■方 鵬 楊 潔 陳 嘯 孔丹丹 呂 芳 岳 巖 王紅英
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京100083)
小麥?zhǔn)俏覈钪匾募Z食作物,種植面積和產(chǎn)量?jī)H次于水稻,位居第二位[1]。長期以來,我國畜牧業(yè)采用的是玉米-豆粕型日糧配方,玉米是最主要的能量飼料來源,很少使用小麥作為飼料原料。但是近年來,隨著玉米工業(yè)用量不斷增加,飼用玉米用量日趨減少,價(jià)格持續(xù)上揚(yáng),使得飼料生產(chǎn)成本增加[2-4]。而小麥產(chǎn)量高,價(jià)格穩(wěn)定且低廉,因此小麥在畜禽飼料中替代玉米作為部分能量飼料應(yīng)用變得越來越廣泛。
我國在飼用小麥的開發(fā)方面具有較大的前景,開發(fā)小麥作為畜禽的能量飼料有一定的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[5],因此有必要對(duì)小麥在飼料加工上的一系列理化特性進(jìn)行研究。小麥粉的營養(yǎng)組分、物理特性、糊化特性及熱特性等理化性質(zhì)會(huì)對(duì)飼料加工的各個(gè)環(huán)節(jié),如粉碎、配料、混合、調(diào)質(zhì)、制粒、冷卻等產(chǎn)生不同程度的影響。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同品種小麥粉的營養(yǎng)組分、物理特性、糊化特性及熱特性參數(shù),這些數(shù)據(jù)可以用來優(yōu)化加工過程各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝參數(shù),并對(duì)改善飼料顆粒成型特性和飼料適口性提供理論依據(jù)。
小麥粉的摩擦特性包括休止角、滑動(dòng)摩擦角、內(nèi)摩擦角等[6],這些參數(shù)的大小會(huì)影響小麥粉在飼料設(shè)備中的流動(dòng)情況,進(jìn)而影響加工速度和加工質(zhì)量。國內(nèi)外對(duì)糧食摩擦特性的研究主要集中于作物籽粒,而對(duì)糧食粉體的摩擦特性研究較少[7]。本文測(cè)定了51個(gè)不同小麥品種在兩種粉碎粒度(1.5 mm、2.0 mm)下的摩擦特性參數(shù)。農(nóng)業(yè)物料的熱特性參數(shù)主要包括比熱、熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散系數(shù)。比熱是指單位質(zhì)量物料溫度每升高(或降低)1℃所增加(或減少)的能量,是飼料加工中調(diào)質(zhì)制粒、冷卻過程中傳熱計(jì)算的重要參數(shù)[8]。熱導(dǎo)率是預(yù)測(cè)熱加工過程中導(dǎo)熱速度的一個(gè)重要熱特性參數(shù),只有知道物料的熱導(dǎo)率才能預(yù)測(cè)熱加工的速度,了解物料內(nèi)部的溫度分布[9]。研究不同品種小麥的熱特性參數(shù),可以掌握不同品種小麥的傳熱特性規(guī)律,進(jìn)而可以有效控制調(diào)質(zhì)過程中熱量的高效供給[10],實(shí)現(xiàn)加工過程的高效率、低能耗。同時(shí),實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的小麥熱特性數(shù)據(jù)可以用來指導(dǎo)飼料生產(chǎn)中調(diào)質(zhì)器、冷卻器的設(shè)計(jì)及加工工藝參數(shù)的優(yōu)化。小麥淀粉的糊化特性是衡量小麥淀粉品質(zhì)最重要的指標(biāo),并且與食品品質(zhì)密切相關(guān)[11-12]。小麥作為飼料原料,其糊化特性也會(huì)對(duì)飼料加工過程及飼料產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響。用來研究淀粉糊化特性的儀器主要有德國的BrabenderE型黏度儀和澳大利亞公司的快速黏度儀(RVA),后者由于所需樣品量少(3~4 g)、省時(shí)、穩(wěn)定性好、易操作,應(yīng)用較為廣泛[13-14],因此一般用RVA黏度特性來反映淀粉的糊化特性。本試驗(yàn)測(cè)定了51個(gè)不同品種小麥樣品的RVA黏度特性參數(shù),包括峰值粘度、低谷黏度、衰減值、最終黏度、回升值。
