去皮豆粕及其在飼料配方中的價值-轉載

yooboo · 發表于 2010-12-5 13:31:29

　　去皮豆粕在飼料工業中的使用量將逐年上升。本文從大豆加工工藝開始，對去皮豆粕的生產、質量標準、營養價值及其在飼料配方中的應用加以討論。
　　去皮豆粕的由來
　　大豆(制油)加工工藝經歷了由機械壓軋到浸出法制油、由帶皮浸出到去皮浸出的過程。在美國，50年代開始出現浸出制油工藝，最初是帶皮浸出，隨后轉向去皮浸出。目前，在美國加工的大豆，絕大部分采用的是先去皮、后浸出的工藝，機軋加工大豆估計不超過1%。螺旋軋油機主要用于浸出前初軋花生、棉籽等高含油種籽。我國現有兩家大豆加工廠采用了先去皮、后浸出的加工方法，生產去皮豆粕。
　　先去皮、后浸出，既是制油工藝的需要，也是為了更好地利用豆粕。豆皮主要由種皮組成。種皮含油僅1%，含蛋白8.8%(表l)。加工中分離出的豆皮約占大豆重量的8%，占大豆體積的10%。去皮后浸出，可以使加工廠產量提高10%以上。
　　豆皮的主要組分是細胞壁或植物纖維，不能或很難被雞、豬等單胃動物消化吸收;但可通過瘤胃微生物很好地為反芻動物所利用。豆皮的產奶凈能介于玉米和麩皮之間，由于其能量來源是易消化纖維而不是淀粉，所以不存在玉米等谷物飼料抑制瘤胃纖維降解的負互作效應(Negative Associate Effect)。用豆皮取代奶牛日糧中的部分精飼料，可以減少因飼喂高精料日糧導致的種種代謝病，提高日糧中粗飼料的纖維降解率。在大豆加工過程中把豆皮與子葉分開，飼喂不同動物，做到了各得其所，各盡其用。
　　所示為去皮浸出法加工大豆的一般工藝流程。清理過的大豆先經初步干燥(降低水分1—2個百分單位)或適度加熱(20—30分鐘緩慢加熱至60℃，然后迅速加熱至85℃)，使豆皮與子葉易于分開，再經破粒、風選，分離豆皮。去了皮的子葉經保溫軟化、壓片后，即進入溶劑浸出過程。浸出豆油后，還需經過進一步加熱，以排除殘留溶劑并鈍化抗胰蛋白酶等影響豆粕利用的有害因子。豆粕加熱程度的掌握至關重要。加工供單胃動物用的豆粕，一般用直接蒸汽在設定的溫度、水分、時間條件下常壓蒸煮，再經干燥冷卻。該工藝可有效地破壞抗胰蛋白酶等有害因子，同時最大限度地保持賴氨酸的有效性，比之傳統的加熱處理方法所生產的豆粕質量高而穩定。用上述工藝生產的去皮豆粕，其尿酶活性(評價加熱不足的指標，超過0.3表明加熱不足)可接近于零，而KOH溶解度(評價加熱過度的指標，低于70%表明加熱過度)可高達85%以上。
　　如用戶要求含44%蛋白的“普通”豆粕，加工廠需將豆皮加熱、粉碎后，按比例重新搭配到去皮豆粕中，并混合均勻。因此，對于現代化的去皮浸出工藝來說，帶皮的“普通”豆粕并不普通，而是經過再加工的產品。為此，本文中將使用“帶皮豆粕”一詞來表達不去皮加工的產品或去皮制油后又重新將豆皮粉碎、混入去皮豆粕的產品。
　　去皮豆粕的質量標準、營養價值及價格
