■張文珍 付京杰 王建梅 丁麗敏
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,北京100194;2.北京濟(jì)海興業(yè)科技開發(fā)有限公司,北京100096)
調(diào)質(zhì)溫度是寵物食品擠壓膨化加工工藝中重要參數(shù)之一。雙螺桿濕法膨化機(jī)在膨化過程中,通過調(diào)節(jié)蒸汽添加量來控制膨化時(shí)的調(diào)質(zhì)溫度和水分含量。調(diào)質(zhì)溫度與蒸汽添加量是正相關(guān)關(guān)系。調(diào)質(zhì)溫度的改變會(huì)直接影響食物中淀粉的糊化度以及對(duì)熱敏感的各種營養(yǎng)成分的含量。同時(shí),調(diào)質(zhì)溫度對(duì)食物顆粒的膨化度和硬度也會(huì)產(chǎn)生一定影響。而這些影響會(huì)綜合體現(xiàn)在食物的適口性上,影響寵物對(duì)食物的選擇和偏好。本文主要研究了寵物食品加工工藝中調(diào)質(zhì)溫度對(duì)食品中常規(guī)營養(yǎng)成分、糊化度、容重以及適口性的影響,為通過優(yōu)化調(diào)質(zhì)溫度來改善寵物食品的營養(yǎng)成分和適口性提供依據(jù)和參考。
本試驗(yàn)在北京濟(jì)海興業(yè)科技開發(fā)有限公司犬糧生產(chǎn)車間和試驗(yàn)犬舍進(jìn)行。本試驗(yàn)中只對(duì)調(diào)質(zhì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),其它可控參數(shù)參照公司正常商品犬糧加工參數(shù)(蒸汽壓力0.4 Mpa,喂料速度18 Hz;成犬飼糧切刀功率18 Hz,烘干溫度為125℃,幼犬飼糧切刀功率14 Hz,烘干溫度118℃)。
①飼糧C1調(diào)質(zhì)溫度為96℃,飼糧C2調(diào)質(zhì)溫度為100℃。測(cè)定在這兩個(gè)不同喂料溫度下生產(chǎn)的犬糧的常規(guī)營養(yǎng)成分、糊化度和容重等。然后,選取10只藏獒成犬進(jìn)行為期12 d的飼喂,前5 d為預(yù)飼期,后7 d為試驗(yàn)期,對(duì)C1、C2組犬糧進(jìn)行適口性評(píng)定
②飼糧D1調(diào)質(zhì)溫度為96℃,飼糧D2調(diào)質(zhì)溫度為100℃。測(cè)定在這兩個(gè)不同調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的犬糧的常規(guī)營養(yǎng)成分、糊化度和容重等。然后,選取10只藏獒幼犬進(jìn)行為期12 d的飼喂,前5 d為預(yù)飼期,后7 d為試驗(yàn)期,對(duì)D1、D2組犬糧進(jìn)行適口性評(píng)定。
SSEP90型雙螺桿濕法膨化機(jī)(技術(shù)參數(shù):產(chǎn)量500~1 000 kg/h、主機(jī)功率55 kw、調(diào)質(zhì)器功率2.2 kw、喂料器功率0.75 kw、切刀電機(jī)功率2.2 kw)。
YYLZ-1.0圓盤式螺旋振動(dòng)干燥機(jī)(技術(shù)參數(shù):直徑1 000 mm,篩面層數(shù)6層,裝機(jī)功率1.5 kw)。
1.3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分的測(cè)定
水分測(cè)定:GB/T 6435-86;灰分測(cè)定:GB/T 6438-92;蛋白測(cè)定:GB/T 6432-94;磷測(cè)定:GB/6437-2002;鈣測(cè)定:GB/T 6436-2002;維生素A測(cè)定:GB/T 17817-1999;維生素D的測(cè)定:GB/T17818-2010;粗脂肪的測(cè)定:濾袋技術(shù)測(cè)定粗脂肪[1];粗纖維的測(cè)定:濾袋技術(shù)測(cè)定粗纖維[1]。
1.3.2 糊化度測(cè)定
通過測(cè)定加工過的樣品的葡萄糖釋放量與同一來源的全熟化樣品的葡萄糖釋放量之比值來直接表達(dá)淀粉糊化度[2]。
1.3.3 容重的測(cè)定
將顆粒、碎?;蚍鬯闋顟B(tài)的飼料(通過10目篩)徹底混勻仔細(xì)地放入1 000 ml的量筒內(nèi),直到正好達(dá)到1 000 ml刻度線為止。再將量筒內(nèi)樣品倒出稱重,以g/l為單位計(jì)算出樣品的容重[3]。
1.3.4 適口性評(píng)定
