廈門易(yi)仕特儀器有限(xiàn)公司專業水分(fèn)測定儀制造商(shāng)

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文(wen)章綜述了顆粒(lì)飼料水分含量(liang)和活度的檢測(cè)方✨法及🐅對飼料(liào)品質的影響，研(yán)究了保持顆粒(li)飼料水分含量(liang)和活度在适宜(yí)水平的方法。
    關鍵詞(cí)：水分含量；水分(fèn)活度；顆粒飼料(liao)
       在影(yǐng)響顆粒飼 料品質的(de)衆多因素中，飼(sì)料加工工藝對(duì)其品質的影響(xiang)不可忽視，而顆(kē)粒飼料水分則(ze)是影響飼料加(jia)✍️工質量的重要(yao)因素之一。顆粒(li)飼料成品含水(shui)量高低不僅影(yǐng)響飼㊙️料品質 并且與(yǔ)飼料生産者的(de)經濟利益息息(xī)相關。水分含量(liàng)過低使得顆粒(lì)飼料的澱粉糊(hú)化率低，适口性(xing)不佳，導緻飼料(liào)轉化率㊙️下降😄，影(yǐng)響畜禽的生産(chǎn)表現；如果粉料(liào)🔞水分含量 超過規定(dìng)标準，在生産過(guò)程中容易引起(qǐ)環模堵塞🔞、成品(pin)飼料易發黴，不(bu)利于生産和保(bao)存。同時水分含(hán)🙇‍♀️量過高，導緻營(yíng)養成分含量降(jiàng)低，影響飼料品(pin)質，也會導緻動(dòng)物 生(shēng)産性能下降，甚(shèn)至引發疾病。因(yin)而，保持顆粒飼(si)料水分含量和(he)活度是提高制(zhi)粒速度、改善飼(sì)料耐久性和含(hán)粉率、提高顆粒(li)飼料的養分消(xiāo)化率、降低生🏃🏻‍♂️産(chǎn)能耗的重要 手段，也(ye)是顆粒飼料生(shēng)産中一項重要(yào)的加工參數[ 1 ]。
    1· 飼料水分含(han)量及檢測方法(fa)
    飼料(liao)水分含量直接(jie)關系到飼料品(pǐn)質，從而影響加(jia)工企⭐業的經🌈濟(jì)效益。在飼料加(jia)工過程中，适宜(yí)的水分含量有(yǒu)利于顆粒飼料(liao)的正常生産，保(bao)證飼料品質和(he)生産 效率，降低加工(gong)成本。因此，對飼(sì)料水分進行準(zhǔn)确測定成爲保(bǎo)證飼料産品質(zhi)量和飼料加工(gong)企業效益🚩的關(guan)🔞鍵。我國現行的(de)⁉️測定飼料水分(fèn)常用的方法有(yǒu)熱幹燥🏃法、蒸餾(liú)法 和(he)卡爾·費休法。3種方法既有(you)關聯又有區别(bié)，主要是飼料性(xing)質決定了需要(yao)🈚采用☎️的測定方(fāng)法，以便保證測(cè)定結果的準确(que)性和一緻性。
    1.1 熱幹燥法
    熱幹燥(zào)法又包括常壓(yā)幹燥法、真空幹(gàn)燥法和紅外線(xiàn)🔴幹燥法。常壓幹(gan)燥法zui常用，對飼(si)料中水分和其(qi)他💃🏻揮發性物質(zhi)含量的測定均(jun1)采用這種方法(fa)。