不同顆粒飼料產(chǎn)品的RVA糊化特征研究

apple12151007

　　不同顆粒飼料產(chǎn)品的RVA糊化特征研究

　　董穎超* 李軍國(guó) 李俊 牛力斌

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所

　　顆粒飼料具有營(yíng)養(yǎng)全面、利用率高、避免動(dòng)物挑食、縮短采食時(shí)間、改善適口性、減少粉塵、防止飼料分級(jí)、便于運(yùn)輸?shù)蕊@著優(yōu)點(diǎn)[1]，因此顆粒飼料得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。飼料成分在制粒過程中存在著復(fù)雜的物理化學(xué)變化，其中，在水分和溫度作用下，淀粉顆粒吸水膨脹，直至破裂，成為粘性很大的糊狀物，該現(xiàn)象被稱為淀粉糊化[2]。飼料內(nèi)淀粉經(jīng)糊化后不僅有助于顆粒內(nèi)部的相互粘結(jié)，改善了制粒加工質(zhì)量，而且有助于提高動(dòng)物對(duì)淀粉的消化利用率。
　　RVA的工作原理是通過將產(chǎn)品復(fù)煮測(cè)量淀粉的轉(zhuǎn)化程度來分析熟化度，類似于實(shí)際生產(chǎn)線上的調(diào)質(zhì)機(jī)，可用于在線工藝控制、產(chǎn)品的開發(fā)、計(jì)量、輸送、故障排除和競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)品的分析。Ryu(1993)等人[3]通過分析擠壓膨化加工小麥面粉的糊化特性注意到RVA能迅速提供有關(guān)糊化過程的信息，可供擠壓機(jī)操作人員監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中的工藝條件并將其調(diào)整到最佳狀態(tài)。Whallen(1997)等人的研究[4]也證實(shí)RVA可用于測(cè)量各種膨化制品的熟化度。
　　本實(shí)驗(yàn)通過應(yīng)用快速粘度分析儀對(duì)目前市場(chǎng)上國(guó)內(nèi)知名飼料企業(yè)生產(chǎn)的飼料產(chǎn)品進(jìn)行RVA糊化特征的測(cè)定，得到了不同種類飼料的典型糊化特征曲線，通過深入分析淀粉糊化特性及糊化特征值，為預(yù)測(cè)顆粒飼料淀粉糊化度，優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)，深入了解顆粒飼料的特點(diǎn)及進(jìn)一步提高顆粒飼料加工品質(zhì)提供有價(jià)值的信息。
　　1.材料與方法
　　1.1材料與儀器
　　來自國(guó)內(nèi)三家知名飼料生產(chǎn)企業(yè)(DBN、ZD、MH)的乳豬料、肉中鴨、肉中雞。
　　樣品粉碎磨，Retsch ZM100,德國(guó)
　　60目標(biāo)準(zhǔn)篩，GB6004，浙江上虞東關(guān)儀器紗篩廠
　　電子天平，Sartorius BS400s 北京賽多利斯天平有限公司
　　快速粘度分析儀(Rapid Viscosity Analyzer)RVA-4,澳大利亞新港科學(xué)儀器公司。
　　1.2試驗(yàn)方法
　　將樣品經(jīng)粉碎磨粉碎后，過60目篩標(biāo)準(zhǔn)篩。糊化特性實(shí)驗(yàn)采用澳大利亞Newport快速粘度分析儀(Rapid Viscosity Analyser，RVA)測(cè)定飼料的淀粉糊化特性。準(zhǔn)確稱取一定量的樣品，加入到裝有25.0ml蒸餾水的鋁罐中，用旋轉(zhuǎn)槳充分?jǐn)嚢韬螅糜赗VA內(nèi)，最初10s以960r/min攪拌形成一致懸浮夜，再以160r/min的速度旋轉(zhuǎn)至測(cè)定結(jié)束。RVA初始溫度為35℃保持1min，然后以15℃/min提高到95℃，在95℃保持6min，再以30℃/min降至35℃保持7min，每樣品測(cè)定時(shí)間為20min。整個(gè)測(cè)定過程的溫度和轉(zhuǎn)速由Thermocline for windows軟件控制。使用快速粘度分析儀測(cè)試含淀粉樣品糊化特性獲得的糊化特性曲線如圖1，值得注意的是：測(cè)定不同樣品時(shí)，可通過加熱速度、測(cè)試時(shí)間等的改變以便獲得適合樣品特點(diǎn)的最佳特征曲線。圖中各特征值定義如下：
　　峰值粘度(Peak Viscosity，PV)：在加熱過程中出現(xiàn)的最高粘度值，以cP或RVA計(jì)。
　　糊化溫度(Pasting Temperature，PT)：在加熱過程中粘度值明顯增加的溫度，以℃計(jì)。
　　最低粘度(Holding Strength，HS)：冷卻過程中出現(xiàn)的最小粘度值，以cP或RVA計(jì)。
　　最終粘度(Final Viscosity，F(xiàn)V)：試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的試樣粘度值，以cP或RVA計(jì)。
　　衰減值(Breakdown)：峰值粘度與最低粘度的差值，以cP或RVA計(jì)。
　　回生值(Setback)：最終粘度與最低粘度的差值，以cP或RVA計(jì)。
　　上述粘度特征值由RVA配套的分析軟件測(cè)得。通過這些特征值可了解樣品中淀粉的粘度性質(zhì)。
　　圖1 典型的RVA糊化特征曲線與主要特征值
　　(圖中虛線為試樣的溫度變化曲線)
　　Figure 1 Starch pasting curve of Rapid Viscosity Analyzer