本研究建立了不同品種不同產(chǎn)地小麥營養(yǎng)組分、物理特性、熱特性、糊化特性參數(shù)的數(shù)據(jù)庫,本文對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了差異性分析,為飼料加工技術(shù)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)及技術(shù)支撐。
1.1 主要材料
本研究共采集全國7個(gè)省市59個(gè)小麥樣品,分別為河南25個(gè)、山東15個(gè)、河北12個(gè)、新疆4個(gè)、內(nèi)蒙古1個(gè)、北京1個(gè)及上海1個(gè),共有51個(gè)不同小麥品種。取回的樣品用高速萬能粉碎機(jī)粉碎后過兩種孔徑(1.5 mm和2.0 mm)的篩片篩選后保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
1.2.1 小麥營養(yǎng)成分測(cè)定
實(shí)驗(yàn)儀器:近紅外分析儀(Infraxact Lab)。
實(shí)驗(yàn)方法:樣品的分樣檢驗(yàn)遵循國家標(biāo)準(zhǔn)GB5491的相關(guān)規(guī)定。儀器經(jīng)預(yù)熱和自檢模式后,取適量(不少于樣品杯二分之一的容積)小麥樣品,放入分析儀內(nèi)進(jìn)行測(cè)定,記錄數(shù)據(jù),將第一次測(cè)定后的樣品與待測(cè)樣品混合均勻,進(jìn)行第二次取樣測(cè)定,記錄數(shù)據(jù)。
1.2.2 小麥水分測(cè)定
實(shí)驗(yàn)儀器:電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(PHG-9240A);電子天平(0.01g)(PL2002)。
實(shí)驗(yàn)方法:參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21305-2007進(jìn)行測(cè)定[15]。
1.2.3 小麥容重測(cè)定
實(shí)驗(yàn)儀器:GHCS-1000型谷物容重器,鄭州中谷科技有限公司。
實(shí)驗(yàn)方法:參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5498-2013進(jìn)行測(cè)定[16]。
1.2.4 小麥粉平均粒徑及顆粒表面積測(cè)定
實(shí)驗(yàn)儀器:十四層標(biāo)準(zhǔn)篩(GB/T6003.1-1997)、拍擊式振篩機(jī)(PZJ-5A)。
實(shí)驗(yàn)方法:采用十四層篩法[17]測(cè)定粉碎后小麥粉的對(duì)數(shù)幾何平均粒徑。將100 g小麥粉樣品放在篩組的最上層,然后使用拍擊式振篩機(jī)使篩組振動(dòng)10 min,振動(dòng)完成后分別稱量并記錄各層篩上物料的質(zhì)量。并按式(1)計(jì)算小麥的對(duì)數(shù)幾何平均粒徑。
式中:Dgw——對(duì)數(shù)幾何平均直徑(μm);
di——第i層篩的篩孔直徑(μm);
di+1——比第i層篩孔大的相鄰篩子的篩孔直徑(μm);
Wi——第i層篩子上物料的質(zhì)量(g)。