(1) 高溫后方鋼管再生混凝土柱表面氧化而呈現(xiàn)暗紅色,顏色變化主要與受熱溫度有關(guān),受再生粗骨料取代率的影響不大。
①試驗(yàn)動(dòng)物選取:試驗(yàn)動(dòng)物選取5~6月齡幼年藏獒10只,平均體重(36.13±3.12)kg;12~16月齡成年藏獒10只,平均體重(55.21±2.07)kg。
②適口性測(cè)定采用國際通用適口性比較測(cè)定方法“雙盆法”[4-6],分別設(shè)計(jì)2組對(duì)比試驗(yàn)(C1vs.C2;D1vs.D2)來評(píng)估藏獒成犬和藏獒幼犬對(duì)不同調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的飼糧的偏好。
試驗(yàn)過程中每只藏獒單獨(dú)飼養(yǎng)在2.7 m×3.5 m的犬舍,舍外有2.6 m×3.3 m活動(dòng)場(chǎng),均單欄飼養(yǎng)。每天06:00和18:00定時(shí)定量飼喂,每次采食時(shí)間30 min,提供飼糧總量為NRC(2006)推薦正常能量維持需要(MJ/d=0.54×BW0.75)的采食量的1.2倍,保證提供飼糧滿足試驗(yàn)犬的每日采食量。每組預(yù)飼期5 d,正式期7 d。每日8:30和18:30對(duì)犬舍進(jìn)行清掃和沖洗。
③試驗(yàn)過程中準(zhǔn)確稱量采食前后每個(gè)盆中的飼糧重量,記錄每天藏獒每種飼糧的采食量,并記錄每只藏獒對(duì)A、B兩種飼糧的首選飼糧。選擇兩相同的食盆,確定食盆對(duì)犬的選擇不產(chǎn)生影響。每天更換食盆的左右位置,以便排除試驗(yàn)犬對(duì)食盆位置的偏好。并且要保持兩盆之間距離在10 cm左右,使試驗(yàn)動(dòng)物能夠隨意選擇兩盆內(nèi)的飼糧,同時(shí)記錄首選飼糧后迅速離開,確保動(dòng)物采食期間無人為干涉,自由飲水。
④適口性喜好程度依據(jù)飼糧的采食率進(jìn)行評(píng)價(jià),采食率為0.5表示兩者沒有偏愛差異,采食率計(jì)算公式為:
采食率矯正系數(shù)計(jì)算公式為:采食率矯正系數(shù)=采食率-0.5。
常規(guī)營養(yǎng)成分、糊化度和容重測(cè)定的重復(fù)數(shù)為3,顆粒直徑與大小測(cè)定的重復(fù)數(shù)為10。測(cè)定值使用SAS 9.0統(tǒng)計(jì)軟件PROC MEANS過程進(jìn)行t檢驗(yàn),結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示,以P<0.05作為差異顯著性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
表1 不同調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的成犬犬糧的營養(yǎng)成分比較
表2 不同調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的幼犬犬糧的營養(yǎng)成分比較
由表1和表2可知,不同調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的飼糧相比(C1vs.C2;D1vs.D2),在96℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C1、D1)水分含量極顯著低于在100℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C2、D2)(P<0.01)。但是,在96 ℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C1、D1)的維生素含量高于100℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C2、D2)(P<0.01)。而調(diào)質(zhì)溫度對(duì)粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、鈣、磷和粗灰分的影響不顯著(P>0.05)。
表3 不同調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的犬糧的糊化度、容重及顆粒大小比較
