宋婷婷 宋振帥 楊崇武 于培禮 楊在賓*
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,山東泰安271018;2.山東中谷飼料有限公司,山東濟(jì)南250000)
維生素是動物體維持正常生命活動所必需的微量營養(yǎng)成分,體內(nèi)合成不足或者合成量不足以滿足機(jī)體的需要,必須從飲食中獲得的一種有機(jī)化合物的統(tǒng)稱,在機(jī)體的新陳代謝、生長、發(fā)育、健康等過程中發(fā)揮著重要作用。如今,礦物質(zhì)維生素復(fù)合預(yù)混料廣泛使用,對維生素的補(bǔ)充越來越方便,只需要在能量蛋白飼料中按比例加入一定量的預(yù)混料,經(jīng)飼料加工即可制成全價(jià)配合料或者顆粒飼料[1-2],再進(jìn)行投喂即可,但是畜禽的維生素缺乏癥卻時(shí)有發(fā)生。調(diào)制過程中的溫度、水分、壓力和時(shí)間,以及制粒過程中的溫度、壓力等過程都會造成維生素的損失[3],造成營養(yǎng)成分的流失。本文以肉雞顆粒飼料為研究對象,旨在研究飼料制作過程對配合飼料中維生素存留率的影響。
復(fù)合維生素:中谷有限公司提供。
肉雞硬顆粒飼料:山東鳳祥集團(tuán)提供。玉米-餅粕型日糧。其他養(yǎng)分和維生素,符合肉雞階段標(biāo)準(zhǔn)。
試驗(yàn)分2種料型:粉料和硬顆粒飼料;研究調(diào)質(zhì)、制粒、冷卻等對維生素活性的影響。配合飼料配方和營養(yǎng)水平見表1。
試驗(yàn)樣品制備在山東鳳祥集團(tuán)的飼料廠進(jìn)行,試驗(yàn)所用的肉雞復(fù)合維生素預(yù)混料由濟(jì)南中谷有限公司提供。在試驗(yàn)開始之前清空料倉,將整條生產(chǎn)線清掃干凈,從混合機(jī)投入原料開始到全部飼料冷卻為止,作為一次試驗(yàn)全過程,在整個過程中分4個點(diǎn)(混合后、調(diào)質(zhì)后、制粒后、冷卻后)進(jìn)行樣品制備,每種雞飼料重復(fù)取5次樣品,將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品分析。制粒參數(shù)見表2。
表1 配合飼料配方組成和營養(yǎng)水平
表2 飼料加工過程工藝參數(shù)
①維生素測定:2 種日糧(肉小雞和肉大雞)粉料、調(diào)制后、制粒后、冷卻后配合飼料中6種維生素含量(維生素A、維生素D、維生素E、維生素K、VB1、VB2)。每次每個樣本3 個重復(fù)測定。通過高效液相色譜法按照國家標(biāo)準(zhǔn)測定樣品中維生素的含量,VA測定按照GB/T 17817—2010,VD 測定按照GB/T 17818—2010,VE 測定按照GB/T 17812—2008,VK 測定 按 照GB/T 18872—2002,VB1測 定 按 照GB/T 14700—2002,VB2測定按照GB/T 14701—2002。
②營養(yǎng)成分測定:按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定,飼料中的粗蛋白測定按照GB/T 6432—94,飼料中鈣的測定按照GB/T 6436—2002,飼料中磷的測定按照GB/T 6437—2002,飼料中粗灰分的測定按照GB/T6438—2007。
③物理指標(biāo)測定:水分按照GB/T 6435—2006,硬度測定由專門硬度儀測定,通常求其平均數(shù)(N)=顆粒承受壓力(P)/樣品顆粒數(shù)(n)。容重比是顆粒飼料單位體積的重量指標(biāo),通常用平均密度(D)(g/l)=質(zhì)量(M)/體積(V)表示。含粉率,是顆粒飼料表面附有粉狀物的質(zhì)量指標(biāo),把一定重量的顆粒飼料置入不能通過的套篩網(wǎng)上,由搖篩機(jī)在規(guī)定時(shí)間里搖動過篩,然后再稱重篩網(wǎng)上的顆粒飼料,含粉率=[過篩前后飼料重量差值(g)×100]/過篩前飼料重量值(g)。
