饲料技术  
诺伟司改善陈化玉米使用的解决方案
时间:2017-08-17 19:08:28 阅读:327 次


陈化玉米的危害

目前,我国是玉米生产大国,玉米种植面积超过 3 亿亩,产量超过 1.05 亿吨,位居世界第二。东北和华北是我国玉米的主产区。玉米籽粒营养丰富,富含脂肪、蛋白质、淀粉及各种维生素、矿物质微量元素等,脂肪中 UPFA(如亚油酸)含量高。因此,玉米又被称为“黄金食品”。玉米籽粒作为一个生命体,即使在收获后在储存期间,不断发生着各种生理生化变化,并且一直受到环境的影响。在储存期间,玉米籽粒本身的呼吸氧化作用和各种酶的作用,及微生物、虫害的侵袭等等,使其储存品质发生下降,超过一定期限,终将引起胚部细胞的死亡。

陈化粮不等于有毒有害的粮食。粮食陈化是粮食在储存保管环节的自然正常现象。粮食会呼吸还会发热,是一个生命体,储存到一定时期以后,保质保鲜的技能开始下降,进入陈化的状态,就是常说的这时候粮食就由新粮变成了陈粮。我们通常把超过正常储存年限,粮食的内在品质,特别是食用口感开始下降,需要销售出库的粮食称为“陈化粮”。陈化粮是用来判断粮食是否可继续储存的技术概念,因此,从这个意义上讲,陈化粮不等于有毒有害的粮食。库存的粮食是否有毒有害主要是看 AFB1、DON、ZEA 等毒素是否超过国家的卫生安全标准,超过了就有毒有害(任正非,20160426)。其中,陈化玉米中脂肪在存放过程中,在空气中与氧接触,易发生严重的自发氧化酸败。


被氧化的这些成份之间还会相互作用,导致多种成份的自动氧化,最终使玉米中的油脂产生有毒物质醛及酮,导致蛤喇味、褪色、褐变等,使玉米中的脂溶性维生素及叶黄素被氧化破坏,轻则导致饲料品质下降,这些自由基进入动物体内对肠粘膜、肝脏和神经等组织产生影响,引起动物采食量下降、腹泻、肝肿大等危害,影响动物生长发育,重则造成中毒甚至死亡事故因此在饲料中添加抗氧化剂是必不可少的。但是饲料中添加普通抗氧化剂只能防止饲料中脂肪的氧化,并不能清除已经氧化脂肪产生的自由基。


玉米陈化的原因

玉米难储存主要表现在以下几个方面:玉米原始水分含水量较高,成熟度不均匀,收获时混杂许多未成熟籽粒和较多的破损粒,这些极易受到虫害和霉菌的侵袭;玉米胚部很大(表2),吸湿性强:玉米胚部几乎占整个籽粒的 1/3,胚部中含 3% 以上的蛋白质和较多的可溶性糖,吸湿性强,呼吸旺盛;玉米胚部含脂肪多,容易酸败:玉米胚部含高脂肪,约占整个玉米籽粒脂肪含量的 77%-89%,在储存期间胚部极易受到虫害侵袭,酸败首先从胚部开始,故胚部酸度的含量始终高于胚乳,酸败的速度很快;玉米胚部带菌量大,容易霉变,玉米胚部营养丰富,微生物附着量较大,玉米胚部吸湿后,在适宜条件下,霉菌会大量繁殖,故玉米胚部极易发货时霉变。


玉米中淀粉是玉米籽粒中含量最多(表1),也是最重要的碳水化合物(大约占籽粒的 70% 以上)。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉两种,前者溶于热水,支链淀粉在热水中溶解度很低。Nelles(2000)和 Barron(2001)等报道,在正常情况下,玉米淀粉量变不是主要方面,淀粉变化主要是“质”的变化,具体表现在随着储存时间延长粘度在下降,糊化温度增加。


