饲料优质原料——大豆皮的利用

  大豆皮占整个大豆体积的10%，整个大豆质量的8%左右。近年来，随着大豆脱皮制油工艺的普遍应用，产生了大量的副产物大豆皮。大豆皮主要由大豆油加工过程中的热脱皮和冷脱皮两种工艺获得。目前，大豆皮主要是回加到大豆粕中，以调节其中的蛋白质含量，满足饲料市场对大豆粕蛋白质含量的要求。但因为饲料中对纤维指标的要求，大豆皮的添加量有限。大豆皮的主要成分是纤维，还含有粗蛋白、粗脂肪等，除作为饲料外，还有别的用途。为促进这一资源的有效利用，对大豆皮的利用途径进行了综述，以期为业内提供参考。

  由表1可见，大豆皮中粗纤维含量高，达到35%，同时富含铁，含量为324mg/kg。大豆皮中还含有9.4%的粗蛋白，总可消化养分达到77%。另外，由于原料、加工工艺等不同，大豆皮的化学成分也有一定幅度的变化。

  大豆皮直接利用的主要途径是作饲料。大豆皮含有大量的粗纤维，能代替草食动物粗饲料中的低质秸秆和干草;大豆皮还含有适量的蛋白质和能量，可代替反刍动物部分精料补充料。鲁琳等研究表明，大豆皮对于产奶牛的有效能量价值与常用的能量饲料相当。以大豆皮替代产奶牛精料中的25%和50%玉米与小麦麸，奶牛日粮干物质进食量、日产奶量、4%乳脂率校正奶产量、乳蛋白、乳糖和无脂固形物含量及产奶的饲料转化效率与对照组相比无显著差异，但可提升gLHR率和产奶牛饲养的经济效益。美国大豆协会的试验结果为，在妊娠母猪饲粮中使用大豆皮代替麸皮对其生产性能无任何不良影响，同时可降低饲料成本和提高产仔数。

  孟庆翔等用45只肉幼兔进行30d生长试验，饲料处理为大豆皮分别替代0、25%和50%大豆秸，以评价大豆皮的饲喂价值。根据结果得出，随大豆皮替代粗饲料水平的提高，试兔日增重和饲料转化效率呈二次曲线%的大豆秸日增重最高，达42.6g/d。Cole等研究表明，大豆皮可当作狗粮中的膳食纤维来源。

  大豆皮还能够适用于烘焙制品中。Johnson等研究表明，大豆皮可当作铁的强化补充剂应用于白面包中，对其膨胀体积和感官接受性没有不良影响。另外，韩国食品研究院研发出了利用大豆皮降低面粉油炸食品脂肪含量的技术。该技术是将大豆皮碾成粉状并与面粉混合，将如此制作的面团用食用油烹炸。结果证明，将淀粉油炸食品面团质量的5%替换为大豆皮，脂肪含量将比普通面粉面团残留脂肪含量降低24.4%。在香味和味道方面与普通面粉油炸食品没有过大差别。

  大豆皮经高温炭化可当作吸附剂应用于植物油的精炼中。Proctor等将大豆皮在高温(400cc)炭化一段时间后作为吸附剂应用于大豆毛油精炼中。根据结果得出：炭化30min，毛油中游离脂肪酸含量减少70%;毛油中过氧化物也被吸附，但炭化时间延长对吸附量没影响，总磷脂与过氧化物表现出相同的规律。Omar等将大豆皮炭化或酸活化后应用于大豆毛油的脱色中。根据结果得出：应用炭化的大豆皮脱色的大豆油中游离脂肪酸含量低，氧化稳定性高;而应用酸活化的大豆皮脱色的大豆油中过氧化物和磷脂含量低，色泽好。

  Marshall等研究表明，大豆皮用0.1mol/L氢氧化钠萃取，再用柠檬酸改性后，具有非常好的铜离子吸附功能，最高可达2.44mmol/g。大豆皮磺化改性后，对水中钙镁离子有很强的吸附作用，能达到降低水硬度的目的;而大豆皮的再生试验也证明改性大豆皮可用作工业生产用水的软化处理。

  张德敏等报道了一种功能基为磷酸羟基的酯化大豆皮阳离子吸附剂的固相制备技术，并研究了铜离子和孔雀绿在改性大豆皮上的吸附行为。根据结果得出：铜离子和孔雀绿分别在pH不小于3.0和6.0时达到最大吸附值;对于质量浓度为100mg/L的铜溶液，用量5.0g/L及以上的改性大豆皮能去除9l%以上的铜;用量不小于2.0g/L时，能去除质量浓度为250mg/L的溶液中95%以上的孔雀绿。

