飼料加工技術(shù)有助于酶活性回收率

制粒是影響飼料中酶活性的關(guān)鍵因素。一方面，高溫可以殺死飼料中的有害細(xì)菌；但另一方面，高溫也可能會(huì)破壞飼料中重要成分的營(yíng)養(yǎng)功效。因此，操作人員只能在很窄的溫度范圍內(nèi)對(duì)飼料進(jìn)行加熱處理，以確保制粒效果和酶的活性。

中圖分類(lèi)號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-0769（2015）02-0064-02

飼料生產(chǎn)商必須確保飼料的安全，這要求在飼料的加工中采用比以前更高的溫度對(duì)飼料進(jìn)行熱處理，特別在控制沙門(mén)氏菌上。但生產(chǎn)商還必須掌握好制粒參數(shù)，以確保添加劑的穩(wěn)定性，尤其是酶的穩(wěn)定性，制粒是顆粒飼料生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，會(huì)帶來(lái)酶活性損失的巨大風(fēng)險(xiǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，調(diào)質(zhì)設(shè)備起著重要的作用。Adisseo公司通過(guò)試驗(yàn)比較了各種調(diào)質(zhì)設(shè)備，包括單層或雙層式傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)器、加熱和機(jī)械處理設(shè)備（如擠壓器或膨脹器），以及采用各種操作參數(shù)，包括調(diào)質(zhì)時(shí)間、熱能和溫度（80 ℃～90 ℃）。該試驗(yàn)利用添加了NSP酶的飼料以及木聚糖酶活性保持目標(biāo)是1100 U/kg，在歐洲和亞洲的商用飼料廠中進(jìn)行。

如表1所示，在大多數(shù)情況下，木聚糖酶的活性達(dá)到了目標(biāo)值。但是，即使使用同類(lèi)型的設(shè)備，因加工參數(shù)不同，如調(diào)質(zhì)時(shí)間、制粒設(shè)備的特性、飼料的產(chǎn)量和冷卻，結(jié)果也各異。下文對(duì)這些結(jié)果的解釋源于文獻(xiàn)資料和本公司的技術(shù)專(zhuān)家。

1 調(diào)質(zhì)的影響

文獻(xiàn)資料表明，由于添加蒸汽，調(diào)質(zhì)溫度對(duì)制粒后的酶活性回收率有直接的影響。此外，由于包被效應(yīng)像“保險(xiǎn)絲”一樣，酶的失活不總是呈線(xiàn)性變化。試驗(yàn)表明，包被的木聚糖酶能耐受更高的溫度，但僅限于某一水平以下：以圖1為例，包被的木聚糖酶在高達(dá)85 ℃時(shí)能保持活性穩(wěn)定，但在溫度上升到95 ℃時(shí)活性損失35 %，超過(guò)了“保險(xiǎn)閾值”。

調(diào)質(zhì)時(shí)間也會(huì)影響酶活性的穩(wěn)定性。在一臺(tái)試行制粒機(jī)上進(jìn)行的試驗(yàn)表明，調(diào)質(zhì)時(shí)間由30 s延長(zhǎng)至15 min時(shí)，在75 ℃～95 ℃之間的任何溫度下，酶活性均會(huì)增加60 %的損失（圖2）。調(diào)質(zhì)時(shí)間越長(zhǎng)，酶活性的損失就越大。相同的飼料在不同溫度下經(jīng)過(guò)15 s或15 min的調(diào)質(zhì)，在每一種溫度下，與調(diào)質(zhì)時(shí)間為30 s時(shí)相比，調(diào)質(zhì)時(shí)間為15 min時(shí)飼料中酶的活性損失了60 %。

包被的酶還能耐受特殊的熱和機(jī)械處理（如擠壓和膨脹），但同樣只能在一定的范圍內(nèi)（表1，生產(chǎn)線(xiàn)5～7）。

2 制粒設(shè)備的影響

制粒設(shè)備的性能也會(huì)影響飼料中酶活性的回收率。如，增加壓縮比（環(huán)模長(zhǎng)度和直徑的比值，L/d）可以提高顆粒質(zhì)量，但也會(huì)增加飼料顆粒的最終溫度，從而導(dǎo)致飼料中酶較高的損失率。壓縮比以及生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量（t/h）會(huì)影響飼料在環(huán)模內(nèi)的滯留時(shí)間。法國(guó)Tecaliman研究所的研究表明，延長(zhǎng)飼料在制粒機(jī)環(huán)模內(nèi)的滯留時(shí)間會(huì)提高顆粒溫度，并可降低腸桿菌數(shù)量。但是酶會(huì)發(fā)生怎樣的變化？我們?cè)诳蛻?hù)飼料廠進(jìn)行的試驗(yàn)證明，當(dāng)使用兩條相同的制粒生產(chǎn)線(xiàn)和利用相同的設(shè)備、相同的產(chǎn)品和同一溫度時(shí)，木聚糖酶活性的回收率由79 %下降至21 %（表1，生產(chǎn)線(xiàn)3和4）。這兩條生產(chǎn)線(xiàn)的主要區(qū)別是由于環(huán)模磨損和壓輥間距的不同，導(dǎo)致用于飼料的制粒比能存在巨大差異，進(jìn)而引起飼料流速不同（14.9 t/h對(duì)11.2 t/h）。

最后，冷卻參數(shù)也會(huì)影響酶的活性。冷卻器設(shè)計(jì)（垂直氣流或逆流）和參數(shù)設(shè)定（風(fēng)速與冷卻時(shí)間相關(guān)）會(huì)影響酶活性的回收率，如生產(chǎn)線(xiàn)1和2的飼料中酶活性損失從13 %升至28 %。

3 兩個(gè)重要指標(biāo)

在所有會(huì)影響酶穩(wěn)定性的制粒參數(shù)中，有兩個(gè)重要的指標(biāo)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)：制粒前飼料溫度（表示酶耐熱性的一個(gè)良好指標(biāo)）和制粒比能（kWh/t）（表示制粒期間的酶活性損失）。此類(lèi)研究首先需要為每項(xiàng)試驗(yàn)準(zhǔn)備一套嚴(yán)格的操作規(guī)程和制定代表性樣本的系統(tǒng)收集方法（遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）。應(yīng)該指出的是，當(dāng)粉狀酶已達(dá)到飼料廠能確保其最大活性的使用極限時(shí)，液態(tài)酶可能是一個(gè)安全的選擇?！酢?/p>

參考文獻(xiàn) （略）

原題名：Understanding technology helps in enzyme recovery（英文）

原作者：Jér?meLamoine（法國(guó)Adisseo公司產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)家）