玉米中粗蛋白含量为 8%~14%,平均为 9.9%。赵同芳(1983)报道,蛋白质的质变主要表现是醇溶、盐溶性降低,被胃蛋白酶和胰蛋白酶的消化率减少。胚乳中的蛋白质、淀粉和细胞壁自身及相互间的作用增大,导致蛋白质之间形成二硫键。1975 年 Krasnook.N.P 报道,正常稻谷在中盐溶性蛋白、酸溶性蛋白都会慢慢降低,后来许多研究也证实了这一点。另外,谷物蛋白质在储藏期间氨基酸组成及含量的变化,一直为研究者感兴趣,他们试图找到某个变化最明显的氨基酸作为谷物安全指标。Baldi 等(1977)报道,五种意大利品种稻谷,在常规条件下三年,游离氨基酸含量有所降低,其中赖氨酸含量下降14 ~ 46%,下降最为明显。卞科(1992)和赵宝路(1999)研究发现,大米陈化过程中巯基(-SH)含量减少,二硫键(-S-S-)含量上升,且巯基含量与粘度/硬度比值成正相关。综上所述,谷物蛋白质在储存期间,总氮量不变,但各类蛋白质会发生变化,蛋白质的巯基会向二硫键转化,氨基酸也发生变化。


玉米中脂肪包括淀粉脂和非淀粉脂,非淀粉脂易分解,影响玉米储存安全,淀粉脂从淀粉中分离出来是相当困难,它处于直链淀粉的螺旋结构中,相当稳定。

玉米油的脂肪酸组成中饱和脂肪酸占 15%,不饱和脂肪酸占 85%。在不饱和脂肪酸中主要包含油酸和亚油酸,其比例为 1:2.5。玉米油的脂肪酸组成一般比较稳定,亚油酸含量为 55%~60%, 油酸为 25%~30%, 软脂酸 10%~12%,硬脂酸 2%~3%,亚麻酸含量极少。玉米油中维生素E 含量很高,达 100mg/100g 油。

脂在储藏期间的变化途径有两种:一是水解作用,水解产生甘油和脂肪酸;二是氧化作用,产生过氧化物和羰基化合物,主要为醛、酮类物质。所以玉米随着期的延长。其脂肪酸值和总酸值会升高,并产生哈喇味和其它不正常气味。

自 30 年代发现劣质玉米含较高的脂肪酸以来,明确脂肪酸和玉米储存品质有着很好的相关性,一般新收获的玉米,其脂肪酸值在 15~20mg KOH/ 100g 干基,在合理储存期间其增长速度是缓慢的,但在不良条件下迅速上升。脂肪酸值可达到 250mg KOH/ 100g 干基。玉米所产酸性物质,除脂肪酸外,还有磷酸、乳酸、乙酸、氨基酸、酸性磷酸盐等,众多研究表明,在品质劣变加深的过程中,脂肪酸增加的速度比任何其它酸快,玉米品质劣变进行到相当程度后,磷酸含量才有显著增高,而氨基酸的增高是在变质已经发展到相当严重的程度后才发现。

张勇(2007)通过对 15 种不同地区和储存年限的玉米进行数学模拟,发现脂肪酸值、过氧化物酶活力、丙二醛含量可较为显著的来模拟玉米的新陈度。脂肪酸值一直是作为玉米储存品质评定的重要指标,在玉米储存期间,脂肪酸值变化非常明显,从而验证目前把脂肪酸值作为玉米储存品质评定指标的正确性。过氧化物酶是玉米体内一种重要的抗氧化酶,可减少自由基对玉米膜脂损伤。丙二醛是膜脂过氧化所产生的重要化合物,丙二醛含量反映膜脂损伤的程度。综上所述,毒性物质的积累、抗氧化保护酶活的降低、膜脂过氧化程度的加深都对玉米新鲜度产生影响,可反映玉米的新陈度。

