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在挤压过程中饲料营养及抗营养成分的变化
发布时间:2012-12-18 浏览

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1、挤压过程中碳水化合物的变化
   碳水化合物是饲料及原料中的主要组成成分,通常在饲料中占到60%~70%,因此是影响挤压饲料特性的主要因素。

2、淀粉
   挤压作用能促使淀粉分子内1,4糖苷键断裂而生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖及麦芽糊精等低分子量产物,致使挤压后产物淀粉含量下降。但挤压对淀粉的主要作用是促使其分子间氢键断裂而糊化。在宏观上是产品酥松,体积增大;在微观上是淀粉呈片状,发生降解,糊精和还原糖增加;在化学性质上,产物的还原能力增强,碘蓝值升高,即便在低温条件制品的水溶性、吸水性也较强,更容易被人体吸取。淀粉的有效糊化使挤压处理不仅改善了饲料的营养,而且有利于饲料成粒,对产品具有赋形作用,从而提高饲料加工品质。

3、纤维
   纤维在饲料中通常充当填充剂,由于用于挤压的纤维原料及挤压采用的设备和工艺条件不同,对挤压过程中纤维数量的变化文献报道差异较大,但对挤压过程中纤维质量变化的研究结果较为一致,即纤维经挤压后其可溶性膳食纤维的量相对增加,一般增加量在3%左右。

4、亲水胶体
   胶体主要用于水产饲料的生产,通常有阿拉伯胶、果胶、琼脂、卡拉胶和海藻酸钠等亲水胶体,它们经挤压后其成胶能力将普遍下降。在挤压过程中其亲水特性还将影响常规的挤压条件,降低挤压产品的水分蒸发速率及冷冻速率,提高产品的质构性能。

5、糖
    糖具有亲水性,在挤压过程中将调控物料的水分活度,从而影响淀粉糊化。挤压的高温、高剪切作用使糖分解产生羰基化合物,从而同物料中的蛋白质、游离氨基酸或肽发生美拉德反应,影响挤压饲料的颜色。另外,在挤压过程中添加一定量的糖能有效地降低物料的粘度,从而提高物料在模口出口时的膨化效果,这一点对控制水产饲料的沉浮性有一定的帮助。因此,在挤压饲料中糖除了起提供能量作用外,还起着风味剂、甜味剂、质构调节剂、水分活度与产品颜色调控剂的作用。

6、挤压过程中蛋白质的变化
   蛋白质受挤压机腔内高温、高压及强机械剪切力作用,其表面电荷重新分布且趋向均一化,分子结构伸展、重组,分子间氢键、二硫键等次级键断裂,导致蛋白质较终变性。这种变性使蛋白酶更易进入蛋白质内部,从而提高消化率。但就蛋白质品质而言,不同的挤压条件对其影响不一,这主要取决于挤压过程中有效赖氨酸的损失。总的趋势是在原料水分低于15%,挤压温度高于180 ℃的条件下,挤压时水分愈低,温度愈高,赖氨酸损失越大,蛋白质的生物学效价就愈低。适当改变挤压工艺条件,如降低饲料中葡萄糖、乳糖等还原糖含量,提高原料水分含等可有效减少美拉德反应的发生。如在较为温和的膨化条件下(物料温度125~165 ℃、水分18%~20%)加工并没有造成营养损害或Lys损失仅在9%以下(物料温度165 ℃、水分20%)。

7、挤压过程中脂肪的变化
   挤压作用会使甘油三脂部分水解,产生单甘油脂和游离脂肪酸,如仅从处理来看,膨化挤压将降低油脂的稳定性,但就整个产品而言,挤压产品在贮藏过程中游离脂肪酸含量的升高显著低于未挤压样品,主要由于膨化挤压使饲料中的脂肪水解酶、脂肪氧化酶等促进脂肪水解的因子失活。脂肪及其水解产物在挤压过程中能同糊化的淀粉形成络合物并且不能被石油醚萃取,从而使膨化后脂肪含量有可能下降,也使脂肪不易从产品中渗出,令产品外观更加好看,并且这种络合物在酸性的消化道中能解离,不影响脂肪的消化率。

