体外消化范文

体外消化范文（精选3篇）

体外消化 第1篇

1材料与方法

1.1麦秸及试验牛

等比例提取收获不久的多个未知品种的麦秸共计100 kg,待用; 南阳黄牛1头,体重约350 kg,已安装瘤胃瘘管。

1.2主要仪器

定氮仪( 型号为KJELTEC 2200) ,购自福斯分析仪器公司; 牛瘤胃瘘管( 型号为ANSCITECH RC 7. 5 cm) ,购自武汉市科立博器材有限公司; 二氧化碳恒温培养箱( 型号为RC05000T - 5 - VCD) ,购自Asheville NC USA; 恒温干燥箱( 型号为101 - 2 - H) , 购自上海跃进医疗机器厂; p H酸度计,购自意大利HANNA公司; 真空泵,驻马店市动物疫病预防控制中心提供。

1.3主要试剂

硫酸铜、硫酸钾、硫酸、2% 硼酸溶液、甲基红 - 溴甲酚绿混合指示液、30% 氢氧化钠溶液、0. 025 mol/L硫酸标准溶液、缓冲液等,均为市售分析纯; 25% 氨水,购自某化工厂。

1.4方法

1. 4. 1麦秸处理将100 kg麦秸人工混匀提取10 kg,铡切成约3 mm后留取1 kg作为对照组,测定其粗蛋白和水分含量; 将余下的90 kg麦秸分为液氨组和氨水组,选择地势高燥、平坦、向阳、背风的地方, 铺好2块足够厚、足够大的无毒聚乙烯薄膜,将麦秸分别整齐地堆放在塑料薄膜上,然后将薄膜拢起,将封口留在偏向一侧处,待液氨或氨水注入完毕后扎紧密封。

1. 4. 2麦秸氨化1) 液氨组。按麦秸干物质4% 的量将液氨注入,立即扎紧密封,在18 ~ 29 ℃ 下氨化3周。然后打开塑料薄膜,晾晒3 d,从中提取10 kg, 铡切为约3 mm后留取1 kg作为液氨组。

2) 氨水组。以上述液氨量推算25% 氨水的用量,从上部将氨水均匀注入,立即密封,在18 ~ 29 ℃ 下氨化3周,然后打开塑料薄膜,晾晒3 d,从中提取10 kg,铡切为约3 mm后留取1 kg作为氨水组。

1. 4. 3瘤胃液收集对已安装瘤胃瘘管的黄牛给予优质干草自由采食,并提供2 kg红糖水饲喂2 h后采集瘤胃液。具体操作步骤: 准备好各种器具后保定已装有瘤胃瘘管的黄牛,将集样瓶连接于真空采样装置,启动真空泵,打开瘤胃瘘管盖,将采样头通过瘘管插入瘤胃食糜中,并使采样头浸入液相部分,使瘤胃液沿导管流入集样瓶。移动采样头以便采集不同部位的瘤胃液,将采样头拔出后关闭真空泵,将过滤后的瘤胃液与缓冲液按1∶2混匀。

1. 4. 4体外消化取对照组、液氨组、氨水组麦秸各3份,每份0. 5 g。每份样品加入50 m L瘤胃液,在二氧化碳恒温培养箱中39 ℃孵育24 h。孵育后每个样品用预先恒重的古氏坩埚过滤,在100 ℃ 下干燥12 h,测定体外消化后干物质失重,每组取3个重复的平均值,过滤前用酸度计测定液体样本的p H值。

2结果(见表1)与分析

%

注: 粗蛋白含量以干物质计; 同行数据肩标字母不同表示差异显( P < 0. 05) ,相同表示差异不显著( P > 0. 05) 。

从表1可以看出: 对照组、液氨组、氨水组麦秸干物质含量分别为89. 6% 、90. 7% 、88. 6% ; 粗蛋白含量由3. 4% 分别提高到9. 3% 和10. 6% ,液氨组、氨水组与对照组间差异极显著( P < 0. 01) ; 干物质消化率由14. 1% 分别提高到33. 7% 和34. 8% ,液氨组、氨水组与对照组间差异极显著( P < 0. 01) 。

