全大豆在反芻動物胃腸中的消化情形

前 言

全大豆被當作反芻動物的飼料來用，已經變得愈來愈為普遍。整粒的大豆裡頭含有豐富的蛋白質、纖維，及油脂；這些成分對高生產力的反芻動物來說，實具有直接且高的營養價值。

不過，在反芻動物的飼糧當中使用了全大豆，的確也會引起一些有關應用技巧的問題。譬如說，全大豆粒中其主要的高不飽合脂肪酸油脂含量（約為20％，且以亞麻油酸佔54％；亞麻脂酸佔8％為特徵）可能會妨礙到其所含纖維在瘤胃中的消化，及微生物對蛋白質的合成。同樣地，大豆中平均含36％高品質的蛋白質，雖然牠們在瘤胃中的解降能力及溶解能力可能會比粉狀者來得高些。如果牠們事先經過熱處理的話。最後大豆的細胞壁（含12％的中洗纖維；3％的果膠）只有些許的木質化（0.3％的ADL），這表示牠們可能可被瘤胃中的細菌所消化。不過，牠們只是分解得較慢，而且其解降的情形在高產能及高攝食量的動物體內可能不完全，所以其通過瘤胃的速度較快。在供餵高產能動物的飼糧中，將其所用全部纖維的比例建立到可被認為很有效的程度也是相當重要的。

原則上，反芻動物可以直接用原料大豆來餵飼，因為其瘤胃中的微生物具有能分解大豆中的抗胰蛋白酵素因子（antitrypsin factors）。不過，有些時候在發生快速消化通過的情況下，部份這些基本原則或其他抗營養因子（antinutrional factors），在還沒能來得及被活化之前就通過瘤胃而進入小腸。結果被認為有必要對以全大豆原料作為高生產力反芻動物的飼糧加以限制。

在這一方面，使大豆接受熱處理，也許，能使部份不耐熱的抗營養因子發生變性，而且可能引起較多蛋白質的分解和變成不溶性。不過，加工處理可以使大豆的油脂內容物更容易接觸到微生物，而可能對分解纖維的菌叢引起負面的效應。
在本章節上下文的內容裡頭，其目的係要檢討現有關於全大豆中主要營養成分在反芻動物胃腸道內消化情形的資料，及其消化情形可能妨礙到其他飼糧成分，和其隨加工處理方式所產生的變化情形。

　

貳．脂肪的消化

脂肪在反芻動物胃腸中的消化，包括有水解及還原作用兩種。這些消化過程，通常都進行得非常快速，且會影響到大部份攝食進去的脂肪。不過，在某些與飼糧型態及反芻動物所攝食飼料型態有關的案例中，這些消化過程可能不是很完全。

而且飼糧中的脂肪（尤其是含多不飽和脂肪酸的脂肪），也可能妨礙到細胞壁的消化，其妨礙程度視各種不同的因子，而有很大的變化。

油脂的水解作用 

油脂在反芻動物瘤胃中之水解，係由於瘤胃中一些細菌（主要係anaerovibrio lipolytica）和原生動物所分泌出來的脂肪分解酵素、半乳糖分解酵素，以及燐脂類分解酵素所起之作用（Harfoot及haxlewood, 1985）。在反芻動物胃腸道內，植物性油脂與唾液之作用似乎不重要。消化過程中最後的產物，已沒有脂肪酸及甘油的存在。
在大部份的案例中，脂肪幾乎完全水解的情形，都發生得非常快速（有90％的水解時間不到壹個小時，Immig等人，1993）。不過，如附圖-1所示，飼糧中澱粉濃度增加時，會大大地降低脂肪在瘤胃中的水解率（Gerson等人，1985）。此結果可能與瘤胃中內容物酸鹼值的平刪增高有關，因為Van Neve及Demeyer（1996b）曾觀察到酸鹼值由6.30降至5.25時，亞麻油酸由大豆中釋出的情形，會呈直線型地下降，即其釋出量會降至不到三分之一的程度（詳附圖-2）。此外，還觀察到添加抗生素時，尤其是陽離子型球蟲藥（ionohphores），會減低試管中脂肪的水解程度（Van Nevel及Demeyer, 1995）。這些情形〔即指酸化作用（acidosis）及陽離子型球蟲藥（ionophores）的使用〕，目前在反芻動物的集約飼養系統中實際已有發生。這些情形將導致你所希望脂肪在反芻勳物瘤胃中能具有相當的穩定性。