玉米的胚部大,脂类含量高,脂肪容易酸败导致脂肪酸值升高,而玉米脂肪中不饱和脂肪酸含量高,不饱和脂肪酸的降解会导致丙二醛的集聚,丙二醛具有强交联性,与过氧化物酶等蛋白质结合,导致蛋白质变性,过氧化物酶活性降低。当玉米陈化程度的加深,籽粒内脂肪酸会不断增加,其降解进而会产生更多的丙二醛;丙二醛积累增加,会导致更多的抗氧化保护酶的活性降低或失活。酸性物质的不断积累,丙二醛含量不断增加,更多的蛋白质变性会导致玉米籽粒细胞膜系统的破坏,内部的代谢功能失调,最终导致玉米生理活性的降低,玉米储存品质的下降。


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诺伟司关于脂肪氧化对家禽生产性能及胴体性状的研究

诺伟司探讨致力于饲料抗氧化和内源抗氧化的研究,为饲料企业提供切合实际的动物抗氧化方案。诺伟司很早就关注到家禽中脂肪氧化导致的一系列问题,在提高肉鸡生产性能、胴体品质和肉质方面做了较多的研究,其中在改善肉鸡生产性能方面,诺伟司在规模化商业实验中发现,使用爱克多(AGRADO),显著提高家禽采食量和体重及胴体重、胸肉产量,改善了料肉比。(见表3、4)。


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氧化应激导致脂肪过氧化反应,产生的自由基不断攻击断裂的不饱和双键后形成过氧化产物(Fellenberg 和 Speisky,2006)。众所周知,血液中 TBARS 浓度可作为自由基损害和内源性脂肪过氧化物的生物标记,在家禽早期(10d),饲喂氧化脂肪可增加α-1- 酸性糖蛋白含量,从而增加血液中 TBARS 浓度,爱克多可显著降低饲喂氧化脂肪对家禽所带来损害(图1);在家禽中,尿酸可作为一种非酶抗氧化剂发挥作用(Lin 等,2008),它可作为一个对抗氧化应激的保护剂,减少活性氧(ROS)相关产物对组织的损害(Carro等,2010)。爱克多组(AOX)、正对照组(SC)、正对照+爱克多组(PC)在 10d 时,相对负对照组(HO)和负对照+VE+爱克多组(VE+AOX)有较高含量的非酶促系统(图1)。


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诺伟司关于改善陈化玉米的方案与建议

陈化玉米由于其较低价格与稳定供应,成为集团型公司及专业化公司的首先谷物原料,但鉴于陈化玉米导致的能量下降、维生素量降低、各种营养物质消化率降低、及各种自由基和霉菌毒素对动物造成的危害,所带来的隐形损失,需要引起足够的重视,因此,需要探讨一个综合性的解决方案


  1. 大量使用陈化玉米,随着其储存年限增加,导致其直链淀粉含量升高,因此需要在制粒过程中增加制粒温度,使淀粉更易糊化,从而提高淀粉消化率。

  2. 使用陈化玉米时,要考虑配方中氨基酸的调整

  3. 针对提高氧化脂肪利用率,减少过氧化物等自由基对动物细胞膜脂损伤,提高细胞膜通透性和完整性,建议添加内源性抗氧化剂——爱克多,从而提高动物采食量和日增重,达到改善饲料转化效率或缩短出栏时间的目的。

  4. 针对玉米中维生素含量,由于陈化玉米中维生素尤其是脂溶性维生素E含量降低。因此在大量使用陈化玉米时,要考虑配方中 VE 水平保持在一个适量水平,与内源性抗氧化同时使用时,会发挥二者协同作用,达到1+1>2的目的。

  5. 针对消费者对禽肉黄色关注的的客户,在大量使用陈化玉米时,需要额外补充色素

  6. 客户对“陈化粮”转为“饲料粮” 要慎重对待, 在饲料生产、使用过程中注意以下几点:
    ▪ 明显霉变的饲料原料坚决不能用于饲料生产;
    ▪ 肉眼看不见霉变的原料在采购时要进行霉菌毒素的检测, 如毒素超标也不能用于饲料生产;
    ▪ 原料中虽检出霉菌毒素, 但不超标, 在生产饲料时要添加霉菌素素吸附剂, 以降低或消除霉菌毒素的影响.

资料来源:诺伟司



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