3讨论与结论

本试验中,液氨组、氨水组间粗蛋白含量及干物质消化率的差异或许是由于氨水氨化时水分含量高, 更容易锁住氨的原因; 而液氨组、氨水组与对照组干物质消化率的巨大差异,可能是由于氨化破坏了木质素与纤维素、半纤维素间的致密连接的缘故。

麦秸经液氨、氨水氨化后可以明显提高其粗蛋白含量和干物质消化率; 液氨氨化能够改善麦秸对于反刍家畜的利用效能,相对氨水氨化操作方便、简单易行; 但具体生产实践中是否可行,最终取决于氨的价格和替换的饲料原料的价格。

体外消化 第2篇

蛋白质消化率是指人体从蛋白质中吸收的氮占摄入氮的比值, 反映了食物蛋白质被消化酶分解、吸收的程度, 在对蛋白质的质量进行评价时, 应该对其消化率进行测定和分析, 这对全面评价食物营养具重要的意义[2]。体外消化率的测定是利用消化酶对营养物质进行体外消化, 从而模拟体内消化的过程。体外消化率的测定, 不但可以直接表现出蛋白质营养价值, 还可以反映蛋白质在体内消化和吸收的情况。因此在对猪血球蛋白粉的质量评价中, 对其消化率的检测和分析很重要。

本试验利用胃蛋白酶在体外对饲料用喷雾干燥血球蛋白粉进行消化, 再将未酶解的残渣进行过滤、洗涤、干燥, 进而测定残渣中的粗蛋白含量。同时, 测定未酶解的试样的粗蛋白含量、酶液的蛋白质含量及空白样的蛋白质含量, 从而计算出血球蛋白粉的体外消化率。

1 材料与方法

1.1 材料

1) 血球蛋白粉。NP-90饲料用喷雾干燥血球蛋白粉由淮北恩彼饲料有限公司生产。

2) 试剂。胃蛋白酶由上海华兴生化试剂有限公司生产;盐酸、五水硫酸铜和硫酸钠均由上海博和精细化学品有限公司生产;丙酮由济南来汇化工实业有限公司生产。

3) 仪器。恒温摇床由上海世平实验设备有限公司生产;分析天平由上海青海仪器有限公司生产;KDN型蛋白测定仪由上海纤检仪器有限公司生产;消化炉由上海纤检仪器有限公司生产。

1.2 方法

1) 胃蛋白酶溶液的配制。将6.1 m L浓盐酸稀释至1 000 m L水中, 加热至43℃, 加入2 g活性为1∶10 000的生化级胃蛋白酶, 缓慢搅拌, 直至溶解。

2) 胃蛋白酶消化。称取1.000 0 g (精确至0.000 1) NP-90饲料用喷雾干燥血球蛋白粉于250m L磨口瓶中, 加入150 m L新配制的并预热至43℃的胃蛋白酶溶液, 确保样品完全被胃蛋白酶溶液浸泡, 将磨口瓶放在43℃恒温摇床上, 匀速震荡反应16 h。

3) 消化残渣处理。将磨口瓶从水浴锅中取出, 呈45°放置, 让残渣沉淀15 min以上, 随后在铺有滤纸的布氏漏斗上抽滤, 使磨口瓶内壁的残渣完全流到滤纸上;再将磨口瓶用15 m L的丙酮洗涤2～3次, 当过滤完成后, 再用15 m L丙酮冲洗滤纸2次并抽干;小心将滤纸取出, 无损地放入凯式烧瓶中, 并置于105℃干燥箱中烘干。

