影响热敏物质活性的加工工序

维生素、酶制剂和益生菌作为高效饲料添加剂，已日益为人们所重视，但应用效果不一，原因是在应用过程中使其破坏的因素太多。目前饲料加工工艺中对酶制剂起破坏作用的主要是制粒和膨化工序。

1.制粒工序

在制粒过程中，需要加入4%-5%的蒸汽进行调质，使物料升温至50℃左右。粉料在调质器中滞留15s以上，最少也不低于6s。另外，物料与压辊、压模与模孔之间的摩擦，也可升温5一20 ℃，从而使制粒后颗粒温度达到70~90 ℃，甚至100 ℃左右。

2.膨化工序

在挤压膨化工艺中，温度可高达 130～160 ℃，但是饲料在如此高的温度下的滞留时回很短(5～10 s) 。在加工浮性水产饲料时，蒸汽和水的添加量达8 %。挤出物通过模头时的最终压力为3.45～4.0 MPa ，温度为 125～138℃，水分25 %一27%。

热敏物质在饲料加工中的损失

1.维生素的损失

维生素具有不饱和碳原子、双键、羟基或对物理与化学因素非常敏感的结构，调质过程中的高温处理以及较长时间的挤压导致温度急剧上升，都会造成维生素活性降低(Lobo，2001)。Michael (2001)研究了不同制粒工艺参数下维生素的保存率，结果发现，随着制粒温度的上升和制粒时间的延长，各种维生素的存留量随之下降。

王红英等(2004)的研究结果表明，随着制粒温度的上升，维生素C的保存率随之下降，当制粒温度为90℃时，保存率只有56%。当压力为0.55MPa时，保存率最低为60 %。BASF公司对饲料中维生素损失及 ROCHE公司于1991年对英国主要饲料厂颗粒饲料加工过程中不同维生素损失的实测结果(制粒温度为70~90 ℃)见表1。

2.酶制剂的损失

饲料加工中的调制﹑制粒及膨化均容易使酶类变性失活。一般酶活性的最适温度为30—45℃，超过60℃时酶就会变性，丧失活性。制粒膨化过程中，大多数酶制剂的活性都将丧失殆尽。史清河(2000)研究表明，制粒温度为79 ℃时，植酸酶活性下降45.8.%，8O ℃时则下降87.5 %。邓君明等(2002)研究表明，75 ℃和 95℃的制粒温度，可使β-葡聚糖酶的活性分别降低40 %和70 %，当温度超过110 ℃时β-葡聚糖酶和纤维素酶活性全部丧失。木聚糖酶在75、85和95℃温度条件下，处理5min，制粒后酶活性的损失率分别达到15.58 %、24.54 %和59.96 %；处理10 min，酶活性的损失率分别为 19.80 %、27.40 %和61.93 %。

以大麦和小麦为主要原料的猪饲料在膨化加工后，其中热敏性较高的植酸酶在经过各个加工工序的相对活性如表2所示：

表2 膨化加工过程中植酸酶的相对活动

3.益生菌的损失

益生菌的本质是活性微生物或其培养物﹐对温度、压力、氧气等比较敏感。制粒膨化过程中的温度可达到100～200 ℃，并伴有高湿(容易使物料升温)，高压现象，且氧含量低(对需氧杆菌损害尤其大) ，在该条件下大多数益生菌的活性都将受到不同程度的影响。

温度对益生菌的影响尤为明显，乳酸杆菌类益生菌，在65～75℃下致死。芽孢杆菌类益生菌由于含有芽孢，能耐100 ℃的高温，但饲料制粒膨化过程中可以产生高于100 ℃的温度﹐所以加工对芽孢杆菌的活性仍然存在一定影响。氧的含量主要影响需氧益生菌如大多数芽孢杆菌类益生菌的活性。加工过程产生的缺氧状态必然减少芽孢杆菌数量，并影响其作用效果。徐海燕等(2005)研究表明，添加了益生菌的颗粒料经过高温制粒后，活菌损失率在5 %～10 %之间。

