加工過程中對高淀粉飼料組分影響的探究

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對于高淀粉飼料如家禽和豬飼料，我們不僅關注其在加工過程中營養(yǎng)成分和各添加劑的利用效率的變化，而且更關注其在加工過程中物料淀粉的糊化和老化問題。淀粉的糊化是指在適宜濕熱條件下，破壞淀粉顆粒，形成非結(jié)晶性結(jié)構(gòu)的過程，非結(jié)晶性排列易于酶的消化，所以顆粒飼料的淀粉糊化度高，不僅使飼料顆粒持久，而且熟化后的淀粉更容易被動物消化吸收，能夠降低餌料系數(shù)；而物料淀粉糊化不足，飼料含粉增加，嚴重影響畜禽的飼料轉(zhuǎn)化率，特別是幼齡畜禽的營養(yǎng)利用率，所以淀粉糊化度是評價顆粒飼料加工質(zhì)量的重要指標。淀粉的老化是指經(jīng)完全糊化的淀粉，在較低溫度下自然冷卻或緩慢脫水干燥，就會使在糊化時已被破壞的淀粉分子氫鍵發(fā)生再度結(jié)合，膠體發(fā)生離水使部分分子重新變成有序排列，結(jié)晶沉淀為凝膠體的現(xiàn)象，老化結(jié)晶的淀粉稱為老化淀粉或抗性淀粉。抗性淀粉的存在會對動物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生一定的影響，造成飼料消化利用率不高，飼料配方營養(yǎng)濃度含量不足，甚至還可使動物產(chǎn)生拉稀現(xiàn)象等。本文主要是通過對不同工藝各加工工段中抽取的物料檢測其淀粉糊化度、抗性淀粉、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等項目，來討論飼料加工對物料淀粉及其它各常量指標的影響。

對于常量營養(yǎng)指標如粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、氨基酸、淀粉的測定大家都比較熟悉，而抗性淀粉和淀粉糊化度在常規(guī)檢測中涉及較少，本課題抗性淀粉的測定是參照 NY/T 2638-2014，其原理是先用胰α- 胰腺淀粉酶和淀粉葡萄糖苷酶將非抗性淀粉水解成葡萄糖，再利用抗性淀粉能溶于氫氧化鉀溶液中性質(zhì)，用淀粉葡萄糖苷酶使其水解成葡萄糖，然后測定糖的含量，從而推算出非抗性和抗性淀粉的含量?？剐缘矸郏≧esistant Starch，RS）又稱為抗酶性淀粉和抗消化淀粉，是指淀粉中在小腸里能抵抗酶的水解而不被消化，但在結(jié)腸內(nèi)能被微生物發(fā)酵利用的那部分淀粉，抗性淀粉的存在會對動物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生一定的影響，造成飼料消化利用率不高，飼料配方營養(yǎng)濃度含量不足，甚至還可使動物產(chǎn)生拉稀現(xiàn)象等。顆粒飼料淀粉糊化度的測定參照熊易強（2000）的方法進行，測定原理是淀粉由許多葡萄糖分子通過 α-1，4 苷鍵聯(lián)接而成，酶對糊化淀粉和原淀粉有選擇性的分解，TaKa 淀粉酶能在一定溫度下將定量的熟淀粉在一定的時間內(nèi)轉(zhuǎn)化成一定量的麥芽糖和葡萄糖，而轉(zhuǎn)化糖的數(shù)量與淀粉的生熟程度有比例關系，故可根據(jù)生成的糖量計算出糊化度。淀粉糊化度是評價顆粒飼料加工質(zhì)量的重要指標，直接影響畜禽吸收利用飼料中能量物質(zhì)的效率，進而影響飼料的轉(zhuǎn)化效率和畜禽生長性能。淀粉糊化作用是飼料加工過程中重要的物理化學特性變化過程，實時監(jiān)控飼料加工中原料淀粉糊化特性的變化，對提高飼料加工及產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的意義。

