以蛋白质溶解度作为黄豆粉
加热不足之指示剂的评价
摘要
作两次试验,以在KOH溶液中之尿素鶣活性,橙黄G结合能力,胰蛋白鶣抑制剂活性及蛋白质溶解度,比较作为黄豆粉加热不足之指示剂。去皮,乙烷抽出之生黄豆粉次样品,在120℃下经不同长时间,高压加热,在生与加热黄豆粉之间,黄豆粉之橙黄G结合能力,大体上没有不同,没有明然差异,尿素鶣活性,胰蛋白鶣抑制剂活性及蛋白质溶解度。全可反映热处理度,但蛋白质溶解值与鸡效能更加密切,与所有使用高压加热时间之黄豆粉中的胰蛋白鶣抑制剂之浓度平行。当生黄豆粉经高压加热15分钟时,鸡之成长最适,在蛋白质溶解度75%之结果,给予含有此黄豆粉之饲料,鸡的胰脏重量最轻(以体重%表示),这点似乎表示,蛋白质溶解度为检查黄豆粉加热不足之值,蛋白质溶解度值85%以上或70%以下,却表示黄豆粉各别加热不足或过度加热。
一、前言
黄豆及黄豆粉为要能满足家禽饲料之使用,必需满足其营养品质。在鼠类(1917 Osborne及Mendel),鸡(1937 Hagward;1952 Almquist及Merritt),人类(1947 Lemis及Tayler)及反刍动物(1962 Sherrod及Tillman;1962 Tagari)证实,饲养生黄豆粉之有害效果。曾有报告,生黄豆粉中有胰蛋白鶣抑制剂(1963 Birk),血球凝集素(hemaglutinin)(1953 Liener),皂角(Saponins)(1966 Gestetner)及其他,有数种毒性因子。因这些毒性因子因热而不安定,所以黄豆粉加工之烘乾目的,不仅可收回溶剂,且亦可使毒性无活性,因而藉加热可改善黄豆粉之营养品质,加热不是可能导致降低对鸡之黄豆粉品质,因相当量之毒性依然活性。
一种可靠的试管内试验,检查对鸡之黄豆粉加热不足,有实用之利益,在KOH中之蛋白质溶解度,为一种有效的分析,检查黄豆粉之过热程度(1990 Araba及Dale),过高加热黄豆粉,由於使部份之离氨酸变无效,而降低其营养值。Evan及John(1946)先前曾使用KOH,以分析评价动物蛋白质之蛋白质品质,本研究之目的,评价蛋白质溶解度分析,作为一种确认加热不足黄豆粉样品之方法。
二、原料及方法
以加热不同长时间之生黄豆粉,作两试验,试验管内分析之数种结果,与检查反映适当热处理之能力的鸡效能比较。
*通制:
经乙烷抽出之去皮黄豆粉,系得自商业性黄豆粉加工厂,此黄豆粉之次样品置於铝盘,深度不超过2.54cm,在121℃高压加热不同长时间,高压加热後,自铝盘移开黄豆粉,并风乾,受不同热处理程度之黄豆粉,各别以Caskey及Kuapp(1944),Moran(1963),Hamerstrand(1981)及Araba和Pale之方法,分析尿素鶣活性,橙黄G结合能,胰蛋白鶣抑制剂活性及蛋白质溶解度。
每一种黄豆粉之样品,加入实用型饲料,并以鸡成长成析,评价其营养品质,有配合限制蛋白质,尤其是离氨酸之基本饲料组成,示於表1。给予此饲料鸡,对高水准之胰蛋白鶣抑制剂,特别灵敏,任供饲料及饮水经3周,饲养於有温控之Petersine育雏器。
表1. 基本饲料之组成及计算之组成
成分及组成 | % |
黄玉米粉 | 72.48 |
黄豆粉 | 20.00 |
玉米筋粉 | 3.00 |
去氟磷酸盐 | 1.96 |
家禽脂肪 | 1.00 |
石灰石粉 | 0.72 |
食盐 | 0.30 |
维生素混合物2 | 0.25 |
矿物质混合物3 | 0.05 |
DL─甲硫氨酸 | 0.09 |
共 计 | 99.85 |
计算组成 | 31.90 |
ME kcal/kg | 17.5 |
CP,% | 0.81 |
离氨酸,% | 0.40 |