4) 消化与蒸馏。分别准确称量滤纸和残渣的重量, 并将残渣放入消化瓶中, 另取1.000 0 g (精确至0.000 1) 喷雾干燥血球蛋白粉放入消化瓶作为空白组;每个消化瓶加入6.4 g催化剂 (0.4 g五水硫酸铜, 6.0 g硫酸钠均为化学纯, 研碎混匀) 与12m L浓硫酸, 将消化瓶置于消化炉上, 加热至420℃消化至透明的蓝绿色, 之后于500℃消化2 h;然后取下消化瓶, 冷却10 min, 加入50 m L蒸馏水, 静置20 min, 将消化瓶中的消化液定容至200 m L容量瓶;吸取10 m L稀释液于消化瓶中, 将消化瓶置于定氮仪上。

5) 定氮。取25 m L硼酸于250 m L锥形瓶中, 加入2滴混合指示剂, 将冷凝管的末端放入溶液中;向消化瓶中加入50 m L氢氧化钠溶液, 进行蒸馏;当蒸馏液约100 m L时, 降下锥形瓶, 使冷凝管末端离开液面, 继续蒸馏1 min, 用蒸馏水冲洗冷凝管末端后结束蒸馏。

6) 滴定。用配制好的标准盐酸溶液 (参考GB/T601-2002) 滴定吸收液, 滴定终点溶液由蓝绿色变为灰红色。

为保证试验的严谨及数据的可信, 分别取5组不同批号的样品进行检测, 编号分别为1、2、3、4和5。

1.3 数据处理

其中:

A酶消化的血球蛋白粉溶液消耗盐酸体积, m L;

B未经酶消化的血球蛋白粉溶液消耗盐酸体积, m L;

C空白酶液消耗盐酸体积, mL;

D空白样消耗盐酸体积, mL。

2 结果与分析

NP-90饲料用喷雾干燥血球蛋白粉体外消化率测定的结果, 如表1所示。

%

由表1可得出, NP-90饲料用喷雾干燥血球蛋白粉的平均粗蛋白含量为92.849 1%, 蛋白质的平均消化率为97.886 6%。

3 讨论

本试验利用过滤法 (参考GB/T 17811-2008) 对喷雾干燥血球蛋白粉进行测定, 试验表明NP-90饲料用喷雾干燥血球蛋白粉不仅蛋白含量高达90%以上, 而且蛋白质的体外消化率高达95%以上。

本次试验中所取试样均为喷雾干燥血球蛋白粉成品, 未经任何分样筛筛分过, 能真实地表现出此产品的消化率。饲料用喷雾干燥血球蛋白粉消化率较高的原因可能有以下2个方面:喷雾干燥血球蛋白粉颗粒小, 单位质量样品与酶液的接触面积大[3];血球蛋白粉经过独特的工艺使其细胞膜破碎, 极大地提高了水溶性、消化率和吸收率[4]。

虽然蛋白质体外消化率无法反映动物体内消化吸收的真实情况[5], 但是该指标可以作为体内消化数值的参考;对蛋白质体内营养的价值进行预测, 也可以作为与其他饲料用喷雾干燥血球蛋白粉质量好坏的对比。因此, 本试验也能够反映出NP-90饲料用喷雾干燥血球蛋白粉中蛋白质含量丰富, 且易于消化和吸收, 是一种高品质的动物蛋白质原料。

参考文献

[1]张全生, 于群莲.喷雾干燥血浆蛋白粉和血球蛋白粉在生猪生产中的应用进展[J].饲养饲料, 2011 (10) :46-49.

[2]孙敏杰, 木泰华.蛋白质消化率测定方法的研究进展[J].食品工艺科技, 2011 (2) :383-385.

[3]张丽英, 王燕华, 隋连敏.动物性饲料体外蛋白质消化率测定的关键控制点[J].饲料工业, 2005, 26 (19) :31-32.

[4]孙亚楠, 朱建峰, 牛瑞华.血球蛋白粉的质量评定方法[J].饲料与畜牧, 2010 (10) :17-18.