1、材料與方法

1.1 高淀粉飼料的生產(chǎn)工藝及參數(shù)
1.1.1 飼料加工流程簡圖
進料→粉碎→稱量→混合→調(diào)質(zhì)→制?！鋮s→篩分→打包
1.1.2 工藝 1 的主要加工參數(shù)
調(diào)質(zhì)溫度 75℃，喂料速度 18Hz，主機電流 316A；調(diào)質(zhì)溫度 85℃，喂料速度 24Hz，主機電流 330A；調(diào)質(zhì)溫度 95℃，喂料速 248Hz，主機電流312A。

1.1.3 工藝 2 的主要加工參數(shù)
調(diào)質(zhì)溫度 75℃，喂料速度 15Hz，主機電流 295A；調(diào)質(zhì)溫度 80℃，喂料速度 15Hz，主機電流 280A；調(diào)質(zhì)溫度 85℃，喂料速度 15Hz，主機電流 293A。

1.2 分析
物料的采集分別在不同的兩間飼料廠進行的不同生產(chǎn)工藝過程中，于混合后、調(diào)質(zhì)后、制粒出模后、冷卻后這四個工段為取樣點，分取物料約 2kg，將樣品裝入塑料密封袋中，排出空氣封好袋口，以備實驗室分析用。

1.3 測定指標與方法
抗性淀粉是按 NY/T 2638-2014 稻米及制品中抗性淀粉的測定，即分光光度法進行；顆粒飼料淀粉糊化度的測定參照熊易強的方法進行；淀粉是按照 GB/T 5009.9-2008 食品中淀粉的測定中第二法酸水解法進行；粗蛋白是按照 GB/T 6432-1994 飼料中粗蛋白測定方法進行；氨基酸是按照 GB/T18246-2000 飼料中氨基酸的測定方法進行；粗脂肪是按照 GB/T 6433-2006/ISO 6492:1999 飼料中粗脂肪含量的測定方法進行。

2、結(jié)果與分析
從表 1 和表 2 可看出，在不同飼料加工工藝過程各工段的物料，從最初的混合工序到冷卻工序后的成品，其常量成分粗蛋白、粗脂肪、氨基酸總和、淀粉變化不明顯；再結(jié)合圖 1~4 明顯看出，物料糊化度是呈遞增趨勢，物料的抗性淀粉在整個生產(chǎn)過程中沒有增加，呈現(xiàn)遞減的趨勢。

經(jīng)歐美前蘇聯(lián)一些學者研究證明，普通顆粒飼料的加工過程（外源蒸汽壓不超過 4×105 Pa、出口顆粒料溫度在 85 ℃ 以下，物料在機內(nèi) 9 s 以內(nèi)），對蛋白質(zhì)總量無多大影響。但水溶性和鹽溶性蛋白組分稍有下降，而堿溶性蛋白和不溶性蛋白則有所增加。

在一般的飼料加工中加熱時間短或瞬間高溫，粗脂肪和氨基酸未發(fā)生明顯降解，這兩個營養(yǎng)指標含量在加工過程中基本沒有變化。而淀粉顆粒膨脹發(fā)生糊化成糊精，易受消化酶作用，有利于消化吸收。實驗證明，淀粉糊化度在 30%~60%，最易發(fā)生老化；糊化淀粉含水量在 10%以下的干燥狀態(tài)，老化速度很慢，可以久置并保持非結(jié)晶狀態(tài)。淀粉的老化與淀粉的種類、水分含量、溫度高低、pH 值和共有物的存在直接相關。適度的熱處理，不僅可破壞物料中的酶、殺滅微生物，使營養(yǎng)物質(zhì)免遭氧化分解和損失，還可改善物料適口性，易于消化利用。

3、討論與小結(jié)
在一般的高淀粉飼料生產(chǎn)加工工藝過程中，隨著物料糊化度的提高，抗性淀粉含量并沒有增加，即淀粉并沒有發(fā)生老化。谷物淀粉的糊化有助于酶接觸糖苷鍵從而促進消化，讓原料中的淀粉盡量糊化一直是生產(chǎn)高質(zhì)量顆粒飼料的一條原則（R.Scott Beyer, 2005）。在考慮飼料生產(chǎn)成本和物料有效成分如維生素、酶制劑等利用率前提下，飼料企業(yè)要提高淀粉飼料品質(zhì)，提高飼料中淀粉的糊化度是關鍵。

作者：邱代飛 王英琴   來源：預混料家園