王 宏, 张 龙, 李鹤龄, 陈智岗, 宗发梁1,
(1.云南中科灵长类生物医学重点实验室,云南昆明 650217;2.昆明亚灵生物科技有限公司,云南昆明650550;3.昆明理工大学灵长类转化医学研究院,云南昆明 650500)
猕猴是重要的试验动物之一,在科学研究领域具有不可替代的作用。选择一种营养全面、均衡,适口性好,且制作工艺规范的饲料,对实现试验猕猴产品的标准化具有积极意义。膨化饲料因其适口性好、易消化,且保存期较长,近年来备受猕猴养殖单位的青睐。本文通过对不同批次膨化前的配合粉料和膨化后的颗粒饲料进行常规营养成分、主要维生素、矿物质微量元素及病原微生物含量的测定分析,探讨膨化加工方法对猕猴饲料主要营养成分的影响,为生产一种满足猕猴生长发育、繁殖等所需要的膨化饲料提供依据。
1.1 试验材料 配合饲料的主要原料为玉米47% ~53%、豆粕28% ~35%、鱼粉3% ~4%、油糠6% ~9%、乳清粉1.5% ~2.5%、小苏打0.2%、维生素C 0.15%~0.2%、蛋氨酸0.25%~0.35%、磷酸氢钙1.5%~2%、氯化胆碱0.3%、氯化钠0.5%、蔗糖2%、全脂奶粉0.5%~1%、植物油0.5%~1%、矿维添加剂1%,将原料粉碎后充分混合均匀,得到猕猴生长期的配合饲料[试验动物饲料生产许可证号SCXK(滇)K2013-0003]。
1.2 试验方法
1.2.1 膨化饲料的制备 将配合饲料与13%水分充分混合,处于165℃高温环境中,在双螺杆膨化机中通过连续混和、调质、升温、增压、熟化、挤出模孔、烘干、骤然降压冷却过程形成膨松多孔的膨化饲料,膨化饲料为直径约1.2 cm、长度为3 cm左右的颗粒状。
1.2.2 样品选取及处理 随机选择不同批次,对膨化前后的样本分别收集五份,并对样本进行称重、编号、封袋,送到专业检测机构进行测定。
1.2.3 营养成分检测 配合粉料和膨化饲料的主要营养成分均由谱尼测试集团股份有限公司进行测定。分别测定饲料样品中的常规营养成分、主要维生素、矿物质微量元素及病原微生物的含量。
1.3 统计分析 所有数据均以“平均值±标准差”表示。P<0.01表示差异极显著,P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。用SPSS 17.0软件进行数据统计分析。
2.1 膨化加工方法对猕猴饲料常规营养成分的影响 表1数据显示,饲料经膨化加工处理后,常规营养成分在膨化前后发生了不同程度的改变,其中,水分含量由(12.80±0.41)%下降为(9.33±0.47)%,平均损失比例为27.11%;粗脂肪含量由(5.38±0.18)%下降为(4.63±0.08)%,平均损失比例为13.94%,水分和粗脂肪含量在膨化前后差异极显著(P<0.01)。粗蛋白质和粗纤维含量经膨化加工后平均损失比例分别为3.28%和4.23%,两者含量在经过膨化加工处理后虽有下降,但差异均不显著(P>0.05)。经膨化加工后粗灰分含量虽有上升,但差异不显著(P>0.05)。
表1 膨化加工方法对猕猴饲料常规营养成分的影响%
2.2 膨化加工方法对猕猴饲料主要维生素含量的影响 表2数据显示,膨化加工方法对于饲料中维生素含量均有较大程度的影响,其中维生素C和维生素B6大部分损失,平均损失比例分别为73.86%和68.39%,维生素B2损失也很明显,平均损失比例为42.52%,维生素C、维生素B6和维生素B2三者经膨化加工处理后,膨化前后含量差异极显著(P<0.01);另外维生素A及维生素B12经膨化加工处理后平均损失比例均为20%以上,两者含量在膨化前后差异显著 (P<0.05);维生素D3经膨化加工处理后含量虽有减少,但无统计学意义(P > 0.05)。
2.3 膨化加工方法对猕猴饲料部分矿物质微量元素含量的影响 表3数据显示,经过膨化加工处理后,钙、磷、钠、铁、铜等矿物质微量元素的含量虽有减少,但差异不显著(P>0.05)。
2.4 膨化加工方法对猕猴饲料病原微生物含量的影响 表4数据显示,饲料经过膨化加工处理后,细菌总数减少非常明显,平均减少比例为99.54%,同时大肠菌群数以及霉菌总数经过膨化加工后,减少效果也非常明显,膨化加工方法能使饲料中的主要病原微生物含量达到国家标准(GB14924.2-2001)(中国实验动物学会,2001)。