由表3可知,在96℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C1、D1)糊化度極顯著高于在100℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C2、D2)(P<0.01)。但是,在96 ℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C1、D1)容重極顯著低于在100℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C2、D2)(P<0.01)。
表4 藏獒對(duì)不同調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的飼糧適口性的比較
由表4可知,無論對(duì)成犬還是幼犬而言,在96℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C1、D1)的采食率和作為首選飼糧的次數(shù)都明顯高于100℃調(diào)質(zhì)溫度下生產(chǎn)的飼糧(C2、D2)(P<0.000 1)。
在其它加工工藝參數(shù)不變的情況下,降低調(diào)質(zhì)溫度表明單位時(shí)間內(nèi)膨化機(jī)內(nèi)蒸汽添加量減少,同時(shí)水分含量也會(huì)下降。所以較低調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的犬糧的含水量比較高烘干溫度生產(chǎn)的犬糧低(P<0.01)。在擠壓膨化的過程中調(diào)質(zhì)溫度高達(dá)80~98℃;水分含量高達(dá)18%~27%。水分是微量元素發(fā)生氧化還原的介質(zhì),高濕的影響甚至大于高溫[7]。Michael[8]測(cè)定了VA在不同條件下貯存3個(gè)月的保存率,低溫低濕條件下是88%,高溫低濕條件下是86%,高溫高濕條件下是2%。所以調(diào)質(zhì)溫度下降時(shí),維生素含量升高(P<0.01)。
張翔等[9]研究表明,在擠壓膨化過程中蒸汽的添加量與糊化度存在著二次關(guān)系,其方程為Y=1.307X2+10.75X-6.78。而蒸汽添加量與調(diào)質(zhì)溫度呈正相關(guān),蒸汽添加量過低或過高(膨化機(jī)一定的轉(zhuǎn)速條件下)膨化機(jī)的擠壓力都不高,當(dāng)蒸汽添加量低于或高于一定值時(shí),腔內(nèi)的壓強(qiáng)都會(huì)降低,因此糊化度也會(huì)降低。在95℃時(shí)糊化度達(dá)到最大值,當(dāng)溫度大于95℃時(shí),糊化度的大小隨蒸汽添加量和調(diào)質(zhì)溫度的升高而減小。此結(jié)論與本試驗(yàn)的結(jié)果一致。
本試驗(yàn)中無論是成犬還是幼犬都對(duì)96℃調(diào)質(zhì)溫度生產(chǎn)的犬糧有明顯偏好,從本測(cè)定的指標(biāo)結(jié)果來看,犬喜歡糊化度較高的食物。對(duì)犬和貓消化的比較研究表明貓起源于完全肉食性動(dòng)物,而犬則是雜食性的。犬的胃由頭部和尾部?jī)刹糠纸M成,在暫時(shí)性儲(chǔ)存食物時(shí),胃的頭部會(huì)膨大,這種特征適合間隔時(shí)間較長(zhǎng)的分餐進(jìn)食[10]。所以我們只需要每天早晚對(duì)犬進(jìn)行飼喂,并且每次采食可以在30 min內(nèi)完成。犬的胃腔內(nèi)主要含有胃蛋白酶和脂肪酶,犬科動(dòng)物的整個(gè)胃部都能分泌脂肪酶[11]。這些因素決定了犬更喜好蛋白和脂肪含量高的食物,而不是淀粉類食物。所以,犬對(duì)淀粉的糊化度要求比家禽等動(dòng)物要高。在犬糧的生產(chǎn)過程中,淀粉含量一般在50%左右,而糊化度達(dá)到80%以上。Kvamme等[12]研究表明,擠壓膨化可以通過控制特定的機(jī)械能量水平(SME)來影響適口性。擠壓膨化處理中,能量的加入包括兩種主要形式:熱(蒸汽和水)和機(jī)械(主驅(qū)動(dòng)電機(jī))。機(jī)械能可以通過硬件工具如螺絲調(diào)整配置、模具結(jié)構(gòu)和擠壓膨化速度與額外的SME,來增加貓狗的適口性[12]。狗似乎更傾向于更熱加工的飼料[13]。加工的熱量增加,犬糧的適口性也增加。
①調(diào)質(zhì)溫度對(duì)粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、鈣、磷、灰分以及顆粒大小影響不顯著。
②調(diào)質(zhì)溫度96℃飼糧的水分含量和容重比調(diào)質(zhì)溫度100℃的飼糧低,而維生素含量和糊化度比它高。
③調(diào)質(zhì)溫度96℃的飼糧的適口性明顯優(yōu)于調(diào)質(zhì)溫度100℃的飼糧。