饲料膨化加工方法对其营养成分的影响

饲料膨化加工方法对其营养成分的影响

甘振威1 ,张大维2 ,张娅婕1 ,李晨旭1 ,谢 林1 ,张庆波3 ,李文功4

(11 吉林大学公共卫生学院,长春 130021 ;21 吉林大学白求恩医学院实验动物中心,

长春 130021 ;

31 吉林省产品质量监督检验院,长春 130022 ;41 吉林大学畜牧兽医学院,长春

130062)

【摘要】 目的 观察饲料生产过程中的膨化处理对各种营养素的影响情况。方法 随机选取不同批次的膨化饲料按GBPT149241922001 标准,进行水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、氨基酸、维生素及矿物质的测定,得出膨化前后理化检测数据并进行分析。结果 饲料中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、氨基酸、维生素经过膨化处理后,均出现了不同程度的损失,其中维生素损失较大,致使维生素B1 、维生素B2 、维生素B6 、叶酸大部分损失。结论 膨化加工方法对于饲料中的常规营养成分、氨基酸、维生素水平有较大程度的影响,为满足动物生长、发育、繁殖等需要,应采取添补措施,以保证其营养成分。

【关键词】 膨化;饲料;营养成分

【中图分类号】S816111 【文献标识码】B 【文章编号】167127856 (2009) 0520072204

The Effects of Bulking Procedure on the Nutrition of Feedstuff

GAN Zhen2wei1 ,ZHANGDa2wei2 ,ZHANG Ya2jie1 ,LI Chen2xu1 ,XIE Lin1 ,ZHANGQing2bo3 ,LI Wen2gong4

(11School of Public Health ,Jilin University ,Changchun 130021 ,China ; 21The Center

of

Experiment

Animal

,Bethune

Medicine

College

of

Jilin

University ,Changchun 130021 ,China ; 31Product Quality Supervision and Test Institute Jilin Province ,Changchun 130022 ,China ;41Colleage of Animal Science and Veterinary Medicine ,Jilin University ,Changchun 130062 ,China)

【Abstract】 Objective To observe the effects of bulking procedure on the nutrients of feedstuff . Method Different batches of feedstuff were chosen randomly followed the standard of GBPT14924. 922001 , and the experiment data , including moisture ,crude protein ,crude fat ,crude fiber ,amino acids ,vitamins and minerals were measured and analyzed before and after bulking. Result The target gradients decreased in different degrees ,especially VB1 ,VB2 ,VB6 and folic acid. Conclusion The bulking procedure largely affected the levels of common nutrients ,amino acids ,vitamins ,so measures should be taken to assure the quality of the nutrition of feedstuff .

【Key words】 Bulking ;Feedstuff ;Nutrient composition

挤压、膨化技术作为饲料加工方法起始于八十年代末,它是将粉状饲料,采用15 %～30 %的水分和120 ℃～170 ℃温度,在2194～19171 MPa 的压力下,通过膨化机瞬间

(5～15 s) 高温、高压膨化而成。膨化饲料不仅具有颗粒饲料的优点,更具有适口性好,致病微生物杀灭量大的特点,还能有效破坏饲料中抗营养因子,有利于动物对营养物质的消化吸收,有利于动物的饲养和繁育,并可降低成本,但膨化方法与传统的加工方法同样存在营养素流失问题[1 - 4 ] 。本实验通过理化检测的方法,探究膨化加工过程对营养素的影响情况。

1 材料和方法

111 材料与器材

50 型膨化机(长春市盛达食品工业研究所机械厂) ,Wattns2695 型高效液相(美国) ,定氮仪(瑞士进口) ,DHG900 型智能干燥箱(杭州兰天仪器公司) ,AA320N 型原子吸收分光光度计(上海精隆科学仪器有限公司) ,SZF206A 型脂肪测定仪(上海精隆科学仪器有限公司) ,CXC206 型粗纤维测定仪(上海精隆科学仪器有限公司) ,SM2218210 型茂福炉(沈阳市长城工业电炉厂) , E12140 型电子天平(美国) ,722型分光光度计(上海第三分析仪器厂) 及实验室相关器材、试剂等。

112 方法

1.2.1 样品选取及处理:在不同生产加工期间随机选取5 份平行样品,进行称重、编号、封装,准备进行检测。

1.2.2 营养成分检测:参照中华人民共和国国家标准(GBPT149241922001)《实验动物配合饲料常规营养成分的测定》规定,测定饲料样品中的常规营养成分、氨基酸、维生素、矿物质微量元素的含量[5 ] 。

113 统计学方法

所有数据均以.x ±s 表示,采用spss1410 软件进行统计处理,膨化前后营养组分数据的比较采用配对T 检验。

2 结果

2.1 饲料膨化对常规营养成分的影响

饲料经过湿、热、压等膨化处理后,常规的营养组分发生不同程度的改变。其中水分汽化外溢,含量由11133 % ±0112 %降为10130 % ±0121 % ,干物质相应增加1144 % ±0162 % ,二者与膨化前比较有显著性差异( P < 0105) ;膨化后粗蛋白、粗脂肪、粗纤维含量显著降低( P < 0105) , 损失比率分别为6144 % ±2118 %、3138 % ±2110 %、6170 % ±2165 %(表1) 。

