玉米粉和膨化玉米粉的營養(yǎng)分析(下）

wawp · 發(fā)表于 2010-11-11 11:29:52

4.1膨化工藝

玉米膨化是在水分、熱、機(jī)械剪切及壓力差的綜合作用下的淀粉糊化過程。當(dāng)物料與蒸汽和水混合時，淀粉的非結(jié)晶區(qū)開始吸水膨脹，通過膨化腔時，迅速升高的溫度及螺旋葉片的揉捏使淀粉加速吸水，晶體結(jié)構(gòu)開始解體、氫鍵斷裂，膨脹的淀粉粒開始破裂，變成一種粘稠的熔融體，在出口處由于瞬間的壓力降，水分閃蒸使大量的膨脹淀粉粒崩解，淀粉糊化。高溫、高壓及機(jī)械剪切使擠壓膨化比其他加工方式產(chǎn)生的淀粉糊化更徹底，淀粉糊化度隨調(diào)制器溫度預(yù)壓力的控制而表化。一般膨化腔內(nèi)溫度可控制在100℃～180℃，壓力可控制在5～10kg/cm，糊化度可達(dá)80～100%，與常規(guī)的煮熟工藝相比，能使植物細(xì)胞壁破裂，淀粉鏈更短從而更有效地提高消化率。

影響玉米膨化度的因素比較多，主要是水分、膨化溫度、膨化壓差及腔內(nèi)機(jī)械剪切力，這也是目前膨化工藝可以控制的幾個因素。

4.2膨化后營養(yǎng)成分的變化

通過實(shí)測結(jié)果可知膨化后的玉米的水分降低，說明玉米膨化后體積增大，質(zhì)地疏松，這種變化促使谷物有較強(qiáng)的吸水力，有利于可溶性成分的溶出，在膨化前后玉米微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，在膨化前成緊密有序的結(jié)合態(tài)，膨化后則成松散無序結(jié)構(gòu)，這種變化為酶的作用提供了更大的工作面積，空間位阻減小，有利于原料的利用。

經(jīng)膨化后，玉米中蛋白質(zhì)含量增加，這主要是水分減少,干物質(zhì)增加所致。膨化過程中蛋白質(zhì)發(fā)生降解，大分子被切斷成小分子而轉(zhuǎn)化為氨基酸，提高了畜禽對蛋白質(zhì)的消化和吸收能力，由于玉米中蛋白質(zhì)含量低，故其作用甚微。

玉米膨化后，粗脂肪含量減少，這是以為積壓膨化過程中，脂肪與直鏈淀粉結(jié)合成淀粉脂絡(luò)合物[6]，但經(jīng)過膨化后的直鏈淀粉已被破壞，結(jié)合的脂在高溫、高壓下也被蒸發(fā)，所以，玉米經(jīng)膨化后脂肪含量下降，使產(chǎn)品變得酥脆，并放出焦香味，提高了適口性。

玉米粉中鈣的含量極低，磷含量相對鈣較高，但有50%～60%為植酸磷，對于單胃動物來說，即使膨化后，這些植酸鱗仍然是不能很好被利用的。

4.3 膨化對玉米容重和淀粉糊化度的影響

膨化玉米有兩個方面的要求，即熟化度和膨化度。

飼料用膨化玉米，最重要的是要求熟化（亦即糊化度）。至于膨化，是淀粉顆粒破裂、水分閃蒸的必然結(jié)果，一般以物料容重來表征膨化度的大小。因此，膨化玉米要求有一定的熟化度和膨化度，分別用淀粉糊化度和物料容重來衡量。

淀粉糊化度用淀粉葡萄糖苷酶法測定，物料容重則可用容重計(jì)測得。熟化度和膨化度是相互關(guān)聯(lián)的，熟化度高不一定膨化度就高，而膨化度高相應(yīng)的熟化度會高。對于大多數(shù)飼料企業(yè)，不具備測量糊化度的條件，但容重則很容易測得，而通過容重反映的熟化度也比較準(zhǔn)確。因此，容重就成為目前飼料企業(yè)評價膨化玉米的重要指標(biāo)。

本試驗(yàn)測定了不同調(diào)質(zhì)條件下的產(chǎn)品,根據(jù)終產(chǎn)品的水份、容重、淀粉糊化度的差別可分為三種不同的產(chǎn)品：

4.3.1 低膨化度產(chǎn)品

容重>0.5kg/L,一般采用低溫膨化，80～120ºC左右，成品水分較高，糊化度能做到60～80%，離乳后期仔豬可用，也可用于多維和酶制劑包被工藝。

4.3.2 中等膨化度產(chǎn)品

容重0.3～0.5kg/L，溫度100～150ºC左右，成品水分8～10%，糊化度能做到90%以上，用于乳豬料，貉、狐及水貂等特種動物飼料，及水產(chǎn)飼料。