  大豆皮过氧化物酶是由Buzzll于1968年发现的，其具有来源容易，底物作用范围广，耐热性能好，适合使用的范围宽，能够适于大批量生产应用等优点，在食品、医药、环保和化工等行业中已有应用¨。对于大豆皮中过氧化物酶的分离纯化，刘均洪等采用去离子水提取其中的过氧化物酶，再经硫酸铵一丙酮协同沉淀，丙酮分级沉淀，最后用硫酸锌除杂，得到纯化的过氧化物酶，总酶活收率为65%。刘稳等将大豆皮抽提液经硫酸铵分级沉淀，离子交换层析，纯化了大豆皮过氧化物酶，所得过氧化物酶的比活力为7077U/mg。文禹撷等采用双水相金属螯合亲和萃取法从大豆皮中分离过氧化物酶，发现聚乙二醇(PEG)/羟丙基淀粉(PES)系统适合于金属螯合亲和分配大豆皮过氧化物酶，在优化的分离条件下，过氧化物酶回收率达93%。Pokora等采用冻融法从大豆皮中提取分离过氧化物酶。他们第一步将大豆皮粉碎、溶于水中，均质得匀浆液，匀浆液中颗粒大小约30目，大豆皮的质量分数为1%～30%。匀浆液经过滤后冷冻成泥浆状，再融化分离颗粒后得到溶于水中的过氧化物酶。

  膳食纤维有数百种之多，这中间还包括了纤维素、半纤维素、果胶、木质素、树胶和植物黏胶、藻类多糖等。膳食纤维被称为“第七营养素”，它不能被人体消化吸收，但有重要的生理功能。大豆膳食纤维对糖尿病、饮食性高脂血症、肠窒息症和便秘均有一定的预防作用。

  果胶是一种天然高分子化合物，拥有非常良好的胶凝化和乳化稳定作用，已大范围的使用在食品、医药、日化及纺织行业。市售的果胶多糖大部分是从榨汁后回收的柑橘果皮中提取的。榨汁后的柑橘果皮含有大量的水分，为避免霉变和降解，通常要在榨汁后的几个小时内进行干燥处理，不仅能耗高，而且干燥过程中果胶多糖也有损失。而采用大豆皮提取果胶多糖可明显克服上述缺点。果胶多糖的提取通常是酸提取，然后再用乙醇或铝盐沉淀，再经分离后得到。刘岩研究了超声波作用下从大豆皮中提取果胶多糖，并通过正交试验确定最佳提取工艺条件为：草酸铵浓度0.8%，料液比l：40，提取温度45℃，提取时间20min。

  周艳红等也对大豆皮中果胶多糖的提取条件进行了优化，得到优化的条件为：草酸铵浓度0.6%，料液比1：35，提取温度100℃，提取时问2h。张庆轩等采用正交试验和变量分析法对大豆皮中果胶的酸提取工艺进行了优化，得到的最佳条件为：提取温度95℃，提取液pH2.5，提取时间50min，料液比1：12。Kalapathy等用盐酸萃取大豆皮，再用乙醇沉淀以获得果胶多糖。他们考察了盐酸浓度和沉淀溶液的pH对果胶多糖得率和纯度的影响，根据结果得出盐酸浓度为0.1mol/L，pH为3.5时果胶得率最高(28%)，而盐酸浓度和pH对果胶纯度的影响不大。

  汪勇等以大豆皮为原料，采用3种不同的方法制备膳食纤维，并对这3种办法来进行了比较。根据结果得出，酸法不适合制备膳食纤维，酶法和碱法均可用于制备大豆皮膳食纤维，在最优的酶法条件下，产品纤维含量为74.93%;在最优的碱法条件下，产品纤维含量达到90.42%。钟振声等以大豆皮为原料，采用酶法制备水溶性膳食纤维，并通过正交试验确定了最佳制备条件。根据结果得出，在酶解时间18h，pH4，酶添加量2.5%，酶解温度50℃条件下，水溶性膳食纤维得率为11.84%，纯度为76.08%。对于大豆皮中膳食纤维的研究报道较少，而以豆渣为原料生产膳食纤维的研究报道较多船。

  日本Et清公司成功开发了利用大豆皮制作锂离子电池的负极。大豆皮经焙烧后磨成的炭粉具有植物所特有的多孔构造，这种多孑L构造适用于锂离子出入，有利于快速充放电。传统的取自石油原料的电池负极，其电池经30min只能充电90%，而使用大豆皮负极的电池则可达到100%充电。这种负极的制造工艺简单，不需要活化处理。其锂离子电池将用于电动力车辆等方面。大豆皮还可以发酵生产燃料乙醇。大豆皮中的纤维在纤维素酶、一葡萄糖苷酶和果胶酶的作用下发生糖化，再在酿酒酵母的作用下生成乙醇。大豆皮在发酵制取燃料乙醇后，其中的蛋白质未发生明显的变化，可当作蛋白饲料应用于猪、鸡等的饲料中。

  大豆皮不但可以直接应用于饲料中，还能够提取有效成分，如果胶、膳食纤维等，大范围的应用于食品制造业中。大豆皮中的纤维还可以发酵生产燃料乙醇，发酵残渣还可当作蛋白饲料应用于猪、鸡等单胃动物饲料中。我国是大豆生产和消费大国，每年的大豆皮产量可观。对大豆皮的综合利用，不但可以促进资源的合理利用，还能够为公司能够带来经济效益。