④料溫:在取樣現(xiàn)場用溫度計(jì)對剛?cè)〕龅臉悠愤M(jìn)行測定。
⑤制粒特性:顆粒特性:溫度(粉料、調(diào)制、制粒、冷卻后);水分含量(粉料、調(diào)制、制粒、冷卻后);硬度;粉化率(%)等。每次每個樣本3個重復(fù)測定。
⑥常規(guī)成分測定:2種日糧(肉小雞和肉大雞)粉料、調(diào)制后、制粒后、冷卻后常規(guī)成分(粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、鈣、磷);每次每個樣本3個重復(fù)測定。
數(shù)據(jù)處理采用SAS9.1 的ANOVA 進(jìn)行方差分析,并用Duncan's 法進(jìn)行多重比較,P<0.05 為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。
表3 可見,顆粒飼料制作過程中調(diào)制、制粒、冷卻極顯著降低了肉小雞配合飼料中VA、VD、VE 和VK 的含量(P<0.01),冷卻后VB2的含量顯著降低(P<0.05);調(diào)制、制粒、冷卻后肉大雞配合飼料中VA、VD、VE 含量極顯著降低(P<0.01),制粒、冷卻后VB2含量降低(P<0.05)。各過程對肉小雞配合飼料VB1含量和肉大雞配合飼料VK、VB1含量影響不顯著(P>0.05)。
表3 顆粒飼料制作過程對肉雞飼料維生素含量的影響
顆粒飼料制作過程對肉雞飼料維生素存留率的影響分析見表4和圖1、圖2。肉小雞和肉大雞配合飼料顆粒制作過程中維生素的損失在調(diào)制后最嚴(yán)重,除肉小雞配合飼料VE 存留率為90.18%、VB1的存留率分別為98.37%和94.17%外,其他維生素存留率均在90%以下。而制粒和冷卻過程中肉雞配合飼料維生素素?fù)p失較小,除VA 在肉小雞飼料制粒過程中留存率為90.11%,其它維生素存留率均在93%以上。因此,調(diào)制過程比制粒和冷卻對肉雞顆粒飼料維生素的損失嚴(yán)重。
表4 顆粒飼料制作肉雞飼料維生素存留率的影響(%)
圖1 肉小雞顆粒飼料維生素存留率變化
圖2 肉大雞顆粒飼料維生素存留率變化
顆粒飼料制作過程對肉雞飼料特性的影響見表5。肉雞配合飼料在顆粒制作過程中冷卻后的水分含量略低于混合后,而調(diào)制和制粒過程中的水分含量變化不大。飼料容重在調(diào)制過程中略低于混合、制粒和冷卻等階段。該飼料硬度和粉化率基本保持不變。
表5 顆粒飼料制作對飼料特性的影響
表6可見,調(diào)制和制粒后的肉雞配合飼料干物質(zhì)和有機(jī)物含量低于混合和冷卻后,而粗蛋白、鈣和磷含量各制作過程基本保持不變。
表6 顆粒飼料制作對營養(yǎng)特性的影響
由于維生素自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),容易受到水分、溫度等外界因素的影響,從而導(dǎo)致活性下降甚至喪失等問題。研究指出,預(yù)混合、調(diào)制以及制粒等加工環(huán)節(jié),目的是對飼料中淀粉蛋白質(zhì)等成分分布和消化情況進(jìn)行改善,但是由于維生素微量和易破壞的特點(diǎn),使得這些加工方法均對維生素造成一定程度的破壞[4-7]。單胃動物體內(nèi)不能合成維生素,需要從飼料中攝取,將飼料進(jìn)行加工,一方面可以提高飼料原料的利用率,另一方面也能損失部分維生素,并對其造成一定的破壞[8]。
