影響熱敏物質活性的加工工序

維生素、酶制劑和益生菌作為高效飼料添加劑，已日益為人們所重視，但應用效果不一，原因是在應用過程中使其破壞的因素太多。目前飼料加工工藝中對酶制劑起破壞作用的主要是制粒和膨化工序。

1.制粒工序

在制粒過程中，需要加入4%-5%的蒸汽進行調質，使物料升溫至50℃左右。粉料在調質器中滯留15s以上，最少也不低于6s。另外，物料與壓輥、壓模與?？字g的摩擦，也可升溫5一20 ℃，從而使制粒后顆粒溫度達到70~90 ℃，甚至100 ℃左右。

2.膨化工序

在擠壓膨化工藝中，溫度可高達 130～160 ℃，但是飼料在如此高的溫度下的滯留時回很短(5～10 s) 。在加工浮性水產飼料時，蒸汽和水的添加量達8 %。擠出物通過模頭時的最終壓力為3.45～4.0 MPa ，溫度為 125～138℃，水分25 %一27%。

熱敏物質在飼料加工中的損失

1.維生素的損失

維生素具有不飽和碳原子、雙鍵、羥基或對物理與化學因素非常敏感的結構，調質過程中的高溫處理以及較長時間的擠壓導致溫度急劇上升，都會造成維生素活性降低(Lobo，2001)。Michael (2001)研究了不同制粒工藝參數下維生素的保存率，結果發現，隨著制粒溫度的上升和制粒時間的延長，各種維生素的存留量隨之下降。

王紅英等(2004)的研究結果表明，隨著制粒溫度的上升，維生素C的保存率隨之下降，當制粒溫度為90℃時，保存率只有56%。當壓力為0.55MPa時，保存率最低為60 %。BASF公司對飼料中維生素損失及 ROCHE公司于1991年對英國主要飼料廠顆粒飼料加工過程中不同維生素損失的實測結果(制粒溫度為70~90 ℃)見表1。

2.酶制劑的損失

飼料加工中的調制﹑制粒及膨化均容易使酶類變性失活。一般酶活性的最適溫度為30—45℃，超過60℃時酶就會變性，喪失活性。制粒膨化過程中，大多數酶制劑的活性都將喪失殆盡。史清河(2000)研究表明，制粒溫度為79 ℃時，植酸酶活性下降45.8.%，8O ℃時則下降87.5 %。鄧君明等(2002)研究表明，75 ℃和 95℃的制粒溫度，可使β-葡聚糖酶的活性分別降低40 %和70 %，當溫度超過110 ℃時β-葡聚糖酶和纖維素酶活性全部喪失。木聚糖酶在75、85和95℃溫度條件下，處理5min，制粒后酶活性的損失率分別達到15.58 %、24.54 %和59.96 %；處理10 min，酶活性的損失率分別為 19.80 %、27.40 %和61.93 %。

以大麥和小麥為主要原料的豬飼料在膨化加工后，其中熱敏性較高的植酸酶在經過各個加工工序的相對活性如表2所示：

表2 膨化加工過程中植酸酶的相對活動

3.益生菌的損失

益生菌的本質是活性微生物或其培養物﹐對溫度、壓力、氧氣等比較敏感。制粒膨化過程中的溫度可達到100～200 ℃，并伴有高濕(容易使物料升溫)，高壓現象，且氧含量低(對需氧桿菌損害尤其大) ，在該條件下大多數益生菌的活性都將受到不同程度的影響。

溫度對益生菌的影響尤為明顯，乳酸桿菌類益生菌，在65～75℃下致死。芽孢桿菌類益生菌由于含有芽孢，能耐100 ℃的高溫，但飼料制粒膨化過程中可以產生高于100 ℃的溫度﹐所以加工對芽孢桿菌的活性仍然存在一定影響。氧的含量主要影響需氧益生菌如大多數芽孢桿菌類益生菌的活性。加工過程產生的缺氧狀態必然減少芽孢桿菌數量，并影響其作用效果。徐海燕等(2005)研究表明，添加了益生菌的顆粒料經過高溫制粒后，活菌損失率在5 %～10 %之間。