國标 GB/T 6435-1986（ 簡稱國标(biao)法86 版）和GB/T6435-2006（簡稱國标法(fa)06版）均采用(yòng)常壓幹燥法；如(ru)果樣品在高溫(wen)加熱時易分解(jie) 則需(xū)要使用真空幹(gàn)燥法，利用較低(di)溫度在減壓下(xià)進行🐅幹🆚燥以🎯排(pai)除水分；紅外線(xian)幹燥法，主要用(yong)于快速測🆚定，測(ce)定時間短，效率(lü)高，但一般與國(guó)标法測定結果(guǒ)相比會有 一定差異(yi)，研究表明，快速(sù)法測定結果與(yu)國标法86版(ban)（r=0.998 2）和國标法(fǎ)06 版（r=0.999 2）有(you)極顯著相關（P<0.01）； 國(guo)标法對快速法(fǎ)的回歸方程分(fen)别爲y（國标(biāo)法86 版）=1.009 3x（快速法）-0.399 8（R2=0.995 5）， y（國标 法06 版）=1.023 4x（快速法(fa)）-0.568 1（R2=0.998 2）[2 ]。
    1.2 蒸餾法
    蒸餾法(fǎ)也叫共沸蒸餾(liu)法，多用于含較(jiào)多揮發性物質(zhi)🐆的樣品，一般方(fang)法爲把不溶于(yu)水的有機溶劑(ji)和樣品放入蒸(zhēng)餾式水分測定(ding)裝置中加熱，試(shi)樣中的水分與(yu)溶劑 蒸汽一起蒸發(fā)，把這樣的蒸汽(qì)在冷凝管中冷(lěng)凝，根據水分的(de)容⁉️量得到樣品(pin)的水分含量。蒸(zheng)餾法的設備簡(jian)單，熱交換充分(fèn)，并且加熱發生(shēng)的化學反應較(jiào)少。目前 AOAC規(gui)定蒸餾法主要(yao)用于飼料和食(shí)品（如啤酒花、調(diao)味品）的水👅分測(ce)定，在我國蒸餾(liu)法一般在食品(pǐn)水分含量檢測(ce)中常用（GB 5009.3-2010）。
    1.3 卡爾·費休法(fǎ)
    卡爾(er)·費休法一般适(shì)用于含水分較(jiao)低且加熱容易(yì)💃🏻變質分解的樣(yang)品，該法操作簡(jian)單，但該方法中(zhōng)需要掌握的關(guan)鍵點較多🥵，因而(ér)檢測技術不娴(xian)熟會導緻檢測(cè)的準 确性和性出現(xiàn)誤差。食品中水(shui)分含量測定國(guó)标法（GB 5009.3-2010）中規(guī)定卡爾·費休容(róng)量法适用于水(shui)分含 量>1.0×10-3 g · 100 g-1的樣品，而水(shui)分含量>1.0×10-5 g · 100 g-1的樣品(pin)水分含量測定(ding)需用卡爾· 費休庫倫(lún)法。
    除(chú)了測定方法的(de)不同，測定過程(cheng)中的取樣、幹燥(zao)條件（飼料性質(zhì)、烘箱溫度、幹燥(zào)時間、幹燥器放(fàng)置時間等）都會(huì)對♌zui終的水分檢(jian)測結果造成影(yǐng)響[ 3 ]。
    2· 飼料水(shui)分活度
    飼料水分活(huo)度是指在相同(tong)溫度下的密閉(bì)容器中，飼🙇🏻料的(de)水蒸汽壓與純(chún)水蒸汽壓之比(bi)，水分活算式見(jiàn)式1。
    Aw（水(shuǐ)分活度）=P/P0=ERH/100
    式(shi)中，P 表示在(zài)一定溫度飼料(liào)水分所産生的(de)蒸汽壓；P0 表(biao)示在與P 相(xiàng)同溫度下純水(shuǐ)的蒸汽壓；ERH表示飼料的相(xiàng)對濕度。
    在一定條件(jian)下，無論是谷物(wù)籽實還是加工(gong)後的成品飼料(liao)都有一定的水(shui)分活度，而水分(fen)活度又影響各(gè)種微生物的生(sheng)長繁殖和各種(zhong)生化反應。目前(qián)水活度測🌈定方(fang)法主要包括蒸(zhēng)汽壓力法、電濕(shi)度計法、附敏感(gan)器💰的濕動儀法(fǎ)、水分活度測定(dìng)儀法、擴散法🤩、溶(róng)劑萃取法。