Anderson指出,飼料中維生素的保留率與飼料加工條件相關(guān),隨著干燥溫度由90 ℃升高到150 ℃,飼料維生素E 的保留率降低8%[9]。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,肉小雞和肉大雞配合飼料顆粒制作過程中維生素的損失在調(diào)制后最為嚴(yán)重。維生素屬熱敏性飼料添加劑,調(diào)制溫度的高低直接影響維生素的保留率[10]。在調(diào)制過程中的高溫處理以及長時(shí)間的擠壓所產(chǎn)生的強(qiáng)大的壓力,使得飼料與??滓约帮暳吓c飼料之間產(chǎn)生劇烈的摩擦,導(dǎo)致溫度急劇上升,從而使維生素活性降低[11]。Lewis 等[12]研究了調(diào)制溫度及時(shí)間對維生素的保留率的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)調(diào)制溫度對維生素的保留率呈顯著性,88 ℃維生素保留率顯著低于77 ℃。Michael[13]通過研究不同制粒工藝參數(shù)下維生素的保存率發(fā)現(xiàn),隨著制粒溫度的上升和制粒時(shí)間的延長,各種維生素的存留量隨之下降,其中維生素E、抗壞血酸、亞硫酸氫鈉甲萘醌復(fù)合物、亞硫酸二甲嘧啶甲萘醌、鹽酸硫胺下降較為顯著。楊紅軍等[14]曾在文中指出,提高制粒溫度或延長制粒時(shí)間會增強(qiáng)氧化還原反應(yīng),從而加劇維生素的損失。嚴(yán)芳芳等[15]研究發(fā)現(xiàn)制粒工藝中維生素C晶體損失率達(dá)71%,其中調(diào)制工段維生素?fù)p失率最高,與我們的研究結(jié)果一致。調(diào)制過程中的高溫高濕環(huán)境促進(jìn)維生素的氧化還原反應(yīng),從而導(dǎo)致調(diào)制過程比制粒和冷卻對肉雞顆粒飼料維生素的損失嚴(yán)重。
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,飼料水分含量在調(diào)制后最高,這可能與飼料淀粉糊化度有關(guān)。隨著調(diào)制溫度的升高,進(jìn)入制粒倉中的物料水分含量逐漸升高,淀粉和蛋白質(zhì)在水熱的作用下,逐漸變性,黏度不斷增加,進(jìn)而提高了顆粒飼料的穩(wěn)定性(PDI)[16]。研究發(fā)現(xiàn),調(diào)制制粒過程使物料溫度、水分增加,淀粉糊化,使形成的顆粒飼料結(jié)構(gòu)致密、穩(wěn)定性好,糊化度越高,顆粒飼料硬度越高[17]。
調(diào)制和制粒等過程溫度高且水分含量大,使得蛋白質(zhì)變性,有研究顯示,動物對變性蛋白質(zhì)的消化率有所提高[18]。程譯鋒等[19]研究報(bào)道,調(diào)制使飼料蛋白質(zhì)體外消化率增加9%~12%,制粒會使其進(jìn)一步增加2%~3%。顆粒飼料制作過程中,促進(jìn)蛋白變性,提高蛋白質(zhì)的體外消化率,但是對其總量影響不大。研究發(fā)現(xiàn),隨著調(diào)制溫度的升高還原糖含量極顯著降低[17,20]。制粒對礦物質(zhì)微量元素影響研究很少, 一般認(rèn)為礦物質(zhì)的利用率不受加工工藝的影響[21]。
4.1 肉雞配合飼料顆粒制作過程中調(diào)制、制粒、冷卻過程能夠降低維生素含量,其中調(diào)制過程的影響最大。
4.2 冷卻降低了肉雞配合飼料水分含量和料溫,調(diào)制則降低了容重。調(diào)制和制粒后的肉雞配合飼料干物質(zhì)和有機(jī)物含量低于混合和冷卻后,而粗蛋白、鈣和磷含量各制作過程基本保持不變。