如何用“取证饲料科学”（FFS）评估饲料颗粒质量

luzheng

随着电子成像技术的创新与发展，取证饲料科学（FRENCH FEED SCIENCE，或简称FFS）应运而生。

什么是FFS？

FFS是一种使用高倍偏光电子显微镜对饲料颗粒外观及内部微观情况进行数字光学放大，并做成像分析的新方法。

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FFS方法的依据：

主要通过启动一个从发现到纠正问题的参考及交叉检验、比较数字成像、元数据分析的汇编系统，创建加工饲料的基准点平台，科学实用的将配方设计、饲料加工、畜牧生产三者连接起来。有助于了解饲料加工与畜禽健康之间的关系。

FFS方法的优势：

通过FFS平台电子显微成像揭示了关于饲料颗粒质量的大量信息 – 从美拉德反应（赖氨酸与葡萄糖，麦芽糖，果糖，乳糖）来鉴定还原糖（阿马多利化合物 Amadori compound）的存在，淀粉糊化程度和淀粉回生的存在等。

使企业更了解和清除饲料生产过程中的各种参数，包括各种原料的粒度、混合时间、蒸汽管理与调节、最佳调质时间、规模参数、理想颗粒尺寸和冷却管理，用于饲料加工中的生产制程管理及农场管理。

使复杂的饲料生产分析变得有章可循，有利于精益生产及成品品质提升。

在饲料行业的发展过程中，一直在寻求改善饲料颗粒质量的解决方案与降低饲料成本的可能性。FFS是一个全新的视角，具相当的参考价值。

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400倍电镜下的玉米淀粉颗粒

制粒的难点在于调质！

主要是熟化淀粉，蒸汽调质是将水分和热量充分注入生淀粉颗粒中的唯一有效方案。良好的蒸汽压力、蒸汽添加量、调质混合效果及一定调质时间，是保证生淀粉糊化的必要条件。

饲料加工环节，需要了解不良加工对微观和宏观淀粉颗粒的影响，以避免营养的损失异常及生产性能的异常下降。

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同样的配方，同样的设备，因为工艺处理的不同，生产的颗粒成品质量相差极大！

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未经处理，水分偏低的肉鸡饲料颗粒（电显放大150倍）

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在混合机补1.2%水分同时添加1公斤DMX-7后的肉鸡颗粒饲料（电显放大150倍）

通过FFS分析可进一步观察到反应物化合物是“变性淀粉”。当水分过低，调质熟化度差的情况下，物料经过蒸汽调节和颗粒压滤后，未完全溶解成糊化状态的淀粉颗粒会发生逆转，从而产生高度不可消化的抗性淀粉（与可消化的糊化淀粉相反）。在高达500倍偏振光学电子显微镜下，呈现出玻璃状。

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未经处理，水分偏低的肉鸡饲料颗粒（电显放大500倍）

而处理较好的饲料颗粒内部，玻璃化现象明显减少。见下图。

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在混合机补1.2%水分同时添加1公斤DMX-7后的肉鸡颗粒饲料（电显放大500倍）

在大多数饲料加工实践中，我们观察到，在高温和水分不足的条件下，常发生具有非常破坏性的生物化学反应，该反应大大影响加工饲料质量，促进蛋白质和糖之间的非酶反应，称为美拉德反应（MR）或糖基化。还原糖（葡萄糖和蔗糖）的羰基与氨基酸的氨基（即赖氨酸、精氨酸和较小程度的组氨酸和色氨酸）反应，最终通过一系列的化学重排进行，形成美拉德反应产物（MRP），形成席夫碱和阿玛多利化合物；从而导致高级糖基化终产物（AGES），如黑色素，导致加工饲料呈棕色。

“美拉德反应”在饲料生产和加工中是一个整体与无法避免的部分

•     它对赖氨酸和饲料中的其他氨基酸等重要的养分产生不利的影响 – 这反应在成品饲料和原料中热能处理和储存所引发的

•     有一些证据证明美拉德所产生的副产品大大降低饲料中的蛋白质与氨基酸的可用性

我们要做到的是理想的、经良好加工的颗粒饲料------一种致密的（与有效淀粉/蛋白质聚合紧密的颗粒内结合）质量好的颗粒形式，无细颗粒，营养价值高（低美拉德反应），饲料价值高（适当熟化淀粉/蛋白质），且在后期生产中化学稳定。

如下图：

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小结：饲料质量与饲料价值

•没有有效的蒸汽调质和有效的淀粉蒸煮，直链淀粉可以可能会回生，变得比加热前更难消化。

•物料在过环模时，与环模壁接触的物料，会发生强烈的剪切及摩擦，产生美拉德反应，会导致赖氨酸和精氨酸、乳糖、蔗糖等等热敏性原料的损失异常。

•生淀粉调质当会导致抗性淀粉的形成，即造成可消化碳水化合物的损失和能值的损失。

•蒸汽调节不当会大大影响蛋白质的消化吸收。

•损失部分热敏性维生素和其他必要的微量营养素。

•在粘性能量日粮(小麦/大麦)中，使用过热蒸汽，可能增加饲料粘度。但纤维的溶解性会提高，而阻碍了小肠的营养吸收。

关键词：

取证饲料科学、FFS、颗粒、饲料加工、电子成像、蒸汽、调质、美拉德反应。

李磊摘编自

中国粮油学会饲料分会2019年学术年会

暨“第一届全国饲料加工与质量安全学术研讨会”

2019年 5月31~6月2日 郑州

作者：STEVEN AK GOH, DR.WILMOT SASINDRAN DASS, 陆政 等

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