熱壓處理對花生餅粉營養質量的影響

在許多國家裡，花生餅粉(PNM)是家禽日糧中經常使用的一種飼料原料。花生餅粉蛋白質缺乏離胺酸和蛋胺酸(Grau，1946；Driggers和Tarver，1958；Douglas和Harms，1959；Anderson和Warnick，1965)，可能還缺乏其他胺基酸(Waldroup和Harms，1963)。Heuser等(1946)、Driggers和Tarver(1958)以及Carew等(1988)報導，如果能夠提供充足的日糧離胺酸和蛋胺酸，高水平的花生餅粉可以成功地應用於肉用仔雞日糧中。然而，Douglas和Harms(1959)以及Waldroup和Harms(1963)報導，補充了胺基酸的花生餅粉日糧使雛雞的生長性能普遍差於玉米─大豆餅粉日糧。Waldroup和Harms(1963)進一步報導，在兩個不同的花生餅粉樣品之間，蛋白質質量存在著差異。

花生餅粉的使用效果缺乏穩定性，這可能與所用花生餅粉的蛋白質質量有關。工業上採用液壓預壓榨法、連續式水平螺旋壓榨法或預壓榨溶劑提取法(Rosen，1958)將花生壓碎，榨取花生油，並製成花生餅。由於加工過程中會有熱處理，因此，花生餅粉的蛋白質質量可能會因熱處理過度而降低。現已證實，過量的熱處理降低了油餅粉如大豆餅粉、canola餅粉和葵籽餅粉中一些胺基酸特別是離胺酸在活體內的利用率(Hancock等，1990；Parsons等，1992；Anderson-Hafermann等，1993；Zhang和Parsons，1994)。因此，花生餅粉的過度處理會極大地影響其營養質量，特別是因為花生餅粉蛋白質極為缺乏離胺酸。

現已報導，蛋白質在氫氧化鉀(KOH)溶液中的溶解質能夠很好地反映出處理過度的大豆餅粉中蛋白質質量的下降情況(Araba和Dale，1990；Parsons等，1991)，也可用於檢查處理過度的canola餅粉(Anderson-Hafermann等，1993)和葵籽餅粉(Zhang和Parsons，1994)的質量變化情況。然而，對於蛋白質溶解度是否可以用作處理過度的花生餅粉中蛋白質質量的評價指標，人們還沒有進行過研究。本文旨在研究熱壓處理對花生餅粉的體內蛋白質質量的影響，以及依據蛋白質在氫氧化鉀溶液中的溶解度分析熱壓處理的花生餅粉中體內蛋白質質量下降情況的有效性。

各個試驗所用的花生餅粉為同一批由一個商品溶劑提取加工廠提供。至於花生餅粉的熱壓處理，在金屬盤上放置一薄層花生餅粉(厚度為1.25厘米)，並用鋁箔蓋緊，在120℃和105千帕條件下處理0至90分鐘。

採用Parsons等(1991)描述的方法測定熱壓處理的和未經熱壓處理的花生餅粉在0.2％氫氧化鉀溶液中的蛋白質溶解度。花生餅粉和糞便樣品於110℃條件下在6當量濃度的鹽酸溶液中水解22個小時之後，利用離子交換色譜法測定其中的胺基酸含量，每種樣品測定兩份或三份(Spackman等，1958)。在過甲酸氧化之後，採用Moore(1963)的方法分別測定蛋胺酸和胱胺酸的含量，但在16小時氧化之後樣品用水稀釋並被凍乾以除掉過量的過甲酸除外。採用常量基耶達爾(macrokjeldahl)分析法(AOAC,1980)測定精蛋白質的含量。