    無論是飼(sì)料原料還是加(jia)工後的飼料成(cheng)品，都含有遊離(li)水和結合水，微(wei)生物能利用的(de)是遊離水。雖然(ran)在一般情況下(xià)，含水量高的飼(si)料中微生物容(rong)易生長，含水 量低的(de)飼料中微生物(wu)生長緩慢，而且(qie)在很多含水量(liàng)高而水活度低(di)的物質中，黴菌(jun)難以成活。雖然(rán)在食品行業中(zhōng)很早就引入水(shuǐ)活度作爲評價(jià)食品品質和指(zhǐ)導實際🐇食品生(sheng) 産的(de)重要指标，但在(zai)飼料行業中，還(hái)一直沿用水分(fen)含✍️量作爲評價(jia)指标，這種方法(fǎ)多數時候不能(néng)很好的控制飼(si)㊙️料發黴現象。随(suí)🐆着動物營養和(he)飼料科學的進(jin)一步發展，水 活度對(duì)飼料品質影響(xiang)的重要性會逐(zhú)步爲人們所接(jiē)受，會逐步以水(shuǐ)分活度爲指标(biāo)來研究飼料含(hán)水量與飼料🈲微(wei)生🌈物繁殖、代謝(xiè)的關系。
    3· 顆粒飼(si)料水分對其品(pǐn)質的影響
    研究表明(ming)，飼料中水分含(han)量與水活度對(duì)飼料本身養分(fen)（蛋白👄質、脂肪、添(tian)加劑穩定性）、飼(sì)料黴變、飼料保(bao)存等都有🌈影響(xiǎng)[4]。
    3.1 飼料(liao)水分活度對飼(si)料養分的影響(xiǎng)
    3.1.1 脂質
    飼料脂質(zhì)是動物能量的(de)一個重要來源(yuan)，同時脂質還🙇🏻參(can)與🔞體内🔅很多物(wù)質代謝。飼料中(zhong)一定含水量可(ke)抑制油脂氧化(hua)，抑制的作用機(ji)理是因爲非酶(méi)促褐☂️變産生了(le)抗 氧(yǎng)化物質，而抗氧(yang)化物質的産生(shēng)需要一定的水(shuǐ)分。程閏達等認(ren)爲，一般水分含(hán)量高時，水分活(huo)度也相對較高(gao)，可以抑制脂肪(fáng)自動氧化的進(jìn)行[ 5 ]。然而水(shuǐ)活 度(du)<0.2時，氧化反(fan)應會加速進行(hang)。而水分活度對(duì)酶促反應引起(qi)油脂🔱變化是影(ying)響酶促反應的(de)底物可移動性(xìng)和影響酶的構(gòu)🐪象兩方面的綜(zōng)合。大多數的酶(mei)類如澱 粉酶、酚氧化(huà)酶和多酚氧化(hua)酶等在水分活(huó)度<0.85時，活性(xìng)大幅度降低。但(dàn)也有一些酶例(lì)外，如酯酶在❌水(shuǐ)分活🈲度爲0.3甚至0.1時也(yě)能引起甘油三(sān)酯 或(huò)甘油二酯的水(shui)解。
    3.1.2 蛋白質(zhi)
    蛋白(bái)質是飼料的重(zhòng)要營養成分，其(qí)數量、質量及氨(an)基酸組成都對(dui)動物的生産性(xìng)能和免疫力有(yǒu)重要影響。有研(yan)究表明，飼料儲(chu)藏過程中賴氨(an)酸損失主要是(shi)由較 高的水分活度(dù)造成的，因爲肽(tài)鏈中α-氨基(ji)在較高水分活(huo)度下比較脆弱(ruo)。Karl 等發現，在(zài)還原性糖和甘(gān)氨酸由美拉德(de)反應引起非🔴酶(méi)性褐變的研究(jiu)中，如果在反 應物中(zhong)增加水分含量(liang)可降低褐變率(lǜ)，原因是褐變過(guò)程😄中生✊成了水(shui)[ 6 ]。
    3.1.3 飼料(liào)添加劑