附圖-1．飼糧中澱粉含量對瘤胃中大豆油脂水解程度之影響（Gerson等人，1985）

附圖-2．酸鹼值對試管中80毫克大豆油於6小時內釋放出亞麻油酸的影響
(Van Nevel及Demeyer, 1996b)

另一個對水解速度及程度具有影響的因子是脂肪的來源，如果所提供的脂肪當中純肪肪呈現高於保護型脂肪〔protected fat〕的趨勢時，譬如說會起泡泡的鈣皂（forming calcium soaps）〕，或是當上述這兩種類型的脂肪結合而成細胞的結構時（Doreau 及Ferley, 1994）。在這方面，由Reddy等人（1994）所做研究而獲得的結果指出，大豆油水解的程度，純大豆油要比添加於飼糧中全大豆的油脂來得高。在同一研究中（詳見附圖-3）我們可以注意到，大豆擠壓的處理過程中可因大豆細胞膜的破裂而加速脂肪酸的釋放，且其結果更會加大微生物對油脂的利用率（細胞內的）。另一方面，豆粒在烘烤時，其烘烤處理的溫度愈高，將對大豆油水解程度的降低會較好些。

附圖-3．各種大豆處理類型對其經四小時潛伏期後游離脂肪酸釋出
（毫克／每公克作用固形物）的影響情形

（資料來源：Reddy等人., 1994）

生化還原作用（biohydrogenation）

此一過程係藉由瘤胃中各種不同類型的細菌來進行，且需事先將脂肪水解，而這種水解作用只在脂肪酸中含有游離羧基群（free carboxyl group）的時候才會發生（Demeyer及Henderick.,1967），接下來才進

附圖-4．反芻動物瘤胃中亞麻油酸的生化還原過程

行同分異構作用（isomerization）和還原作用（hydrogenation），直到獲得飽和脂肪酸為止（詳附圖-4）。因此，這些可減少油脂水解作用的同一因子，也會使生化還原作用減少了下來（Gerson等人，19985;Van Nevel及Demeyer1996b）。

由Doreau及Ferlay（1994）就57項研究所做的檢討結果（詳附表-1）,我們可以推論，飼糧濃度值小於70％者（即指正常採行集約放牧餵飼方式的牛隻及乳牛），其亞麻油酸及亞麻脂酸會產生幾乎全部的還原作用（near-total hydrogenation）；另一方面，採用高濃度飼糧集約飼養，及／或使用陽離子型球蟲藥（ionophores）這些案例的肥育牛隻，會引起較小程度的還原作用，並伴隨有到達十二腸之非飽和油脂在程度上的增加。

瘤胃內酸鹼值在中性的時候，大豆油中不飽和脂肪酸碰到鈣而產生的皂化作用較為有效；另方面，當瘤胃中酸鹼值低於6.0的時候，上述的皂化作用不但無法阻止，反而會增加生化還原作用（biohydrogenation）（詳附表-2）。此乃因為在這些情況下，由不飽和脂肪酸所形成的鈣皂（calcium soaps）很容易分離之故（Van Nevel及Demeyer, 1996a）。用胺（amines）處理大豆油時所形成的丁基豆醯胺（butylsoy-amides），對阻止瘤胃中的還原作用似乎更有效果（Jenkin等人，1996）。

　

生化還原作用的最終產物

如附圖-4．所示，亞麻油酸經還原作用後的最終產物是硬脂酸（stearic acid）。結合型脂肪酸（Conjugated fatty acids）〔主要指cis-9及trans-11 十八烷酸，Feffner等人,1997〕和單一不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids）係在以雙鍵連接的逆式結合〔主要指逆式十八烯酸（trans-vaccenic acid）；逆式-11，n-7十八烷酸（trans-11 octadecenoic n-7 acid）；Feller等人，1995〕過程中所形成。

亞麻油酸的完全還原作用（full hydrogenation）通常並不會發生，因為進到十二指腸內大量的結合型脂肪酸（conjugated fatty acids）和單一不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids）將會被吸收而停留於乳組織和脂肪組織中。如果這些脂肪酸，係因瘤胃的還原作用而特別形成時，那麼牠們之出現於動物體內的產物中將是反芻動物的特性。由Demeyer及Doreau（1999）所做之探討結果（詳列如附表-3），我們可以推斷在反芻動物的飼糧中補充添加葵仔油和大豆油時，其十二指腸中內容物的逆式十八烯酸的比例特別的高，因此牠們會含有高比例的亞麻油酸。

　