試驗一和試驗二旨在評價熱壓處理對花生餅粉用於飼餵雛雞時的體內蛋白質質量的影響，並評價用以反映熱壓處理效果的氫氧化鉀分析法。公雛係新漢普夏公雞與哥倫比亞洛克母雞的雜交雞，飼養於溫度自動控制的高架鐵絲網地面雞舍內，不限量採食飲水。統一提供的光照為24小時／日。雛雞在出雛後頭七天攝食23％粗蛋白玉米─大豆餅粉日糧。經過一夜禁食之後，給雛雞稱重、標翅號，然後按照Sasse和Baker(1974)的方法將雛雞分為幾個日糧處理。

在試驗一中，玉米─花生餅粉日糧含有22.5％的粗蛋白質(表一)，其中的花生餅粉接受0、30、60或90分鐘的熱壓處理。在試驗二中，玉米─花生餅粉日糧使用了經熱壓處理0、20、30、40、50或60分鐘的花生餅粉。配製成的玉米─花生餅粉日糧略微缺乏離胺酸(1.00％)，旨在提高檢測熱壓處理對花生餅粉蛋白質質量產生的不良影響的靈敏度。在兩個試驗中，自出雛後8至22天，每種日糧均餵給三個重覆組，每組5隻公雛。試驗結束時，測量每個重覆組的體重和採食量，並計算體增重和飼料利用率(增重與飼料之比)。

成分及分析	含量，％
花生餅粉(47.8％CP)	36.06
玉米(8.0％CP)	59.48
磷酸氫鈣	1.39
石灰石粉	1.62
氯化膽鹹(60％)	0.10
碘化食鹽	0.40
維生素預混物¹	0.20
微量元素預混物²	0.15
L-離胺酸鹽酸鹽	0.29
DL-蛋胺酸	0.26
L-蘇胺酸	0.05
分析³ 粗蛋白質氮校正代謝能，千卡／千克蛋胺酸＋胱胺酸離胺酸鈣有效磷	22.5 2800 0.90 1.00 1.00 0.45
1. 每千克日糧可提供4400IU維生素A、1000IU維生素D₃、11IU維生素E、0.01毫克維生素B₁₂、4.41毫克維生素PP和2.33毫克水溶液維生素K。 2. 每千克日糧提供微量元素的毫克數：錳，75；鐵，75；鋅，75；銅，5；碘，0.35；硒，0.2。 3. 粗蛋白質為分析值。胺基酸、氮校正代謝能、鈣和有效磷為計算值(NRC,1984)。

試驗三旨在測定熱壓處理0、30、60或90分鐘的花生餅粉中胺基酸的真消化率。Sibbald(1986)的精確飼餵公雞測定法經過若干修改之後，用於測定消化率值。單冠白來航公雞於25週齡時按照以前描述的方法(Parsons,1985)切除盲腸，手術後至少8週不能用於消化試驗中。公雞飼養在高架鐵絲網地面上的個體雞籠內，室內環境可以調節，光照周期為24小時光照。飼料和飲用水不限量供應，但公雞用於消化試驗時除外。在24小時禁食之後，5隻公雞通過插管向嗉囊中導入30克花生餅粉樣品。為了估測內源胺基酸排泄量，相同數量的公雞禁食與消化試驗一樣長的時間。在每個雞籠下面放置塑料盤，定量收集糞便48個小時。糞便經冷藏、凍乾、稱重及粉碎之後過60目篩，隨後按照以前描述的方法分析胺基酸含量。利用Sibbald(1979)的方法計算胺基的真消化率，日糧胺基酸與糞尿胺基酸之差除以日糧胺基酸即可得出消化率值。

依據SAS研究所(1982)導出的計算步驟，對試驗中獲得的雛雞性能數據、胺基酸消化率值和氫氧化鉀蛋白質溶解度值進行完全隨機化設計的方差分析(Steel和Torrie，1980)。採用最小顯著性差異檢驗法(Steel和Torrie，1980)評價處理組平均值之間的差異。回歸分析也用於評價花生餅粉熱壓處理對雛雞性能的影響。