表2 膨化加工方法对猕猴饲料主要维生素含量的影响
表3 膨化加工方法对猕猴饲料部分矿物质微量元素含量的影响
表4 膨化加工方法对猕猴饲料病原微生物含量的影响
膨化是一种集混合、加热、揉合和成形等多种作用在一起的加工过程。膨化饲料,是指配合饲料在挤压腔内一个高温瞬时膨化的过程,通常描述为饲料混合物处于高温、停留时间相对短暂、高压以及高剪切力、高水分的环境中,通过连续混合、调质、升温增压、熟化、挤出模孔和骤然降压后形成一种蓬松多孔的饲料(刘彩霞,1999;饶应昌,1996)。
本试验结果表明,饲料经膨化加工处理后,常规营养成分在膨化前后发生了不同程度的改变,其中,水分和粗脂肪经过膨化处理后,两者含量下降极其明显,平均损失比例分别为27.11%和13.94%。脂肪是动物生长、发育不可缺少的营养素,主要来源于动物性和植物性食物,食物中的饱和脂肪酸较稳定,而不饱和脂肪酸极易被氧化,尤其在高温、氧气、金属等条件下更易氧化而生成过氧化物和金属过氧化物复合物,失去脂肪的功效;膨化处理过程中高温、高压将原料中胶囊化油脂释放出来,为加工过程提供了光滑性和可塑性(刘玉环等,2005),粗脂肪水平的降低可导致膨化饲料能量水平下降,长期饲喂将会对猕猴的生长发育产生不良后果,采用油脂后喷涂方法可以弥补因膨化加工工艺造成饲料粗脂肪含量下降的缺陷,同时也可使颗粒饲料表面比较光滑、匀称,能极大地改善饲料外观。而膨化加工工艺使饲料中水分含量降低,对延长膨化饲料的保质期起到积极作用。
膨化加工过程中受温度等影响,蛋白质结构发生了变化,植物性蛋白打破了原来的分子结构,三级和四级结构的结合能力变弱,表面电荷重新分布均匀化,促使蛋白质结构延展、重组、分子间氢键、二硫键等次级键部分断裂(严宏祥,2006;张敏等,2003),导致蛋白质变性,这种变性的蛋白酶更容易进入蛋白质内部,从而有效提高生长期猕猴粗蛋白质的表观消化率(王宏等,2017)。本试验结果显示,在膨化加工过程中,粗蛋白质含量有一定的下降,长期饲喂粗蛋白质水平较低的饲料,也会对猕猴的生长发育产生抑制作用,因此在饲料膨化加工过程中,要注意参数的优化,尽量减少粗蛋白质的损失。
经过膨化加工后,虽然粗纤维含量有一定的下降,但在猕猴饲喂过程中适当增加一些粗纤维含量高的蔬菜或水果能弥补由膨化处理致使粗纤维下降的缺陷。
维生素是一类具有生物活性的化合物,极不稳定,对其所处的物理及化学环境相当敏感,膨化或制粒过程中的水分、温度、压力、摩擦等加工条件对维生素的损失率是显著的(王红英等,2004)。本试验结果表明,膨化加工方法对于饲料中维生素含量均有较大程度的影响,其中维生素C和维生素B6绝大部分损失,损失比例分别为73.86%和68.39%,维生素B2、维生素B12及维生素A在膨化处理后也均有较大程度的损失,平均损失比例分别为42.52%、28.07%和20.89%,长期饲喂缺乏维生素的饲料,会影响猕猴的生长发育及相应的维生素缺乏病。为保证饲料中维生素含量,减少维生素在加工过程中的损失,目前多采用超量添加予以抵消各方面引起的维生素损失,也可采用成品饲料后喷涂维生素的方法。另外,猕猴饲养过程中也可通过添加富含维生素的水果或蔬菜予以弥补膨化饲料中维生素不足的缺陷。
从本试验的分析数据来看,经过膨化处理后,钙、磷、钠、铁、铜等矿物质微量元素的含量虽有减少,但差异不显著(P>0.05)。因此在制作猕猴膨化饲料时,不必考虑膨化加工方法对矿物质微量元素的影响。
本试验所采用的膨化加工方法对饲料细菌总数、大肠菌群以及霉菌总数的杀灭作用非常明显,细菌总数平均减少比例为99.54%,大肠菌群数和霉菌总数均能达到国家标准(中国实验动物学会,2001)。膨化加工方法能有效去除饲料中的有害微生物,提高饲料的品质,减少饲料对试验猕猴的健康危害。
通过对膨化前后饲料的常规营养成分、主要维生素、矿物质微量元素及病原微生物含量测定分析发现,饲料中不同营养素在经过膨化加工处理后,其营养成分在饲料中的含量会发生一定程度的变化,通过了解膨化加工方法对饲料中营养成分的影响,为采取合理的膨化工艺及参数生产膨化饲料,对保障猕猴的正常生长、繁殖需要提供基础数据。