212 各种氨基酸膨化后含量的变化情况

赖氨酸、胱氨酸、缬氨酸、天门冬氨酸受膨化因素影响较大,损失量与膨化前比较差异显著( P <0105) ;蛋氨酸、精氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等氨基酸含量损失量较小,与膨化前饲料相比差异无显著性(表2) 。

213 饲料经过膨化处理对维生素及矿物质微量元素的影响

膨化处理对于饲料中的维生素均有不同程度的损失,水溶性维生素除泛酸外破坏程度都较大,其中维生素B1 、维生素B2 大部分损失,损失比率高达97133 %±2154 %和84127 % ±3143 % ,尤其是维生素B6 、叶酸几乎全部损失;脂溶性维生素损失比率相对较小, 为( 12116 % ±47109 %) ～ ( 50183 % ±15150 %) (表3) 。膨化处理对矿物质微量元素的影响不大,从损失比率看,多数矿物质微量元素有减少的趋势,但无统计学意义( P > 0105) (表4) 。

3 讨论

饲料在膨化加工过程中,因温度、湿度、压力和机械剪切而发生一系列的物理、化学等变化。利用相变和气体热效应原理,使饲料内部的液体受热发生汽化,汽化后的气体迅速带动饲料膨胀,当饲料内部的压力达到极限时,气体迅速外溢,饲料因失水而被高温干燥固化即形成膨化饲料[6 ] 。文中结果显示:膨化后水分损失9110 % ±2104 % ,而干物质增加1144 % ±0162 % ,水分的消耗导致了饲料中食盐水平的升高,将会直接影响饲料的适口性,动物的采食

能力也受一定的影响,这就提示我们要有一个合理的湿度参数,保证水分的含量。

本实验中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维均有不同程度的损失,损失率有显著性差异( P < 0105) 。膨化过程中受温度等影响,蛋白质结构发生了变化,植物性蛋白打破了原来的分子结

构,三级和四级结构的结合能力变弱,表面电荷重新分布均匀化,促使蛋白质分子结构延展、重组,分子间氢键、二硫键等次级键部分断裂[7 ,8 ] ,导致蛋白质变性。同时,水分能促进蛋白质热变性,而剪切造成蛋白质不可逆的变性。这种变性同样具有一定的优点,蛋白酶更容易进入

蛋白质内部,从而提高消化率。脂肪是动物生长、发育不可缺少的营养素,主要来源于动物性和植物性食物。食物中的饱和脂肪酸较稳定,而不饱和脂肪酸极易被氧化,尤其在高温、氧气、金属等条件下更易氧化生成过氧化物和金属氢过氧化物复合物,失去脂肪的功效;膨化处理过程中高温、高压将原料中胶囊化油脂释放出来,为加工过程提供了光滑性和可塑性[9 ] ,但损失率明显增加了。粗蛋白和粗脂肪水平的降低可导致饲料整体能量的下降,长期饲喂将会对动物的生长发育产生抑制作用,故在饲料膨化过程中,要注意参数的优化,以减少粗蛋白和粗脂

肪的损失。饲料中的粗纤维主要有纤维素、半纤维素和木质素组成,加工过程中使细胞间和细胞壁内各层木质素溶化,使纤维分子间的氢键断裂,分子裂解,结晶度降低,高分子物质发生反应,致使粗纤维结构发生变化,导致粗纤维比率下降,可溶性膳食纤维相对增加。

蛋白质变性的同时也直接影响到氨基酸变化,受高温、高压等因素作用,饲料中的一些还原糖、羰基化合物可能与氨基酸发生美拉德反应或氨基酸间的交联反应,对热较敏感氨基酸受到不同程度的破坏,所以温度的控制甚为重要。必需氨基酸在动物体内又是不能被合成的,应考虑损失问题。

维生素是一类具有生物活性的化合物,极不稳定,对其所处的物理及化学环境相当敏感,膨化过程中的水分、温度、压力、摩擦等加工条件对维生素的损失率是显著的[10 ] 。本实验结果表明,维生素B1 、维生素B2 、维生素B6 、叶酸大部分损失,长期饲喂缺乏维生素的

饲料,会影响动物生长发育指标。为保证饲料中维生素的含量,应考虑通过增加配比量、膨化后喷洒、稳定处理、添加抗氧化剂等措施。矿物质微量元素在膨化过程中含量变化不大,从损失比率看,多数矿物质微量元素有减少的趋势,但无统计学意义( P > 0105) 。一般认为矿物质元素,尤其是添加的无机矿石粉受加工影响较小,故在配制饲料时不必过多考虑膨化的影响因素。

综合分析所得:必须采取有效的措施,采用科学合理的加工方法,确保饲料中的营养组分,保证动物正常的生长、发育和繁殖。

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〔修回日期〕2008-11-26