分別對(duì)粒徑為1.5 mm和2.0 mm的樣品進(jìn)行測(cè)量。
1.2.5 小麥粉休止角測(cè)定
休止角是指物料堆積層的自由斜面與水平面所形成的最大角,又稱堆積角。散粒體物料的休止角越小,說明摩擦力越小,流動(dòng)性越好。本實(shí)驗(yàn)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5262—1985中規(guī)定的注入法原理,采用自主研發(fā)的休止角測(cè)定裝置進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)驗(yàn)儀器:基于Kansas State University推薦方法所制作的休止角測(cè)定裝置[17],如圖1所示。
圖1 休止角測(cè)定裝置
實(shí)驗(yàn)方法:將小麥粉緩慢添加至空間狹長的長方形容器內(nèi)形成截面接近三角形的堆積體,待堆積體形狀穩(wěn)定后停止添加,然后在截面的輪廓線上找到斜率最大的點(diǎn),以該點(diǎn)為切點(diǎn)做直線與輪廓線相切,此切線與水平線的夾角即為物料的休止角。
1.2.6 小麥粉摩擦系數(shù)測(cè)定
滑動(dòng)摩擦角是衡量散粒體物料散落性能的重要指標(biāo),表示每個(gè)物料顆粒與斜面材料間的摩擦特性,與物流含水率、粒徑、顆粒外殼特性、接觸材料表面特性有關(guān)[18]。
實(shí)驗(yàn)儀器:基于斜面儀法自主研制的測(cè)定摩擦角的斜面儀裝置[7],如圖2所示,電子天平(0.01 g)(PL2002)。
實(shí)驗(yàn)方法:將小麥粉平鋪在斜面儀的平板上,形成薄薄的一層,緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)搖桿,逐漸增加平板的傾斜度。當(dāng)物料開始下滑或者有下滑的趨勢(shì)時(shí),停止轉(zhuǎn)動(dòng),記錄平板的傾斜角度α,即為物料的滑動(dòng)摩擦角,其正切值就是物料的摩擦系數(shù)。
圖2 斜面儀裝置
1.2.7 小麥粉熱導(dǎo)率和導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)定
實(shí)驗(yàn)儀器:KD2 Pro熱特性分析儀:美國,Decagon公司。
實(shí)驗(yàn)方法:將被測(cè)樣品置于直徑25 mm、高35 mm的小燒杯內(nèi),裝滿后壓實(shí)。并用封口膜和保鮮膜將燒杯口密封。將長30 mm、直徑1.28 mm、間距6 mm的SH-1探針垂直插入樣品中,加熱絲提供一定的熱量,熱電偶不斷測(cè)量溫度的變化。經(jīng)過2 min后,讀取儀器顯示屏上的熱導(dǎo)率與導(dǎo)溫系數(shù)數(shù)值。每個(gè)樣品至少進(jìn)行3次試驗(yàn),取3次試驗(yàn)平均值作為最終結(jié)果。
1.2.8 小麥粉糊化特性測(cè)定
實(shí)驗(yàn)儀器:快速黏度分析儀(RVA);恒溫鼓風(fēng)干燥箱(PHG-9240A);高速萬能粉碎機(jī)(FW100);電子天平(0.000 1g)(PL2002)。
實(shí)驗(yàn)方法:參照RVA使用手冊(cè)進(jìn)行測(cè)定。主要步驟如下:①開啟RVA,預(yù)熱30 min;②量取(25.0±0.1)ml蒸餾水,移入新樣品筒中;③稱量(3.50±0.01)g的小麥粉(按14%濕基校正以稱取相應(yīng)的樣品量),并轉(zhuǎn)移到樣品筒內(nèi)的水面上;④將攪拌器置于樣品筒中并用攪拌器槳葉在試樣中上下劇烈攪動(dòng)10次,若在水面上仍有團(tuán)塊或粘附攪拌器槳葉上,可重復(fù)此步操作;⑤將攪拌器插入樣品筒中并將樣品筒插接到儀器上,按下塔帽,選定STD-1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定程序進(jìn)行測(cè)定;通常,在測(cè)試開始時(shí)采用高速(960 r/min)混合10 s,使試樣充分混勻。