制粒可解決肉品生產(chǎn)中的新挑戰(zhàn)

在全球的動物飼料中，很大一部分飼料采用某種類型的熱處理加工。對豬飼料的研究清楚地表明，制?？梢愿纳苿游锏纳a(chǎn)性能。

中圖分類號：S816.8 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2016）10-0061-02

制粒、膨化和擠壓通常會用到熱處理工藝。傳統(tǒng)上，熱處理是在制粒之前進行，但是也有新的熱處理和冷卻技術可以對粉狀飼料進行熱處理。然而，大多數(shù)飼料廠還在使用熱處理技術，以減少飼料中病原的含量，并增加飼料密度和降低粉狀飼料在運輸及飼喂過程中原料的分離現(xiàn)象。大多數(shù)飼料廠裝備的是短時調(diào)質(zhì)器。將蒸汽調(diào)質(zhì)時間為20 s～30 s的短時調(diào)質(zhì)器替換為調(diào)質(zhì)時間在60 s以上的調(diào)質(zhì)器。改用長時調(diào)質(zhì)工藝是政府法規(guī)及消費者要求對所有飼料進行更大程度的熱處理所推動。在歐洲，這種新的長時調(diào)質(zhì)系統(tǒng)在成為控制飼料中病原菌的手段上變得越來越流行，在北美洲肉種雞飼料生產(chǎn)廠商中亦是如此。這些系統(tǒng)可以在設定溫度條件下對飼料進行5 min～8 min的調(diào)質(zhì)，并且通過恰當?shù)碾娔X控制，所有飼料在達到目標溫度后才能離開調(diào)質(zhì)器。該工藝通過設置可以確保所有飼料在進入制粒機前都經(jīng)過某一最低溫度的熱處理。本文將討論飼料加工對淀粉糊化、養(yǎng)分利用率及病原防護的影響。

1 淀粉糊化

眾所周知，制粒可以使豬的飼料轉化率提高 4 %～8 %，許多人認為這是因為制粒后減少了飼料的浪費，調(diào)質(zhì)工藝增加了淀粉糊化度。然而，淀粉分子的真正糊化發(fā)生在溫度和水分分別達到約 70 ℃和25 %時。通常情況下，制粒僅使飼料增加6 %的水分，制粒溫度并不能高到足以克服水分增加量相對較低的不良影響。相反，調(diào)質(zhì)過程可能會使分子膨脹，增加淀粉顆粒的爆裂，并且可能會改變?nèi)占Z蛋白質(zhì)的三級結構；但是，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)表明，物料的水分含量還沒有高到能使大量淀粉真正糊化的程度。Lewis等（2015）在《動物科學雜志》（Journal of Animal Science）上發(fā)表的數(shù)據(jù)證實了上述猜測。數(shù)據(jù)表明，增加制粒機調(diào)質(zhì)器溫度僅能使淀粉糊化度輕微增加，但是改變調(diào)質(zhì)時間對淀粉糊化度沒有影響（圖1）。然而，淀粉糊化度增幅最大不是源自調(diào)質(zhì)，事實上是源自對飼料進行物理擠壓作用使其通過環(huán)模的過程。因此，可以看出制粒調(diào)質(zhì)參數(shù)對淀粉糊化度的影響不及環(huán)模摩擦熱的作用。

2 養(yǎng)分利用與生長

為了進一步了解調(diào)質(zhì)時間對豬生長性能的影響，Lewis等（2015）進行了第二項試驗來評估制粒調(diào)質(zhì)時間對動物生長性能的影響。將第3階段保育豬日糧生產(chǎn)成粉料或經(jīng)88 ℃調(diào)質(zhì)30 s后制成顆粒料。另外，將相同的日糧分別經(jīng)15 s、30 s或 60 s調(diào)質(zhì)后制粒，再將飼料顆粒粉碎成與粉料粒度相近的粉狀飼料，以消除日糧形態(tài)差異的影響。結果發(fā)現(xiàn)，加工處理不影響豬的ADG，但是制粒降低了ADFI。對飼料轉化率的影響見圖2。與同樣制粒隨后再粉碎的日糧相比，顆粒飼料可以改善豬的飼料轉化率，粉料與經(jīng)不同時間調(diào)質(zhì)后制粒隨后再粉碎的飼料間無差異。