脂肪之添加與瘤胃中纖維消化之間的相互關係

有關不飽和脂肪酸對細胞壁的消化具負面的影響效果，這一點我們早已知道。早些時候由Ikuuegbu’及Sutton（1982）所做的研究（摘列如附表-4）顯示，增加亞麻籽油的劑量對降低瘤胃的消化率，和纖維在糞便中的消化率，雖然其影響程度很小，但卻具有相當的意義。另外，添加不飽和脂肪酸所具的其他效應，還包括有沼氣的生成會較少些；而且還可發現在瘤胃中乙酸與丙酸之間的關係會減少（Demeyer等人，1969; 詳附表-5）。換句話說，這些效應與在飼糧中添加陽離子型球蟲藥所獲得的效應相類似。

於反芻動物的飼糧中添加大豆油，對纖維水解作用（cellulosis）亦具有負面的衝擊效應，雖然直接加入大豆油的效應要比含於全大豆粒中的大豆油來得大些（Reddy等人，1994；詳如附圖-5）。在同一圖中，我們還可看出經擠壓的大豆對纖維消化率降低的程度，要比生大豆粒及烘烤大豆粒來得大。這一點再度說明了會出現有這種情形的理由，係因大豆油對微生物具有較大的利用率。

被用來說明不飽和脂肪酸之所以會具有這種效應的假說，包括有：（1）Doreau等人（1997）所稱－以油脂包縛細胞壁可以妨礙細菌對其進行消化；（2）選擇性地控制具有決定性的纖維水解菌種；（3）使瘤胃內容物中含較低利用率量的鈣離子（Ca2＋），因為此鈣離子係纖維水解菌欲黏附於纖維細胞壁並對其進行分解所需要的成分。

另一方面，Van der Honing等人（1981）曾注意到，乳牛對脂肪所呈現的負面影響效應要比羊隻來得少。這一點可能與其攝食量較高，及飼糧會較快地通過瘤胃的消化速度有關。而且，由Clinquart等人（1995）所發表的檢討資料，可能可以用以推斷，肥育的犢牛其所投餵飼糧的類型與所受脂肪影響之間具有相互的關係，結果才會導致精料（濃厚飼糧）中洗纖維之消化率可能要比含有較高芻料比例的飼糧來得低，這種情形還包括所添加的脂肪含有較高不飽和脂肪酸在內（詳附圖-6）。

在反芻動物的飼糧中添加脂肪，似乎對其瘤胃中蛋白質的消化（Doreau及Ferlay, 1995），或對其十二指腸中微生物團（microbial biomass）的流量（Sterm等人，1994）僅具較小的影響力。這種情形，係由於脂肪（尤其是不飽性的脂肪）不僅會減少細菌的生長，也會減少原生動物的濃度之故，而且原生動物還會捕食細菌。因此，在這種情況下可使細菌及原生動物雙方面最後達成平衡的狀態。

　

小腸之消化率

如同前面章節所提述的，瘤胃的消化係涵蓋了到達十二指腸內脂肪酸型態之變化與剛攝食進去飼糧的脂肪酸相（fatty acid profile）的比較。此外，瘤胃中的微生物還會利用碳水化合物當做作用物來合成相當數量的油脂。由微生物所合成的油脂，以含有高比例的短鏈游離不飽和脂肪酸，和不對稱的脂肪酸及磷脂質為特徵（Demeyer及Doreau，1999）。結果到達十二指腸內的混合油脂，會呈現較為飽和的現象，雖然飽和的情形也會比剛攝食進去的混合油脂更極端化。

反芻動物吸收脂肪酸的效率相當高（Moore及Christie，1984），如果十二指腸內容物中缺乏一酸甘油酯（monoglyceride）時，則可藉由細菌及膽汁中的磷脂質與予代償（Demeyer及Doreau，1999）。結果其長鏈的飽和脂肪酸（這些飽和脂肪酸部份是瘤胃還原作用的結果），要比非反芻動物更容易消化（Noble,1981）。因此，硬脂酸在反芻動物及非反芻動物小腸中的消化率，平均分別為70及66％（Doraeu及Chilliard, 1997）。而且，雙不飽和脂肪酸（diunsaturated fatty acids）及單一不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids）的平均消化率，各種動物之間都極為相似（大約為84％）而沒有高濃度的逆式十八烯酸（trans-vaccenic acid）的存在時，似乎對反芻動物十二指腸中內容物會有影響力（Doreau及Ferley，1994）。 
脂肪的真實消化率會因為攝食進去油脂量的增加，而稍為呈直線式的降低（詳附圖-6，Palmquist，1991）。另一方面，當脂肪添加於飼糧中時，其表面消化率則會有可感覺出來的增加趨勢。此乃基於內源性脂肪的流失，係由於盲腸內微生物所造成的結果，這些盲腸中的微生物會因脂肪攝食量的增加而被稀釋。