防止热敏物质损失的解决方案：后添加工艺

1.不同的后添加方法

1.1直接添加悬浮液或胶体

Kvanta1987年报道将含有少量生物活性的物质(包括维生素﹑酶制剂﹑微生物制剂等)结合到制粒后的饲料中，将含有生物活性的物质先与一种惰性物质载体混合成液体，形成均匀的悬浮液，悬浮液再通过一种设备转化为一种可作用于粒料的形态，形成均匀的一层薄膜覆盖于粒料的表面。

Lavery1996年也报道了一种添加酶制剂等组分到颗粒中的方法：将添加物质与一种粘性胶体混合后，再与饲料颗粒混合。这种覆盖胶体的颗粒基本上是均匀的，对混合机的污染也很小，它的添加量约为2～40kg/t。这两种添加方法 ，比较适合于小批量生产饲料或农场自行加工。

1.2喷雾添加液体

国外几种比较有代表性的液体添加系统如下：

德国Amandus Kahl 公司是开发后置添加技术的先行者，其液体添加系统的核心是旋转喷雾添加机。据资料介绍，当用于添加植酸酶时，液体分布的均匀度变异系数小于10 %；当颗粒料的流量为5～20t/ h时，液体料喷在颗粒饲料上的达98 %以上。

比利时的Schranwen公司与美国的Finn-feads 公司联合开发了新型喷涂—添加系统。该系统通过一台泵将液态的酶制剂以经过计量的流速送至气助雾化喷嘴，喷嘴位于旋转圆盘的上方，这个圆盘从一个冲击式称量器中接收颗粒饲料，并能使物料在其上面停留大约30s 。由于圆盘的转动，再加上有一个桨轮对颗粒饲料的不断翻动，因而所有的颗粒都能被喷涂。

丹麦 Sprout-Matador公司于1999年开发了微量液体添加系统，该系统主要用于添加酶制剂等微量液体组分到颗粒上。该系统的喷涂剂量能够达到每1t饲料10g ，并且其变异系数(CV)小于10 % 。

2.后添加点的选择

颗粒未冷却时添加酶制剂等热敏性微量组分，也会造成热敏性组分的损失。后添加点一般选择在颗粒冷却后，可供选择的有3处。

（1）喷油设备：有的饲料厂本身备有油脂包埋器，加装喷液系统不需要修改工艺流程。

（2）螺旋输送机：采用在螺旋输送机上安装喷液的办法，可节省设备成本投入；不足之处是混合均匀效果差，变异系数一般大于20 %。

（3）液体喷涂机：这类设备一般安装在颗粒冷却器后。

3.后添加工艺的关键点

3.1连续计量的准确性

同常规的添加一样，后添加组分的精确添加对产品的质量至关重要。供料系统的不精确，喷液系统的计量不准或供料系统与唢液系统比例相互不一致都将导致添加量的误差，对最终产品质量产生不良影响。

3.2后添加液体组分分布的均匀性

后添加液体组分的混合均匀度是评价后添加设备质量好坏的关键指标之一，其均匀度变异一般以小于7 %为好。

3.3后添加组分体系的稳定性

对于单个颗粒而言 ，传统的添加(原料混合前添加)能使组分均匀分布于颗粒内部﹐而后添加则使添加组分集中于颗粒表面。因此附着在表面的液体必须考虑到以下二方面的稳定性：①表面粘附的稳定性。由于饲料在包装或运输等过程中都有可能造成对颗粒的破坏，提高饲料的含粉率，从而使液体组分比较集中于细粉中。这种变化不仅导致液体组分分布不均，还可能对动物产生不良影响﹐因此要求液体成分能牢固地附着在固体颗粒的表面。②表面自身的稳定性。后添加液体组分集中于颗粒表面后更易受环境因子，如温度、光、氧气及湿度等影响，从而导致在贮藏过程中这些组分的损失比普通料中的损失更快。因此要求这些液体成分有更好的自身化学稳定性。

（文章来源：宠物食品联盟）