然后,在較低的測(cè)量速度(160 r/min)下進(jìn)行測(cè)試;⑥導(dǎo)出系統(tǒng)直接生成的試驗(yàn)報(bào)告,包括5個(gè)黏度特征值:峰值黏度(Peak viscosity,PV)、低谷黏度(Trough viscosity,TV)、衰減值(Breakdown viscosity,BV)、最終黏度(Fi?nal viscosity,F(xiàn)V)、回升值(Setback viscosity,SV)。
1.2.9 小麥熱特性參數(shù)測(cè)定
實(shí)驗(yàn)儀器:DSC-60型差示掃描熱量?jī)x,日本,島津公司。
實(shí)驗(yàn)方法:先用兩個(gè)空白坩堝在25℃保持5 min,然后以10℃/min的速度升溫到130℃,在此溫度條件下保持10 min獲得基線,然后放入標(biāo)準(zhǔn)物藍(lán)寶石樣品,在同樣的條件下獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品曲線,最后在同樣的條件下測(cè)定小麥樣品的DSC曲線,小麥的取樣量為8 mg。每個(gè)樣品至少進(jìn)行3次試驗(yàn),取3次試驗(yàn)平均值作為最終結(jié)果。
1.3 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,利用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和顯著性分析。
2.1 小麥主要營養(yǎng)成分分析
不同產(chǎn)地不同品種的小麥樣品營養(yǎng)組分分析結(jié)果見表1。由表1可以看出,小麥中主要的營養(yǎng)成分是粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和水分,平均含量分別為14.79%、1.41%、1.60%、2.54%、9.80%和11.46%。
表1 不同產(chǎn)地不同品種小麥主要營養(yǎng)成分分析(%,干基)
整體上看,不同產(chǎn)地不同品種小麥的營養(yǎng)組分含量存在不同程度的差異。一般認(rèn)為,變異系數(shù)<5%時(shí)為弱變異,即兩者之間差異不明顯,變異系數(shù)在5%~10%之間時(shí)為中等變異,兩者之間存在差異,且差異較明顯,變異系數(shù)>10%時(shí)為強(qiáng)變異,即兩者之間差異非常顯著。植酸磷含量為強(qiáng)變異,說明不同產(chǎn)地不同品種的植酸磷含量差異非常明顯。粗蛋白、粗脂肪、磷、水分含量為較大變異,說明不同產(chǎn)地不同品種的小麥在這些營養(yǎng)成分含量上的差異十分明顯,而粗灰分、酸性洗滌纖維含量為中等變異,中性洗滌纖維含量為弱變異,說明不同產(chǎn)地不同品種小麥的中性洗滌纖維含量的差異不明顯。變異系數(shù)由高到低依次為植酸磷(19.74%)、磷(9.84%)、粗蛋白(9.31%)、水分(8.81%)粗脂肪(8.23%)、酸性洗滌纖維(6.37%)、粗灰分(5.96%)、中性洗滌纖維(3.65%)。
