李善波
摘 要:概述了維生素營(yíng)養(yǎng)成分的重要意義,分析了飼料加工過程中,影響維生素穩(wěn)定性的因素,以維生素C為例展開試驗(yàn),對(duì)飼料加工過程中的溫度、蒸汽壓力以及喂料機(jī)的送料速度進(jìn)行研究,最終得出結(jié)論,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致維生素穩(wěn)定性發(fā)生變化的主要因素是調(diào)質(zhì)溫度與蒸汽壓力,并探討了調(diào)質(zhì)溫度與制粒溫度之間的關(guān)系,以及蒸汽壓力與制粒溫度之間的關(guān)系。
關(guān)鍵詞:飼料加工;維生素;營(yíng)養(yǎng)成分;損失
維生素是有機(jī)化合的統(tǒng)稱,是生物體生長(zhǎng)所需的重要微量營(yíng)養(yǎng)成分,一般無法由生物體自主產(chǎn)生,必須通過調(diào)節(jié)飲食來讓機(jī)體獲得相應(yīng)的維生素。維生素?zé)o法像糖類、脂肪和蛋白質(zhì)一樣產(chǎn)生能量,但是對(duì)于生物體的新陳代謝具有調(diào)節(jié)作用,是生物體不可或缺的元素,缺乏維生素會(huì)影響生物的健康生長(zhǎng)。維生素在飼料加工過程中出現(xiàn)的養(yǎng)分損失與多個(gè)因素有關(guān),比如制粒過程可能由于長(zhǎng)時(shí)間的擠壓使得飼料之間相互摩擦,溫度不斷上升,導(dǎo)致維生素活性降低。主要因素包括調(diào)質(zhì)溫度、水分、壓力、時(shí)間,以及制粒溫度、制粒壓力等。
一、試驗(yàn)
1.試驗(yàn)材料
本試驗(yàn)選用一般豬類飼料,主要包括顆粒與粉粒。選用201飼料進(jìn)行蒸汽壓力與轉(zhuǎn)速試驗(yàn),選用101飼料進(jìn)行溫度試驗(yàn),兩種飼料組分與含量如表1所示。
在進(jìn)行溫度試驗(yàn)的過程中,控制飼料的粒徑為2.0mm;在蒸汽壓力試驗(yàn)中,控制飼料粒徑為3.0mm,每1t飼料中添加0.4kg的大蒜素;在轉(zhuǎn)速試驗(yàn)中,控制飼料粒徑為2.5mm,制粒后切短。在制粒前后分別取樣,密封低溫保存。采用的測(cè)試方法是二氯靛酚鈉滴定法,測(cè)定維生素C的含量。
2.試驗(yàn)內(nèi)容
本試驗(yàn)的主要變量因素是調(diào)質(zhì)過程的溫度、喂料的速度以及蒸氣的壓力,分別測(cè)定三種因素對(duì)維生素活性的影響。同時(shí)探究了調(diào)質(zhì)過程的溫度以及制粒過程溫度的關(guān)聯(lián)、蒸汽壓力與制粒溫度之間的關(guān)聯(lián)。
3.試驗(yàn)方法
采用控制變量法,控制飼料混合機(jī)與調(diào)質(zhì)的時(shí)長(zhǎng)不變,控制制粒的壓力不變。首先控制喂料速度不變,控制在700r/min,調(diào)節(jié)蒸汽的進(jìn)氣量來控制溫度,達(dá)到不同的試驗(yàn)要求溫度。其次控制溫度不變,固定喂料速度與蒸汽進(jìn)氣量不變,調(diào)節(jié)蒸汽壓力,選取不同階段的樣品。最后控制溫度以及蒸汽壓力的不變,調(diào)節(jié)喂料的速度,滿足不同試驗(yàn)水平的要求。
二、試驗(yàn)結(jié)果
1.溫度變量試驗(yàn)
在溫度變量試驗(yàn)中:進(jìn)行多次取樣,采集試驗(yàn)數(shù)據(jù),制成表格,如表2所示?;钚员4媛适歉鶕?jù)制粒之后的維生素含量除以制粒之前的含量,再進(jìn)行百分化處理得來的。
對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明在調(diào)制溫度變化下的維生素活性保存率有所變化,且差異明顯。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸方程計(jì)算,得到方程式:
由回歸方程能夠得知調(diào)質(zhì)溫度與維生素C的含量變化關(guān)系,即調(diào)質(zhì)溫度越高,則維生素C的保存率越低,也就是說溫度的升高會(huì)降低飼料維生素活性。調(diào)質(zhì)溫度在65℃以下時(shí),維生素C的保存率最大,變化穩(wěn)定;當(dāng)溫度越過65℃的門檻時(shí),可以發(fā)現(xiàn)維生素的活性快速下降,直到90℃時(shí),維生素存活率達(dá)到了最低的56.5%。
2.蒸汽壓力變量試驗(yàn)
在蒸汽壓力變量試驗(yàn)中:根據(jù)壓力的變化,采取五組數(shù)據(jù)信息,蒸汽壓力分別控制為0.55、0.50、0.45、0.40、0.35MPa,得到相應(yīng)數(shù)據(jù)如表3所示。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,不同蒸汽壓力的變化對(duì)維生素C的活性影響明顯,且變化差異比較顯著。同樣根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出回歸方程式為:
