膨化机的喂料速度对宠物食品常规营养成分及适口性的影响

■ 张文珍 付京杰 王钰飞 丁丽敏

（1.中国农业大学动物科技学院，北京 100194；2.北京济海兴业科技开发有限公司，北京 100096）

喂料速度是宠物食品挤压膨化加工工艺中可调控的工艺参数之一，它表示单位时间内投放到膨化机内的原料的多少，从而也决定了膨化机的生产率。宠物食品的生产厂家都希望尽可能的提高喂料速度，来获得更多的利益。但是，国内外很多研究表明，喂料速度影响的不仅仅是生产率，它对食品中的各种营养成分含量、食品的膨化效果以及糊化度等都会产生影响。而这些影响也极有可能会综合体现到食物的适口性上，影响宠物对食物的偏好和选择。本文主要研究了宠物食品加工工艺中膨化机的喂料速度对食品中常规营养成分、糊化度、容重以及适口性的影响，为通过优化膨化机喂料速度来改善宠物食品的营养成分和适口性提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物与设计

本试验在北京济海兴业科技开发有限公司犬粮生产车间和试验犬舍进行。①以能够生产出合格的成犬犬粮的前提下膨化机的最大喂料速度A1（20 Hz）为参照，选取一个稍低的喂料速度A2（18 Hz）。测定在这两个不同喂料速度下生产的犬粮的常规营养成分、糊化度和容重等。然后，选取10只藏獒成犬进行为期12 d的饲喂，前5 d为预饲期，后7 d为试验期，对A1、A2组犬粮进行适口性评定。②以能够生产出合格的幼犬犬粮的前提下膨化机的最大喂料速度B1（20 Hz）为参照，选取一个稍低的喂料速度B2（18 Hz）。测定在这两个不同喂料速度下生产的犬粮的常规营养成分、糊化度和容重等。然后，选取10只藏獒幼犬进行为期12 d的饲喂，前5 d为预饲期，后7 d为试验期，对B1、B2组犬粮进行适口性评定。

1.2 试验设备

SSEP90型双螺杆湿法膨化机（技术参数：产量500～1 000 kg/h、主机功率55 kw、调质器功率2.2 kw、喂料器功率0.75 kw、切刀电机功率2.2 kw）。

1.3 试验结果测定

1.3.1 常规营养成分测定

水分测定：GB/T 6435-86；灰分测定：GB/T 6438-92；蛋白测定：GB/T 6432-94；磷测定：GB/T6437-2002；钙测定：GB/T 6436-2002；维生素A测定：GB/T 17817-1999；维生素D的测定：GB/T17818-2010；粗脂肪、粗纤维的测定：滤袋技术测定[1]。

1.3.2 糊化度测定

通过测定加工过的样品的葡萄糖释放量与同一来源的全熟化样品的葡萄糖释放量之比值来直接表达淀粉糊化度[2]。

1.3.3 容重的测定

将颗粒、碎粒或粉碎状态的饲料（通过10目筛）彻底混匀仔细地放入1 000 ml的量筒内，直到正好达到1 000 ml刻度线为止。再将量筒内样品倒出称重，以g/l为单位计算出样品的容重[3]。

1.3.4 适口性评定

①试验动物选取：试验于北京济海兴业科技开发有限公司试验犬舍进行，试验动物选取5～6月龄幼年藏獒10只，平均体重(32.63±2.37)kg；12～16月龄成年藏獒10只，平均体重(55.21±2.07)kg。

②适口性测定采用国际通用适口性比较测定方法“双盆法”[4-6]，分别设计2组对比试验（A1vs.A2;B1vs.B2）来评估试藏獒成犬和藏獒幼犬对不同喂料速度生产的饲粮的偏好。

试验过程中每只藏獒单独饲养在2.7 m×3.5 m的犬舍，舍外有2.6 m×3.3 m活动场，均单栏饲养。每天06：00和18：00定时定量饲喂，每次采食时间30 min，提供饲粮总量为NRC(2006)推荐正常能量维持需要（MJ/d=0.54×BW0.75）的采食量的1.2倍，保证提供饲粮满足试验犬的每日采食量。每组预饲期5 d，正式期7 d。每日8：30和18：30对犬舍进行清扫和冲洗。

③试验过程中准确称量采食前后每个盆中的饲粮重量，记录每天藏獒每种饲粮的采食量，并记录每只藏獒对A、B两种饲粮的首选饲粮。选择两相同的食盆，确定食盆对犬的选择不产生影响。每天更换食盆的左右位置,以便排除试验犬对食盆位置的偏好。并且要保持两盆之间距离在10 cm左右，使试验动物能够随意选择两盆内的饲粮，同时记录首选饲粮(FC)后迅速离开，确保动物采食期间无人为干涉。自由饮水。

④适口性喜好程度依据饲粮的采食率进行评价，采食率为0.5表示两者没有偏爱差异，采食率计算公式为：

采食率矫正系数可以观察采食率相对无差异0.5的程度，以反映适口性偏爱差异的显著性。

采食率矫正系数计算公式为：采食率矫正系数=采食率-0.5。

1.4 数据处理

常规营养成分、糊化度和容重测定的重复数为3，颗粒直径与大小测定的重复数为10。测定值使用SAS 9.0统计软件PROC MEANS过程进行t检验，数据结果以平均值±标准差的形式表示，以P＜0.05作为差异显著性的判断标准。