体外消化 第3篇

饲料的营养价值可以用其可消化性衡量,一般用干物质、蛋白质、氨基酸等的消化率来衡量动物对饲料的消化率。研究饲料消化率的方法有体内法和体外法。在优化饲料配方和工艺时,常用体外法测定饲料消化率,以体外消化率的大小认定为饲料的可消化性。蛋白质的体外消化率的测定,已有国家标准《动物蛋白质饲料消化率的测定胃蛋白酶法》,但是此标准只适用于所有动物性蛋白质饲料的测定,不适用于植物性蛋白质或混合饲料消化率的的测定。一般认为,动物对糊化淀粉的消化能力比生淀粉的高,淀粉的糊化程度用糊化度表示。糊化度越高,可以认为淀粉的可消化性越高。

本文主要从物料水分含量、喂料速度、螺杆转速和机筒温度4个方面,研究膨化参数对饲料的淀粉糊化度、蛋白质体外消化率的影响。

1 材料与设备

试验饲料:试验采用的饲料配方原料组成见表1[6]。

试验试剂:试验所用试剂均为分析纯。

试验设备:AB104N电子分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);分样筛(浙江上虞市五四纱筛厂);高速万能粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司);数显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司);DSHZ300多用途恒温水浴振荡器(江苏太仓市试验设备厂);数显鼓风干燥箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂);9FQ20型高速锤式粉碎机(北京燕京牧机公司二厂);HJJ20型螺带混合机(无锡中亚粮机厂);LNK872型多功能快速消化器(江苏省宜兴市科教仪器研究所);凯氏定氮蒸馏装置(江苏省宜兴市科教仪器研究所);紫外可见分光光度计(上海尤妮柯仪器有限公司);DS32型双螺杆挤压机(济南赛信膨化设备有限公司)。

2 检测方法

2.1 饲料水分含量的测定

采用烘干恒重法(GB 6435-86)[7]。

2.2 饲料淀粉糊化度的测定

采用β-淀粉酶法测定[7]。

2.3 饲料蛋白质体外消化率的测定

参照王卫国等[8]的方法,并根据试验调整。

2.3.1 胃蛋白酶最适用量的选择

胃蛋白酶活力为3 000 IU/g。称取0.5 g饲料(精确到0.000 1 g)于三角瓶中,加入不同胃蛋白酶浓度(2,3,4 mg/mL),pH 3.0的0.05 mol/L的HCl-KCl缓冲液20 mL。在40 ℃台式恒温摇床上培养3 h。过滤,多次冲洗残留物,用凯氏定氮法测定残留物的蛋白质含量,计算饲料蛋白质消化率。确定出胃蛋白酶的最适用量为3 mg/mL,见表2。

2.3.2 胰蛋白酶最适用量的选择

胰蛋白酶活力为2 500 IU/mg。称取0.5 g饲料(精确到0.000 1 g)于三角瓶中,先用胃蛋白酶浓度为3 mg/mL的HCl-KCl缓冲液处理3 h后,用浓度适宜的HCl溶液和NaOH溶液调节三角瓶内容物pH为6.8±0.2,再加入不同胰蛋白酶浓度(0.004,0.006,0.008 mg/mL),pH 6.8的0.05 mol/L的KH2PO4-NaOH缓冲液10 mL,继续培养3 h。过滤,多次冲洗残留物,用凯氏定氮法测定残留物的蛋白质含量,计算饲料蛋白质消化率。综合考虑消化率和酶浓度,确定胰蛋白酶的最适用量为0.004 mg/mL,见表3。

