬平均重量 ( 磅 )

　　　出　生

　　　21 天 ^{^c}

　　　35 天 ^{^{b c}}

　仔豬生存率 ( % )

　　　21 天

　　　35 天

　離乳至發情期日數

56.

3.0

+ 9

+ 11

14.8

15.5

9.79

7.70

7.46

2.99

11.81

18.74

80.9

78.8

5.6

2.7

- 8

- 11

13.0

13.1

9.77

7.33

7.22

3.10

11.23

16.96

76.9

75.8

4.7

　　上述的實驗結果正如 Crenshaw 及 Danielson ( 1985 a ) 所示，母豬在懷孕期可以餵飼生黃豆作蛋白質輔助料的唯一來源，對繁殖性能沒有任何不利的影響。在母豬對蛋白質及能量需要量增加的泌乳期飼餵生黃豆，攝食量明顯的降低，導致泌乳期的失重增加及小豬的離乳重量降低。小豬在離乳時的體重降低就如同因為母豬的泌乳量減少。因此，在泌乳期飼糧不推薦以生黃豆作為蛋白質輔助料的唯一來源。

　　育種學家最近成功地培養出一種含低量胰蛋白鋛抑制因子的變種黃豆。20 年前，Singh 等人 ( 1969 ) 發現變種黃豆所含的 Kunitz 胰蛋白鋛抑制因子少於普通黃豆。當以生長豬做實驗時，餵飼變種生黃豆的豬隻比餵飼普通生黃豆的豬隻有較重的增重及較好的飼料效率 ( Yen 等人，1974 )。

　　在西元 1986 年，Hymowitz 以商業上可用的變種黃豆 ( Williams 82 ) 回交無 Kunitz 胰蛋白鋛抑制因子的親代，發展出一種含低量胰蛋白鋛抑制因子的變種黃豆。回交所產生的變種，其胰蛋白鋛抑制因子的含量比一般的生黃豆少 1／2，但是它所表現的特徵則與商業的變種相似。

　　數個實驗農場研究以低胰蛋白鋛抑制因子黃豆作為豬隻飼糧中的蛋白質源。研究結果摘錄於表四。由資料顯示，以低胰蛋白鋛抑制因子黃豆作為蛋白質源，其營養價值優於普通黃豆。然而低胰蛋白鋛抑制因子黃豆仍含足量的抑制因子及其他種類的抗營養性化合物，足以導致豬隻性能低落，尤其是在年輕的小豬。由表四可知，當豬隻餵飼以未經處理之低胰蛋白鋛抑制因子黃豆為蛋白質源的飼糧時，其所表現的性能介於餵飼普通生黃豆和餵飼普通黃豆粉的豬隻之間。

表四：豬隻餵飼生的低胰蛋白鋛抑制因子黃豆或普通黃豆的穀類飼糧的研究摘要：

研究者

頭數

體重範圍 ( 磅 )

日增重 ( 磅 )

飼料量／增重

CON ^{^a}

LTI ^{^b}

RSB ^{^b}

CON

LTI

RSB

生長豬

Cook et al. ( 1988 )

Hancock et al ( 1989 )

Giesemann et al. ( 1989 )

肥育豬

Cook et al. ( 1988 )

Giesemann et al. ( 1989 )

160

15 ~ 34

13 ~ 31

48 ~ 103

147 ~ 227

112 ~ 227

0.96

0.90

1.36

2.09

1.81

0.63

0.52

1.16

1.91

1.68

0.46

0.39

0.89

1.83

1.54

1.98

1.90

2.78

3.43

3.39

2.59

2.38

3.13

3.41

3.70

4.24

2.86

3.70

3.85

　　Kentucky 大學以裝有迴腸套管的豬隻作研究，指出低胰蛋白鋛抑制因子黃豆的胺基酸生物可利用率高於一般黃豆 ( 表五 )。Koehler 等人 ( 1988 ) 也有類似的報告。在我們的研究中，將低胰蛋白鋛抑制因子黃豆加熱，可更進一步地提高胺基酸的可利用率，但其胺基酸的價值仍低於經過加工處理的黃豆粉。

表五：測量生的及熱處理過的低胰蛋白鋛抑制因子黃豆以及普通黃豆的離胺酸

、羥丁胺酸、氮的生物可利用率，以作為迴腸末端的表面可消化率 ^{^a}

胺基酸或氮	普通黃豆		低胰蛋白鋛抑制因子黃豆		黃豆粉
	生的	熱處理	生的	熱處理
	表面可消化率 ( % )
離胺酸羥丁胺酸氮	59.8 51.5 57.5	70.5 66.0 74.4	66.9 59.0 60.0	77.4 73.0 74.8	85.6 81.0 83.1