4.3.3 高膨化度產(chǎn)品

容重0.1～0.3 kg/L,溫度在140～170ºC或更高，成品水分4～8%，可完全糊化，一般采用干法膨化，用于復(fù)合磷脂粉中載體，及鑄造工業(yè)、涂料工業(yè)。

4.4影響玉米淀粉糊化度的因素

膨化工藝中影響玉米淀粉糊化度的因素主要有: 調(diào)質(zhì)過程中的最高溫度、原料最初的水分含量、玉米的粒度、在加熱過程中壓力的大小、玉米加熱時間的長短、玉米加熱時間的長短等等。

4.4.1 調(diào)質(zhì)過程中的最高溫度

4.4.2 原料最初的水分含量

4.4.3 玉米的粒度

4.4.4 在加熱過程中壓力的大小

4.4.5 玉米加熱時間的長短

目前的膨化工藝由干法和濕法兩種。不同廠家應(yīng)根據(jù)自身的條件，通過實(shí)際操作來確定。

4.5膨化對病原微生物的殺滅作用

膨化過程中，在高溫、高壓作用下，沙門氏菌、大腸桿菌等有害菌全部殺死，從而降低了畜禽疾病的發(fā)生率。本試驗(yàn)由于條件的限制沒進(jìn)行這方面得試驗(yàn)，但此類報(bào)道較多[]。

5 結(jié)論

5.1通過對玉米膨化前后的概略營養(yǎng)成分的實(shí)測分析表明：膨化使玉米干物質(zhì)含量有明顯的增加，由86.71%提高到91.70%,提高了5.76%(91.7-86.71/86.71)。膨化顯著增加了玉米的能量濃度。

5.2 由于水分降低，干物質(zhì)提高，因此除粗脂肪外的成分（粗蛋白質(zhì)、粗灰分、粗纖維素、無氮浸出物等）含量均有不同程度的提高。粗脂肪減少的原因是由于脂肪與直鏈淀粉結(jié)合成淀粉脂絡(luò)合物的緣故，此結(jié)果與Sadeep Bhatnaga等報(bào)道一致[]。

5.3不同調(diào)質(zhì)條件下的產(chǎn)品,水分、容重、淀粉糊化度均有一定的差別,飼料廠家可根據(jù)市場的需求,采取不同的調(diào)制條件的生產(chǎn)工藝參數(shù)生產(chǎn)低膨化度、中等膨化和高膨化度的膨化玉米

5.4由于水分對膨化玉米影響非常顯著，在同一溫度下，水分不同出來的產(chǎn)品膨化度也有差異，水分越低，膨化度越高，直接反映在產(chǎn)品容重上。在同一水分下，膨化度要求越高，膨化溫度升高，電耗增加，產(chǎn)量下降。因此，需要根據(jù)自己的產(chǎn)品要求，確定適宜的膨化度，對一般飼料用膨化玉米，首先要保證足夠的熟化度，以中等膨化度為宜。過度膨化，不僅導(dǎo)致設(shè)備效率低下，還會產(chǎn)生一些抗酶消化的類似木質(zhì)素的物質(zhì)，使得膨化產(chǎn)品的淀粉含量下降或纖維量上升，從而降低動物對淀粉的消化吸收。

5.5目前國內(nèi)膨化玉米應(yīng)用的主要在以下幾方面：

乳豬料:乳豬料中含有60％或以上的玉米成分，最理想的是將所有玉米成分全部膨化，但會導(dǎo)致生產(chǎn)成本急劇升高。常規(guī)的做法是將半數(shù)玉米成分經(jīng)中等膨化，然后與其它組份（豆粕也要膨化）一起造粒，配方中淀粉的糊化度一般在60～80％。當(dāng)然也可將全部玉米成分經(jīng)低度膨化，可達(dá)同樣效果，而膨化生產(chǎn)工序的效率會比較高。目前國內(nèi)的眾多乳豬飼料產(chǎn)品中均使用膨化玉米。

特種動物飼料:近幾年貉、狐及水貂等特種動物養(yǎng)殖在國內(nèi)發(fā)展很快，主要在東北及華北地區(qū)。為保證淀粉類物質(zhì)的消化吸收率，特種動物傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式是把料蒸熟飼喂，效率低下，無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模飼養(yǎng)。當(dāng)采用膨化玉米后，飼喂前只需把料浸泡30分鐘即可，節(jié)省大量人力物力，提高了效率。現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)基本都采用膨化玉米糊化度要求90％以上，而且產(chǎn)品要求細(xì)粉，比乳豬料所用的膨化玉米要求略高。

水產(chǎn)飼料:主要用于蝦料和鰻魚料。

其它工業(yè)用原：將玉米粉高度膨化后用作復(fù)合磷脂粉載體，或?qū)⒂衩酌撈っ撆吆蟾叨扰蚧瞥刹煌潭鹊摩?淀粉，可用于食品工業(yè)、鑄造工業(yè)及涂料工業(yè)等。