全脂膨化大豆的加工及品质检测

全脂膨化大豆的加工及品质检测
在上世纪60年代末，人们已在肉鸡饲喂中进行了熟化全脂大豆的应用研究。

随着人们对全脂膨化大豆营养价值的认识加深和膨化工艺的逐步完善，全脂膨化大豆作为高能高蛋白饲料资源越来越多地应用于畜禽饲料中，在饲料生产中使用全脂膨化大豆来降低成本，提高效益，具有十分重要的意义。

一、全脂膨化大豆的概念及其特点
大豆蕴藏着极其丰富的营养物质，但由于生大豆内含有许多抗营养因子，如胰蛋白酶抑制因子、尿素酸、血球凝集素等不利于动物消化吸收的成分，所以不能直接用来饲喂动物。

通过热处理加工可以很容易地使这些有害因子的含量降低到可以饲用的安全范围之内。

所谓的全脂膨化大豆是将整粒大豆或粉碎后的大豆经过热处理加工，通常是经过膨化机，在加工的过程中不添加或提取任何物质而加工的产品，呈金黄色，多微孔、细粒状具有高能高蛋白的特性。

全脂膨化大豆在高能高蛋白饲料中有较高的使用价值，并且进行了140－170℃高温处理，降低了胰蛋白酶抑制因子、尿素酶等抗营养因子的活性，提高了利用率，而且它所含脂肪的热能比牛油、猪油高，且多属不饱和脂肪酸，饲料中可以减少添加的脂肪量，大豆在挤压膨化过程中，其物理、化学组成和性质都发生了不同程度的变化，其代谢能值及蛋白质和脂肪的消化率明显提高，各种氨基酸的消化率都在90％以上。

膨化以后，大豆具有较好的适口性和诱食性，提高畜禽的采食量。

膨化后的全脂大豆粉在去掉毒素的同时，保全了大豆的营养成分，权衡配合饲料中能值与蛋白质的限制性影响，可使蛋能比例维持在一个理想的水平上，使用全脂膨化大豆可以节省添加油脂设备和减少饲料中添加油脂的数量，避免了混合加油的不均匀现象，可以改善饲料外观，提高畜禽对饲料的适口性，并且可以减少饲料加工的粉尘浓度，减少混合机、制粒机的磨损，便于随时生产加工以及生产效率的提高。

二、全脂膨化大豆的加工工艺及工作原理
常规的膨化加工工艺为：原料－筛选除杂－粉碎－膨化－冷却－成品打包。

膨化加工是一种高温短时间的加工工艺，能最大限度避免营养物质严重变质变性，最大限度提高营养物质利用效率，避免大豆营养物质损失；最大限度改善大豆的适口性，减少对采食量的影响；最大限度提高产出投入比，充分发挥大豆的营养效率。

膨化机用于膨化大豆，主要是通过温、湿、压、运动等物理作用，达到改变大豆特性的目的。

膨化机分为干法膨化机和湿法膨化机两种，干法膨化机与湿法膨化机的主要区别在于湿法膨化机有调质器，在膨化过程通入蒸汽。

大豆进入膨化机后，在运转揉合过程，很快被压缩并受到强大压力的挤压，温度很快升高，大豆中的水分立刻处于过热状态，由于压力很大，水不可能变成蒸汽，结果是使大豆物料变得柔软，成为一种熔融状态的物质。

蛋白质、淀粉等在运转过程中同时受到剪切力和摩擦力作用，分子结构的次级键可能断裂破坏，变性成相对呈线形的分子，失去了原有的蛋白质特性，但是因为线形的分子增加了与其他分子接触的机会，更容易发生再结合。

物料喷出机器瞬间，高压迅速变成常压，水分瞬间汽化膨胀上千倍，巨大的膨胀压力使物料形态破坏，部分氢键断裂，达到膨化目的。

三、膨化加工中应注意的问题
全脂大豆的品质依赖于加工时良好的作业管理和操作技巧，控制好时间、温度和湿度这三个参数才能保持
产品质量稳定：
3.1 大豆的品质：水分在12.5%-14 ％、杂质不超过25% 。

3.2 进入螺杆内的物料粒度以 3 ~ 6mm 为佳，以达到品质的恒定和产能的提高。

3.3 为确保产品品质的恒定，在生产过程中应记录原料在螺杆的停留时间及螺杆内的温度。

一般而言，原料在螺杆内的时间不超过30s ，保持时间为 5 －6s ，最后一节的温度需在摄氏130 －145℃，产品的水分为8 ％以下。

在加工时也可添加适量的水分，一般控制在4%以内，湿法膨化可以计算蒸汽转变为水份的量，这有助于降低胰蛋白酶抑制因子，而不使赖氨酸变性。

3.4 冷却：全脂大豆挤出后的温度很高，应尽快冷却降低温度，以防产品过熟，而使蛋白质遭到破坏。

特别应小心的是用湿法膨化后的产品水分含量较高，须经充分干燥、冷却处理，达到安全仓贮水分。

3.5 产品外观：膨化后的大豆呈金黄色，多微孔、细粒状，油脂充分暴露表面。

借助电子显微镜观察其微观结构，大豆细胞结构被破坏，撕裂变成絮状纤维，细胞间距拉大，油细胞破裂，释放出油脂，易于被动物消化和吸收。

四、全脂膨化大豆品质在线检测的意义和方法
生大豆膨化熟化的目的，就是有效地破坏其中的某些抗营养因子，提高其利用率，使畜禽采食后能获得较好的生产性能。

但是，如果熟化过度，又会引起一些氨基酸的破坏。

如过度加热时，对赖氨酸、精氨酸和胱氨酸的破坏较大，还会引起蛋氨酸、异亮氨酸和赖氨酸的消化率下降，进食量减低。

如果熟化程度不够，大豆中的一些抗营养因子，如胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、脲酶等，不能得到有效的破坏，严重影响其利用率，所以必须对其熟化程度做出在线检测。

一般是测定大豆粉中的脲酶活性来决定其熟化程度，脲酶活性是指：在30±5℃和PH值等于7的条件下，每分钟每克膨化大豆分解尿素所释放的氨态氮的毫克数。

脲酶本身无营养意义，但它与抗胰蛋白酶的含量接近，并且遇热变性失活的程度与抗胰蛋白酶相似，因此，尿酶活性用来作为膨化大豆加热是否合适的间接估测指标。

脲酶活性没有负值，最低为0，国内很多企业一般均采用0.2。

本文简要介绍布勒公司在台湾的单螺杆膨化机（图一）生产全脂大豆的在线检测使用的方法，具体步骤如下：
4.1检测原理：大豆制品中的脲酶可使尿素分解成氨，会使酚红指示剂改变颜色。

4.2 所需试剂：稀硫酸（H2SO4）0.2N。

尿素一酚红试剂
4.3 样品准备：
将1.2克酚红溶解于30ml0.2N的NaOH中；用蒸馏水将之稀释至约300mL；加入90g尿素（分析纯）并溶解之；用蒸馏水稀释至2L；加入14mL 1.0N的H2SO4或70mL o.2N的H2SO4；用蒸馏水稀释至最后体积3L；溶液应具明亮的琥珀色。

4.4 检测步骤：
图一：单螺杆膨化机生产全脂大豆
图二：不合格产品，红点太多，产品过生
合格产品（需要有少量红点，否则为过熟）。