1.本发明属于农产品深加工技术领域，具体涉及一种提高四棱豆豆荚营养成分含量的方法及应用。


背景技术：

2.四棱豆的嫩荚、嫩叶和花都是营养丰富、滋味鲜美的蔬菜，食用价值很高。许多国家争相将其作为高蛋白粮食新资源和蔬菜资源来开发利用，可解决人类的粮食和蛋白质缺乏问题，目前，对于农作物秸秆或农作物加工后的副产物经过预处理以提高其营养价值及适口性饲用研究较多，但四棱豆豆荚的研究未见报道。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高四棱豆豆荚营养成分含量的方法，可以提高动物的适口性，可更好地将豆荚应用于饲料。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
5.本发明提供了一种提高四棱豆豆荚营养成分含量的方法，包括以下步骤：(1)将四棱豆豆荚用水浸泡后与氯化钠水溶液混合，蒸煮后得软化豆荚；(2)用碱性物质或酸性物质或纤维素酶处理所述软化豆荚。
6.优选的，所述豆荚营养成分包括粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、钙和磷。
7.优选的，步骤(1)所述浸泡时，所述豆荚与水的质量比为1:0.5～1.5；所述浸泡的时间为3～6h。
8.优选的，步骤(1)所述混合时，所述氯化钠水溶液中氯化钠的质量百分含量为1％，所述氯化钠水溶液与浸泡后豆荚的重量比为1:1～3。
9.优选的，所述混合后还包括在密闭环境中静置，所述静置的时间为12～24h。
10.优选的，步骤(1)所述蒸煮为在90～100℃蒸煮50～70min。
11.优选的，步骤(2)所述碱性物质包括：氢氧化钠、生石灰、熟石灰、氨水或尿素；所述酸性物质包括硫酸。
12.优选的，当利用氢氧化钠处理所述软化豆荚时，将所述氢氧化钠的水溶液与所述软化豆荚混合后，密闭10～14h；所述氢氧化钠的水溶液与所述软化豆荚的质量比为1:2～5；所述氢氧化钠的水溶液中氢氧化钠的质量百分含量为1～2％；
13.当利用生石灰处理所述软化豆荚时，将所述生石灰与软化豆荚和水混合后，密闭24～36h；所述生石灰、软化豆荚和水的质量比为1:75～125:200～300；
14.当利用熟石灰处理所述软化豆荚时，将所述熟石灰与软化豆荚和水混合后，密闭24～36h；所述熟石灰、软化豆荚和水的质量比为3:75～125:200～300；
15.当利用氨水处理所述软化豆荚时，将所述分析纯氨水与软化豆荚按照1:25～40的质量比混合后，密闭25～35d；所述氨水中氨的质量百分含量为8～12％；
16.当利用尿素的水溶液处理所述软化豆荚时，将所述尿素与软化豆荚按照1:25～40
的质量比混合后，密闭30～35d；所述尿素的水溶液中尿素的质量百分含量为3～7％；
17.当利用硫酸的水溶液处理所述软化豆荚时，将所述硫酸的水溶液与软化豆荚按照5～15ml:1g的比例混合后，在120℃下反应30min；所述硫酸的水溶液中硫酸的质量百分含量为0.5～1.5％。
18.优选的，当利用纤维素酶处理所述软化豆荚时，将所述软化豆荚在75℃静置8～12h平衡水分，将经平衡水分后的软化豆荚与包含纤维素酶的ph4.85醋酸—醋酸钠缓冲液混合，在50℃下水解24h；所述经平衡水分后的软化豆荚与包含纤维素酶的醋酸—醋酸钠缓冲液的质量比为5～15g:1ml；所述包含纤维素酶的醋酸—醋酸钠缓冲液中纤维素酶的质量体积浓度为2.5mg/ml。
19.相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过采用物理、化学、生物处理的方法，对四棱豆豆荚进行处理，旨在寻找一条能提高豆荚营养成分含量及动物适口性的途径，为更好地将豆荚应用于饲料；
20.(1)经过氢氧化钠处理，四棱豆豆荚的营养成分发生了明显变化：处理后粗蛋白极显著地提高了，达32.53％；粗纤维、粗脂肪、磷含量及总能极显著地降低；粗灰分含量极显著提高，提高了61.81％；
