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摘 要:概述了维生素营养成分的重要意义,分析了饲料加工过程中,影响维生素稳定性的因素,以维生素C为例展开试验,对饲料加工过程中的温度、蒸汽压力以及喂料机的送料速度进行研究,最终得出结论,发现导致维生素稳定性发生变化的主要因素是调质温度与蒸汽压力,并探讨了调质温度与制粒温度之间的关系,以及蒸汽压力与制粒温度之间的关系。
关键词:饲料加工;维生素;营养成分;损失
维生素是有机化合的统称,是生物体生长所需的重要微量营养成分,一般无法由生物体自主产生,必须通过调节饮食来让机体获得相应的维生素。维生素无法像糖类、脂肪和蛋白质一样产生能量,但是对于生物体的新陈代谢具有调节作用,是生物体不可或缺的元素,缺乏维生素会影响生物的健康生长。维生素在饲料加工过程中出现的养分损失与多个因素有关,比如制粒过程可能由于长时间的挤压使得饲料之间相互摩擦,温度不断上升,导致维生素活性降低。主要因素包括调质温度、水分、压力、时间,以及制粒温度、制粒压力等。
一、试验
1.试验材料
本试验选用一般猪类饲料,主要包括颗粒与粉粒。选用201饲料进行蒸汽压力与转速试验,选用101饲料进行温度试验,两种饲料组分与含量如表1所示。
在进行温度试验的过程中,控制饲料的粒径为2.0mm;在蒸汽压力试验中,控制饲料粒径为3.0mm,每1t饲料中添加0.4kg的大蒜素;在转速试验中,控制饲料粒径为2.5mm,制粒后切短。在制粒前后分别取样,密封低温保存。采用的测试方法是二氯靛酚钠滴定法,测定维生素C的含量。
2.试验内容
本试验的主要变量因素是调质过程的温度、喂料的速度以及蒸气的压力,分别测定三种因素对维生素活性的影响。同时探究了调质过程的温度以及制粒过程温度的关联、蒸汽压力与制粒温度之间的关联。
3.试验方法
采用控制变量法,控制饲料混合机与调质的时长不变,控制制粒的压力不变。首先控制喂料速度不变,控制在700r/min,調节蒸汽的进气量来控制温度,达到不同的试验要求温度。其次控制温度不变,固定喂料速度与蒸汽进气量不变,调节蒸汽压力,选取不同阶段的样品。最后控制温度以及蒸汽压力的不变,调节喂料的速度,满足不同试验水平的要求。
二、试验结果
1.温度变量试验
在温度变量试验中:进行多次取样,采集试验数据,制成表格,如表2所示。活性保存率是根据制粒之后的维生素含量除以制粒之前的含量,再进行百分化处理得来的。
对以上数据进行方差分析,结果表明在调制温度变化下的维生素活性保存率有所变化,且差异明显。对试验数据进行回归方程计算,得到方程式:
由回归方程能够得知调质温度与维生素C的含量变化关系,即调质温度越高,则维生素C的保存率越低,也就是说温度的升高会降低饲料维生素活性。调质温度在65℃以下时,维生素C的保存率最大,变化稳定;当温度越过65℃的门槛时,可以发现维生素的活性快速下降,直到90℃时,维生素存活率达到了最低的56.5%。
2.蒸汽压力变量试验
在蒸汽压力变量试验中:根据压力的变化,采取五组数据信息,蒸汽压力分别控制为0.55、0.50、0.45、0.40、0.35MPa,得到相应数据如表3所示。
试验数据表明,不同蒸汽压力的变化对维生素C的活性影响明显,且变化差异比较显著。同样根据试验数据得出回归方程式为:
由回归方程式能够进一步明确维生素活性与蒸汽压力的变化曲线。当蒸汽压力不断升高时,维生素的活性保存率首先会缓慢升高,随后迅速下降,到了一定程度再度缓慢回升,之后逐渐下降。具体表现在压力为0.35MPa到0.40MPa时,维生素的活性有所上升,但不明显,最终在0.40MPa时还是有所下降,且继续呈现下降趋势;在压力为0.40-0.45MPa时,维生素活性迅速下降;到0.45MPa时又有所回升,直到0.50MPa时,开始稳步下降。整体呈现非线性下降形态,活性率从0.35MPa的71.4%下降到0.55MPa的60.4%。
3.喂料速度变量试验
在喂料速度变量试验中:控制喂料速度,也即是喂料机的转速分别为600、700、800r/min,获得相应试验数据如表4所示。