根據(jù)中國飼料成分及營養(yǎng)價(jià)值表(2013年第24版),小麥(混合小麥,成熟GB1351—2008 2級(jí))的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和總磷含量分別為13.4%、1.7%、1.9%、13.3%、3.9%、0.41%。Feedipedia[19]通過對(duì)大量小麥樣品的理化性質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出其淀粉含量為61.8%~74.9%,均值為69.1%;粗蛋白含量為8.9%~19.2%,均值為12.6%;粗脂肪含量為0.9%~2.9%,均值為1.7%;粗灰分含量為1.2%~3.1%,均值為1.8%;中性洗滌纖維含量為10.3%~18.0%,均值為13.9%;酸性洗滌纖維的含量為2.5%~5.0%,均值為3.6%。本次試驗(yàn)中測(cè)定的小麥樣品的粗蛋白、粗脂肪含量比上述研究結(jié)果略高,而酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和灰分含量較上述結(jié)果偏低,這可能是因?yàn)樾←溒贩N、生長地區(qū)、儲(chǔ)存條件等的不同,導(dǎo)致營養(yǎng)成分的含量存在差異。
2.2 小麥物理特性分析
本實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定了粉碎粒度為1.5 mm和2.0 mm的小麥物理特性,并進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,分析結(jié)果如表2、表3所示。
由表2可知,粉碎粒度為1.5 mm的小麥粉的平均粒徑、顆粒表面積、水分、休止角、摩擦系數(shù)和熱導(dǎo)率均值分別為:292.49 μm、229.64 cm2/g、11.55%、43.7°、0.78、0.076 w/m。其中,休止角和熱導(dǎo)率為弱變異,說明粉碎粒度為1.5 mm時(shí),不同產(chǎn)地不同品種的小麥粉的休止角和熱導(dǎo)率沒有明顯差異。水分和摩擦系數(shù)為中等變異,說明不同產(chǎn)地不同品種的小麥粉碎粒度為1.5 mm時(shí),其水分和摩擦系數(shù)存在差異,但差異不明顯。平均粒徑和顆粒表面積為強(qiáng)變異,說明不同產(chǎn)地不同品種的小麥粉碎粒度為1.5 mm時(shí)顆粒的平均粒徑和顆粒表面積存在明顯差異。
表2 不同產(chǎn)地不同品種小麥物理特性分析(1.5 mm)
表3 不同產(chǎn)地不同品種小麥物理特性分析(2.0 mm)
由表3可知,粉碎粒度為2.0 mm的小麥的平均粒徑、顆粒表面積、水分、休止角、摩擦系數(shù)和熱導(dǎo)率的均值分別為392.44 μm、159.72 cm2/g、11.43%、41.78°、0.61、0.073 w/m。平均粒徑、顆粒表面積為強(qiáng)變異,說明在粉碎粒度為2.0 mm時(shí),不同產(chǎn)地不同品種的小麥粉平均粒徑和顆粒表面積差異明顯。水分和摩擦系數(shù)為中等變異,說明不同產(chǎn)地不同品種小麥粉的水分和摩擦系數(shù)存在差異,但差異不明顯。休止角和熱導(dǎo)率為弱變異,說明不同產(chǎn)地不同品種小麥粉的休止角和熱導(dǎo)率沒有明顯差異。
結(jié)合表2、表3可知,小麥粉碎粒度為1.5 mm時(shí)和粉碎粒度為2.0 mm時(shí),其水分的差異是不顯著的,而平均粒徑、顆粒表面積、休止角、熱導(dǎo)率、摩擦系數(shù)的差異是顯著的。小麥粉碎粒度為1.5 mm比粉碎粒度為2.0 mm的顆粒表面積、休止角、摩擦系數(shù)更大。彭飛等[7]分別測(cè)定了3種粒度(幾何平均粒徑分別為187、328、412 μm)的小麥粉的摩擦系數(shù)和休止角,結(jié)果表明,小麥粉的粒度越小,其摩擦系數(shù)、休止角越大。本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果與上述研究結(jié)果一致,粒度越小,摩擦系數(shù)和休止角越大。
2.3 小麥熱特性分析
原料在進(jìn)行熱加工的過程中,其溫度變化很大程度上取決于它本身的熱特性,熱特性參數(shù)是設(shè)計(jì)熱加工設(shè)備和預(yù)測(cè)加工過程必不可少的重要參數(shù)[20]。比熱是農(nóng)產(chǎn)品和食品熱(傳遞)特性的3個(gè)工程參數(shù)之一,是飼料加工中調(diào)質(zhì)制粒、冷卻過程中傳熱計(jì)算的重要參數(shù)[21]。