甲硫氨酸,% | 0.69 |
甲硫氨酸+胱氨酸,% |
1. :生黄豆粉没有烘烤,以乙烷抽出,在121℃高压加热。
2. :每Kg饲料供给维生素预混物:维生素A 5500IU;维生素D3 1100ICU;维生素E 11IU;riboflavin 4.4mg;泛酸钙 12mg;菸硷酸 44mg;氯化胆硷 220mg;维生素B12 6.6μg;menadione 111mg(以MSBC);叶酸 0.55mg;α─生物素0.11mg;Thiamine 2.2mg(以Thiamine单硝酸盐);Pyridoxine 2.2mg(以Pyridoxine Hcl);及ethoxyquin 125mg。
3. :供给ppm之微量矿物质混合物:锰 60;锌 50;铁 30;铜 5;碘 1.5。
*试验1:
原料样品经0,15,30及60分钟高压加热,得自商业性孵坊之160只日龄肉鸡,用於本试验。每重复8只之4重复群,逢机分配4种处理之每一处理。在试验2,自用於试验1之同批黄豆粉样品,经0,5,10,15及20分钟高压加热,200只日龄肉鸡逢机分配於每重复8只之5重复的5种饲料处理。
在此两试验,供试鸡於1日,2及3周龄磅群重,记录饲料消耗,并确定体增重及饲料转换。在试验2之结束,自每一处理之15只,去除胰脏(每一重复群逢机取3只),去外来之结缔体素及脂肪组织,并磅重。
利用变异之一元分析,行总计试验(1985 SAS Institute),利用Duncan(1955)之复距检定,确定在处理方法间之显着差异,所有显着差异之陈述,为依据P<0.05。
三、结果
*试验1:
生黄豆粉之尿素鶣活性,有2.4单位之pH变化(表2),此值由於黄豆粉经15分之高压加热,而降到0.12,经30或60分之高压加热,则减到零。生黄豆粉之橙黄G结合能力,为79.7mg/g黄豆粉,此数值对加热15、30及60分,没有显着变化。此生黄豆粉之胰蛋白鶣抑制剂活性有21.10mg/g黄豆粉,经加热会显着降低,在首15分加热期间,胰蛋白鶣抑制剂活性降低最大。生黄豆粉有99.2%之蛋白质溶解度,经加热15、30及60分,其溶解度各别降到83.2,58.5及38%。
当黄豆粉高压加热15及30分时,鸡增重及饲料转换有显着改善(表2),但黄豆粉经60分高压加热,比经15及30分高压加热,产生显着的降低增重及较差之饲料转换。
表2. 以乙烷抽出之生黄豆粉,高压加热对0~20日龄鸡之效能,及对黄豆粉之蛋白质溶解度(PS)、
尿素鶣活性(VA)、橙黄G结合能力(OGBC)及胰蛋白鶣抑制剂活性(TIA)之影响(试验1)
高压加热时间 | 增重 | 饲料/增重 | 蛋白质溶解度 | 尿素鶣活性 | 橙黄G结合能力 | 胰蛋白鶣抑制剂活性 |
(分) 0 15 30 60 |
(g/只) 342c 461a 407b 296d |
(g/g) 2.55ab 2.10c 2.33bc 2.76a |
(%) 99.2 83.2 58.5 38.0 |
(pH变化) 2.40 0.12 0.00 0.00 |
(mg/g黄豆粉) 79.7 80.5 81.0 79.7 |
(mg/g黄豆粉) 21.10 2.20 0.50 0.10 |
a~d:在每一栏内有不同文字之平均值,有显着差异(P<0.05)。
*试验2:
经5、10、15及20分之加热,黄豆粉之胰蛋白鶣抑制剂活性及蛋白质溶解度,一致的降低(表3)。在15及20分之高压加热,生黄豆粉之尿素鶣活性2.40达零。黄豆粉之橙黄G结合能力大体上没有不同,但当黄豆粉高压加热时,发现略增加。
表3. 以乙烷抽出之生黄豆粉,高压加热对0~20日龄鸡之效能,及对黄豆粉之蛋白质溶解度,