2.3.3 胃蛋白酶-胰蛋白酶复合处理法的离体消化程序

(1)称取0.5 g饲料(精确到0.000 1 g)3份,分别置于250 mL带盖三角瓶中(每个样品3个平行试验)。(2)准确称取2.000 0 g胃蛋白酶(精确到0.000 1 g)于1 000 mL,0.05 mol/L,pH 1.4的HCl-KCl缓冲液中,45 ℃以下加热溶解,使用前配制。(3)准确称取0.004 0 g胰蛋白酶(精确到0.000 2 g)于1 000 mL,0.05 mol/L,pH 6.8的KH2PO4-NaOH缓冲液中,放入冰箱中备用(温度4～6 ℃)。(4)用移液管吸取20 mL的HCl-KCl-胃蛋白酶于三角瓶中。将三角瓶置于37 ℃台式恒温摇床中,以其温度达到37.0 ℃开始计时,以适当摇速振荡3 h。(5)取下三角瓶,用浓度适宜的HCl溶液和NaOH溶液调节胃蛋白酶处理后的消化液,使其pH=6.8±0.2。然后用移液管吸取10 mL的KH2PO4-NaOH-胰蛋白酶于三角瓶中。继续在37.0 ℃下振荡培养3 h。(6)抽滤消化液,并用蒸馏水反复冲洗培养用的三角瓶(3～5 次),将洗液加入消化液中抽滤,用洗瓶多次冲洗滤渣。将滤渣(含滤纸)放入65 ℃烘箱中烘干1 h。(7)用凯氏定氮法测定滤渣的含氮量,计算消化率。(8)不加入样品,按上述各步骤进行,测定胃蛋白酶-胰蛋白酶复合处理空白试验的含氮量,测定样品的含氮量扣除此空白值。

2.3.4 计算方法

粗蛋白体外消化率undefined

式中:a样品的粗蛋白含量;b经胃蛋白酶-胰蛋白酶消化后滤渣的粗蛋白含量(扣除消化空白的3个样品测值的平均值)。

3 试验方法

3.1 膨化工艺

工艺顺序:原料粉碎筛分配料混合调质膨化干燥冷却成品。膨化工艺要求饲料原料粉碎粒度较小,本试验为全部通过0.300 mm筛孔,一般的细粉碎或微粉碎工艺就能达到。

3.2 膨化试验

受条件限制,选定模孔直径固定在3.0 mm,此模孔直径在一般膨化工艺常用。为研究物料水分含量、喂料速度、螺杆转速和机筒温度对膨化饲料营养特性的影响,饲料膨化后在烘箱中60 ℃烘干到水分11%～12%,四分法取样,膨化颗粒饲料粉碎到全部通过0.300 mm筛孔,测定淀粉糊化度、蛋白质体外消化率。

4 结果与讨论

4.1 物料水分含量的影响

通过混合时加入不同水分,调质时调节蒸汽流量和时间,使调质后饲料水分成梯度,实测:16.92%、20.25%、23.14%、25.86%、28.76%和31.73%,温度:85～90 ℃。喂料速度:30 r/min,螺杆转速:150 r/min,机筒温度(进料段中间段出料段):90 ℃105 ℃120 ℃。

4.1.1 物料水分含量对淀粉糊化度的影响

淀粉糊化度随物料水分含量变化的情况如图1所示。随着水分含量的增大,淀粉糊化度先增加较快,之后保持一定的高水平,而水分过高时,糊化度又有下降的趋势。

淀粉的糊化受温度和水分的相互影响。在高温低水分条件下,淀粉无法充分熔融,不利于淀粉的糊化。随着水分含量的增加,淀粉分子吸水膨胀程度增大,糊化度提高。水分含量过高,减弱饲料与螺杆之间的剪切作用,饲料在膨化腔内的停留时间变短,阻碍淀粉糊化度的提高。

膨化前饲料入机水分的调节,有加水和加蒸汽2种方法。不使用蒸汽的,饲料的水分通常在18%以下,称干法膨化;使用蒸汽的,饲料水分通常在18%～25%,甚至更高,称湿法膨化[9]。金征宇[10]做了冷水和蒸汽调节不同水分的对比实验,发现虽然随水分升高,二者的糊化度都上升,但是水分相近时,蒸汽调节比冷水调节的产量高,电耗低。谢正军等[11]也指出,在湿法膨化时,调质的能量占膨化能量的一半以上,大为减轻了膨化腔内机械能的投入和消耗。为了提高产量和膨化设备的使用寿命,膨化前饲料水分应通过蒸汽调节。