从维生素C活性保存率数据变化情况来看,喂料速度的大幅度变化下,维生素的活性保存率变化幅度非常小,每200r/min的转速变化对应的维生素活性保存率变化只有1%左右,因此可以看出喂料速度并不是饲料加工过程中影响维生素活性的主要因素,但是也存在一定的影响,属于次要影响因素。
三、变量因素关系试验
下面探究各个变量相互之间存在的关联,包括制粒温度与调质温度的变化关系、蒸汽压力与制粒温度以及调质水分之间的变化关系。
1.制粒温度与调质温度
控制调质温度的变化,来测量制粒温度,分三组试验,调质温度分别为90、80、60℃,得到相应的试验数据,分别对应的制粒温度为102、96、88℃。可以看出调质温度的不同对制粒温度具有一定影响。
在调质温度升高的情况下,制粒温度呈现上升趋势,因此可以通过调节调质温度对制粒温度进行控制,减小因制粒温度的变化导致维生素活性的破坏。在调制温度为65℃时,制粒温度为94℃,处于理想制粒温度,并在此之后活性保存率变化逐渐趋于稳定。
2.蒸汽压力与制粒温度、调至水分
安排三组试验,分别控制蒸汽压力为0.55、0.45、0.35MPa,测量制粒温度与调质水分,单位%。得出数据,对应的制粒温度为95℃、89℃、89℃,对应的调质水分含量为14.6%、13.5%、12.0%。由此可见,在控制蒸汽压力的变化下,调至水分产生了明显的变化,制粒温度变化幅度较小。
蒸汽压力的升高会提高调质水分含量,基本呈线性上升状态,且最高点为14.6%。在压力为0.4MPa时,制粒温度为93℃,调质水分为13.2%,可以视为最佳制粒温度。
四、结语
从本试验中可以得出几个主要结论:调制温度于蒸汽压力对维生素C活性影响非常大,表现为温度的上升降低维生素活性保存率;压力的上升同样降低维生素活性保存率;而喂料速度对维生素活性具有一定影响,但是不明显,基本可以忽略不计,或视为次要因素。此外,本试验发现,制粒温度与调质温度、蒸汽压力存在制约影响关系,调质水分则受到温度与压力变化的影响。因此加强温度与压力的控制,能够有效促进维生素活性的保存。
参考文献:
[1]翟洪玲.降低配合饲料生产过程中维生素损失的技术研究[D].中国农业大學,2005.
[2]王红英,翟洪玲,徐英英.维生素营养成分在配合饲料加工过程中的变化规律研究[J].粮食与饲料工业,2004(12):31-33.
关键词:饲料加工;维生素;营养成分;损失
维生素是有机化合的统称,是生物体生长所需的重要微量营养成分,一般无法由生物体自主产生,必须通过调节饮食来让机体获得相应的维生素。维生素无法像糖类、脂肪和蛋白质一样产生能量,但是对于生物体的新陈代谢具有调节作用,是生物体不可或缺的元素,缺乏维生素会影响生物的健康生长。维生素在饲料加工过程中出现的养分损失与多个因素有关,比如制粒过程可能由于长时间的挤压使得饲料之间相互摩擦,温度不断上升,导致维生素活性降低。主要因素包括调质温度、水分、压力、时间,以及制粒温度、制粒压力等。
一、试验
1.试验材料
本试验选用一般猪类饲料,主要包括颗粒与粉粒。选用201饲料进行蒸汽压力与转速试验,选用101饲料进行温度试验,两种饲料组分与含量如表1所示。
在进行温度试验的过程中,控制饲料的粒径为2.0mm;在蒸汽压力试验中,控制饲料粒径为3.0mm,每1t饲料中添加0.4kg的大蒜素;在转速试验中,控制饲料粒径为2.5mm,制粒后切短。在制粒前后分别取样,密封低温保存。采用的测试方法是二氯靛酚钠滴定法,测定维生素C的含量。
2.试验内容
本试验的主要变量因素是调质过程的温度、喂料的速度以及蒸气的压力,分别测定三种因素对维生素活性的影响。同时探究了调质过程的温度以及制粒过程温度的关联、蒸汽压力与制粒温度之间的关联。
3.试验方法
采用控制变量法,控制饲料混合机与调质的时长不变,控制制粒的压力不变。首先控制喂料速度不变,控制在700r/min,調节蒸汽的进气量来控制温度,达到不同的试验要求温度。其次控制温度不变,固定喂料速度与蒸汽进气量不变,调节蒸汽压力,选取不同阶段的样品。最后控制温度以及蒸汽压力的不变,调节喂料的速度,满足不同试验水平的要求。
二、试验结果
1.温度变量试验