　　2.結(jié)果與分析
　　由于乳豬料、肉中鴨、肉中雞三品種是飼料企業(yè)最普遍生產(chǎn)的產(chǎn)品，本研究對(duì)來自國(guó)內(nèi)三家知名飼料生產(chǎn)企業(yè)(DBN、ZD、MH)的上述三種飼料產(chǎn)品進(jìn)行了比較分析。試驗(yàn)過程為配制濃度分別為14%飼料糊懸濁液，按照1.2試驗(yàn)方法應(yīng)用RVA測(cè)定粘度曲線，比較不同生產(chǎn)企業(yè)乳豬料、肉中鴨、肉中雞的糊化特性，結(jié)果見圖2、3、4。
　　圖2 不同生產(chǎn)企業(yè)乳豬料RVA淀粉糊化圖譜的比較
　　Figure 2 Comparision of RVA starch pasting curve among different manufactural corporation porket pellets
　　與ZD、MH相比較，來自DBN的飼料產(chǎn)品的糊化初始溫度較高，MH 01的峰值溫度最低，DBN、ZD的峰值溫度相差不大。MH的峰值粘度最低，僅為303.00cp，DBN 551t產(chǎn)品的回升值最大，該飼料產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性差，即離開生產(chǎn)線后的飼料顆粒，在冷卻過程中硬度變化最大。
　　圖3 不同生產(chǎn)企業(yè)肉中鴨RVA淀粉糊化圖譜的比較
　　Figure 3 Comparision of RVA starch pasting curve among different manufactural corporation duck pellets
　　由圖3可知，盡管不同飼料生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的RVA特征值之間存在較大差異，同一飼料品種的RVA曲線糊化曲線的變化趨勢(shì)大致相同。三家企業(yè)肉中鴨飼料的糊化溫度變化不大，與來自同一企業(yè)的乳豬料相比較，MH的肉中鴨的糊化程度較低。
　　圖4 不同生產(chǎn)企業(yè)肉中雞RVA淀粉糊化圖譜的比較
　　Figure 4 Comparision of RVA starch pasting curve among different manufactural corporation chicken pellets
　　三家企業(yè)肉中雞飼料的糊化初始溫度變化不大。DBN 112產(chǎn)品的峰值溫度較高，結(jié)合圖4可發(fā)現(xiàn)，MH的肉中鴨、肉中雞的糊化程度相差不大。
　　盡管飼料原料的來源不同，同類產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)要求是近似的，因此飼料成分相差不大。綜合三家企業(yè)三種不同類型飼料產(chǎn)品的試驗(yàn)結(jié)果說明來自MH企業(yè)的飼料產(chǎn)品糊化程度較高，在特征曲線上糊化峰值和最終糊化粘度最低?？鄢暳显喜煌瑏碓吹挠绊?，來自ZD、DBN兩家企業(yè)的產(chǎn)品的糊化特性可比性強(qiáng)，兩家企業(yè)的，尤其是來自DBN企業(yè)的，飼料產(chǎn)品糊化程度較低，其糊化峰值和最終糊化粘度較高，此兩家企業(yè)可通過適當(dāng)延長(zhǎng)調(diào)質(zhì)時(shí)間、提高調(diào)質(zhì)溫度的方法進(jìn)一步提高產(chǎn)品的糊化度。
　　3.結(jié)論
　　不同飼料生產(chǎn)企業(yè)同一飼料品種的RVA曲線糊化曲線的變化趨勢(shì)大致相同，但樣品的RVA特征值卻存在很大差異，說明不同飼料生產(chǎn)企業(yè)的飼料配方、生產(chǎn)工藝及飼料加工機(jī)械上的差異?；赗VA測(cè)試儀的工作原理是將產(chǎn)品復(fù)煮測(cè)量淀粉的轉(zhuǎn)化程度來分析熟化度，類似于實(shí)際生產(chǎn)線上的調(diào)質(zhì)機(jī)，可以通過大量實(shí)驗(yàn)優(yōu)化調(diào)質(zhì)機(jī)的控制參數(shù)，如調(diào)質(zhì)溫度、調(diào)質(zhì)時(shí)間，螺桿的剪切力等，作為一種理想工作環(huán)境，用于在線工藝控制，有較大的實(shí)際意義。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 王衛(wèi)國(guó),楊洋,左朝暉.水產(chǎn)膨化顆粒飼料的加工質(zhì)量分析.糧食與飼料工業(yè).2003,5:19-20
　　[2] 　甘景鎬,甘純現(xiàn),胡炳環(huán). 天然高分子化學(xué)[M]. 河北:高等教育出版社,1993 ,91
　　[3] Ryu, G. H., Neumann, P. E., Walker, C. E.. Pasting of wheat flour extrudates containing conventional baking ingredients. J. Food Sci.1993, 58 (3): 567-573
　　[4] Whalen, P. J., Bason, M. L., Booth, R. I. Walker C.E.. Measurement of extrusion effects by viscosity profile using the Rapid Visco Analyser. Cereal Foods World. 1997, 42(6):469-475

amypx

好資料
收藏啦

微生態(tài)岳陽(yáng)

現(xiàn)在要求飼料熟化。