4.1.2 物料水分含量对蛋白质体外消化率的影响

蛋白质体外消化率随物料水分含量变化的情况如图2所示。蛋白质体外消化率随物料水分增加的变化与淀粉糊化度的变化相似。

protein digestibility

蛋白质体外消化率随水分升高而增加,可能是提高水分含量可以减少美拉德反应的程度,提高蛋白质消化率[12],也有可能是水分促进蛋白质的热变性,使同样温度下,蛋白质变性更充分[13]。干蛋白对热变性是非常稳定的,在干燥状态下,蛋白质具有静止的结构,或者说多肽链的移动受到限制。当水分含量增加时,水合作用以及部分水穿透蛋白质结构的空洞表面,二者共同导致蛋白质的肿胀。蛋白质的肿胀提高了多肽链的移动性和柔性。当加热时,在动力学上,柔性结构比干燥状态下更容易发生水合作用,于是造成较低的变性温度。若水分含量过高,使饲料受剪切摩擦作用减小,在膨化腔内停留时间变短,则可能降低蛋白质的变性程度。

4.2 喂料速度的影响

喂料速度(r/min)分别为:10、20、30、40、50和60,对应的喂料量(g/min)分别是:58.82、116.28、185.19、243.90、294.12和370.37。物料水分含量26%(调质后,温度约86 ℃),螺杆转速:150 r/min,机筒温度(进料段中间段出料段):90 ℃105 ℃120 ℃。

4.2.1 喂料速度对淀粉糊化度的影响

淀粉糊化度随喂料速度变化的情况如图3所示。随着喂料速度增加,淀粉糊化度增加,但增加幅度较小。当喂料速度较小时,物料在机筒内不能形成稳定的物料流,受剪切和挤压作用较小,淀粉糊化度较低。随着喂料速度增加,增强了螺杆对饲料的剪切和挤压作用,虽然也会减小饲料的停留时间,但前者作用更明显,总体上淀粉糊化度小幅度提高。

4.2.2 喂料速度对蛋白质体外消化率的影响

蛋白质体外消化率随喂料速度变化的情况如图4所示。随着喂料速度增加,蛋白质体外消化率增加,但增加幅度较小,变化规律与淀粉糊化度的相似。当喂料速度较小时,物料在机筒内不能形成稳定的物料流,受剪切和挤压的作用较小;随着喂料速度增加,增强了螺杆对饲料的剪切和挤压作用,虽然同时也会减小饲料的停留时间,但前者作用更明显,总体上蛋白质体变性程度增大,表现为体外消化率小幅度提高。

4.3 螺杆转速的影响

螺杆转速(r/min)分别为:50、100、150、200、250和300。物料水分含量26%(调质后,温度约86 ℃),喂料速度:30 r/min,机筒温度(进料段中间段出料段):90 ℃105 ℃120 ℃。

4.3.1 螺杆转速对淀粉糊化度的影响

淀粉糊化度随螺杆转速变化的情况如图5所示。随着螺杆转速的增加,淀粉糊化度先较快增加,150 r/min后增加减缓。

剪切作用可通过对淀粉的结构进行机械破裂而引起糊化,在较低水分下,物料有较高的粘滞性,螺杆的旋转会造成大量的剪切应力,这种剪切应力的存在会缓和低水分蒸煮的糊化抑制效应,从而使糊化度增大[14]。然而,并不是螺杆转速越大,糊化度就越大。螺杆转速的增加也使物料的停留时间减少,物料受剪切和摩擦作用的程度会减小,从而不利于淀粉糊化。试验中,虽然停留时间减小不有利于淀粉的糊化,但是剪切力增大对淀粉糊化的作用较大,总体上表现为淀粉的糊化度随螺杆转速的增加而增大,并出现增大速度的变化。

螺杆转速增加使饲料受到的剪切力增大,有利于促进淀粉的糊化,也会使其降解。王宁等[15]的研究表明,在高压缩比条件下,螺杆转速较大时,强大的剪切作用将使已经充分溶胀的淀粉颗粒过度剪切,不但会使其糊化,还会使其降解,导致糊化度的下降。但是,根据糊化度的测定方法可以知道,糊化度实际上是指物料原有的糊化淀粉与物料完全熟化后糊化淀粉的比值,这一比例关系应该与淀粉含量没有关系。所以,淀粉降解导致糊化度下降的说法值得讨论。