　　所列為美國“全國油料籽加工者協會”(Nationa1 Oi1seed Processors Association，簡稱NOPA)制訂的帶皮豆粕與去皮豆粕的質量標準。去皮豆粕的平均蛋白含量為48%，但由于大豆本身的蛋白含量受品種和環境，特別是氣候的影響(例如美國中西部和西北部所產大豆的蛋白含量一般比南部所產大豆低)，去皮豆粕的蛋白含量也相應地有所變化NOPA規定去皮豆粕的蛋白含量標準由買賣雙方商定。這一原則也適用于粗纖維的含量標準。大豆本身的蛋白含量的差異導致的豆粕蛋白含量的差異，有時會使人難以用蛋白含量來絕對地區分去皮豆粕和帶皮豆粕。例如，印度帶皮豆粕蛋白含量可高達46%以上，而產于北方冷涼地區的去皮豆粕的蛋白含量有可能不超過47%。二者盡管蛋白含量接近，代謝能含量卻相差很大，而且由于加工工藝和質量控制水平不同，氨基酸特別是賴氨酸的有效性也會有很大不同。用粗纖維含量的差異來區分兩種豆粕，似更為妥當。
　　從動物營養角度來看，除蛋白質以外，代謝能、必需氨基酸特別是賴氨酸和蛋氨酸(第一與第二限制氨基酸)的含量是重要的指標。表3是美國國家研究委員會 (NRC)發表的去皮豆粕與帶皮豆粕的主要營養指標以及據此計算出去皮豆粕與帶皮豆粕的各項營養成分的比值。值得注意的是，對于家禽來說，去皮豆粕的代謝能比帶皮豆粕高出9.4%;而對于豬來說，則只高出5.1%。以上資料中并未包括蛋白質、氨基酸的可消化率或可利用率。根據羅納普朗克動物營養公司 (Rhone-Poulenc Animal Nutrition)的資料，去皮豆粕的蛋白質、賴氨酸及其他幾種主要氨基酸的真消化率均明顯高于帶皮豆粕(表4)。
　　去皮豆粕與帶皮豆粕的價格比，基本上反映二者的蛋白含量比，在美國大致變動在1.065—1.085之間。在中國，進口去皮豆粕與市場上帶皮豆粕的價格比可達1.09 —1.10。如果把運費考慮在內，由美國進口去皮豆粕與由美國進口帶皮豆粕的價格比，比美國國內的價格比本應還低一些。中國市場兩種豆粕的比價偏高主要是由于美國進口豆粕與中國自產豆粕或印度、南美進口豆粕的差價所造成的。
　　按豆皮占原料大豆的8%、毛油出率占原料大豆的18%計，去皮豆粕產量相當于帶皮豆粕產量的90.2%(74/82)，豆皮產量占帶皮豆粕產量的9.8%(8/82)。如果去皮豆粕的價格是帶皮豆粕價格的1.08 倍，從去皮豆粕可回收帶皮豆粕市場售價的97.4%(90.2%×1.08);如果去皮豆粕的價格是帶皮豆粕價格的1.10倍，從去皮豆粕可回收帶皮豆粕市場售價的99.2%(90.2%×1.1)。由此推算豆皮的最低售價，在上述兩個價格比的條件下，分別為帶皮豆粕售價的26.5%(2.6% /9.8%)與8.1%(0.8%/9.8%)。美國市場一般情況下，玉米價格是豆粕價格的40—50%，豆皮的價格是玉米價格的65%。據此推算，豆皮的市場價格為豆粕的26%(0.65×0.4)-32.5%(0.65×0.5)。考慮到粉碎豆皮與重新攙混的再加工費用，對于采用去皮浸出工藝的大豆加工廠來說，分別出售去皮豆粕和豆皮也是合算的。
　　如果從單項營養成分蛋白、代謝能、賴氨酸、蛋氨酸來比較(表3)，去皮豆粕與帶皮豆粕的價格比達到1.10時，購買去皮豆粕似乎未必合算。然而，去皮豆粕在配合飼料中的實際價值，只有在電腦配方中才顯示出來。
　　去皮豆粕在飼料配方中的作用及其實際價值