保育豬日糧常常會進行制粒，但是越來越多的飼料生產(chǎn)者考慮通過制粒改善育肥豬的養(yǎng)分利用率。在一項為期79 d的試驗中，Bokelman等（2015）評價了不同飼料加工處理方法對飼喂低能量日糧（含30 % DDGS和19 %細麥麩）的育肥豬生長性能及養(yǎng)分利用率的影響。盡管所有處理組的日糧組成相同，但是飼喂形態(tài)不同：粉料、70 ℃調(diào)質(zhì) 45 s后制粒、70 ℃調(diào)質(zhì)90 s后制粒及170 ℃擠壓。作者發(fā)現(xiàn)，無論加工方式如何，熱處理均可改善豬的ADG、飼料轉化率和能量利用率。熱處理還可改善粗脂肪和粗纖維的消化率，但是與熱處理的方式無關。有趣的是，熱處理還可增加下顎脂肪的碘值，該指標可以間接反映胴體脂肪的軟硬程度。

3 飼料加工減少病原菌的潛力

雖然上述關于家畜飼料加工的研究幾乎只評價了熱處理對養(yǎng)分利用率或加工品質(zhì)的改善，但是熱處理還是因其具有減少病原菌的潛力而受到關注。調(diào)質(zhì)時間與調(diào)質(zhì)溫度的特定互作可能在降低微生物污染動物飼料上起著關鍵的作用，這一作用正變得越來越重要，因為消費者和聯(lián)邦監(jiān)管機構開始利用一種系統(tǒng)的方法來詳細審查食品的安全性。最近，Cochrane等（2015）證明，制粒使家禽飼料中沙門氏菌致病菌的含量降低了3 log（圖3）。該飼料先接種屎腸球菌，然后在70 ℃下調(diào)質(zhì)45 s后制粒。這些發(fā)現(xiàn)有巨大意義，因為與粉料相比該病原菌顯著減少，但是同樣要指出的是病原菌并沒有被完全清除。這說明，雖然制?？梢杂行Ы档褪耗c球菌的含量，但不能完全殺滅沙門氏菌屬中的屎腸球菌。然而，制粒似乎是降低沙門氏菌風險的有用方法。除了降低細菌含量外，制粒過程中的調(diào)質(zhì)時間和調(diào)質(zhì)溫度聯(lián)合作用還可以降低飼料或原料被病毒污染的風險。不久前，Woodworth等（2015）證明，在試驗條件下，在68.3 ℃、79.4 ℃或90.6 ℃下調(diào)質(zhì)45 s、90 s或180 s后制粒，可以將飼料中的豬流行性腹瀉病毒含量降低到?jīng)]有傳染性的程度。雖然病毒的RNA仍然存在于顆粒飼料樣品中，但是這些RNA已經(jīng)變性到可以防止動物采食飼料后暴發(fā)疾病的程度。

4 制粒在動物營養(yǎng)中的作用正在擴展

總之，制粒繼續(xù)能給動物帶來益處，但是制粒的使用和目的正在逐漸擴大到包括更好地了解制粒在養(yǎng)分利用中的作用，以及推廣到了降低病原微生物傳播疾病風險方面。由于肉品生產(chǎn)要持續(xù)應對消費者提出的可持續(xù)和食品安全問題，因此飼料工業(yè)以推出可以使養(yǎng)分利用率最大化和改善動物飼料安全性的解決方法作為回應。

原題名：Pelleting offers solutions for new challenges in meat production （英文）

原作者：Cassie Jones助理教授、Charles Stark助理教授、Jimn副教授和Carol Brown副教授（美國堪薩斯州立大學谷物科學與工業(yè)學院飼料技術）