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如何用“取證飼料科學”(FFS)評估飼料顆粒質量

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陸政 - 与行业共成长 專區成員

kk 发表于 2019-11-3 10:28:09 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
隨著電子成像技術的創新與發展,取證飼料科學(FRENCH FEED SCIENCE,或簡稱FFS)應運而生。
什麽是FFS
FFS是一种使用高倍偏光电子显微镜对飼料颗粒外观及内部微观情况进行数字光学放大,并做成像分析的新方法。
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FFS方法的依據:
主要通過启动一个从发现到纠正问题的参考及交叉检验、比较数字成像、元数据分析的汇编系统,创建加工飼料的基准点平台,科学实用的将配方设计、飼料加工、畜牧生产三者连接起来。有助于了解飼料加工与畜禽健康之间的关系。
FFS方法的優勢:
通過FFS平台电子显微成像揭示了关于飼料颗粒质量的大量信息 從美拉德反應(賴氨酸與葡萄糖,麥芽糖,果糖,乳糖)來鑒定還原糖(阿馬多利化合物 Amadori compound)的存在,澱粉糊化程度和澱粉回生的存在等。
使企业更了解和清除飼料生产过程中的各种参数,包括各种原料的粒度、混合时间、蒸汽管理与调节、最佳调质时间、规模参数、理想颗粒尺寸和冷却管理,用于飼料加工中的生产制程管理及农场管理。
使复杂的飼料生产分析变得有章可循,有利于精益生产及成品品质提升。
在飼料行业的发展过程中,一直在寻求改善飼料颗粒质量的解决方案与降低飼料成本的可能性。FFS是一個全新的視角,具相當的參考價值。
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400倍電鏡下的玉米澱粉顆粒
制粒的難點在于調質!
主要是熟化淀粉,蒸汽调质是将水分和热量充分注入生澱粉顆粒中的唯一有效方案。良好的蒸汽压力、蒸汽添加量、调质混合效果及一定调质时间,是保证生淀粉糊化的必要条件。
飼料加工环节,需要了解不良加工对微观和宏观澱粉顆粒的影响,以避免营养的损失异常及生产性能的异常下降。
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同樣的配方,同樣的設備,因爲工藝處理的不同,生産的顆粒成品質量相差極大!
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未經處理,水分偏低的肉雞飼料颗粒(电显放大150倍)
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在混合機補1.2%水分同時添加1公斤DMX-7后的肉雞颗粒飼料(电显放大150倍)
通過FFS分析可进一步观察到反应物化合物是“变性淀粉”。当水分过低,调质熟化度差的情况下,物料经过蒸汽调节和颗粒压滤后,未完全溶解成糊化状态的澱粉顆粒会发生逆转,从而产生高度不可消化的抗性淀粉(与可消化的糊化淀粉相反)。在高达500倍偏振光學電子顯微鏡下,呈現出玻璃狀。
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未經處理,水分偏低的肉雞飼料颗粒(电显放大500倍)

而处理较好的飼料颗粒内部,玻璃化现象明显减少。见下图。
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在混合機補1.2%水分同時添加1公斤DMX-7后的肉雞颗粒飼料(电显放大500倍)
在大多数飼料加工实践中,我们观察到,在高温和水分不足的条件下,常发生具有非常破坏性的生物化学反应,该反应大大影响加工飼料质量,促进蛋白质和糖之间的非酶反应,称为美拉德反應(MR)或糖基化。還原糖(葡萄糖和蔗糖)的羰基與氨基酸的氨基(即赖氨酸、精氨酸和较小程度的组氨酸和色氨酸)反应,最终通過一系列的化学重排进行,形成美拉德反應产物(MRP),形成席夫堿和阿瑪多利化合物;從而導致高級糖基化終産物(AGES),如黑色素,导致加工飼料呈棕色。
美拉德反應”在飼料生产和加工中是一个整体与无法避免的部分
•     它对赖氨酸和飼料中的其他氨基酸等重要的养分产生不利的影响 – 这反应在成品飼料和原料中热能处理和储存所引发的
•     有一些证据证明美拉德所产生的副产品大大降低飼料中的蛋白质与氨基酸的可用性
我们要做到的是理想的、经良好加工的颗粒飼料------一種致密的(與有效澱粉/蛋白質聚合緊密的顆粒內結合)質量好的顆粒形式,無細顆粒,營養價值高(低美拉德反應),飼料价值高(适当熟化淀粉/蛋白質),且在後期生産中化學穩定。
如下圖:
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小结:飼料质量与飼料价值
•沒有有效的蒸汽調質和有效的澱粉蒸煮,直鏈澱粉可以可能會回生,變得比加熱前更難消化。
•物料在过环模时,与环模壁接触的物料,会发生强烈的剪切及摩擦,产生美拉德反應,会导致赖氨酸和精氨酸、乳糖、蔗糖等等热敏性原料的损失异常。
•生澱粉調質當會導致抗性澱粉的形成,即造成可消化碳水化合物的損失和能值的損失。
•蒸汽調節不當會大大影響蛋白質的消化吸收。
•損失部分熱敏性維生素和其他必要的微量營養素。
•在粘性能量日糧(小麦/大麦)中,使用过热蒸汽,可能增加飼料粘度。但纤维的溶解性会提高,而阻碍了小肠的营养吸收。
關鍵詞:
取证飼料科学、FFS、颗粒、飼料加工、电子成像、蒸汽、调质、美拉德反應。


李磊摘編自
中国粮油学会飼料分会2019年學術年會
暨“第一届全国飼料加工与质量安全学术研讨会”
2019 531~62 鄭州
作者:STEVEN AK GOH, DR.WILMOT SASINDRAN DASS, 陸政

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