　　黃豆及黃豆粉經熱處理後可破壞許多抑制因子及抗營養因子。最早的證據是在 1917 年 Osborne 及 Mendel 將黃豆粉經蒸氣加熱處理而使老鼠的生長獲得顯著的改善。商業上加工處理黃豆始於 1920 年代早期的美國，以機器壓榨法抽取油脂。這種加工法產生大量的熱，可破壞抑制因子，但通常有過熱之虞。過度加熱將減少蛋白質的生物價。1950 年代使用溶劑萃取法抽取油脂後並小心地烘焙黃豆粉。以這種方法產生的黃豆粉的營養價值高於舊式的機器壓榨法。

　　全黃豆的熱處理常使用擠壓及烘焙兩種加工法。擠壓法是將全黃豆預濕後，在高壓並注入熱蒸汽下，用力擠壓使之通過模孔。全黃豆在 300℉的擠壓機內停留 30 秒後擠出。烘焙法則是使黃豆通過 230 ~ 260℉的烘焙機約 2 ~ 5 分鐘。

　　烘焙法的優點是全黃豆的細胞壁沒有破裂，油脂因而不會暴露於空氣中 ( 擠壓法則不然 )，因此黃豆在貯藏期間亦較不易腐敗。然而，烘焙法製成的黃豆比擠壓法易有過熱或加熱不足的現象。空氣的溫度、黃豆的溫度、氣壓、黃豆的水分含量及黃豆通過烘焙機的速率都會影響成品的品級。若控制不當將產生加熱不足的黃豆，抗營養因子因而無法完全破壞。加熱過度也有害處，因為胺基酸及其他營養份易遭部份破壞。過度加熱會導致離胺酸的胺基與其他化合物結合，造成胺基酸無法被動物利用。

　　使用加工後的全脂黃豆粉於豬隻飼糧中的主要原因之一是可提供額外的能量。黃豆約含 18%的油脂，因此在飼料配方中使用 28 ~ 30%的黃豆粉，以滿足生長豬的離胺酸需要量 ( 約 0.8% )。假若這樣，在飼糧中黃豆粉可提供約 5%的脂肪而玉米提供 2 ~ 3%的脂肪。在玉米–黃豆粉的傳統飼糧中，加以全脂豆粉代替黃豆粉，則每磅飼糧提高約 100 Kcal 的代謝能 ( ME )。一般而言，餵飼含高能量的飼糧，對增重的速率與效率略有助益。在這種情況下，屠體的肥滿度亦增加。最大的優點在於飼糧中添加脂肪可降低密閉豬舍內的粉塵飛揚。空氣品質的改善，不僅可減少生長–肥育豬的肺部損傷的發生，還可維持並恢復呼吸系統的健康。

　　使用加工後的全脂黃豆粉於豬隻飼糧中的研究摘錄於表六及表七。由表六的資料顯示，離乳仔豬及生長豬的飼糧使用全脂黃豆粉略勝於使用於玉米–黃豆粉飼糧。部分歸因於剛離乳的小豬在離乳後數週內尚不能有效的利用脂肪。( Frobish 等人，1969；Leibbrandt 等人，1975 )。在生長–肥育豬的研究中 ( 表七 )，餵飼加工後之全脂黃豆粉對生長速率及飼料效率略有改善。然而由資料中亦顯示，全脂黃豆粉亦有遜於熱能含量相同的玉米、黃豆粉及補助脂肪飼糧之處。

表六：離乳豬與生長豬餵飼含有黃豆粉或加工過的全脂黃豆粉的穀類基礎飼糧的性能比較

研究者	頭數	體重範圍 ( 磅 )	熱處理法	日增重 ( 磅 )			飼料量／增重
研究者	頭數	體重範圍 ( 磅 )	熱處理法	SBM ^{^a}	SBM＋oil ^{^a}	PSB ^{^a}	SBM	SBM＋oil	PSB
Combs and wallace ( 1969 ) ^{^b}	16	22 ~56	加壓蒸氣法	1.10	---	0.86	2.11	---	1.91
Noland et al. ( 1969 )	30	36 ~ 110	擠出法	1.48	1.55	1.56	2.64	2.42	2.43
Zlnmerman ( 1970 ) ^{^b}	99	11 ~ 51	紅外線處理法	1.00	0.97	0.93	1.83	1.71	1.74
Noland et al. ( 1970 )	64	30 ~ 56	紅外線處理法	---	1.12	1.11	---	1.80	1.90
Young et al. ( 1972 ) ^{^b}	24	49 ~ 111	濕熱法	1.50	---	1.51	2.23	---	2.15
Hanke et al. ( 1972 )	360	57 ~ 125	烘焙法	1.73	---	1.70	2.70	---	2.53
Rust et al. ( 1972 ) ^{^b}	558	14 ~ 55	乾式烘焙法	1.04	---	0.93	1.85	---	1.88
Carisle et al. ( 1973 )	60	17 ~ 50	擠　壓　法	0.77	---	0.79	2.27	---	2.06
Faber and Zimmerman ( 1973 ) ^{^b}	144	11 ~ 52	擠　壓　法	1.00	0.98	0.93	1.82	1.71	1.74
Young and Smith ( 1973 ) ^{^b}	72	30 ~ 65	濕　熱　法	1.21	---	1.15	2.01	---	2.06
Noland et al. ( 1976 )	54	18 ~ 35	擠　壓　法	0.64	---	0.58	1.94	---	2.09
Zamora and Veum ( 1979 )	32	30 ~ 72	加壓蒸氣法	---	1.25	1.14	---	2.27	2.33
Myer and Froseth ( 1983 )	48	16 ~ 50	擠　壓　法	---	0.94	0.99	---	1.75	1.61
Campbell et al. ( 1984 )	36	83 ~ 131	烘　焙　法	1.72	---	1.67	2.95	---	2.94
Campbell et al. ( 1985 )	54	88 ~ 136	烘　焙　法	1.89	---	1.68	2.88	---	3.25
Danielson ( 1988 ) ^{^a}	120	13 ~ 26	擠　壓　法	0.50	---	0.48	1.54	---	1.57
重量的平均值
S B M vs P S B	1,627			1.19	---	1.12	2.12	---	2.09
S B M + oil vs P S B	417			---	1.06	1.02	---	1.83	1.85