21.(2)经过石灰(生石灰/熟石灰)处理后，极显著地提高了粗蛋白含量，提高了24.33％；粗脂肪、粗灰分、钙及磷含量极显著提高；粗纤维含量极显著降低了，同时显著降低了总能；
22.(3)经过氨化处理，极显著地提高了粗蛋白含量，提高了86.28％，极显著地提高了粗脂肪及磷含量；极显著降低了粗纤维含量，达17.73％；粗灰分含量有所降低，但不显著；
23.(4)经过尿素处理，极显著地提高了粗蛋白含量，提高了139.60％；粗脂肪及钙含量极显著提高；粗纤维、粗灰分及磷含量极显著地降低。
24.(5)经过硫酸处理，粗蛋白提高了，但不显著；粗灰分、钙及磷含量极显著地提高；粗纤维及粗脂肪极显著降低。
25.(6)经过纤维素酶处理后，豆荚中粗纤维含量极显著降低，降低量达26.57％；显著提高粗蛋白含量，升高了22.91％；粗脂肪、磷及总能等营养物质都有所降低，其中粗脂肪及磷含量降低极显著；同时还极显著提高了钙含量；提高了粗灰分含量，但不显著。
具体实施方式
26.本发明提供了一种提高四棱豆豆荚营养成分含量的方法，包括以下步骤：(1)将四棱豆豆荚用水浸泡后与氯化钠水溶液混合，蒸煮后得软化豆荚；
27.(2)用碱性物质或酸性物质或纤维素酶处理所述软化豆荚。
28.优选的，所述豆荚营养成分包括粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、钙和磷。
29.本发明在提高四棱豆豆荚营养成分含量时，将四棱豆豆荚用水浸泡后与氯化钠水溶液混合，蒸煮后得软化豆荚。本发明在进行所述浸泡时，所述豆荚与水的质量比优选为1:0.5～1.5；所述浸泡的时间优选随着季节变动进行变化，具体为夏秋季节3h，冬春季节4～6h。本发明所述浸泡可使所述豆荚初步软化。本发明所述豆荚优选为四棱豆豆荚，更优选的在浸泡前进行铡碎或粉碎。本发明对所述铡碎或粉碎后的豆荚粒径并没有特殊限定，可达到饲用粒径即可。
30.本发明在进行所述混合时，所述氯化钠水溶液与浸泡后豆荚的重量比优选为1:1～3；所述氯化钠水溶液中氯化钠的质量百分含量为优选1％。本发明在所述混合时优选伴随搅拌。本发明对所述搅拌的速度并没有特殊限定。本发明在所述混合后静置，所述静置优选在密闭容器中进行，所述静置的时间优选为12～24h。本发明所述混合为盐化处理，可促进豆荚进一步软化。
31.本发明所述蒸煮优选为在90～100℃环境中蒸煮50～70min，更优选为60min。本发明在所述蒸煮后，优选还包括在65℃干燥箱干燥，得蒸煮软化豆荚。
32.得软化豆荚后，本发明用碱性物质或酸性物质或纤维素酶处理所述软化豆荚。本发明所述碱性物质优选包括：氢氧化钠、生石灰、熟石灰、氨水或尿素；所述酸性物质优选包括硫酸。
33.在本发明中，当利用氢氧化钠处理所述软化豆荚时，优选将所述氢氧化钠的水溶液与所述软化豆荚混合后，密闭10～14h；所述氢氧化钠的水溶液与所述软化豆荚的质量比优选为1:2～5；所述氢氧化钠的水溶液中氢氧化钠的质量百分含量优选为1～2％，更优选为1.5％。
34.在本发明中，当利用生石灰处理所述软化豆荚时，优选将所述生石灰与软化豆荚和水混合后，密闭24～36h；所述生石灰、软化豆荚和水的质量比优选为1:75～125:200～300，更优选为1:100:250。
35.在本发明中，当利用熟石灰处理所述软化豆荚时，优选将所述熟石灰与软化豆荚和水混合后，密闭24～36h；所述熟石灰、软化豆荚和水的质量比优选为3:75～125:200～300，更优选为3:100:250。
36.在本发明中，当利用氨水处理所述软化豆荚时，优选将所述分析纯氨水与软化豆荚按照1:25～40的质量比混合后，更优选为3:100；密闭25～35d，更优选密闭30d；所述氨水中氨的质量百分含量优选为8～12％，更优选为10％。
