飼料擠壓過(guò)程中飼料營(yíng)養(yǎng)成分的變化

007畜牧

　　

1．?dāng)D壓過(guò)程中碳水化合物的變化
　　碳水化合物是飼料中的主要組成成分，通常在飼料中占到60~70%，因此是影響擠壓飼料特性的主要因素。碳水化合物根據(jù)其分子量大小、結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)差異常可分為淀粉、纖維、親水膠體及糖四類，它們?cè)跀D壓過(guò)程中的變化及作用各不相同（徐學(xué)明，1995）。
　　1） 淀粉
　　擠壓作用能促使淀粉分子內(nèi)1-4糖苷鍵斷裂而生成葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖及麥芽糊精等低分子量產(chǎn)物，致使擠壓后產(chǎn)物淀粉含量下降。但擠壓對(duì)淀粉的主要作用是促使其分子間氫鍵斷裂而糊化。淀粉的有效糊化使擠壓處理不僅改善了飼料的營(yíng)養(yǎng)，而且有利于飼料成粒，從而提高飼料加工品質(zhì)。
　　2） 纖維
　　纖維包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，它們?cè)陲暳现型ǔ３洚?dāng)填充劑。由于用于擠壓的纖維原料及擠壓采用的設(shè)備和工藝條件不同，對(duì)擠壓過(guò)程中纖維數(shù)量的變化文獻(xiàn)報(bào)道差異較大。Fornal等對(duì)蕎麥與大麥的擠壓研究，Wang與合作者對(duì)小麥和小麥麩皮的研究表明，擠壓后的纖維數(shù)量降低，而B(niǎo)jorck(1984)、Ostergard(1989)d
　　分別對(duì)全麥粉及全大麥粉的擠壓研究的結(jié)果正好同上述相反；至于Silijestron(1986)
　　及Schweizer(1986)則研究認(rèn)為全麥粉在擠壓過(guò)程中其總纖維含量不發(fā)生變化。但對(duì)擠壓過(guò)程中纖維質(zhì)量變化的研究結(jié)果較為一致，均表明纖維經(jīng)擠壓后其可溶性膳食纖維的量相對(duì)增加，一般增加量在3%左右，Wang與合作者在不同條件下分別對(duì)整粒小麥與小麥麩皮擠壓后纖維變化的研究結(jié)果。這種結(jié)果是擠壓過(guò)程中的高溫、高壓、高剪切作用促使纖維分子間價(jià)鍵斷裂，分子裂解及分子極性變化所致。由于可溶性膳食纖維對(duì)人體健康具有特殊的生理作用(Gordon,R.Huber,1991;e
　　Cummings,J.H.,1978.)，因此采用擠壓手段開(kāi)發(fā)膳食纖維無(wú)疑是一個(gè)很好的方法，但對(duì)動(dòng)物是否同樣具有整腸作用尚未見(jiàn)報(bào)道。
　　3） 親水膠體
　　膠體主要用于水產(chǎn)飼料的生產(chǎn)，通常有阿拉伯膠、果膠、瓊脂、卡拉膠、海藻酸鈉等親水膠體，它們經(jīng)擠壓后其成膠能力將普遍下降。在擠壓過(guò)程中其親水特性還將影響常規(guī)的擠壓條件，降低擠壓產(chǎn)品的水分蒸發(fā)速率及冷凍速率，提高產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)性能。對(duì)于一個(gè)特定的產(chǎn)品，在選擇親水膠體時(shí)膠體的粘稠性、成膠性、乳化性、水化速率、分散性、口感、操作條件、粒徑大小及原料來(lái)源等因素均得慎重考慮。
　　4） 糖
　　糖具有親水性，在擠壓過(guò)程中將調(diào)控物料的水分活度，從而影響淀粉糊化。擠壓的高溫、高剪切作用使糖分解產(chǎn)生羰基化合物，從而同物料中的蛋白質(zhì)、游離氨基酸或肽發(fā)生美拉德反應(yīng)，影響擠壓飼料的顏色。另外，在擠壓過(guò)程中添加一定量的糖能有效地降低物料的粘度，從而提高物料在模口出口時(shí)的膨化效果，這一點(diǎn)對(duì)控制水產(chǎn)飼料的沉浮性有一定的幫助。因此，在擠壓飼料中糖除了起提供能量作用外，主要是作為一種風(fēng)味劑、甜味劑、質(zhì)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、水分活度與產(chǎn)品顏色調(diào)控劑而被應(yīng)用，通常使用的糖有蔗糖、糊精、果糖、玉米糖漿、糖蜜、木糖和糖醇。
　　2．?dāng)D壓過(guò)程中蛋白質(zhì)的變化