根據上面概略提述之重點看來，大豆油對反芻動物而言，可以被認為係具有相當高的消化率，通常都超過80％。另外，由於大豆油也會妨礙纖維的消化，因此對於那些已被吸收的“脂肪酸相（fatty acid profile）”， 隨著剛攝食進來時食物的“酸相（acid’profile） ”做一修正可能也是可以預期到的。這些效應在酸血症（accidosis）的情況下（即酸生成量很高時），或在有採用含原料大豆或烘烤大豆作為食物的成分時，將更會受到限制。

參．蛋白質的消化

大豆中被認為品質極高的蛋白質含量（只要在反芻動物的飼糧配方中採用大豆時，就可增加動物對生蛋白質的攝取量），大約在36~38％之間。用於餵飼家畜之各種不同來源的植物性蛋白質當中，大豆裡頭有一種含量比例最高（47.6％）的主要胺基酸（與其蛋白質含量有關），且如以其所含胺基酸相與乳汁中的胺基酸相作比較時，顯示其所含之胺基酸相係供泌乳動物用最佳之蛋白質來源（Schigoethe, 1996）。大豆蛋白質中富含離胺酸，但甲硫胺酸、精胺酸，及異白胺酸則較缺乏，分別屬於第1、第2，及第3限制性之胺基酸，故如想當作生產乳汁動物用之飼料時，將是限制性之胺基酸。不過，原料（生）大豆如要當作蛋白質來源時，由於其蛋白質在反芻動物的胃腸道內會遭受程度極高的解降作用，故其效率程度將會較差些。各種不同資料來源（NRC, 1989,1999及CVB,1999）認為，原料大豆中的蛋白質僅有25％在瘤胃中醱酵時仍具有活性。因此，這一點遂限制了其在營養需求極高反芻動物（譬如在母乳牛早期，及泌乳中途這個階段的牛隻）飼糧中的添加使用。不過，如就其要比高脂肪含量更能提供額外能量貢獻的觀點來看，則牠們被用來當作飼糧成分，將會更值得。

因此，大豆必需經某些種類的物理處理（譬如熱處理）或化學處理（譬如用甲酫、酒精、氫氧化鈉等化學藥劑加以處理），這些處理將會使大豆中蛋白質被解降的程度減到最低程度。在上述這些處理方法中，熱處理這種方法最具經濟性，而且一直是實際作業中效果最好的一種（Ling及Kung, 1999）。“熱”將有利於蔗糖中乙酫簇與蛋白質中胺簇之間的梅納反應（Maillard reaction），而產生“胺與糖之化合物（amino-sugar complex）”，這種化合物較之正常胜類（peptides）的東西，更能抵抗酵素的水解作用。大豆加熱處理的好處，可以摘錄如下列各點：

1. 減少大豆蛋白在瘤胃中的解降，而改善動物所攝入胺基酸的貢献。根據Satter．（1995）估測，經適當加工處理的大豆，其豆粒中不會被解降蛋白質（non-degradable protein）含量約為50~60％之間；與原料大豆比較，則僅有25％。

2. 降低豆粒中胰蛋白抑制因子（trypsin inhibiting factors），俾增加其蛋白質在小腸內之消化率（Stern等人，1985；Tice等人，1993和Aldrich等人，1995）。

3. 降低豆粒中尿素及脂肪酵素之活性，俾利大豆粉粒在飼糧中與非蛋白質氮素（non-proteinnitrogen）之結合和改進其儲存之性質。

4. 可較原料大豆改善烘烤處理大豆之可口性，這也是為什麼在實際作業時此種經烘烤處理之大豆粉常被推荐撒佈於飼槽上方作為鋪面的原因。

很多處理方法，不是需要加熱，就是會產生熱：包括打粒、膨化、擠壓、和烘烤，以及在擠壓過程中使用壓力和大豆中所含之油脂溶劑等。不過牠們之間所存在加熱處理溫度及時間的主要差異，限制了其所獲之結果。其處理結果的差異可由“低於保獲標準(under-protection)”，到燒灼（buring）的程度。大豆加熱處理超過最適溫度時，可能導致其所含蛋白質無法與予足夠的保護，而反而使得其在瘤胃中無法醱酵，和在小腸內不能消化。在這些情況下，Lin及Kung（1999）強調，有可能形成一些黑色不溶性的化合物〔蛋白黑素（melanoidins）〕，而這些化合物對家畜胃腸內的微生物及家畜本身都具有毒害作用。同時，加熱過度也會使某些胺基酸變得更具有傷害作用。因在梅納反應（Maillard reaction ）過程中，胺基酸群中帶有終結胺基簇者（terminal amino group）最具反應性，其次是鹹性胺基酸，這種情形特別是在離胺酸，其遭破壞的程度被認為可能要比其他的胺基酸高出5~15倍（Adrian, 1974）。