37.在本发明中，当利用尿素的水溶液处理所述软化豆荚时，优选将所述尿素的水溶液与软化豆荚按照1:25～40的质量比混合后，更优选为3:100；密闭30～35d；所述尿素的水溶中尿素的质量百分含量为3～7％，优选为5％。
38.在本发明中，当利用硫酸的水溶液处理所述软化豆荚时，优选将所述硫酸的水溶液与软化豆荚按照5～15ml:1g的比例混合后，在120℃下反应30min，所述比例更优选为10ml:1g；所述硫酸的水溶液中硫酸的质量百分含量优选为0.5～1.5％，更优选为1％。
39.在本发明中，当利用纤维素酶处理所述软化豆荚时，优选将所述软化豆荚在75℃静置8～12h平衡水分，将经平衡水分后的软化豆荚与包含纤维素酶的ph 4.85醋酸—醋酸钠缓冲液混合，在50℃下水解24h；所述经平衡水分后的软化豆荚与包含纤维素酶的醋酸—醋酸钠缓冲液的质量体积比为5～15g:1ml，优选为10g:1ml；所述包含纤维素酶的醋酸—醋酸钠缓冲液混合中纤维素酶的质量体积浓度优选为2.5mg/ml。
40.利用本发明所述方法可制备得到提高营养成分含量的豆荚，将得到的豆荚应用于饲料中，可提高饲料的适口性。本发明对所述饲料的种类并没有特殊限定。
41.本发明所述方法可制备得到提高营养成分含量的豆荚，将得到的豆荚应用于饲料中，主要用于反刍动物和单胃动物的日粮中，主要是添加于全价饲料中，单胃动物的日粮中一般添加量为2～15％，可作为粗饲料饲喂反刍动物。下面结合实施例对本发明提供的一种
提高四棱豆豆荚营养成分含量的方法及其应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
42.对照例
43.四棱豆种植在怀化市鹤城区石门乡坨院村基地，进行正常的水肥管理和病虫害防治，完全成熟的四棱豆豆荚经晒干后剥离豆粒，得豆荚，经铡碎或粉碎后，存放于干燥阴凉处备用。
44.实施例1
45.(1)浸泡软化：浸泡用水与铡碎或粉碎的豆荚等量，浸泡时间3h。
46.(2)盐化处理：用1％的氯化钠水溶液，与已经浸泡后两倍重量的铡碎或粉碎的豆荚充分搅拌后，放入密闭容器内，放置12～24h，使其自然软化。
47.(3)蒸煮：将已经盐化后的豆荚加热100℃蒸煮，60min。随即65℃干燥箱干燥，得蒸煮软化豆荚。
48.(4)氢氧化钠处理：用30g 1.5％的氢氧化钠溶液直接喷洒在100g蒸煮软化后的豆荚上，边喷洒边搅拌。处理后的豆荚堆在1000ml的烧杯中密封12h。
49.实施例2
50.(1)浸泡软化：浸泡用水与铡碎或粉碎的豆荚等量，浸泡时间3h。
51.(2)盐化处理：用1％的氯化钠水溶液，与已经浸泡后两倍重量的铡碎或粉碎的豆荚充分搅拌后，放入密闭容器内，放置12～24h，使其自然软化。
52.(3)蒸煮：将已经盐化后的豆荚加热100℃蒸煮，60min。随即65℃干燥箱干燥，得蒸煮软化豆荚。
53.(4)石灰水处理：是指用1g生石灰或3g熟石灰，加水250ml，处理100g蒸煮软化后的豆荚，处理后在1000ml的烧杯中密封放置24-36h。
54.实施例3
55.(1)浸泡软化：浸泡用水与铡碎或粉碎的豆荚等量，浸泡时间3h。
56.(2)盐化处理：用1％的氯化钠水溶液，与已经浸泡后两倍重量的铡碎或粉碎的豆荚充分搅拌后，放入密闭容器内，放置12～24h，使其自然软化。
57.(3)蒸煮：将已经盐化后的豆荚加热100℃蒸煮，60min。随即65℃干燥箱干燥，得蒸煮软化豆荚。
58.(4)氨水处理：即用3g分析纯氨水，配制成10％的氨水溶液，采用喷洒法均匀喷洒在盛有100g蒸煮软化后的豆荚，密封放置30d。
59.实施例4
60.(1)浸泡软化：浸泡用水与铡碎或粉碎的豆荚等量，浸泡时间3h。
61.(2)盐化处理：用1％的氯化钠水溶液，与已经浸泡后两倍重量的铡碎或粉碎的豆荚充分搅拌后，放入密闭容器内，放置12～24h，使其自然软化。
62.(3)蒸煮：将已经盐化后的豆荚加热100℃蒸煮，60min。随即65℃干燥箱干燥，得蒸煮软化豆荚。