2 结果与分析

2.1 不同喂料速度对犬粮营养成分的影响（见表1、表2）

由表1和表2可知，不同喂料速度生产的饲粮相比(A1vs.A2；B1vs.B2)，在较低喂料速度(18 Hz)下生产的饲粮（A2、B2）的水分含量明显高于在较高（20 Hz）喂料速度下生产的饲粮（A1、B1）（P＜0.01）。但是在较低喂料速度(18 Hz)下生产的饲粮（A2、B2）的维生素含量明显低于在较高（20 Hz）喂料速度下生产的饲粮（A1、B1）（P＜0.01）。而喂料速度对粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、钙、磷和粗灰分的影响不显著（P＞0.05）。

表1 不同喂料速度生产的成犬饲粮的营养成分的比较

表2 不同喂料速度生产的幼犬饲粮的营养成分的比较

2.2 不同喂料速度对犬粮糊化度、容重及颗粒大小的影响（见表3）

由表3可知，较低喂料速度(18 Hz)生产的饲粮（A2、B2）的糊化度明显高于较高喂料速度（20 Hz）生产的饲粮（A1、B1）（P＜0.01）。较低喂料速度(18 Hz)生产的饲粮（A2、B2）的容重明显低于较高喂料速度（20 Hz）生产的饲粮(A1、B1)（P＜0.01）。喂料速度对颗粒大小影响不显著（P＞0.05）。

表3 不同喂料速度生产的犬粮的糊化度、容重和颗粒大小的比较

2.3 不同喂料速度对犬粮适口性的影响（见表4）

由表4可知，无论对成犬还是幼犬而言，较低喂料速度(18 Hz)生产的饲粮（A2、B2）的采食率和首选饲粮的次数明显高于较高喂料速度（20 Hz）生产的饲粮（P＜0.01），所以生产时喂料速度低的饲粮的适口性显著优于喂料速度高的饲粮。

表4 藏獒对不同喂料速度生产的饲粮适口性的比较

3 讨论

3.1 不同喂料速度对犬粮营养成分的影响

在烘干温度相同和蒸汽添加量不变的情况下，降低喂料速度会导致单位时间内进入膨化机内的原料减少，从而使膨化机内原料的含水量增加。所以较低喂料速度生产的犬粮的含水量比高喂料速度生产的犬粮高（P＜0.01）。而在挤压膨化的过程中，维生素的保留率会随着温度的升高而降低[7]。所以当喂料速度下降导致调质温度相对升高时，维生素含量下降（P＜0.01）。

3.2 不同喂料速度对犬粮糊化度、容重及颗粒大小的影响

Tomschik等[8]研究表明，喂料量的多少可影响物料在挤压腔中的填充程度和停留时间,从而影响糊化度。在一定范围内增大喂料速度，填充物增多，物料受剪切程度增强，糊化度增大，如果喂料速度继续增大，则物料停留时间减少，糊化度降低。而本试验中选取的喂料速度20 Hz是生产中膨化机可以调节的最大值，当喂料速度大于20 Hz时，膨化出来的犬粮颗粒会散开，呈爆米花状。该结论与本试验的结果一致，即在喂料速度大于某一个值之后，糊化度的大小随喂料速度的增大而减小。

检验全价颗粒型宠物饲料膨化加工效果的工艺指标有产品的熟度（以淀粉糊化度表示）、容重和硬度。但熟度和硬度的测定繁琐耗时，而测定容重则简单得多。工业界普遍认为在一定工艺条件下所得产品的容重可以用来估计产品的熟化度。单达聪等[9]研究表明可以使用容重定量估测产品的熟度，使用膨化工艺加工产品时，通过容重估测颗粒型宠物全价饲料的容重与其熟度（淀粉糊化度）之间存在高度负相关。这些结论也与本试验得到的结果一致。

3.3 不同喂料速度对犬粮适口性的影响

一般来说，犬进食遵循以下步骤：

①寻觅和确认期：犬以嗅觉感受食物的香味，并以触觉感受食物的温度。

②选择期：再次通过嗅觉作出选择。

③摄食期：此时犬才能辨别食物的大小、外形和质地。

④咀嚼期：味觉随着嗅觉起作用：食物一入口，味蕾就将感受到的信息传送到大脑。

⑤消化期：如果犬消化时产生不良反应，那么它们可能会产生厌恶情绪，而导致不再采食这种食物。

本试验中可以发现，首选比例高和采食率高的饲粮是一致的。这可能与犬的灵敏嗅觉有关。犬的嗅觉灵敏度要比人类高很多，吸入的气体分子在犬鼻腔中循环。当它们用力吸气时，气流的速度可达1 L/s，是正常吸气时的10倍[10]气味引起的化学变化被嗅神经以神经冲动的方式传输到大脑。嗅觉的感受依赖于气味的化学分子构成、周围气体的湿度、犬类的生理状态以及其它一些因素。当它们饥饿时，嗅觉灵敏度会增高，吃饱时就会降低。

本试验中犬对低喂料速度生产的犬粮有偏好，从测定指标结果来看，犬可能喜欢水分含量和糊化度较高的食品。Kvamme等[11]研究表明犬喜欢更热和糊化度更好的食品。

4 结论

①喂料速度18Hz饲粮水分含量和糊化度都较高，而维生素含量和容重都较低。

②喂料速度对粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、钙、磷和粗灰分影响不显著。

③犬对喂料速度18 Hz饲粮具有极显著偏好。