烘烤和擠壓是兩種最常被採用的大豆處理方法，而其中烘烤方法是較為盛行的一種，也是被研究得最為透徹的一種。在烘烤過程中，其加熱溫度條件及處理時間變化很大。在很多有關這方面的實際評估案例當中，其唯一的方法是在烘烤過程中將豆粒從烤爐中取出，而根據其顏色變化的級數來判定，這種評估方法意謂著供應廠商所使用的熱處理量常會有相當大的差異。Faldat及Satter（1991）曾就13個烘烤大豆商業樣品進行檢測，結果發現其中不會被解降（non-degradable）的蛋白質佔總蛋白量的比例，可由36％變化到58％，而其中離胺酸在小腸內的利用率約佔固形物的0.9~1.20％（詳附表-7）。

1使用試管中之方法所測得者（Broderick, 1987）。
2使用“間接1-fluoro-2, 4dinitrobenzene法”所測得者。
3指所含之可利用離胺酸係不會被解降之蛋白質產品。
4所採之商業大豆樣品係採用一種叫Gem Roaster，或加州飼料打粒工廠所用一種叫Jet Sploderµ®所烘烤出來的。
5係採用一種叫Gem Roaster所烘烤出來，並於冷卻前置於有加蓋的208公升桶子裡30分鐘至3小時的大豆。

有一點我們必需牢記在心中的是，蔗糖與蛋白質之間梅納反應的可溯性（rever- sibility），則需看其加熱處理時的溫度及曝露的時間而定，而為達到大豆最理想的烘烤程度，即有很多研究曾針對同時一齊施與各種不同加熱溫度及加熱時間進行檢測。Faldet等人（1992b）即曾針對在各種不同加熱時間下使用增加烘爐的溫度〔一種強迫式乾燥爐（forced dried oven）的模式〕的方式進行測試（詳附表-8）。通常我們所能看到的情形是，其不會被解降（non-degradable）的蛋白質有持續隨著加熱溫度的提昇而增加的趨勢，不過其可利用的離胺酸（以佔總固形物的a％來表示）亦有減少的趨勢。這些發表過研究論文的作者認為，可利用的離胺酸量減少個15~20％，對欲使通過瘤胃後（post-ruminal）的離胺酸保持最大流量來說，是有需要的。因此，在瘤胃中對蛋白質作最適當的保護，俾使有可能在小腸獲得最大的離胺酸含量的述求，可以透過各種不同加熱處理時間及加熱溫度併用的方式來達成：如140℃／120分鐘；150℃／60分鐘，及160℃／30分鐘。

不過，在此必需強調的是，在商業化處理方法中有一種相當盛行的另類烘烤爐－即所謂的鼓式烘烤爐。採用這種烘烤爐的處理方法，係在極短的時間內（大約1~1.5 分鐘）將豆粒曝露於200~400℃的溫度下與予加熱處理。 在這種處理的過程當中，每一顆豆粒外部的溫度會達到110~160℃左右，但是儘管如此，豆粒內部還是沒能夠加熱到足夠的溫度，除非將豆粒一直不冷卻地額外保持一段時間，而使熱度能均勻地傳佈到整顆豆粒。在這些條件下，Hsu和Satter（1995）曾分別就經加熱處理後移出烘烤爐時大豆溫度的差異對豆粒內蛋白質的解降率（degradability），和豆粒在冷卻之前按照上述溫度放置於附有蓋子的容器內分別經0．5，及30分鐘的影響效應作了研究。當豆粒從烘烤中移出時溫度的差異，則按每一段時間進入烘烤爐內的大豆流量，藉由檢測裡面的溫度來判定，且多少係經鼓狀容器的停留時間。在所有案例中，當豆粒由烘烤爐移出時提高其溫度，或於豆粒調製時提高其溫度，將會增加其不被生物解降（Non-biodegradable）的蛋白質含量，雖然通過瘤胃後的可利用離胺酸因以兩種最高溫度處理的結果，而導致有減少的趨勢（詳附表-9）。這些發表研究論文的作者作了結論認為，為要使大豆中的蛋白質能在反芻動物瘤胃中發揮出最大的利用效果，其理想的處理係在其由烘烤爐中移出的溫度能達到146℃，或於30分鐘內能保持120℃的這種方法。這個結果剛好與Faldet等人（1992a）及Reddy等人（1993）早期研究所獲得的結果相吻合。