8、挤压过程中维生素、矿物质及风味物质的变化
   维生素在加工过程中能否保留下来,很大程度上取决于加工条件。挤压过程中,热敏性维生素如VB1、叶酸、VC、VA等是较容易。从生产方便性看,挤压之前添加维生素优于挤压后添加,但必须超量添加以克服挤压过程维生素部分损失对动物营养的影响。挤压过程中,矿物质一般不会被破坏,但是具有凝固特性的新聚合物的形成可能会降低某些矿物质的生物效价,例如植酸可能同Zn、Mn等络合,形成不为动物消化的化合物,因此,膨化挤压加工产品矿物质应比正常添加量高10%左右。由于挤压时的高温、高水分将分解风味物质,且具有挥发性的风味物质在模头口将随水蒸气一起蒸发而大部分散失。因此,加工过程中风味剂的添加都采用挤压后添加。

9、膨化挤压对饲料抗营养因子的作用
   由于膨化挤压使蛋白质重新缔合而变性,而抗营养因子本身也是蛋白质,因此挤压加工较令人兴奋的功能或许就是破坏抗营养因子,如生大豆中的抗胰蛋白酶、棉籽中的棉酚和菜籽中的芥籽甙。TI抑制蛋白质分解,使消化道内未消化的蛋白质增加,从而减少氨基酸生成,抑制代谢能释放和脂肪代谢,降低蛋白质消化率。挤压加工后,大部分TI被破坏。挤压熟化的温度、水分、设备配置、滞留时间、模孔大小等因素都会影响TI破坏的程度。用单螺杆挤压机破坏了全脂大豆中95%以上的TI。用双螺杆挤压机处理全脂大豆之后,TI活性完全丧失,其他的研究也表明,挤压膨化可以显著降低棉籽和菜籽粕中的抗营养因子水平。

10、膨化挤压技术在饲料原料开发及配方设计中的较新成果
   随着畜牧养殖业和饲料工业的快速发展,对饲料原料的需求急剧增加,尤其像金沙澳门娱乐场官网登录口国这样饲料资源短缺的国家。鉴于膨化加工对原料物性****的改良作用,膨化工艺与设备迅速应用于畜牧养殖业和饲料业。
   在单一饲料原料的开发上,研究人员利用膨化技术对屠宰场、冷藏厂及肉食加工厂废弃的动物产品下脚料如血粉、肉骨粉及羽毛粉等进行膨化处理,使成品充分松散,去除有毒有害成分和不良气味,从而改善了产品的适口性和可消化性,经过膨化加工,香味更加浓郁,改善对畜禽的诱食作用,刺激消化腺的分泌,增进了食欲,提高了营养素吸取率和利用率并增强了安全性,大大提高了这类蛋白饲料的利用效率。此外,国内外技术人员还对油菜籽、棉籽、豌豆等进行了膨化处理的研究,取得了良好的饲养效果,对植物原料进行膨化在未来具有广阔的发展前景。在复合原料方面进行了缓释尿素的开发,利用膨化工艺生产糊化尿素,使尿素在融溶状态被糊化的玉米淀粉膜包围,大大降低了尿素在反刍动物体内的水解速度,避免了尿素在动物瘤胃中水解快,极易造成动物氨中毒和尿素损失的缺点,提高了尿素的利用率和使用安全,并节约其它动植物蛋白质饲料资源。另外,针对膨化大豆和膨化玉米不同的膨化特性,进行预膨化处理,再进行复合膨化生产膨化基础料,在****仔猪料的开发上应用广泛,取得了良好的效果。此外,利用大米、小麦和玉米的复合产品进行膨化处理生产出的膨化复合谷物具有独特的风味、优异的适口性和利用率,在韩国等其他国家应用日渐广泛。
   以上膨化技术的新成果在饲料原料开发和饲料配方生产中的应用得到了饲料厂商和技术人员的认可和推广,既提高了饲料的品质和适口性,又降低了配方成本,扩大了饲料原料的来源。但是这些膨化技术的新成果仍处于开发和推广的初级阶段,同时存在着一定的问题,有待于通过广大饲料厂商和养殖人员应用和进一步的研究促进膨化产品品质的提高。

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