玉米粉和膨化玉米粉的營養分析(下）

wawp · 發表于 2010-11-11 11:29:52

4.1膨化工藝

玉米膨化是在水分、熱、機械剪切及壓力差的綜合作用下的淀粉糊化過程。當物料與蒸汽和水混合時，淀粉的非結晶區開始吸水膨脹，通過膨化腔時，迅速升高的溫度及螺旋葉片的揉捏使淀粉加速吸水，晶體結構開始解體、氫鍵斷裂，膨脹的淀粉粒開始破裂，變成一種粘稠的熔融體，在出口處由于瞬間的壓力降，水分閃蒸使大量的膨脹淀粉粒崩解，淀粉糊化。高溫、高壓及機械剪切使擠壓膨化比其他加工方式產生的淀粉糊化更徹底，淀粉糊化度隨調制器溫度預壓力的控制而表化。一般膨化腔內溫度可控制在100℃～180℃，壓力可控制在5～10kg/cm，糊化度可達80～100%，與常規的煮熟工藝相比，能使植物細胞壁破裂，淀粉鏈更短從而更有效地提高消化率。

影響玉米膨化度的因素比較多，主要是水分、膨化溫度、膨化壓差及腔內機械剪切力，這也是目前膨化工藝可以控制的幾個因素。

4.2膨化后營養成分的變化

通過實測結果可知膨化后的玉米的水分降低，說明玉米膨化后體積增大，質地疏松，這種變化促使谷物有較強的吸水力，有利于可溶性成分的溶出，在膨化前后玉米微觀結構發生了變化，在膨化前成緊密有序的結合態，膨化后則成松散無序結構，這種變化為酶的作用提供了更大的工作面積，空間位阻減小，有利于原料的利用。

經膨化后，玉米中蛋白質含量增加，這主要是水分減少,干物質增加所致。膨化過程中蛋白質發生降解，大分子被切斷成小分子而轉化為氨基酸，提高了畜禽對蛋白質的消化和吸收能力，由于玉米中蛋白質含量低，故其作用甚微。

玉米膨化后，粗脂肪含量減少，這是以為積壓膨化過程中，脂肪與直鏈淀粉結合成淀粉脂絡合物[6]，但經過膨化后的直鏈淀粉已被破壞，結合的脂在高溫、高壓下也被蒸發，所以，玉米經膨化后脂肪含量下降，使產品變得酥脆，并放出焦香味，提高了適口性。

玉米粉中鈣的含量極低，磷含量相對鈣較高，但有50%～60%為植酸磷，對于單胃動物來說，即使膨化后，這些植酸鱗仍然是不能很好被利用的。

4.3 膨化對玉米容重和淀粉糊化度的影響

膨化玉米有兩個方面的要求，即熟化度和膨化度。

飼料用膨化玉米，最重要的是要求熟化（亦即糊化度）。至于膨化，是淀粉顆粒破裂、水分閃蒸的必然結果，一般以物料容重來表征膨化度的大小。因此，膨化玉米要求有一定的熟化度和膨化度，分別用淀粉糊化度和物料容重來衡量。

淀粉糊化度用淀粉葡萄糖苷酶法測定，物料容重則可用容重計測得。熟化度和膨化度是相互關聯的，熟化度高不一定膨化度就高，而膨化度高相應的熟化度會高。對于大多數飼料企業，不具備測量糊化度的條件，但容重則很容易測得，而通過容重反映的熟化度也比較準確。因此，容重就成為目前飼料企業評價膨化玉米的重要指標。