    飼料添加劑(ji)生産中，水分含(hán)量及活度是必(bì)須嚴格🆚控制的(de)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻重要指标。維生(sheng)素、酶制劑、酸化(hua)劑和礦物添加(jia)劑等添加劑在(zài)水分含量标準(zhun)以下，可保持較(jiao)長時間， 一旦水分含(hán)量過高，就會出(chu)現物料的流散(sàn)性變差、潮🌈解、結(jie)團🐇，更👈甚者會破(po)壞這些添加劑(ji)的活性。在常溫(wen)下，盡可能減少(shao)飼料産品中的(de)水分活度，是保(bao)證産品質量的(de) 重要(yào)因素。廖益平等(deng)研究表明，在30 ℃與濕度恒定(dìng)（物料水分≥7%）情況下，4%預(yu)混料中維生素(sù)B1和維生素(su)A在1個(ge)月内可破壞60%[ 7 ]。鄧君 明等指出，在(zài)接近中性的pH和較低溫度(dù)條件下，大多數(shu)飼料酶的水分(fen)活度會降至<0.3，可以防止因(yin)酶蛋白變性和(hé)微生物生長所(suo)引起的變質，從(cóng)而保持較 高的酶活(huo)力；如果保持較(jiào)低水分含量（<10%），則環境溫度(dù)提高對酶活性(xing)影響較小[ 8 ]。β-澱粉酶在(zài)水分活度>0.8時才顯示出水(shuǐ)解澱 粉的活力；而當(dāng)水分活度達0.97時，木聚糖酶(méi)活力zui高[ 9 ]。當(dang)飼料原料中帶(dai)有結晶水時，在(zai)幹燥失重檢測(ce)中☔這部分水分(fen)一般不能釋出(chū)，當添加在酸或(huò)有 機(jī)酸鹽等共存的(de)混合體系中，結(jié)晶水和反應生(shēng)成水活躍。其他(ta)含結晶水的添(tian)加劑（如有機酸(suān)、糖精鈉）也會在(zài)加工過程中因(yīn)水活度增加而(er)發生結塊等不(bú)利現象，同時 物料顆(ke)粒表面水分的(de)增加會促進各(gè)種不利于其穩(wen)定性的化學反(fan)應。
    3.2 水活度(du)對微生物生長(zhang)繁殖的影響
    不同的(de)微生物生長繁(fan)殖都需要适宜(yi)的水分活度，即(jí)使是同㊙️屬不同(tong)種的微生物對(duì)水分活度要求(qiu)也不*相同，微生(sheng)物生長🔞、代謝及(jí)産生毒素所需(xu)要的zui适水分 活度也(yě)不相同。對于水(shuǐ)分活度，細菌zui敏(min)感，其次是酵母(mu)和黴🥵菌☀️。一💃🏻般情(qing)況下，水分活度(dù)爲0.91~0.95時，細菌(jun)zui易生長；水分活(huo)度在0.88時，酵(jiào)母zui 易(yì)生長；而水分活(huo)度爲0.80時，黴(méi)菌zui易生長。水分(fen)活度值降低可(ke)以使微生物生(shēng)長🔆速度減💋緩，進(jin)而降低微生物(wù)的代謝活性[10]。不同黴菌生(shēng)長或孢子萌發(fa)的 zui低(di)水活度值見附(fù)表。
    
    4· 保持顆粒飼(si)料水分含量的(de)方法
    4.1 調整(zhěng)加工參數
    影響顆粒(li)飼料含水量的(de)加工參數包括(kuò)蒸汽壓力🐉、調質(zhi)時間、壓模規格(gé)、冷卻風量及冷(leng)卻時間等[12-17] 。
    4.1.1 蒸汽調制(zhì)與疏水閥