在温度变量试验中:进行多次取样,采集试验数据,制成表格,如表2所示。活性保存率是根据制粒之后的维生素含量除以制粒之前的含量,再进行百分化处理得来的。
对以上数据进行方差分析,结果表明在调制温度变化下的维生素活性保存率有所变化,且差异明显。对试验数据进行回归方程计算,得到方程式:
由回归方程能够得知调质温度与维生素C的含量变化关系,即调质温度越高,则维生素C的保存率越低,也就是说温度的升高会降低饲料维生素活性。调质温度在65℃以下时,维生素C的保存率最大,变化稳定;当温度越过65℃的门槛时,可以发现维生素的活性快速下降,直到90℃时,维生素存活率达到了最低的56.5%。
2.蒸汽压力变量试验
在蒸汽压力变量试验中:根据压力的变化,采取五组数据信息,蒸汽压力分别控制为0.55、0.50、0.45、0.40、0.35MPa,得到相应数据如表3所示。
试验数据表明,不同蒸汽压力的变化对维生素C的活性影响明显,且变化差异比较显著。同样根据试验数据得出回归方程式为:
由回归方程式能够进一步明确维生素活性与蒸汽压力的变化曲线。当蒸汽压力不断升高时,维生素的活性保存率首先会缓慢升高,随后迅速下降,到了一定程度再度缓慢回升,之后逐渐下降。具体表现在压力为0.35MPa到0.40MPa时,维生素的活性有所上升,但不明显,最终在0.40MPa时还是有所下降,且继续呈现下降趋势;在压力为0.40-0.45MPa时,维生素活性迅速下降;到0.45MPa时又有所回升,直到0.50MPa时,开始稳步下降。整体呈现非线性下降形态,活性率从0.35MPa的71.4%下降到0.55MPa的60.4%。
3.喂料速度变量试验
在喂料速度变量试验中:控制喂料速度,也即是喂料机的转速分别为600、700、800r/min,获得相应试验数据如表4所示。
从维生素C活性保存率数据变化情况来看,喂料速度的大幅度变化下,维生素的活性保存率变化幅度非常小,每200r/min的转速变化对应的维生素活性保存率变化只有1%左右,因此可以看出喂料速度并不是饲料加工过程中影响维生素活性的主要因素,但是也存在一定的影响,属于次要影响因素。
三、变量因素关系试验
下面探究各个变量相互之间存在的关联,包括制粒温度与调质温度的变化关系、蒸汽压力与制粒温度以及调质水分之间的变化关系。
1.制粒温度与调质温度
控制调质温度的变化,来测量制粒温度,分三组试验,调质温度分别为90、80、60℃,得到相应的试验数据,分别对应的制粒温度为102、96、88℃。可以看出调质温度的不同对制粒温度具有一定影响。
在调质温度升高的情况下,制粒温度呈现上升趋势,因此可以通过调节调质温度对制粒温度进行控制,减小因制粒温度的变化导致维生素活性的破坏。在调制温度为65℃时,制粒温度为94℃,处于理想制粒温度,并在此之后活性保存率变化逐渐趋于稳定。
2.蒸汽压力与制粒温度、调至水分
安排三组试验,分别控制蒸汽压力为0.55、0.45、0.35MPa,测量制粒温度与调质水分,单位%。得出数据,对应的制粒温度为95℃、89℃、89℃,对应的调质水分含量为14.6%、13.5%、12.0%。由此可见,在控制蒸汽压力的变化下,调至水分产生了明显的变化,制粒温度变化幅度较小。
蒸汽压力的升高会提高调质水分含量,基本呈线性上升状态,且最高点为14.6%。在压力为0.4MPa时,制粒温度为93℃,调质水分为13.2%,可以视为最佳制粒温度。
四、结语
从本试验中可以得出几个主要结论:调制温度于蒸汽压力对维生素C活性影响非常大,表现为温度的上升降低维生素活性保存率;压力的上升同样降低维生素活性保存率;而喂料速度对维生素活性具有一定影响,但是不明显,基本可以忽略不计,或视为次要因素。此外,本试验发现,制粒温度与调质温度、蒸汽压力存在制约影响关系,调质水分则受到温度与压力变化的影响。因此加强温度与压力的控制,能够有效促进维生素活性的保存。
参考文献:
[1]翟洪玲.降低配合饲料生产过程中维生素损失的技术研究[D].中国农业大學,2005.
[2]王红英,翟洪玲,徐英英.维生素营养成分在配合饲料加工过程中的变化规律研究[J].粮食与饲料工业,2004(12):31-33.