本試驗測定了不同調質條件下的產品,根據終產品的水份、容重、淀粉糊化度的差別可分為三種不同的產品：

4.3.1 低膨化度產品

容重>0.5kg/L,一般采用低溫膨化，80～120ºC左右，成品水分較高，糊化度能做到60～80%，離乳后期仔豬可用，也可用于多維和酶制劑包被工藝。

4.3.2 中等膨化度產品

容重0.3～0.5kg/L，溫度100～150ºC左右，成品水分8～10%，糊化度能做到90%以上，用于乳豬料，貉、狐及水貂等特種動物飼料，及水產飼料。

4.3.3 高膨化度產品

容重0.1～0.3 kg/L,溫度在140～170ºC或更高，成品水分4～8%，可完全糊化，一般采用干法膨化，用于復合磷脂粉中載體，及鑄造工業、涂料工業。

4.4影響玉米淀粉糊化度的因素

膨化工藝中影響玉米淀粉糊化度的因素主要有: 調質過程中的最高溫度、原料最初的水分含量、玉米的粒度、在加熱過程中壓力的大小、玉米加熱時間的長短、玉米加熱時間的長短等等。

4.4.1 調質過程中的最高溫度

4.4.2 原料最初的水分含量

4.4.3 玉米的粒度

4.4.4 在加熱過程中壓力的大小

4.4.5 玉米加熱時間的長短

目前的膨化工藝由干法和濕法兩種。不同廠家應根據自身的條件，通過實際操作來確定。

4.5膨化對病原微生物的殺滅作用

膨化過程中，在高溫、高壓作用下，沙門氏菌、大腸桿菌等有害菌全部殺死，從而降低了畜禽疾病的發生率。本試驗由于條件的限制沒進行這方面得試驗，但此類報道較多[]。

5 結論

5.1通過對玉米膨化前后的概略營養成分的實測分析表明：膨化使玉米干物質含量有明顯的增加，由86.71%提高到91.70%,提高了5.76%(91.7-86.71/86.71)。膨化顯著增加了玉米的能量濃度。

5.2 由于水分降低，干物質提高，因此除粗脂肪外的成分（粗蛋白質、粗灰分、粗纖維素、無氮浸出物等）含量均有不同程度的提高。粗脂肪減少的原因是由于脂肪與直鏈淀粉結合成淀粉脂絡合物的緣故，此結果與Sadeep Bhatnaga等報道一致[]。

5.3不同調質條件下的產品,水分、容重、淀粉糊化度均有一定的差別,飼料廠家可根據市場的需求,采取不同的調制條件的生產工藝參數生產低膨化度、中等膨化和高膨化度的膨化玉米

5.4由于水分對膨化玉米影響非常顯著，在同一溫度下，水分不同出來的產品膨化度也有差異，水分越低，膨化度越高，直接反映在產品容重上。在同一水分下，膨化度要求越高，膨化溫度升高，電耗增加，產量下降。因此，需要根據自己的產品要求，確定適宜的膨化度，對一般飼料用膨化玉米，首先要保證足夠的熟化度，以中等膨化度為宜。過度膨化，不僅導致設備效率低下，還會產生一些抗酶消化的類似木質素的物質，使得膨化產品的淀粉含量下降或纖維量上升，從而降低動物對淀粉的消化吸收。

5.5目前國內膨化玉米應用的主要在以下幾方面：

乳豬料:乳豬料中含有60％或以上的玉米成分，最理想的是將所有玉米成分全部膨化，但會導致生產成本急劇升高。常規的做法是將半數玉米成分經中等膨化，然后與其它組份（豆粕也要膨化）一起造粒，配方中淀粉的糊化度一般在60～80％。當然也可將全部玉米成分經低度膨化，可達同樣效果，而膨化生產工序的效率會比較高。目前國內的眾多乳豬飼料產品中均使用膨化玉米。

特種動物飼料:近幾年貉、狐及水貂等特種動物養殖在國內發展很快，主要在東北及華北地區。為保證淀粉類物質的消化吸收率，特種動物傳統的飼養方式是把料蒸熟飼喂，效率低下，無法實現規模飼養。當采用膨化玉米后，飼喂前只需把料浸泡30分鐘即可，節省大量人力物力，提高了效率。現在行業內基本都采用膨化玉米糊化度要求90％以上，而且產品要求細粉，比乳豬料所用的膨化玉米要求略高。

水產飼料:主要用于蝦料和鰻魚料。

其它工業用原：將玉米粉高度膨化后用作復合磷脂粉載體，或將玉米脫皮脫胚后高度膨化，制成不同程度的α-淀粉，可用于食品工業、鑄造工業及涂料工業等。