加工过程中对高淀粉饲料组分影响的探究

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对于高淀粉饲料如家禽和猪饲料，我们不仅关注其在加工过程中营养成分和各添加剂的利用效率的变化，而且更关注其在加工过程中物料淀粉的糊化和老化问题。淀粉的糊化是指在适宜湿热条件下，破坏淀粉颗粒，形成非结晶性结构的过程，非结晶性排列易于酶的消化，所以颗粒饲料的淀粉糊化度高，不仅使饲料颗粒持久，而且熟化后的淀粉更容易被动物消化吸收，能够降低饵料系数；而物料淀粉糊化不足，饲料含粉增加，严重影响畜禽的饲料转化率，特别是幼龄畜禽的营养利用率，所以淀粉糊化度是评价颗粒饲料加工质量的重要指标。淀粉的老化是指经完全糊化的淀粉，在较低温度下自然冷却或缓慢脱水干燥，就会使在糊化时已被破坏的淀粉分子氢键发生再度结合，胶体发生离水使部分分子重新变成有序排列，结晶沉淀为凝胶体的现象，老化结晶的淀粉称为老化淀粉或抗性淀粉。抗性淀粉的存在会对动物的生产性能产生一定的影响，造成饲料消化利用率不高，饲料配方营养浓度含量不足，甚至还可使动物产生拉稀现象等。本文主要是通过对不同工艺各加工工段中抽取的物料检测其淀粉糊化度、抗性淀粉、粗蛋白质、粗脂肪等项目，来讨论饲料加工对物料淀粉及其它各常量指标的影响。

对于常量营养指标如粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸、淀粉的测定大家都比较熟悉，而抗性淀粉和淀粉糊化度在常规检测中涉及较少，本课题抗性淀粉的测定是参照 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将非抗性淀粉水解成葡萄糖，再利用抗性淀粉能溶于氢氧化钾溶液中性质，用淀粉葡萄糖苷酶使其水解成葡萄糖，然后测定糖的含量，从而推算出非抗性和抗性淀粉的含量。抗性淀粉（Resistant Starch，RS）又称为抗酶性淀粉和抗消化淀粉，是指淀粉中在小肠里能抵抗酶的水解而不被消化，但在结肠内能被微生物发酵利用的那部分淀粉，抗性淀粉的存在会对动物的生产性能产生一定的影响，造成饲料消化利用率不高，饲料配方营养浓度含量不足，甚至还可使动物产生拉稀现象等。颗粒饲料淀粉糊化度的测定参照熊易强（2000）的方法进行，测定原理是淀粉由许多葡萄糖分子通过 α-1，4 苷键联接而成，酶对糊化淀粉和原淀粉有选择性的分解，TaKa 淀粉酶能在一定温度下将定量的熟淀粉在一定的时间内转化成一定量的麦芽糖和葡萄糖，而转化糖的数量与淀粉的生熟程度有比例关系，故可根据生成的糖量计算出糊化度。淀粉糊化度是评价颗粒饲料加工质量的重要指标，直接影响畜禽吸收利用饲料中能量物质的效率，进而影响饲料的转化效率和畜禽生长性能。淀粉糊化作用是饲料加工过程中重要的物理化学特性变化过程，实时监控饲料加工中原料淀粉糊化特性的变化，对提高饲料加工及产品质量，降低生产成本具有十分重要的意义。

1、材料与方法

1.1 高淀粉饲料的生产工艺及参数
1.1.1 饲料加工流程简图
进料→粉碎→称量→混合→调质→制粒→冷却→筛分→打包
1.1.2 工艺 1 的主要加工参数
调质温度 75℃，喂料速度 18Hz，主机电流 316A；调质温度 85℃，喂料速度 24Hz，主机电流 330A；调质温度 95℃，喂料速 248Hz，主机电流312A。

1.1.3 工艺 2 的主要加工参数
调质温度 75℃，喂料速度 15Hz，主机电流 295A；调质温度 80℃，喂料速度 15Hz，主机电流 280A；调质温度 85℃，喂料速度 15Hz，主机电流 293A。

1.2 分析
物料的采集分别在不同的两间饲料厂进行的不同生产工艺过程中，于混合后、调质后、制粒出模后、冷却后这四个工段为取样点，分取物料约 2kg，将样品装入塑料密封袋中，排出空气封好袋口，以备实验室分析用。

1.3 测定指标与方法
抗性淀粉是按 NY/T 2638-2014 稻米及制品中抗性淀粉的测定，即分光光度法进行；颗粒饲料淀粉糊化度的测定参照熊易强的方法进行；淀粉是按照 GB/T 5009.9-2008 食品中淀粉的测定中第二法酸水解法进行；粗蛋白是按照 GB/T 6432-1994 饲料中粗蛋白测定方法进行；氨基酸是按照 GB/T18246-2000 饲料中氨基酸的测定方法进行；粗脂肪是按照 GB/T 6433-2006/ISO 6492:1999 饲料中粗脂肪含量的测定方法进行。

2、结果与分析
从表 1 和表 2 可看出，在不同饲料加工工艺过程各工段的物料，从最初的混合工序到冷却工序后的成品，其常量成分粗蛋白、粗脂肪、氨基酸总和、淀粉变化不明显；再结合图 1~4 明显看出，物料糊化度是呈递增趋势，物料的抗性淀粉在整个生产过程中没有增加，呈现递减的趋势。

经欧美前苏联一些学者研究证明，普通颗粒饲料的加工过程（外源蒸汽压不超过 4×105 Pa、出口颗粒料温度在 85 ℃ 以下，物料在机内 9 s 以内），对蛋白质总量无多大影响。但水溶性和盐溶性蛋白组分稍有下降，而碱溶性蛋白和不溶性蛋白则有所增加。

在一般的饲料加工中加热时间短或瞬间高温，粗脂肪和氨基酸未发生明显降解，这两个营养指标含量在加工过程中基本没有变化。而淀粉颗粒膨胀发生糊化成糊精，易受消化酶作用，有利于消化吸收。实验证明，淀粉糊化度在 30%~60%，最易发生老化；糊化淀粉含水量在 10%以下的干燥状态，老化速度很慢，可以久置并保持非结晶状态。淀粉的老化与淀粉的种类、水分含量、温度高低、pH 值和共有物的存在直接相关。适度的热处理，不仅可破坏物料中的酶、杀灭微生物，使营养物质免遭氧化分解和损失，还可改善物料适口性，易于消化利用。

3、讨论与小结
在一般的高淀粉饲料生产加工工艺过程中，随着物料糊化度的提高，抗性淀粉含量并没有增加，即淀粉并没有发生老化。谷物淀粉的糊化有助于酶接触糖苷键从而促进消化，让原料中的淀粉尽量糊化一直是生产高质量颗粒饲料的一条原则（R.Scott Beyer, 2005）。在考虑饲料生产成本和物料有效成分如维生素、酶制剂等利用率前提下，饲料企业要提高淀粉饲料品质，提高饲料中淀粉的糊化度是关键。

作者：邱代飞 王英琴   来源：预混料家园