在試驗一中，隨著壓處理時間的增加，體增重、飼料利用率和蛋白質溶解度(表二)呈直線下降(P＜0.05)。與未經熱壓處理的花生餅粉相比，熱壓處理60或90分鐘顯著降低了(P＜0.05)體增重和飼料利用率。熱壓處理30分鐘顯著降低了(P＜0.05)蛋白質溶解度，熱壓處理60和90分鐘均又進一步降低了(P＜0.05)蛋白質溶解度。與未經熱壓處理的花生餅粉相比，熱壓處理90分鐘使體重、飼料利用率和蛋白質溶解度分別下降了29％、17％和28％。

表二、熱壓處理花生餅粉(PNM)對雛雞性能和蛋白質溶解度的影響，試驗一

試驗二旨在分析熱處理0、20、30、40、50或60分鐘所產生的作用。熱壓處理花生餅粉40、50或60分鐘使雛雞性能出現了相似程度的下降(P＜0.05，表三)。隨著熱壓處理時間由0分鐘增至40分鐘，蛋白質在0.2％氫氧化鉀溶液中的溶解度呈直線下降。當熱壓處理時間為50和60分鐘時，蛋白質溶解度沒有進一步下降。

表三、熱壓處理花生餅粉對雛雞性能和蛋白質溶解度的影響，試驗二

表四列出了熱壓處理時間對花生餅粉中總胺基酸含量的影響情況。與未經熱壓處理的花生餅粉相比，熱壓處理90分鐘使離胺酸含量下降了24％(P＜0.05)。熱壓處理對其他胺基酸的含量只有極小的影響，儘管熱壓處理90分鐘使精胺酸含量下降了12％。當花生餅粉接受熱壓處理30、60或90分鐘時，除離胺酸之外其他胺基酸含量的平均下降幅度分別為3％、3％和4％，而離胺酸含量的下降幅度分別為10％、16％和24％。

表四、熱壓處理對花生餅粉中分析胺基酸含量(％)的影響¹

如表五所示，熱壓處理時間每增加30分鐘，離胺酸的真消化率(表示為被消化吸收的離胺酸在未經熱壓處理的花生餅粉的分析離胺酸中所占的百分比)均明顯降低了(P＜0.05，試驗三)。熱壓處理中第一個30分鐘的下降幅度最大。熱壓處理後餘下的分析離胺酸的消化率也隨著熱壓處理時間增加而顯著下降了(P＜0.05)。熱壓處理對其他許多胺基酸消化率的影響是顯著的，但低於對離胺酸消化率的影響。當熱壓處理時間為30分鐘時，蘇胺酸、纈胺酸、異白胺酸、苯丙胺酸、組胺酸和精胺酸的消化率顯著下降了。當熱壓處理時間為90分鐘時，纈胺酸、異白胺酸和精胺酸的消化率又進一步降低了(P＜0.05)。熱壓處理90分鐘顯著降低了胱胺酸和白胺酸的消化率。蛋胺酸的消化率沒有受到顯著的影響(P＞0.05)，即使熱壓處理時間為90分鐘時也是如此。

表五、熱壓處理對花生餅粉中胺基酸真消化率(％)的影響，試驗三1

本文的研究結果表明，熱壓處理顯著地影響了花生餅粉的體內蛋白質質量。熱壓處理既降低了雛雞的生長性能，又降低了胺基酸在成年公雞體內的消化率。熱壓處理對離胺酸的影響大於對其他胺基酸的影響，這與利用大豆餅粉(Parsons等，1992)、canola餅粉(Anderson-Hafermann等，1993)和葵籽餅(Zhang和Parsons，1994)做試驗所得的結果是一致的。離胺酸消化率的下降可能較多歸因於熱壓處理過程中形成的梅拉德(Maillard)反應產物(Hurrell，1990)。熱壓處理使分析離胺酸含量大幅度下降，這表明離胺酸可能因超前梅拉德反應產物的生成而遭到破壞。精胺酸也可能因超前梅拉德反應產物的生成而遭到破壞，因為精胺酸的分析含量也隨熱壓處理時間的增加而下降了。熱壓處理後剩餘的分析離胺酸的消化率下降了，這又進一步表明早期梅拉德反應產物也已經生成。早期梅拉德反應產物在胺基酸分析中(酸水解和離子交換色譜法)具有可回收性，但在體內蛋白質合成中(Carpenter，1973)則不能被利用。許多早期梅拉德反應產物可以被腸道吸收，但在此之後常常是原封不動隨尿排出體外(Hurrell，1990)。