表七：生長–肥育豬餵飼含有黃豆粉或加工後之全脂黃豆的穀類基礎飼糧的性能比較

研究者	頭數	體重範圍 ( 磅 )	熱處理法	日增重 ( 磅 )			飼料量／增重
研究者	頭數	體重範圍 ( 磅 )	熱處理法	SBM ^{^a}	SBM＋oil ^{^a}	PSB ^{^a}	SBM	SBM＋oil	PSB
Jimenez et al. ( 1963 ) ^{^b}	48	38 ~ 207	擠　壓　法	1.63	1.59	1.64	3.41	3.06	3.16
Combs and wallace ( 1969 )	8	117 ~ 179	加壓蒸氣法	1.77	---	1.99	3.82	---	3.57
Noland et al. ( 1970 ) ^{^b}	66	61 ~ 199	紅外線處理法	1.79	1.80	1.72	3.20	3.02	3.10
Wahistrom et al. ( 1971 )	72	65 ~ 205	烘　焙　法	1.85	---	1.87	3.36	---	3.15
Hanke et al. ( 1972 ) ^{^b}	648	126 ~ 211	烘　焙　法 ^{^c}	1.73	---	1.83	3.42	---	3.31
Olson et al. ( 1973 )	80	44 ~ 260	烘　焙　法	1.56	---	1.61	3.10	---	3.38
Carlisle et al. ( 1973 )	84	105 ~ 215	烘　焙　法 ^{^c}	1.64	---	1.73	3.13	---	2.83
Seerley et al. ( 1974 )	46	64 ~ 209	烘　焙　法	1.45	1.41	1.45	3.75	3.79	3.82
McConnell et al. ( 1975 )	192	46 ~ 222	烘　焙　法	1.69	---	1.74	3.27	---	3.30
Hitchcock et al. ( 1979 )	54	59 ~ 217	擠　壓　法	1.71	---	1.80	3.44	---	3.23
Myer and Froseth ( 1983 )	24 36	48 ~ 200 40 ~ 203	擠　壓　法紅外線處理法	--- 1.51	1.50 1.59	156 1.59	--- 3.56	3.01 3.24	3.28 3.32
Campbell et al. ( 1984 ) ^{^b}	72	144 ~ 226	烘　焙　法	1.62	---	1.48	3.42	---	3.29
Crenshaw and Danielson ( 1985 ) ^{^c}	144	70 ~ 224	烘　焙　法	1.75	---	1.78	3.41	---	3.31
Campbell et al. ( 1985 )	54	136 ~ 245	烘　焙　法	1.52	---	1.50	3.84	---	4.00
Waiker et al. ( 1987 )	48	40 ~ 230	烘　焙　法	1.87	---	1.83	3.05	---	3.03
Danielson et al. ( 1988 ) ^{^b}	64	48 ~ 220	烘　焙　法	2.00	---	1.95	2.99	---	2.79
Cromwell et al. ( 1989 )	48	72 ~ 211	烘　焙　法	2.02	2.07	2.01	3.26	3.07	3.20
重量平均值
SBM vs PSB	1,764	73 ~ 211		1.72	---	1.76	3.36	---	3.27
SBM+oil vs PSB	268	56 ~ 205		---	1.69	1.68	---	3.20	3.30

a SBM＝黃豆粉；SBM＋oil＝黃豆粉加油脂 ( 使其熱能含量與黃豆相同 )；PSB＝熱處理過的全脂黃豆

　　理論上而言，豬隻餵飼添加熱處理後的全脂黃豆粉的穀類基礎飼糧時，性能的表現應與餵飼氮、熱能含量相同的玉米、黃豆粉及補助脂肪飼糧的豬隻相似。但評估表七的資料後卻不然。由這些研究資料可得知，全脂黃豆粉可能並沒有充分加熱以破壞抑制因子，或是遭過度加熱，因而降低了蛋白質的生物價。由本文可知，全脂黃豆粉的加工處理法仍需做更多及更進一步的研究，以盡可能的提高全脂黃豆粉對豬隻的營養價值。

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