比熱是指單位質(zhì)量物質(zhì)溫度每升高(或降低)1K所增加(或減少)的能量,由下式表示:
式中:c——比熱[J/(g·K)];
Q——熱量(J);
m——質(zhì)量(kg);
△t——溫差(K)。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)粉碎粒度為1.5 mm和2.0 mm的小麥熱特性進(jìn)行測(cè)定,分析結(jié)果見表4、表5。
由表4、表5可知,在每個(gè)溫度值下,粉碎粒度為2.0 mm的小麥比熱均比粉碎粒度為1.5 mm的小麥比熱小。兩種粒度的小麥比熱均隨溫度的升高而增大。變異系數(shù)>10%時(shí)為強(qiáng)變異,由表中數(shù)據(jù)可知,不同品種小麥在各個(gè)溫度下的比熱值的變異系數(shù)均接近強(qiáng)變異,即不同品種小麥之間的比熱值差異顯著。國外很早就對(duì)農(nóng)產(chǎn)品溫度和比熱的關(guān)系進(jìn)行了研究。Alma等[22]指出,大豆品種TGX1440-1E比熱隨溫度增加到一定值,接著隨溫度增加而減少。Mo?hapatra等[23]用DSC測(cè)定了長粒印度香米basmati品種的比熱,結(jié)果表明,當(dāng)溫度由-10℃升高到150℃時(shí),含水率13%的糙米樣品比熱由1.27 kJ/(kg·℃)增加到4.83 kJ/(kg·℃)。Taiwao等[24]發(fā)現(xiàn),磨細(xì)的豇豆比熱在一定范圍內(nèi)隨含水率和溫度的增加而增加,隨后溫度升高而比熱減少。本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果與上述研究結(jié)果一致,比熱隨溫度的升高而增大。
表4 不同產(chǎn)地不同品種小麥熱特性分析[J/(kg·K)],(粒度1.5 mm)
表5 不同產(chǎn)地不同品種小麥熱特性分析[J/(kg·K)],(粒度2.0 mm)
2.4 糊化特性分析
小麥的糊化特性是指小麥粉在加工過程中面團(tuán)的流體力學(xué)屬性;指一定量的小麥粉和水加熱高溫、冷卻過程中,發(fā)生黏滯性變化所形成淀粉漿的糊化黏度譜,反映了小麥粉化學(xué)熱變性作用[25]。研究表明,小麥的糊化特性參數(shù),如糊化溫度、峰值黏度、回升值等,在一定程度上影響著面包、饅頭等食品的外觀品質(zhì)和食用品質(zhì)[25]。同時(shí),小麥作為一種重要的飼料原料,這些參數(shù)也影響飼料產(chǎn)品的品質(zhì)。
本實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定了粉碎粒度為1.5 mm和2.0 mm小麥的RVA黏度值,包括峰值黏度、低谷黏度、衰減值、最終黏度和回升值,其中,峰值黏度、低谷黏度、最終黏度是測(cè)定值,衰減值、回升值為計(jì)算值。結(jié)果見表6、表7。
表6 不同產(chǎn)地不同品種小麥糊化特性分析(cP,粒度1.5 mm)
表7 不同產(chǎn)地不同品種小麥糊化特性分析(cP,粒度2.0 mm)