本研究清楚地表明，蛋白質在氫氧化鉀溶液中的溶解度因花生餅粉接受熱壓處理而下降了。大豆餅粉(Araba和Dale，1990；Parsons等，1991)、canola餅粉(Anderson-Hafermann等，1993)和葵籽餅粉(Zhang和Parsons，1994)也報導了相似的結果。熱壓處理對花生餅粉的蛋白質溶解度的影響稍微小於以前在試驗室中利用大豆餅粉觀察到的影響(Parsons等，1991)。出現這種差異可能是因為花生餅粉在接受熱壓處理時用鋁箔緊緊地蓋著，而在以前的研究中大豆餅粉沒有覆蓋什麼東西便接受熱壓處理。本文的研究結果表明，蛋白質在氫氧化鉀溶液中的溶解度是衡量花生餅粉熱壓處理效果的一個有用指標，蛋白質溶解度約為70％或低於70％，表明花生餅粉的熱壓處理已超過極限。這一臨界限度與大豆餅粉的臨界限度相近(Araba和Dale，1990)。

胺基酸	熱壓處理時間(分鐘)
胺基酸	0	30	60	90
天門冬胺酸蘇胺酸絲胺酸谷胺酸脯胺酸甘胺酸丙胺酸胱胺酸纈胺酸蛋胺酸異白胺酸白胺酸酪胺酸苯丙胺酸組胺酸離胺酸精胺酸	6.36 1.31 2.56 10.15 2.12 2.88 1.91 0.69 1.91 0.47 1.60 3.10 1.42 2.35 1.10 1.66 5.90	6.15 1.31 2.42 10.08 2.00 2.81 1.89 0.67 1.72 0.46 1.44 3.01 1.48 2.28 1.05 1.49 5.60	6.15 1.32 2.42 10.12 2.01 2.85 1.90 0.66 1.75 0.47 1.47 3.01 1.44 2.29 1.04 1.39 5.43	6.30 1.31 2.42 10.10 1.99 2.84 1.90 0.69 1.73 0.48 1.47 3.03 1.44 2.80 1.03 1.26 5.19
1. 按90％乾物質計算。胺基酸分析總計重覆三次。樣品內胺基酸分析的平均變異係數為3.5％。

胺基酸	熱壓處理時間(分鐘)				合併SEM
胺基酸	0	30	60	90	合併SEM
離胺酸蘇胺酸胱胺酸纈胺酸蛋胺酸異白胺酸白胺酸苯丙胺酸組胺酸精胺酸	87^a(87a)² 88^a 75^a 96^a 81 96^a 96^a 95^a 88^a 89^a	72^d(83^b) 80^c 67^ab 88^b 76 88^b 95^a 89^b 84^bc 80^b	68^e(81^b) 78^c 67^ab 88^b 76 88^b 94^ab 89^b 85^b 78^b	57^f(76^c) 76^c 60^b 85^c 78 85^c 92^b 87^b 82^c 74^c	1.3 1.5 3.0 1.0 3.0 0.9 0.9 1.3 1.1 1.3
a-f. 同一行內指標不同的數值間差異顯著(P＜0.05)。 1. 數值為5隻盲腸已切除公雞的平均值，表示為被消化吸收的胺基酸數量在未經熱壓處理的花生餅粉的分析胺基酸含量所占的比例。 2. 括號內的數值為離胺酸消化率，表示為被消化吸收的離胺酸在花生餅粉經熱壓處理後餘下的分析離胺酸中所占的比例。