在實際作業上，實在很難了解各不同供應廠商他們對大豆所施加的狀況。如果他們用來檢測實體及試管內大豆蛋白質中解降率的方法，無法坦白直率地加予交代的話，那麼各種很容易即可檢測出來而可作為評估烘烤大豆品質之用的一些指數，其檢測方法就必需另行建立。連接於酸洗纖維〔ADF（ADIN）〕，或胜中可溶性的氮，實在又沒足夠的量能夠用來建立壹套理想的處理方式（Hsu及Satter, 1995）。

這些發表研究論文的作者建議，同時一齊使用兩種檢測方法。蛋白質可分散性指數〔dispersibility，簡稱為（PDI）〕，和水性萃取物的吸收能力（absorbency）值為420nm。
此一“PDI”值係加熱處理效率的壹項指標，當要使大豆中胰蛋白抑制因子不活化時；而當吸附能力值在420nm的時候，則是蛋白質會因梅納反應所產生化合物之作用而遭受熱破害的尺度。將大豆加熱至146-153℃，即可引起PDI降至最低值，而使整個情況趨於穩定；而當溫度超過上述之範圍時，吸附能力值則會因加熱過度而增加（詳如附圖-7）。因此，當PDI值達到最低值時（即在9~11％的範圍內），而吸附能力值依然未再增加時，即可使大豆達到適當的熱處理。

附圖-7．大豆加熱處理類型對其蛋白質可分散性及吸附能力的影響效應

大豆的其他加熱處理方法中，諸如擠壓〔濕熱式（humid heat），或噴點式〔jet sploding（乾熱式）〕，對降低大豆蛋白質在瘤胃中之解降作用也很有效果。過去雖然對上述這兩種處理方法的比較方面，所做的試驗研究並不多，但是根據Faldet等人（1992b）指出，這三種處理方法的確可增加與原料豆粒有關的不被解降的蛋白質，及通遛瘤胃後之可消化離胺酸含量。

雖然，烘烤處理（即指豆粒經烘烤及自烤爐取出後，使其保持3個鐘頭以上不冷卻的狀況），及擠壓處理都顯示可給大豆帶來最大的保護作用，但是噴點式（jet sploding）處理，亦具有此效果，只是其效率僅次於上述這兩種處理方法而己（詳附表-10）。當噴點器（Jet sploder）的溫度設定在154℃時，其處理結果亦能與使用其他兩種處理方法所獲得的結果相比。雖然擠壓方式是一種比烘烤方式較為昂貴的處理方法，但是在處理時其所使用的壓力及溫度比較容易掌控，而且一般說來，其處理後所獲得的產品品質亦有較為整齊化一的趨勢。在這方面，Andres等人（1995）發現，在四個經擠壓處理過的全大豆商業樣品中，其解降率的變化範圍約佔所含蛋白質量的57.4~71.4％。其樣品間之差異係導致於各不同擠壓大豆樣品所用不同擠壓溫度及壓力的條件。同樣地，Andres等人（1995）還發現，經不同溫度（104、140，及160℃）擠壓處理之大豆，在體內可被解降之蛋白質量，以及經觀察所見到會被解降的部份，將隨著溫度的提昇而增加（分別佔蛋白質量的54.3％；63.3％，及69.9％）。

可能影響大豆蛋白質解降率的另外一個因子是，其所呈現的類別及其與熱處理之間的相互關係。 Tice等人（1993）指出，經烘烤處理之大豆，當牠們係在磨碎或壓碎後再予使用，而不以全粒大豆使用時，雖然其蛋白質在小腸內之消化量會增加（詳附圖-8），但是其不會被解降的蛋白質量還是會減少下來。其所以會有這種情形的理由是，大豆如以經磨碎後的方式供來調製飼糧時，其作用物（substrate）露出來可與瘤胃中微生物及反芻動物本身所分泌蛋白起作用的表面積，要比全大豆粒及壓碎之大豆來得大。

