挤压加工对全脂大豆能量价值的影响

当全脂大豆被纳入动物饲料时，其固有的营养价值，特别是能量含量，受到加工方式的严重影响。生大豆含有抗营养因子（ANFs），限制了营养物质的利用。热处理对于钝化这些因子至关重要，但加工方法的选择也影响了脂肪和蛋白质等关键营养物质的可用性。挤压，作为一种热机械过程，是广泛用于影响全脂大豆营养特性的一种方法。本文将探讨全脂大豆挤压过程中发生的具体生化和物理变化，以及这些变化如何提升其对动物的可代谢能量价值，重点关注脂肪和蛋白质的消化率，并特别针对母猪进行阐述。

Cropenta Insight

了解挤压对全脂大豆产生的具体变化，对于优化动物营养至关重要。这种热机械处理影响脂肪和蛋白质结构，进而影响营养物质的生物利用度和能量价值。对于饲料原料供应商和配方师来说，认识到这些机制有助于评估加工大豆的功能特性，特别是在消化率是关键考量的配方中。

挤压技术及其对全脂大豆的影响

挤压是一种热机械处理，其中温度、水分、压力、停留时间、螺杆配置和剪切力协同作用，使物料通过模具。此过程不同于其他热处理，例如主要通过蒸汽或干热进行热处理的烘烤（toasting），或在滚筒或传送带上对整豆进行干热处理的烘焙（roasting）。挤压旨在降低热不稳定的抗营养因子，同时改变大豆的物理和化学结构^[1]。

对于保留其油含量的全脂大豆，挤压过程至关重要。挤压机内部的强烈机械剪切和热量可以破裂油细胞，使大豆油更易于消化。同时，蛋白质会发生变性，如果不过度加工，这可能导致蛋白质消化率的变化^{[1, 2]}。然而，过度的热量会通过美拉德反应损害蛋白质质量，影响活性赖氨酸和整体消化率。

挤压全脂大豆能量价值变化的机制

挤压影响全脂大豆能量价值的主要方式是影响其主要能量贡献营养物质：脂肪和蛋白质的消化率和生物利用度^[2]。这涉及几种机制：

油的生物利用度和脂肪消化率

生大豆含有包裹在细胞壁内的油。挤压使大豆承受高压和剪切力，这可以有效地破裂这些细胞壁，释放油，使其更容易被动物胃肠道中的消化酶利用。一项针对母猪日粮的研究报告指出，挤压全脂大豆与未挤压大豆相比，粗脂肪的表观总消化率（ATTD）表现出显著差异^[2]。

蛋白质变性和氨基酸消化率

挤压过程中的热处理导致蛋白质变性，使其复杂的结构解开。这可以使肽键暴露于蛋白水解酶，从而可能影响蛋白质和氨基酸的消化率^[1]。然而，变性程度至关重要；加工不足会使抗营养因子保持活性，而过度加工可能导致美拉德反应，还原糖与游离氨基结合（尤其是赖氨酸），影响其生物利用度。胰蛋白酶抑制剂活性（TIA）等指标是衡量单胃动物热处理是否充分的直接方法，而尿素酶活性则间接表明已进行热处理，但不能证明是最佳加工。蛋白质分散指数（PDI）和KOH蛋白质溶解度也用于评估热处理的充分性，两者都有一个最佳范围^[2]。

研究表明，挤压可以有效降低抗营养因子，如胰蛋白酶抑制剂，从而影响蛋白质消化率。一项评估母猪日粮中挤压全脂大豆的研究发现，最佳加工可产生可代谢能量含量^[2]。

对动物物种的营养结果

脂肪和蛋白质消化率受影响的直接后果是全脂大豆对动物的可代谢能量（ME）值发生改变。Wang等（2023）的主要研究调查了挤压全脂大豆对母猪的化学成分、能量含量和营养物质的表观总消化率（ATTD）^[2]。这一变化归因于抗营养因子减少、油细胞破裂和蛋白质变性的综合作用，影响了动物对能量的获取。

虽然Wang等（2023）的研究侧重于母猪，但挤压影响脂肪和蛋白质消化率的原理适用于各种单胃动物。

对饲料配方的意义

对于饲料配方师来说，了解挤压对全脂大豆的精确影响，可以在日粮配方中更准确地分配能量价值。与加工不足的大豆相比，脂肪和蛋白质的生物利用度意味着挤压全脂大豆可以为动物日粮贡献更多的可代谢能量^[2]。这一知识支持了挤压全脂大豆作为蛋白质-能量成分的合理使用，特别是在能量密度和营养消化率至关重要的物种中，如高产母猪或幼龄动物。仔细监测加工参数（温度、水分、剪切）对于最大化能量利用度，同时避免过度加工（可能导致蛋白质损伤和营养价值降低）至关重要。

技术摘要

挤压通过影响脂肪和蛋白质消化率，显著影响全脂大豆的能量价值。热机械过程破裂油细胞，影响油的生物利用度，并使蛋白质变性，使其更容易被酶利用，同时减少抗营养因子。对于母猪等物种，研究表明挤压全脂大豆可以贡献可消化和可代谢能量，这对于动物日粮中准确的饲料配方和营养物质利用至关重要。

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