　　我們先以生長肉雞配方為例，說明去皮豆粕在飼料配方中的作用及其實際價值。假定可供肉雞飼料配方選擇的飼料原料的營養成分與價格如表5所示。本例中采用的是當時市場上由美國進口的去皮豆粕價格(2.80元/公斤)和中國自產的帶皮豆粕的價格(2.55元/公斤)，二者的價格比為1.098 (2.80/2.55)。為留有余地起見，作者將去皮豆粕的蛋白含量設定為47.5%而不是48.0%。另一方面，考慮到國內大豆加工工藝與質量控制方面的差異，帶皮豆粕的賴氨酸含量由NRC的2.69%下調到2.65%。
　　營養師設定的配方約束條件為：
　　營養約束條件：代謝能(ME)>2.95兆卡/公斤，粗蛋白(CP)>18.20%，賴氨酸(LYS)>0.93%，蛋氨酸(MET)>0.36%，蛋十胱氨酸(M+C)>0.67%，鈣>0.83%<0.90%，有效磷>0.35%。
　　飼料約束條件：預混料=1.0%，食鹽=0.4%。
　　根據指定的約束條件，電腦篩選的最低成本配方選用了去皮豆粕而不含帶皮豆粕，其每噸飼料原料成本為2021.50元。迫使電腦選用帶皮豆粕，每噸飼料的原料成本上升為2111.80元。也就是說，采用價格高出9.8%的去皮豆粕不僅沒有增加飼料成本，反而使每噸飼料成本降低了90.29元。或者說，在以上的肉雞配方中每使用1噸去皮豆粕，可帶來350.64元(90.29/.2575)的直接效益。表6逐項列出了兩個配方的原料費用。從中不難分析出何以在去皮豆粕與帶皮豆粕的價格比己超過或接近兩種豆粕的單一營養成分比的情況下(表3與表5),去皮豆粕仍可帶來如此大的效益。簡單地說，去皮豆粕在本例中最主要的優勢在于其本身含蛋白和能量均高，從而在配方中留出了更多的空間來容納更多的玉米，減少價格昂貴的脂肪用量。也就是說，去皮豆粕在飼料配方中的實際價值會遠遠超過按單一營養成分計算的價值。那么，在本例中去皮豆粕的實際價值究竟是多少呢?這里我們要引入“影子價格”這一概念。
　　所謂影子價格，是指在給定的原料價格結構條件下，在配方中被選中的某一飼料原料(如本例中的去皮豆粕)開始被其他原料所取代的價格;或者指某一未被選中的飼料原料(如本例中的帶皮豆粕)開始進入配方中的價格。較為先進的配方軟件，可在篩選配方的同時計算并顯示出原料的影子價格。一個原料的影子價格反映了該原料在配方中的實際價值。表7列出了本例中兩種豆粕的影子價格及它們之間的影子價格或實際價值的比例關系。該表提供的信息是：當去皮豆粕的市場價格為 2.80元/公斤時，帶皮豆粕在本肉雞料配方中的實際價值只有2.25元/公斤;二者的實際價值比為1.244。當帶皮豆粕的市場價格為2.55元/公斤時，去皮豆粕的實際價值是2.96元/公斤，二者的實際價值比為1.161。對于采購飼料原料，這無疑是十分重要的信息。
　　既然影子價格反映的是某一飼料原料在給定的飼料配方、給定的原料價格結構條件下的實際價值，飼料原料的影子價格必然受原料的價格結構和配方的變化的影響。表8所示為上例中脂肪價格由8.0元/公斤降至6.0元/公斤的條件下，兩種豆粕的影子價格和它們之間的比例關系。
　　下面以豬飼料配方為例，說明飼料配方對影子價格的影響。作者引用的是美國大豆協會養豬專家為一家飼料廠提供的系列配方實例。當時的市場價格為：去皮豆粕，2.76元/公斤;帶皮豆粕，2.53元/公斤。二者的價格比為1.0909。