關於這方面，Aldrich等人（1995）曾提出報告指稱，熱處理的溫度其影響到大豆仔實的，不僅是化學方面的（梅納反應的產品），還有物理方面的，因此其蛋白質會被解降的比率可能也會受到影響。當大豆烘烤溫度增加時，大豆的仔實除會變得更乾燥外，還會變得更脆或易碎，這也是為什麼經烘烤後的大豆粉於咀嚼，和在瘤胃中被混合時，容易導致收縮的原因。因此，大豆中蛋白質會被解降的比率會增加(當經烘烤處理後的大豆由烤爐移出時的溫度分別為147、149，及157℃的時候，其蛋白質會發生解降的比率為45.9％；52.6％，及60.1％)。lykos及Varga（1995）曾就“熱處理與物理加工過程之間的相互關係對蛋白質解降率的影響效應”做過研究。

* 在以烘烤及Jet sploder方式處理的大豆樣品中，其自烘烤爐移出後的溫度並沒有檢測。用烘烤方式處理之大豆樣品，由烘烤爐移出後在冷卻前即存放於有蓋之桶內三個小時。另被稱之為“JS”處理之樣品，係與使用Jet Sploder®處理有關，並在其自烘烤爐取出後分別保持117；126；138，及154℃者。1，2，3之部份詳見附表-8之註解。

　

所含蛋白質量的57.4~71.4％。其樣品間之差異係導致於各不同擠壓大豆樣品所用不同擠壓溫度及壓力的條件。同樣地，Andres等人（1995）還發現，經不同溫度（104、140，及160℃）擠壓處理之大豆，在體內可被解降之蛋白質量，以及經觀察所見到會被解降的部份，將隨著溫度的提昇而增加（分別佔蛋白質量的54.3％；63.3％，及69.9％）。
可能影響大豆蛋白質解降率的另外一個因子是，其所呈現的類別及其與熱處理之間的相互關係。 Tice等人（1993）指出，經烘烤處理之大豆，當牠們係在磨碎或壓碎後再予使用，而不以全粒大豆使用時，雖然其蛋白質在小腸內之消化量會增加（詳附圖-8），但是其不會被解降的蛋白質量還是會減少下來。其所以會有這種情形的理由是，大豆如以經磨碎後的方式供來調製飼糧時，其作用物（substrate）露出來可與瘤胃中微生物及反芻動物本身所分泌蛋白酶起作用的表面積，要比全大豆粒及壓碎之大豆來得大。
關於這方面，Aldrich等人（1995）曾提出報告指稱，熱處理的溫度其影響到大豆仔實的，不僅是化學方面的（梅納反應的產品），還有物理方面的，因此其蛋白質會被解降的比率可能也會受到影響。當大豆烘烤溫度增加時，大豆的仔實除會變得更乾燥外，還會變得更脆或易碎，這也是為什麼經烘烤後的大豆粉於咀嚼，和在瘤胃中被混合時，容易導致收縮的原因。因此，大豆中蛋白質會被解降的比率會增加（當經烘烤處理後的大豆由烤爐移出時的溫度分別為147、149，及157℃的時候，其蛋白質會發生解降的比率為45.9％；52.6％，及60.1％）。lykos及Varga（1995）曾就“熱處理與物理加工過程之間的相互關係對蛋白質解降率的影響效應”做過研究。

附圖-8．大豆蛋白質依其加工類型的不同其在小腸內的消化率及解降率

資料來源：Tice等人，1993

　