尿素鶣活性、橙黄G结合能力及胰蛋白鶣抑制剂活性之影响
高压加热时间 | 增重 | 饲料/增重 | 胰脏重/体重 | 蛋白质溶解度 | 尿素鶣活性 | 橙黄G结合能力 | 胰蛋白鶣抑制剂活性 |
(分) 0 5 10 15 20 |
(g/只) 342d 429c 481b 496 450bc |
(g/g) 2.44a 2.29ab 2.00c 2.09bc 2.03c |
(%) 0.93a 0.59b 0.44c 0.40c 0.42c |
(%) 99.2 87.7 79.1 74.9 71.8 |
(pH变化) 2.40 2.04 0.23 0.00 0.00 |
mg/g黄豆粉 79.7 80.2 80.5 82.1 82.6 |
mg/g黄豆粉 21.10 12.20 3.07 2.10 0.97 |
a~d:在每一栏内有不同文字之平均值,有显着差(P<0.05)。
当生黄豆粉加热,5、10及15分时,显着改善鸡效能(表3),当黄豆粉加热时,给予生黄豆粉鸡之胰脏湿度(以体%表示),有显着降低(P<0.05),给予含有生黄豆粉经15分高压加热之饲料鸡,显示其胰脏重最低。
四、讨论
在试验1及2证实,经加热之黄豆粉营养值,显着改善(1917 Osborne及Monbel;1937 Hyward),生黄豆粉经10或15分之高压加热,导致鸡对黄豆粉,有较高之营养品质,由改善效能可证实。
Ballown(1953)表示,尿素鶣活性为一种能满足黄豆粉,直至最适加热点之热处理的手段。在本研究,获得同样之结果,最适加热符合零尿素鶣活性之黄豆粉,但有0.23单位之pH变化的尿素鶣活性之黄豆粉(试验2),可满足鸡成长,此发现与Waldroup之研究发现(1985)一致,他指出有过0.2单位之尿素鶣活性的黄豆粉,对肉鸡是良好品质。
即使当尿素鶣活性零时,黄豆粉仍然有某些胰蛋白鶣抑制剂活性(试验1及2)。这些结果支持Borchers(1947)之发现,他表示鸡尿素鶣活性检查为 ,仍有45%之多的抑制剂活性,对此,蛋白质溶解度与用於所有高压加热时间之黄豆粉的胰蛋白鶣抑制剂浓度平行。因此,蛋白质溶解度似乎是能满足黄豆粉之胰蛋白鶣抑制剂含量之指示剂,另外,蛋白质溶解度与鸡成长,比尿素鶣活性或橙黄G结合能力更加密切。在本研究,生黄豆粉有99.2%之蛋白质溶解度,且其使用会伤害鸡效能,但有83.2%(试验1)及74.9%溶解度(试验2),似乎是适合鸡之品质。
据Moron氏(1963)之报告,不同长时间加热之黄豆粉的橙黄G结合能力,与给予此黄豆粉鸡之成长有密切关联,但在本试验条件下,生黄豆粉与加热黄豆粉之间,此分析没有明然之差异。
由胰脏重之所见,支持检查加热不是黄豆粉之蛋白质溶解度分析之有效(试验2),给与加热黄豆粉鸡之胰脏重(以体重%表示),显着较低於给予生黄豆粉时。此胰脏之增大,为由於减少胰蛋白鶣活性引致之补偿现象(1948 Chemick),据Garlich及Mion(1986)之报告,给予生黄豆粉之火鸡雏的胰脏肥大,但生长不受影响,Garlich及Mian(1986)判明增大胰脏,产生足够量之胰蛋白鶣,以克服生黄豆粉之胰蛋白鶣抑制剂。
本研究之结果,与先前Araba及Pale(1990)所作之试验,证实检查加热不足及过度加热之黄豆粉,可使用蛋白质溶解度分析,虽然蛋白质溶解度,是一种间接测定加热不足,但此分析有易作与比胰蛋白鶣抑制剂活性分析,更多复制之结果,此理由更适用於商业性品质控制计划,基於此地报告之生物体内之研究及先前之研究(1990 Araba及Dale),可提议:85%以上或70%以下之蛋白质溶解度值,各别表示此黄豆粉为加热不足或过高加热。
饲料营养杂志(p.69~74)─陈厚基.九三年第十一期