　　在從乳豬到生長豬的所有四個配方中，電腦都選擇了去皮豆粕。在營養水平相同的情況下，去皮豆粕配方與帶皮豆粕配方相比，每噸飼料降低成本14.82— 47.38元(表9)。二者的實際價值比為1.117—1.158(表10)。去皮豆粕在豬飼料配方中帶來的效益比在肉雞飼料配方中相對低一些(表6與表 9)。這可能是由于對豬來說，兩種豆粕在代謝能上的差值較小的緣故(表3)。
　　應當指出，以上對有關去皮豆粕的價值的分析是相當保守的。這是因為筆者并未將氨基酸的可消化性或有效性(表4)考慮在內。其次，對用現代制油技術所生產的去皮豆粕質量的高度穩定性這一優勢也未包括在內。
　　最后，去皮豆粕對飼料加工所能帶來的效益也不應忽視。例如，前面所舉的肉雞帶皮豆粕配方中的油脂添加量達到了2.65%(表6)。這在一般的制粒設備、工藝條件下，往往會導致顆粒飼料的質量(穩定度，durabililty)下降。而去皮豆粕配方中只含0.8%的外加油脂(表6)，在相同條件下，將會制成質量(穩定度)比帶皮豆粕配方為高的顆粒飼料。此外，當要求飼料粉碎粒度很細的情況下，例如在加工擠壓熟化的魚飼料或寵物飼料時，粉碎去皮豆粕的電耗將明顯低于帶皮豆粕。
　　飼養試驗結果
　　1997年，美國大豆協會以肉雞、鴨和豬為對象動物，對去皮豆粕和帶皮豆粕在生產條件下進行了對比飼養試驗。在這批試驗中，去皮豆粕的蛋白含量定為47%，帶皮豆粕蛋白含量定為44%。去皮豆粕與帶皮豆粕的價格比按蛋白含量比設定為 1.068。帶皮豆粕配方為現用配方(對照)。去皮豆粕配方與對照配方唯一不同之處為按一定的氨基酸/代謝能比調整玉米與豆粕在配方中的比例。由于去皮豆粕的蛋白、氨基酸和代謝能的含量比帶皮豆粕高，豆粕在配方中的用量比對照配方相應減少，玉米用量相對增高，從而導致去皮豆粕配方的能量濃度比對照高出 0.1兆卡/公斤左右。至于飼料成本，在試驗當時所設定的價格關系下，去皮豆粕配方反而比對照稍低。表11簡要歸納了上述試驗結果。
　　參試肉雞共12,000只。結果表明，去皮豆粕日糧組的出欄體重提高了0.3%[(2.353—2.346)/2.346]，每公斤增重的飼料消耗降低了0.7%[(2.104—2.09)/2.104]，每公斤增重的飼料費用降低了4.3%[4.319—4.134]/4.319]。總數為24160 只肉鴨的飼養試驗結果表明，去皮豆粕組的出欄體重，公鴨提高了6.4%，母鴨提高了5.4%;每公斤增重的飼料消耗，公鴨降低了1.6%，母鴨降低了 5.0%;每公斤增重的飼料費公鴨降低了3.0%，母鴨降低了6.3%。豬的飼養試驗(總頭數1134)結果是，去皮豆粕日糧組的日增重提高了3.2%，每公斤增重的飼料消耗降低了1.8%，每公斤增重的飼料費用降低了1.7%。三種動物、三批試驗的結果完全一致。
　　上述試驗的去皮豆粕的相對價格是按兩種豆粕的蛋白含量關系確定的。按此價格關系計算的飼料原料成本，能量和其他營養水平高的去皮豆粕配方反而略低于帶皮豆粕配方。由于目前國內市場上去皮與帶皮豆粕的價格比有可能超過蛋白含量比，同樣的去皮豆粕配方的飼料原料成本有可能不低于，甚至略高于相應的帶皮豆粕配方。然而，只要去皮豆粕在配方中的實際價格或影子價格高于市場價格，就一定能用去皮豆粕配成營養水平比相應的帶皮豆粕配方高而飼料原料成本相同的飼料。相同的飼料原料成本，更高的營養水平，這是去皮豆粕在飼料配方中可以發揮的另一優勢。