這些研究論文的作者，曾就以附有4mm網目篩網之研磨器加以壓碎（Cracking）及磨碎（Grinding）後之原料大豆（SB）及烘烤大豆（RSB）平均顆粒的大小進行測量。結果發現，不論這些大豆的輾磨類型（詳附表-11）如何，經烘烤處理者會導致其大豆仔實於輾磨後的平均顆粒大小較之原料大豆仔實輾磨後顆粒的大小大大的減少（RSB對SB之平均顆粒大小比，分別為1,656對3,217µm）；而且在這兩種處理之間，還存有重大之差異。因此，經烘烤處理之大豆其細顆粒（＜500µm）之比例（RSB-C為14％；而RSB-G則為24％）較之原料大豆之比例來得大（SB-C為5.0％；SB-G則為8.9％）；而經烘烤過的大豆其大顆粒之比例（SB-C為92.6％；而SB-G為41.1％）要比原料大豆的比例（RSB-C為56％；荋RSB-G為12％）來得大。而每一類型的蛋白質解降動力學係在動物體內進行測試，且從其結果（詳附表-11）顯示出，顆粒大小對蛋白質解降作用的影響效應要比熱處理的影響效應來得大，雖然在瘤胃中可以發現到蛋白質的解降速度具有相反的效應。加熱處理雖然可以減少兩種輾磨類型大豆中蛋白質的解降率，但是光從烘烤處理所帶來的差異就很大，如果所提供的豆粒是經研磨過的。因此，經烘烤及研磨後大豆的解降率，經證明與原料大豆及輾碎大豆相似。未像蛋白質的解降率一像，不會被解降之蛋白質部份在小腸內的消化率會藉由研磨和加熱處理而予改善。藉由減少顆粒大小增加作用物（substrte）表面積的露出而與小腸所分泌的蛋白發生作用，和熱處理會破壞大豆中的胰蛋白抑制因子的情形，可在原料大豆中發現。Mielke及Schingoethe（1981）曾觀察到，在原料大豆中胰蛋白抑制因子的活性為24 UTI／mg，與擠壓大豆的活性比較，僅有2.7 UTI／mg。Stern等人（1985）及Aldrich等人（1995）經活體試驗後指出，以含有擠壓或烘烤處理大豆調製而成之飼糧餵飼時，其胺基酸在小腸內的吸收量（公克／日），較之以原料大豆調而成的飼糧提昇了17％。

＊ SB＝大豆；SB-C＝輾碎原眼大豆；SB-G＝磨碎大豆（4mm網目篩網）；RSB-C＝輾碎烘烤大豆；RSB-G＝磨碎烘烤大豆。H＝熱；S＝顆粒大小。上表行列中以獨特上標小寫英文字abc標示之數字係表示其差異顯著者（P＜0.05）。 

肆．纖維的消化

全大豆粒中平均含有18％的細胞壁內容物，而其主要部份的纖維係存於大豆仔實的外殼內。大豆纖維的部份係以低程度（在中洗纖維中有2.5％的AFL）的木質化為特徵（Fedna, 1999），其餘部份，則係由多少有點相等量的纖維素和半纖維素所組成。而且，大豆也像其他富含木質素的仔實類一樣，有些微的量係屬果膠型式的可溶性纖維質。這一些纖維素大概構成其細胞壁總含量的25％。

　

有效性纖維質的貢獻

大豆的穀粒大小極細，其粒徑小於0.3mm的比例約佔50％左右。不過依NRC標準（1996）的認定，其有效性纖維質的價值極高（100％），這可能與全大豆在被反芻動物消化之前，會先經反芻作用而刺激唾液的產生有關。

纖維在瘤胃中的解降速度和數量

目前所持有關於全大豆細胞壁消化的直接資料非常有限，另一方面，則有很多研究曾針對大豆外殼的解降情形做過檢測，且從這些檢測的結果，即可以預先推測出全大豆初步近似實際的情形。不過，由於其在化學組成上會有的一些差異（因較大部份的纖維素係存於外殼內），和可能影響消化結果之有效性纖維貢獻（全大豆為100％；豆殼為33％）的事實，則必需加予考慮。

如果細胞壁木質化的程度較低時，那麼細胞壁在瘤胃中可能的消化率將有希望會很高（大約90％，詳見Garcia Rebollar等人所撰的探討資料., 1997）。因此，大豆纖維的消化率和能量價值對放牧於露天牧草地的反芻動物來說，是很高的。在這種情形下的牛隻，其食物停留於瘤胃中之時間即會延長。

不過，豆殼纖維在瘤胃中的解降速度應算是慢的（根據Garcia Rebollar等人的資料顯示，每小時約為3.3％., 1997），此一速度實與所含高量的半纖維素（Escalona等人.,1000），和細胞壁的結構有關（成層狀的細胞上皮（Grenet及Barry.,1987）。

大豆纖維這種緩慢的解降速度，實有其實質的含意，如果食物於瘤胃內的停留時間較長時，其消化程度將會很高。惟對高產潛能的動物（剛開始泌乳乳的母乳牛，以及集約飼養的肥育羊隻及牛隻）來說，其消化率及能量價值將會減低下來。這種高產潛能的動物，不但攝食量多，而其轉化速度也快。此外，纖維的解降率，也會隨著富含澱粉飼糧的餵飼而減少下來，而降低纖維水解菌叢的發育（Sarwar等人，1991），或當飼糧中添加高量的不飽和脂肪酸時（詳第2節第4段），但是在餵飼含高比例長鏈飼料的飼糧時，其情形則剛好相反。