63.(4)尿素氨化法：方法是用3g尿素，配制成5％的尿素水溶液均匀地喷洒在盛有100g蒸煮软化后的烧杯中密封放置30-35d。
64.实施例5
65.(1)浸泡软化：浸泡用水与铡碎或粉碎的豆荚等量，浸泡时间3h。
66.(2)盐化处理：用1％的氯化钠水溶液，与已经浸泡后两倍重量的铡碎或粉碎的豆荚充分搅拌后，放入密闭容器内，放置12～24h，使其自然软化。
67.(3)蒸煮：将已经盐化后的豆荚加热100℃蒸煮，60min。随即65℃干燥箱干燥，得蒸煮软化豆荚。
68.(4)酸化处理：蒸煮软化后的豆荚在固液比1:10(g:ml)、硫酸质量分数1％、120℃下反应30min。
69.对实施例1～5中得到的处理后的豆荚进行营养成分分析，粗蛋白含量用半微量凯氏定氮法测定；粗脂肪含量用索氏抽提法测定；粗纤维含量用酸碱消煮法测定；粗灰分含量用灼烧法测定；总能用燃烧法测定；钙含量用高锰酸钾滴定法测定；磷含量用钼蓝法测定。结果如表1所示。
70.实施例1：与对照例比较，经过氢氧化钠处理，四棱豆豆荚的营养成分发生了明显变化：处理后粗蛋白极显著地提高了，达32.53％；粗纤维、粗脂肪、磷含量及总能极显著地降低；粗灰分含量极显著提高，提高了61.81％。
71.实施例2：与对照例比较，经过石灰(生石灰/熟石灰)处理后，极显著地提高了粗蛋白含量，提高了24.33％；粗脂肪、粗灰分、钙及磷含量极显著提高；粗纤维含量极显著降低了，同时显著降低了总能；
72.实施例3：与对照例比较，经过氨化处理后，极显著地提高了粗蛋白含量，提高了86.28％，极显著地提高了粗脂肪及磷含量；极显著降低了粗纤维含量，达17.73％；粗灰分含量有所降低，但不显著。
73.实施例4：与对照例比较，经过尿素处理后，极显著地提高了粗蛋白含量，提高了139.60％；粗脂肪及钙含量极显著提高；粗纤维、粗灰分及磷含量极显著地降低。
74.实施例5：与对照例比较，经过硫酸处理后，粗蛋白提高了，但不显著；粗灰分、钙及磷含量极显著地提高；粗纤维及粗脂肪极显著降低。
75.表1不同的化学处理对四棱豆豆荚营养成分的影响
[0076][0077][0078]
注：同行实施例与对照例肩标#表示差异显著(p《0.05，下同)；##表示差异极显著(p《0.01，下同)；无标注表示差异不显著(p＞0.05，下同)。
[0079]
实施例6
[0080]
(1)浸泡软化：浸泡用水与铡碎或粉碎的豆荚等量，浸泡时间3h。
[0081]
(2)盐化处理：用1％的氯化钠水溶液，与已经浸泡后两倍重量的铡碎或粉碎的豆荚充分搅拌后，放入密闭容器内，放置12～24h，使其自然软化。
[0082]
(3)蒸煮：将已经盐化后的豆荚加热100℃蒸煮，60min。随即65℃干燥箱干燥，得蒸煮软化豆荚。
[0083]
(4)纤维素酶稀释：称取纤维素酶粉(上海东风生化技术公司生产，标准活性为1:1500滤纸酶活/g)250mg，加50ml ph4.85的0.05mol/l醋酸—醋酸钠缓冲液充分溶解，3000r/min离心10min，冲洗后再离心，最后定容至100ml。
[0084]
(5)四棱豆豆荚纤维素酶解：将蒸煮软化豆荚的四棱豆豆荚于75℃下过夜平衡水分；称取平衡水分后的预处理豆荚50g，按固形物含量10％加入ph 4.85的0.05mol/l醋酸—醋酸钠缓冲液，温度为50℃时水解24h。
[0085]
对实施例6中制备得到的豆荚进行营养成分含量测定，结果如表2所示，与对照例比较，经过纤维素酶处理后，豆荚中粗纤维含量极显著降低，降低量达26.57％；显著提高粗蛋白含量，升高了22.91％；粗脂肪、磷及总能等营养物质都有所降低，其中粗脂肪及磷含量降低极显著；同时还极显著提高了钙含量；提高了粗灰分含量，但不显著。
[0086]
表2纤维素酶处理对四棱豆豆荚营养成分的影响
[0087][0088][0089]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。