    雖然配方(fāng)、原料、粉碎等程(chéng)序對顆粒飼料(liao)質量的影📧響占(zhàn)60%，但僅從制(zhi)粒過程本身來(lái)看，蒸汽調制是(shi)影響顆粒飼料(liào)㊙️質量的主要因(yīn)素。正常情況下(xia)，鍋爐供 汽壓力越高(gao)，濕度越低；反之(zhī)濕度越高，蒸汽(qi)含水量☔越高。因(yīn)此隻🌐要滿足生(sheng)産需要，壓力越(yue)低越好，建議鍋(guo)爐供汽壓力調(diào)整爲4~6 kg · cm-2，生産使 用壓力調整(zhěng)爲2 kg · cm-2 [11]。同(tong)時，在濕潤的狀(zhuang)态下，高溫長時(shi)蒸汽調制可提(tí)高澱🏃🏻‍♂️粉糊化，這(zhè)一過程也可使(shi)粉狀飼料的顆(kē)粒粘結在一🏃‍♀️起(qi)，加強 顆粒飼料的穩(wěn)定性，降低含粉(fěn)率[13]。
    疏水閥主要(yào)是爲了排除蒸(zheng)汽管道中的冷(lěng)凝水，防止蒸汽(qi)⭐帶入🔴的水分過(guo)多，造成制粒機(jī)堵塞。但是在使(shi)用的飼料原💛料(liào)水✊分含量較低(dī)時，适時關閉疏(shu)水⚽閥有助于提(tí)高飼料成品水(shuǐ)分含量。
    4.1.2 增(zeng)加調質時間
    增加物(wu)料在調質器内(nei)的停留時間，使(shǐ)物料與蒸汽充(chong)分混合，有利于(yú)澱粉糊化，提高(gao)飼料養分的消(xiāo)化⛹🏻‍♀️吸收率，也能(neng)使物料🔞充分吸(xi)收蒸汽中的水(shuǐ)分，從而增加産(chan)⛹🏻‍♀️品水分。增加調(diao)質時間，可以采(cai)取降低調質器(qì)的轉速🙇‍♀️或調整(zhěng)調質器的槳葉(yè)等方法來實現(xian)。
    4.1.3 選擇合适(shì)的冷卻風量和(hé)時間
    冷卻過程可以(yi)降低顆粒飼料(liào)的溫度，使其低(dī)于室溫3~5 ℃；同(tong)時也可以帶走(zou)飼料中多餘的(de)水分，使産品水(shuǐ)分符合㊙️規定的(de)👌标準。顆粒飼料(liao)一定要在冷卻(que)機 中(zhong)保持一定時間(jian)，否則無法達到(dao)深度冷卻，如果(guo)冷卻時間得不(bú)到保證，可能是(shì)冷卻器和制粒(li)機不配套和冷(leng)卻器出♍料不均(jun1)勻造成的[14]。
    4.1.4 選擇合适(shi)規格的壓模
    壓模的(de)孔徑和厚度不(bu)僅是影響制粒(li)機産能的主🏒要(yào)因😄素，同👉時也影(yǐng)響顆粒飼料産(chǎn)品的水分。孔徑(jing)大的壓⭐模，其顆(ke)粒直徑較大，冷(lěng)風不容易穿透(tou)顆粒，冷卻時帶(dài) 走的(de)水分少，得到的(de)産品水分高。對(duì)于厚度較大的(de)壓模，在制粒過(guò)程中，磨擦阻力(li)較大，物料不容(rong)易通過孔徑，擠(jǐ)壓制粒時，磨擦(ca)溫度高，水分散(sàn)失大，其顆粒産(chǎn)品 水(shui)分低，因此建議(yi)選用壓模時，壓(yā)模的孔徑、厚度(du)要合适。
    4.2 添(tiān)加保水劑
    在飼料中(zhōng)添加水分子乳(ru)化劑、液體防黴(méi)劑等添加劑可(kě)🤞增加顆粒飼料(liào)保持水分含量(liàng)能力，降低水活(huó)度，又可達到防(fáng)黴效果。水💃分子(zǐ)乳化劑作用原(yuán)理一般是通過(guo) 降低(dī)水的表面張力(lì)，使水分能以某(mou)種形式與飼料(liao)🐆表面🎯緊密結合(he)，不利于黴菌利(li)用，起到防黴效(xiào)果；同時在飼料(liào)❤️表面👨‍❤️‍👨形成薄膜(mo)👉，降低飼料和環(huán)膜的摩擦力，降(jiàng)低✔️生産能 耗、提高生(sheng)産效率，彌補生(sheng)産過程中的損(sǔn)耗。
