玉米粉碎粒度、調質溫度及羧甲基纖維素添加比對淀粉糊化度的影響

摘 要：通過開展試驗研究玉米不同粉碎粒度、調質溫度及羧甲基纖維素對淀粉糊化度的影響。結果表明：粉碎粒度、溫度、纖維素比例及互作均對玉米淀粉糊化度有極顯著影響（P<0.01）。在不添加作為粘合劑的羧甲基纖維素的情況下，粉碎粒度為60目，處理溫度為85 ℃，淀粉糊化度平均值最高，可達64%；在添加羧甲基纖維素時，處理溫度為85 ℃，粉碎粒度為60目，纖維素比例為30%時，淀粉糊化度平均值最高，可達97%。

關鍵詞：玉米；粉碎粒度；溫度；羧甲基纖維素；糊化度

玉米是家兔配合飼料中的常用精飼料原料，其主要成分淀粉的粉碎粒度與飼料加工過程中調質后的質量存在一定關系，影響飼料制粒質量的關鍵因素是淀粉的糊化度[1]。淀粉的糊化度是畜牧業飼料生產中評價飼料質量的一個重要指標，淀粉糊化度越低，意味著飼料中生淀粉含量越高。飼料原料經過適當的粉碎后，有限的淀粉顆粒就會變成更多的顆粒數，淀粉顆粒的表面積變大，就有更多的機會水熱作用。另外，顆粒度的減小，能減少水分到達顆粒中心的距離，減少水分滲透的時間，顆粒直徑的減小有利于糊化度的提高。

本研究的目的是了解不同目數篩選下得到的玉米在不同溫度處理下的糊化度，通過將玉米粉碎成不同細度顆粒，找出飼料調質階段不同溫度、玉米不同粉碎細度下最大糊化度，進而得到部分精飼料進行先期精加工來提高顆粒飼料制粒質量的關鍵技術，同時，通過研究淀粉與纖維素的關系來獲得提高顆粒飼料質量的方法[2]。

一、材料與方法

（一）材料

玉米產自于沈陽農業大學試驗田。所需試驗儀器有分樣篩、分光光度計、鼓風干燥箱、分析天平、粉碎機和三溫三控水浴鍋。

（二）方法

1.因素設定

玉米粉碎粒度設定為20、40、60、80目和100目篩，糊化溫度設定為75、80、85 ℃，纖維素比例設定為10%、20%、30%、40%。

2.糊化處理

將不同粉碎粒度的玉米分別置于不同溫度下處理15 min。

3.糊化度測定方法

參照《飼料淀粉糊化度（熟化度）的測定方法》測定淀粉糊化度。

4.統計分析方法

所有數據采用SAS V9.4的MEANS及GLM過程進行處理。

二、結果與分析

（一）不同玉米粉碎粒度、不同調質溫度下糊化度分析

該試驗研究的目的是了解不同目數篩選下得到的玉米在不同溫度處理下的糊化度，其中目數、溫度的數值為特別設定的，進行方差分析并對其作F檢驗。

從表1可以看出，調質溫度、玉米粉碎粒度均極顯著影響成糊性能

（P<0.01），說明對于淀粉含量高的精飼料來說，調質溫度、粉碎顆粒大小可能對飼料加工工藝中配合飼料顆粒質量產生作用。此外，調質溫度與粉碎粒度間也存在強烈的互作效應（P<0.01）。

表2結果表明，隨著調制溫度的增加，糊化度逐漸增加，較高的溫度對提高制粒質量有利。但在飼料加工的制粒工藝中，調質溫度并非越高越好，過高的溫度會引起養分產生變化進而影響到飼料的營養價值，特別是當溫度超過

95 ℃時，膨脹顆粒內部分子的劇烈運動使顆粒內聚力減弱，脆弱的膨脹顆粒有可能破裂，導致淀粉糊變得稀薄，影響黏度和糊化度。

（二）不同玉米粉碎粒度、調質溫度下添加不同比例羧甲基纖維素的糊化度分析

利用微型粉碎機、分析篩粉碎淀粉原料分離成不同粒度飼料（20、40、60、80目和100目），調制不同溫度后，測試其成糊性能，在此基礎上，與不同比例（10%、20%、30%、40%）羧甲基纖維素結合制粒，測試其糊化性能，結果見表3。從表3可知，羧甲基纖維素添加比例為30%時，獲得了最大的糊化度。

在不考慮交互作用對糊化度影響的情況下，對溫度、粉碎粒度、纖維素添加比例3種主因素進行比較分析。表4結果表明，調質溫度、玉米顆粒粉碎粒度、纖維素添加比例均對糊化度有極顯著影響（P<0.01），而且不論是兩兩因素還是3種因素均存在極顯著互作

（P<0.01）。溫度對糊化度有顯著影響，其中80 ℃下獲得了最高的糊化度；適當的玉米粉碎粒度能獲得更好的糊化度，粒度過大過小都會降低糊化度；添加粘合劑羧甲基纖維素能顯著提高糊化度。

綜合考慮3種因素對糊化度的影響并結合3種因素的交互作用，溫度為85 ℃、粉碎粒度為60目、羧甲基纖維素添加比例為30%時，獲得了最大的糊化度（97.30）。

三、討論

結果顯示，調質溫度、玉米粉碎粒度均極顯著影響成糊性能（P<0.01）。隨著調制溫度的提高，糊化度逐漸增加。在飼料加工的制粒工藝中，過高的溫度反而會起到負面作用，調質溫度為85 ℃已為上限溫度。而隨著粉碎粒度的增加，糊化度先增加，到達最大糊化度后開始降低。

表3表明，溫度、粉碎粒度、纖維素比例均極影響成糊性能（P<0.01），而在不考慮交互作用的情況下，對于淀粉糊化度的影響，就溫度來說，80 ℃時效果最好；就粉碎粒度來說，40目時效果最好；就纖維素比例來說，20%時最好。綜合來看，調質溫度為85 ℃，粉碎粒度為60目（即245 μm），纖維素比例為30%時，糊化度最佳。

對于淀粉含量高的精飼料原料玉米，其粉碎粒度、調質溫度對以后的配合飼料顆粒制粒性能均有極顯著影響，且二者互作效應明顯。而添加常用作食品粘合劑的羧甲基纖維素后，對糊化度的提升作用更為顯著。如果在飼料加工工藝中探索不采用添加粘合劑來提高制粒性能，可考慮從飼料原料下手。（基金項目：現代農業產業技術體系建設專項，項目編號：CARS-43）

參考文獻：

[1]王偉，王洪榮，朱素華，等.處理溫度，時間和物料粒度對玉米糊化度的影響[J].安徽農業科學，2010（6）：2836-2837.

[2]廖娜，譚鶴群.不同微細化程度玉米粉的淀粉糊化度研究[J].飼料工業，2007（21）：27-30.

通訊作者：郭東新。