干燥加工家禽飼糧中受潮的谷物

　　

 

　　小麥干燥不只是簡單的避免變質(zhì)處理，所用加工方法也影響其可消化率。

　　惡劣天氣后收獲的十分潮濕的小麥，往往不適合人類食用。這種收獲條件常常導(dǎo)致發(fā)芽以及淀粉酶和蛋白酶含量的提高。這些酶含量變化可影響烘焙食品大小和降低面筋強(qiáng)度。因此，此類受損的小麥將被銷往動(dòng)物飼料原料市場(chǎng)。

　　小麥和其他谷物儲(chǔ)存要求水分含量約為14%，以確保穩(wěn)定和阻滯霉菌的生長。因此，如果收獲時(shí)谷物潮濕，進(jìn)行干燥處理是必須的。

　　霉變是個(gè)特別的難題，它不僅能耗費(fèi)植物養(yǎng)分，降低最終產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值，更嚴(yán)重的是，它還能產(chǎn)生霉菌毒素?fù)p害動(dòng)物健康，進(jìn)一步提高動(dòng)物生產(chǎn)成本。

　　動(dòng)物飼料使用的潮濕小麥通常經(jīng)過極端高溫快速干燥以降低生產(chǎn)成本，使用溫度可能高達(dá)100℃。通常，熱處理會(huì)不可逆的改變谷物結(jié)構(gòu)和組分。使用溫度范圍以及水分含量明確影響這種改變。

　　1 糊化

　　在存在過量水分的情況下，當(dāng)谷物被加熱越過臨界溫度時(shí)，天然淀粉顆粒開始吸收水分并膨脹，最終導(dǎo)致淀粉被“糊化”。這樣可以導(dǎo)致淀粉顆粒的溶解和半結(jié)晶結(jié)構(gòu)的破壞，但是這種情況在限制水分狀態(tài)下不易發(fā)生。在高水分狀態(tài)下，當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，小麥結(jié)晶結(jié)構(gòu)會(huì)消解。當(dāng)水分降低受到限制時(shí)，小麥結(jié)晶結(jié)構(gòu)消解則需要更多的能量。

　　當(dāng)谷物淀粉完全糊化時(shí)，體外的消化率會(huì)大大提高。淀粉溶解，淀粉酶作用位點(diǎn)增加。在某些情況下，淀粉糊化可以增加約一千倍的酶解率。在光學(xué)顯微鏡或偏振光下觀察淀粉顆粒可以檢測(cè)淀粉是否糊化。

　　所以，收獲潮濕谷物后進(jìn)行干燥加工，我們考慮到淀粉結(jié)構(gòu)變化了嗎？理想狀態(tài)下，干燥夏日收獲的小麥自然水分含量在14%。但是，幾乎所有的谷物糧食都需要一定程度的干燥加工處理。

　　實(shí)際上，谷物水分含量越高，由于容易堵塞機(jī)器導(dǎo)致越難以收割，所以，潮濕的谷物被迫推遲入倉，直至水分含量下降時(shí)，谷物才可以收割。

　　例如，在英國，收獲和經(jīng)過熱處理時(shí)谷物水分含量不太可能高于25%，一般推薦玉米水分含量在15%～19%，然而，通常情況下水分含量是在30%～40%。然而，一個(gè)典型的淀粉顆粒圖表明，為使淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)消解（在其糊化溫度下），含水量必須在50%以上。盡管剛從田地收獲的谷物含水量很高（高于30%），但當(dāng)干燥時(shí)熱處理溫度達(dá)到100℃時(shí)水分含量還是不夠的。這樣看來，只有谷物中淀粉在過量的水分下，才會(huì)失去結(jié)構(gòu)有序性，糊化，從而變得更易消化。因此，干燥谷物中的淀粉即便有，也是很少數(shù)量糊化。

　　應(yīng)該指出的是，絕大多數(shù)的家禽飼料經(jīng)歷了一系列的加工，包括干燥，如制粒、壓片和微粉化處理等，這些后期處理都會(huì)造成一定程度的糊化。

　　2 二次加工

　　然而，還需要考慮二次加工，對(duì)受不良收獲天氣影響的谷物進(jìn)行干熱處理，實(shí)際上可以改善淀粉結(jié)構(gòu)的結(jié)晶度，該加工過程幾乎是糊化反向結(jié)晶處理。這可能會(huì)導(dǎo)致熱加工過程中淀粉更耐消解，且不易受雛雞內(nèi)源性消化酶影響，這種“改善”的加工過程稱為退火。

　　退火通常被認(rèn)為是在高水分，僅低于淀粉糊化溫度條件下延時(shí)加熱。然而，它也被描述為更高條件的干熱加工。這些可表明，較高的干熱處理效果比55℃條件下緩慢干燥要好。因?yàn)?，在相同的初始水分條件下，長期較低溫度干燥比短期高溫更易使淀粉退火。

　　和淀粉相關(guān)的蛋白質(zhì)也會(huì)受到熱處理的影響。已有調(diào)查表明，在30℃～50℃的溫度不會(huì)引起某些變化。淀粉結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變，多數(shù)變化發(fā)生在蛋白組分上。

　　這些體外研究結(jié)果能轉(zhuǎn)移應(yīng)用到動(dòng)物飼養(yǎng)中去嗎？

　　有關(guān)受天氣影響的谷物干燥處理不應(yīng)該與應(yīng)用于動(dòng)物飼料中的谷物加工混淆，由于后者采用了極度高熱、壓力和后期進(jìn)行的蒸汽處理。研究發(fā)現(xiàn)，初始含水量為33%～38%的玉米進(jìn)行160℃熱處理不會(huì)影響其化學(xué)組分，但是研究未對(duì)理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。干燥溫度因玉米樣品不同而有所波動(dòng)。

　　3 熱處理

　　作者研究發(fā)現(xiàn)（未公開），相比初始水分含量在37%小麥，初始水分含量在27%的小麥在室溫或100℃下干燥后有高的淀粉消化率。相比室溫干燥，在100℃環(huán)境下干燥也可以改善淀粉消化率。然而，顯微鏡成像顯示淀粉完整性的改變不會(huì)導(dǎo)致對(duì)消化率的影響，這意味著可能涉及別的組分。

　　作者推測(cè)上述別的組分可能是與淀粉顆粒相關(guān)的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)易受熱處理和水分含量影響發(fā)生變化。

　　高溫干燥加工對(duì)家禽日糧中谷物營養(yǎng)品質(zhì)的影響似乎不是單一和確定的。利用顯微鏡觀察可以依據(jù)淀粉結(jié)構(gòu)完整性破壞情況確定消化率是否得到提高。一個(gè)潛在風(fēng)險(xiǎn)是干燥期間的退火可能會(huì)提高之后的糊化溫度。因此，該方法處理的飼料可能不容易消化。高溫干燥通過提高與淀粉有關(guān)的蛋白質(zhì)降解從而降低淀粉可消化性。這種效應(yīng)只能通過經(jīng)過蛋白質(zhì)的溶解度/恢復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，而非糊化溫度。因此，三個(gè)質(zhì)量參數(shù)-顯微鏡分析、糊化溫度和蛋白質(zhì)溶解度-對(duì)測(cè)定受干燥技術(shù)影響的谷物的營養(yǎng)價(jià)值是有用的。(來源:飼料廣角   作者：張慶麗 張志剛 王曉亮 譯)