    李(lǐ)建文等試驗表(biǎo)明，在其他條件(jian)（環境溫度和濕(shi)度）相同🚩的情況(kuang)下，飼料水分等(děng)溫吸附線基本(běn)呈近S形，且(qie)水分活度随水(shui)分含量增加而(ér)增加。水分子乳(rǔ)化劑 可改變飼料水(shuǐ)分等溫吸附線(xiàn)，即飼料水活度(du)不是随🧑🏽‍🤝‍🧑🏻着飼料(liao)水分含量增加(jiā)一直增加，而是(shi)在飼料水分含(hán)🈲量達到一定程(cheng)度時🥵，添加水分(fèn)子乳化劑的飼(sì)料水分活度大(da)幅降低 [15]。另(lìng)有報道采用後(hòu)噴塗方式在顆(kē)粒飼料表面噴(pen)灑水🙇🏻乳❓化劑後(hòu)，每添加水10 kg可在顆粒飼料(liào)中保留水7 kg。劉影等通過4個試驗研究(jiū)了在動物日糧(liang) 生産(chǎn)過程中添加水(shuǐ)溶液對飼料水(shui)分、水活度及防(fáng)黴效果的影🔞響(xiǎng)，發現在飼料混(hun)合階段液體噴(pēn)霧設備添加組(zǔ)成成分爲🔴有機(jī)酸、表面活性劑(ji)、水結合劑組合(he)而🌈成的水溶 液，即可(ke)以提高成品飼(sì)料水分含量，又(you)可以有效控制(zhì)飼料☁️水活度和(hé)飼料發黴幾率(lü)，大幅提高飼料(liao)的儲存期[16]。
    4.3 添加原料(liao)水
    可(ke)以直接給飼料(liào)加水（添加水分(fèn)含量高的液體(ti)）提高飼料原料(liào)水分。熊易強指(zhi)出，飼料水分控(kong)制的基本模型(xing)是要重視混合(he)機粉料的初始(shǐ)水分和确定🌏蒸(zhēng)汽處理 後的目标溫(wēn)度，并控制好成(chéng)品水分；當粉料(liao)初始水分<13%，可以添加部分(fen)水分；成品水分(fèn)<13%，否則會存(cún)在發黴的危險(xian)[13]。而且可 以使用(yong)高水分原料，如(rú)使用水分含量(liang)較高的玉米♍等(deng)，玉米不⭐僅🚶在配(pei)合飼料中占很(hen)大比例，而且其(qí)标準水分還㊙️高(gao)于配合✔️飼料的(de)标準水分，适當(dang)提高飼料原料(liào)🌂或半成品的 水分既(jì)能提高産品質(zhi)量又能降低成(chéng)本。由于飼料水(shuǐ)分存在明顯的(de)季節性差異，這(zhè)種差異導緻了(le)飼🐆料生産和🈲飼(si)料顆粒🌈質量的(de)季節性變化。
    5 ·小結
    爲将顆粒飼(sì)料水分含量和(he)水活度控制在(zai)适宜水平✔️，不僅(jin)要逐步完善控(kong)溫、控濕設備，通(tong)過在生産實踐(jiàn)中不斷調整🙇🏻各(ge)參數，使之符合(hé)工業化、大規模(mo)生🏃🏻産的需 要；同時，随(suí)着研究的深入(ru)，有研究者從飼(sì)料原料和成🧡品(pin)飼料吸濕解吸(xī)平衡、顆粒飼料(liào)冷卻等物理、化(huà)學機理入手，嘗(chang)試發現、計算和(he)控制飼料的平(píng)衡含水率或水(shuǐ)活 度(du)、計算安全水分(fèn)和蒸發潛熱，尋(xún)找冷卻規律[17]。從而爲解決(jue)顆粒飼料适當(dang)含水量和水活(huo)度提供可操作(zuò)模型。