　　蛋白質(zhì)受擠壓機(jī)腔內(nèi)高溫、高壓及強(qiáng)的機(jī)械剪切力作用使其表面電荷重新分布且趨向均一化，分子結(jié)構(gòu)伸展、重組，分子間氫鍵、二硫鍵等次級(jí)鍵部分?jǐn)嗔眩瑢?dǎo)致蛋白質(zhì)最終變性。這種變性使蛋白酶更易進(jìn)入蛋白質(zhì)內(nèi)部，從而提高消化率。但就蛋白質(zhì)品質(zhì)而言，不同的擠壓條件對(duì)其影響不一，這主要取決于擠壓過(guò)程中有效賴氨酸的損失。總的趨勢(shì)是在原料水分低于15%，擠壓溫度高于180℃的條件下，擠壓時(shí)水分愈低，溫度愈高，賴氨酸損失越大，蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價(jià)就愈低。擠壓引起的賴氨酸有效性降低主要?dú)w結(jié)于飼料中一些還原糖或其它羰基化合物與賴氨酸ε—NH3發(fā)生美拉德反應(yīng)所致，而生成賴氨酸丙氨酰的可能性較小。適當(dāng)改變擠壓工藝條件，如降低飼料中葡萄糖、乳糖等還原糖含量，提高原料水分含量等可有效減少美拉德反應(yīng)的發(fā)生。K.Dahlin(1993)等通過(guò)不同條件下對(duì)玉米、小麥、黑麥、高粱等八種谷物的處理結(jié)果表明：在原料水分為15%，擠壓溫度為150℃，轉(zhuǎn)速為100rpm的條件下擠壓，產(chǎn)品蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價(jià)與未處理原料相比得到顯著提高(Dahlin,K.,1993)。
　　3. 擠壓過(guò)程中脂肪的變化
　　擠壓作用會(huì)使甘油三脂部分水解，產(chǎn)生單甘油脂和游離脂肪酸，因此從單純處理來(lái)看，擠壓過(guò)程將降低油脂的穩(wěn)定性，但就整個(gè)產(chǎn)品而言，擠壓產(chǎn)品在貯藏過(guò)程中游離脂肪酸含量的升高顯著低于未擠壓樣品，這主要?dú)w結(jié)于擠壓使飼料中的脂肪水解酶、脂肪氧化酶等促進(jìn)脂肪水解的因子失活。蒸
　　脂肪及其水解產(chǎn)物在擠壓過(guò)程中能同糊化的淀粉形成絡(luò)合物，從而使脂肪不能被石油醚萃取。這種絡(luò)合物的形成使脂肪不易從產(chǎn)品中滲出而給產(chǎn)品一個(gè)很好的外觀。這種絡(luò)合物在酸性的消化道中能解離，因此也不影響脂肪的消化率。在
　　脂肪對(duì)飼料的質(zhì)構(gòu)、成型、適口性等作用較大，但從總體看脂肪的存在不僅影響最終擠壓產(chǎn)品的質(zhì)量(主要是膨化度)，甚至可能影響整個(gè)擠壓過(guò)程的順利進(jìn)行。例如對(duì)脫脂大豆粉的擠壓，其脂肪的含量不應(yīng)該超過(guò)1%；在飼料工業(yè)的膨化料生產(chǎn)中，單螺桿擠壓機(jī)油脂添加量在0-12%時(shí)，對(duì)擠壓效果無(wú)影響，當(dāng)添加量在12-17%時(shí)，添加量每增加1%產(chǎn)品的容重就增加16g/l，添加量繼續(xù)增大則效果更差，當(dāng)超過(guò)22%時(shí)則產(chǎn)品就失去了一般擠壓的特性。因此擠壓應(yīng)以含油量低的原料為好。
　　4. 擠壓過(guò)程中維生素、礦物質(zhì)及風(fēng)味物質(zhì)的變化
　　維生素在加工過(guò)程中能否保留下來(lái)，很大程度上取決于加工條件。擠壓過(guò)程中，熱敏性維生素如VB1、葉酸、Vc、VA等是最容易受到破壞的幾種，而其它維生素如煙酸、VH、VB12比較穩(wěn)定。從生產(chǎn)方便性看，擠壓之前添加維生素優(yōu)于擠壓后添加，但必須超量添加以克服擠壓過(guò)程維生素部分損失對(duì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的影響。有資料報(bào)道，在擠壓之前添加維生素，不僅擠壓過(guò)程中會(huì)對(duì)維生素產(chǎn)生破壞，而且擠壓之后，產(chǎn)品在儲(chǔ)藏過(guò)程中維生素的損失會(huì)加快。所以擠壓物料的維生素可能在擠壓之后添加更為經(jīng)濟(jì)。主
　　擠壓過(guò)程中，礦物質(zhì)一般不會(huì)被破壞，但是具有凝固特性的新聚合物的形成可能會(huì)降低某些礦物質(zhì)的生物效價(jià),例如植酸可能同Zn、Mn等絡(luò)合，形成不為動(dòng)物消化的化合物。等
　　由于擠壓時(shí)的高溫、高水分將分解風(fēng)味物質(zhì)，且具有揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)在模頭口將隨水蒸汽一起蒸發(fā)而大部分散失。因此對(duì)加工過(guò)程中風(fēng)味劑的添加都采用擠壓后添加。明
　　飼料工業(yè)中的纖維原料主要來(lái)源于玉米、餅粕、糠麩及糟渣。在擠壓過(guò)程中纖維主要是影響擠壓飼料的膨化度，其規(guī)律一般是膨化度隨纖維添加量增加而降低，但不同來(lái)源的纖維或纖維純度不同均對(duì)膨化度的影響有明顯差異，其中以豌豆和大豆纖維的膨化能力為好，它們?cè)谝缘矸蹫橹髟系娘暳现刑砑恿窟_(dá)到30%對(duì)最終產(chǎn)品的膨化度也無(wú)顯著影響，而象燕麥麩及米糠，由于它們含有較高的蛋白質(zhì)及脂肪，其膨化能力就很差。


該貼已經(jīng)同步到 007畜牧的微博