由表6、表7可知,粉碎粒度為1.5 mm時(shí),小麥的峰值黏度、低谷黏度、衰減值、最終黏度、回升值的均值分別為:538.42、486.57、51.86、1 143.40、656.75 cP;粉碎粒度為2.0 mm時(shí),小麥的峰值黏度、低谷黏度、衰減值、最終黏度、回升值的均值分別為:409.23、369.39、40.03、848.41、480.19 cP。一般認(rèn)為變異系數(shù)>10%時(shí)為強(qiáng)變異,即兩者之間差異非常顯著。兩種粉碎粒度小麥的各黏度值指標(biāo)均為強(qiáng)變異,說明不同產(chǎn)地不同品種小麥的糊化特性存在顯著差異。綜合兩表分析可知,粉碎粒度為2.0 mm的小麥各黏度值指標(biāo)明顯低于粉碎粒度為1.5 mm的小麥(P<0.01),說明顆粒大小對(duì)小麥的糊化特性影響很大。劉強(qiáng)等[26]將4種小麥粉分別過6種型號(hào)的篩片,得到不同粒度范圍的小麥粉,建立了小麥粉粒度與各糊化特性參數(shù)的關(guān)系,結(jié)果表明,隨著粒度減小,小麥粉的峰值黏度、低谷黏度、回升值、最終黏度均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。閻俊等[13]測(cè)定了71個(gè)中國小麥品種和38個(gè)澳大利亞小麥品種的RVA參數(shù),發(fā)現(xiàn)國內(nèi)各小麥品種之間以及國內(nèi)與國外小麥之間均存在較大變異,說明不同產(chǎn)地不同品種小麥的糊化特性存在較大差異。本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果與上述研究結(jié)果相符。
3.1 不同品種不同產(chǎn)地的小麥在營養(yǎng)組分、物理特性、糊化特性等方面均存在不同程度的差異,其中糊化特性的差異最明顯。
3.2 所測(cè)小麥的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、植酸磷和水分的平均含量分別為14.79%、1.41%、1.60%、2.54%、9.80%、0.18%和8.81%。不同品種、不同產(chǎn)地小麥的植酸磷、粗蛋白、粗脂肪和水分含量差異較明顯。
3.3 不同品種、不同產(chǎn)地小麥粉的休止角和熱導(dǎo)率差異不明顯;不同品種、不同產(chǎn)地小麥粉的摩擦系數(shù)差異略明顯;不同品種不同產(chǎn)地小麥粉的平均粒徑和顆粒表面積差異很明顯。
3.4 不同品種不同產(chǎn)地小麥粉在各溫度下的比熱差異略不明顯;兩種粒度的小麥粉比熱均隨溫度的升高而增大。
3.5 小麥的糊化特性各參數(shù),包括峰值黏度、低谷黏度、衰減值、最終黏度和回升值均為強(qiáng)變異,變異系數(shù)大于25%,說明不同品種、不同產(chǎn)地小麥的糊化特性差異非常大。
3.6 粉碎粒度大小對(duì)飼料加工生產(chǎn)性能有重要影響。粉碎粒度越小,物料的流動(dòng)性越差,同時(shí)粉碎粒度大小對(duì)制粒產(chǎn)品的質(zhì)量有十分重要的影響。粉碎粒度對(duì)小麥的物理特性、糊化特性及熱特性均存在不同程度的影響。粉碎粒度為1.5 mm和粉碎粒度為2.0 mm的小麥樣品的平均粒徑、顆粒表面積、休止角、熱導(dǎo)率、摩擦系數(shù)的差異是顯著的。粉碎粒度為1.5 mm比粉碎粒度為2.0 mm的小麥樣品的平均粒徑小,但顆粒表面積更大。小麥的粉碎粒度越小,其休止角和摩擦系數(shù)越大。在每個(gè)溫度值下,粉碎粒度為2.0 mm的小麥比熱均顯著(P<0.01),比粉碎粒度為1.5 mm的小麥比熱小。粉碎粒度為2.0 mm的小麥各黏度值指標(biāo)明顯低于粉碎粒度為1.5 mm的小麥(P<0.01),說明小麥粉的粒度越細(xì),越容易吸水膨脹,小麥粉越容易糊化。實(shí)際生產(chǎn)中,可以適當(dāng)減少小麥的粉碎粒度來降低小麥的糊化溫度,使其更容易糊化,進(jìn)而改善飼料顆粒的成型特性。
通過測(cè)定不同品種不同產(chǎn)地小麥的營養(yǎng)成分、物理特性、糊化特性及熱特性,可以得到大量真實(shí)有效的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以用來優(yōu)化粉碎、調(diào)質(zhì)、制粒、冷卻等飼料加工過程中的工藝參數(shù),為提高飼料顆粒成型特性和改善飼料適口性提供理論依據(jù)。