由回歸方程式能夠進(jìn)一步明確維生素活性與蒸汽壓力的變化曲線。當(dāng)蒸汽壓力不斷升高時(shí),維生素的活性保存率首先會(huì)緩慢升高,隨后迅速下降,到了一定程度再度緩慢回升,之后逐漸下降。具體表現(xiàn)在壓力為0.35MPa到0.40MPa時(shí),維生素的活性有所上升,但不明顯,最終在0.40MPa時(shí)還是有所下降,且繼續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì);在壓力為0.40-0.45MPa時(shí),維生素活性迅速下降;到0.45MPa時(shí)又有所回升,直到0.50MPa時(shí),開始穩(wěn)步下降。整體呈現(xiàn)非線性下降形態(tài),活性率從0.35MPa的71.4%下降到0.55MPa的60.4%。
3.喂料速度變量試驗(yàn)
在喂料速度變量試驗(yàn)中:控制喂料速度,也即是喂料機(jī)的轉(zhuǎn)速分別為600、700、800r/min,獲得相應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。
從維生素C活性保存率數(shù)據(jù)變化情況來看,喂料速度的大幅度變化下,維生素的活性保存率變化幅度非常小,每200r/min的轉(zhuǎn)速變化對(duì)應(yīng)的維生素活性保存率變化只有1%左右,因此可以看出喂料速度并不是飼料加工過程中影響維生素活性的主要因素,但是也存在一定的影響,屬于次要影響因素。
三、變量因素關(guān)系試驗(yàn)
下面探究各個(gè)變量相互之間存在的關(guān)聯(lián),包括制粒溫度與調(diào)質(zhì)溫度的變化關(guān)系、蒸汽壓力與制粒溫度以及調(diào)質(zhì)水分之間的變化關(guān)系。
1.制粒溫度與調(diào)質(zhì)溫度
控制調(diào)質(zhì)溫度的變化,來測(cè)量制粒溫度,分三組試驗(yàn),調(diào)質(zhì)溫度分別為90、80、60℃,得到相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),分別對(duì)應(yīng)的制粒溫度為102、96、88℃??梢钥闯稣{(diào)質(zhì)溫度的不同對(duì)制粒溫度具有一定影響。
在調(diào)質(zhì)溫度升高的情況下,制粒溫度呈現(xiàn)上升趨勢(shì),因此可以通過調(diào)節(jié)調(diào)質(zhì)溫度對(duì)制粒溫度進(jìn)行控制,減小因制粒溫度的變化導(dǎo)致維生素活性的破壞。在調(diào)制溫度為65℃時(shí),制粒溫度為94℃,處于理想制粒溫度,并在此之后活性保存率變化逐漸趨于穩(wěn)定。
2.蒸汽壓力與制粒溫度、調(diào)至水分
安排三組試驗(yàn),分別控制蒸汽壓力為0.55、0.45、0.35MPa,測(cè)量制粒溫度與調(diào)質(zhì)水分,單位%。得出數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)的制粒溫度為95℃、89℃、89℃,對(duì)應(yīng)的調(diào)質(zhì)水分含量為14.6%、13.5%、12.0%。由此可見,在控制蒸汽壓力的變化下,調(diào)至水分產(chǎn)生了明顯的變化,制粒溫度變化幅度較小。
蒸汽壓力的升高會(huì)提高調(diào)質(zhì)水分含量,基本呈線性上升狀態(tài),且最高點(diǎn)為14.6%。在壓力為0.4MPa時(shí),制粒溫度為93℃,調(diào)質(zhì)水分為13.2%,可以視為最佳制粒溫度。
四、結(jié)語(yǔ)
從本試驗(yàn)中可以得出幾個(gè)主要結(jié)論:調(diào)制溫度于蒸汽壓力對(duì)維生素C活性影響非常大,表現(xiàn)為溫度的上升降低維生素活性保存率;壓力的上升同樣降低維生素活性保存率;而喂料速度對(duì)維生素活性具有一定影響,但是不明顯,基本可以忽略不計(jì),或視為次要因素。此外,本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),制粒溫度與調(diào)質(zhì)溫度、蒸汽壓力存在制約影響關(guān)系,調(diào)質(zhì)水分則受到溫度與壓力變化的影響。因此加強(qiáng)溫度與壓力的控制,能夠有效促進(jìn)維生素活性的保存。
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