4.3.2 螺杆转速对蛋白质体外消化率的影响

蛋白质体外消化率随螺杆转速变化的情况如图6所示。蛋白质体外消化率的变化趋势与淀粉糊化度相似,200 r/min后消化率增加减缓。虽然停留时间减小不利于蛋白质的变性,但是剪切力增大促进蛋白质变性的作用更明显,总体上蛋白质体外消化率仍随螺杆转速的增加而提高,并出现增大速度的变化。

4.4 机筒温度的影响

机筒温度(进料段中间段出料段)分别为:90 ℃90 ℃90 ℃、90 ℃90 ℃105 ℃、90 ℃105 ℃120 ℃、90 ℃120 ℃135 ℃、90 ℃135 ℃150 ℃和90 ℃150 ℃165 ℃,物料水分含量26%(调质后,温度约86 ℃),喂料速度:30 r/min,螺杆转速:150 r/min。

4.4.1 机筒温度对淀粉糊化度的影响

淀粉糊化度随机筒温度变化的情况,如图7所示。机筒温度对淀粉糊化度的影响较大。淀粉糊化度随机筒温度的增加先快速升高,120 ℃后趋于平缓,保持在较高水平。可能是受饲料在膨化腔内的时间的限制,使120 ℃后糊化度不能随温度升高继续增加。

淀粉在膨化过程中的糊化是在低水分条件下进行的。当温度提高时,分子能量增加,淀粉团粒间的氢键被破坏,糊化反应的速度加快,在短时间内就可获得较高的糊化度[14]。在膨化过程中,淀粉分子发生糊化的同时,也会发生降解,分子内的1,3-糖苷键断裂,生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖以及麦芽糊精等低分子量的产物[15]。随机筒温度的升高,淀粉分子的糊化度增加。机筒温度过高时,淀粉分子的降解程度增大,使能够糊化的淀粉含量减少[16]。即使淀粉全部糊化,但是淀粉含量的减少还是在一定程度上可能降低其粘合饲料组分的能力,所以应该避免淀粉的降解。王宁等[17]报道,在挤压蒸煮过程中,螺杆转速过高带来的过度剪切力可导致淀粉分子降解,长时间的高温加热也可使之降解,这种降解作用既可以发生在挤压机的套筒中,也能发生于模头内。

4.4.2 机筒温度对蛋白质体外消化率的影响

蛋白质体外消化率随机筒温度变化的情况,如图8所示。机筒温度对蛋白质体外消化率的影响较大。温度低于135 ℃,蛋白质体外消化率随机筒温度升高而增大;温度高于135 ℃,则随机筒温度升高而下降;升高和下降速度相似。很可能是由于温度超过135 ℃时,饲料中氨基化合物(蛋白质或氨基酸)和羰基化合物(还原糖、脂质以及由此而来的醛、酮、多酚、抗坏血酸、类固醇等)之间发生美拉德反应的程度加剧,虽然同时也使蛋白质变性,使其更容易被酶消化,但前者的作用更明显,故总体表现为消化率下降。而135 ℃以下的高温,使蛋白质变性逐步充分,同时美拉德反应程度较小,总体表现为消化率上升。

兰云贤等[18]的综述中报道,室温条件下氨基与羰基共存时都会引起美拉德反应,60 ℃以上美拉德反应速度加剧。在有游离还原糖存在的条件下,应避免对饲料的过度加热。为了保证饲料的蛋白质有较高的利用率,应该尽量避免美拉德反应的发生。

4.5 膨化参数的确定

综合以上结果,本试验所用饲料的适宜膨化条件是:物料水分含量26%～30%,喂料速度30～60 r/min,螺杆转速150～250 r/min,机筒中间段和出料段温度分别为105～120 ℃和120～135 ℃。此条件下饲料的淀粉糊化度在90%～92%,蛋白质体外消化率在90%～92%。