防止熱敏物質損失的解決方案：后添加工藝

1.不同的后添加方法

1.1直接添加懸浮液或膠體

Kvanta1987年報道將含有少量生物活性的物質(包括維生素﹑酶制劑﹑微生物制劑等)結合到制粒后的飼料中，將含有生物活性的物質先與一種惰性物質載體混合成液體，形成均勻的懸浮液，懸浮液再通過一種設備轉化為一種可作用于粒料的形態，形成均勻的一層薄膜覆蓋于粒料的表面。

Lavery1996年也報道了一種添加酶制劑等組分到顆粒中的方法：將添加物質與一種粘性膠體混合后，再與飼料顆?；旌?。這種覆蓋膠體的顆?；旧鲜蔷鶆虻?，對混合機的污染也很小，它的添加量約為2～40kg/t。這兩種添加方法 ，比較適合于小批量生產飼料或農場自行加工。

1.2噴霧添加液體

國外幾種比較有代表性的液體添加系統如下：

德國Amandus Kahl 公司是開發后置添加技術的先行者，其液體添加系統的核心是旋轉噴霧添加機。據資料介紹，當用于添加植酸酶時，液體分布的均勻度變異系數小于10 %；當顆粒料的流量為5～20t/ h時，液體料噴在顆粒飼料上的達98 %以上。

比利時的Schranwen公司與美國的Finn-feads 公司聯合開發了新型噴涂—添加系統。該系統通過一臺泵將液態的酶制劑以經過計量的流速送至氣助霧化噴嘴，噴嘴位于旋轉圓盤的上方，這個圓盤從一個沖擊式稱量器中接收顆粒飼料，并能使物料在其上面停留大約30s 。由于圓盤的轉動，再加上有一個槳輪對顆粒飼料的不斷翻動，因而所有的顆粒都能被噴涂。

丹麥 Sprout-Matador公司于1999年開發了微量液體添加系統，該系統主要用于添加酶制劑等微量液體組分到顆粒上。該系統的噴涂劑量能夠達到每1t飼料10g ，并且其變異系數(CV)小于10 % 。

2.后添加點的選擇

顆粒未冷卻時添加酶制劑等熱敏性微量組分，也會造成熱敏性組分的損失。后添加點一般選擇在顆粒冷卻后，可供選擇的有3處。

（1）噴油設備：有的飼料廠本身備有油脂包埋器，加裝噴液系統不需要修改工藝流程。

（2）螺旋輸送機：采用在螺旋輸送機上安裝噴液的辦法，可節省設備成本投入；不足之處是混合均勻效果差，變異系數一般大于20 %。

（3）液體噴涂機：這類設備一般安裝在顆粒冷卻器后。

3.后添加工藝的關鍵點

3.1連續計量的準確性

同常規的添加一樣，后添加組分的精確添加對產品的質量至關重要。供料系統的不精確，噴液系統的計量不準或供料系統與嗩液系統比例相互不一致都將導致添加量的誤差，對最終產品質量產生不良影響。

3.2后添加液體組分分布的均勻性

后添加液體組分的混合均勻度是評價后添加設備質量好壞的關鍵指標之一，其均勻度變異一般以小于7 %為好。

3.3后添加組分體系的穩定性

對于單個顆粒而言 ，傳統的添加(原料混合前添加)能使組分均勻分布于顆粒內部﹐而后添加則使添加組分集中于顆粒表面。因此附著在表面的液體必須考慮到以下二方面的穩定性：①表面粘附的穩定性。由于飼料在包裝或運輸等過程中都有可能造成對顆粒的破壞，提高飼料的含粉率，從而使液體組分比較集中于細粉中。這種變化不僅導致液體組分分布不均，還可能對動物產生不良影響﹐因此要求液體成分能牢固地附著在固體顆粒的表面。②表面自身的穩定性。后添加液體組分集中于顆粒表面后更易受環境因子，如溫度、光、氧氣及濕度等影響，從而導致在貯藏過程中這些組分的損失比普通料中的損失更快。因此要求這些液體成分有更好的自身化學穩定性。

（文章來源：寵物食品聯盟）