擠壓膨化對蛋白質的影響主要表現在： 變性作用：當蛋白質受熱或受到其他物理或化學作用時，其特有的結構會發生變化，使其性質也隨之變化，如溶解度降低，對酶水解的敏感度提高，失去生理活性等，這種現象稱為變性作用。變性不是蛋白質發生分解，而僅僅是蛋白質的二三級結構發生變化。適度破壞蛋白的結構可以改善蛋白質的消化性。 熱致變性：蛋清在加熱時凝固，瘦肉在烹調時收縮變硬等都是蛋白的熱致變性作用引起的。蛋白質受熱變性后對酶水解的敏感度提高，所以我們不吃生肉而吃熟肉，消化率高。 熱力殺菌也是利用了蛋白質的變性。有些蛋白的要素抑制了他的消化吸收。如，大豆中的尿酶是一種不受歡迎的酶，它很容易在膨化中失去活性。米糠中的脂肪酶也是有害的，它可以加速米糠的腐敗變質。通過膨化可以使脂肪酶變性。 在淀粉含量很低的情況下，膨化會降低蛋白質在水中的蛋白分散指數( PDI) 。但是由于物料中淀粉的存在，糊化淀粉將其他營養物質包裹在淀粉基質。因此，蛋白質被物理性地結合在糊化淀粉內，被淀粉基質保護起來，簡單的水溶液不能溶解蛋白，但腸道中的消化酶可輕易的溶解淀粉基質，將蛋白釋放出來。到目前為止，沒有任何研究表明膨化會損害蛋白質或降低氨基酸的利用率。 膨化對氨基酸的變化 膨脹對某些氨基酸穩定性和可利用性的影響  從上表可看出：在 120 ℃ 和 130 ℃ 情況下，氨基酸和可應用氨基酸都無變化。 膨脹對合成氨基酸的影響  備注：加工條件：溫度 140 ℃ ，壓力 50bar ，水分含量 18 % 但就蛋白質品質而言，不同的擠壓條件對其影響不一，這主要取決于擠壓過程中有效賴氨酸的損失。總的趨勢是在原料水分低于 15% ，擠壓溫度高于 180℃ 的條件下，擠壓時水分愈低，溫度愈高，賴氨酸損失越大，蛋白質的生物學效價就愈低( Maclean ， W.C. ， 1983 ; Noguchi ， A. ， 1982 ; Bjorck ， I.1983 )。適當改變擠壓工藝條件，如降低飼料中葡萄糖、乳糖等還原糖含量，提高原料水分含量( Tossavainen ， O.S. ， 1986 )等可有效減少美拉德反應的發生。 K.Dahlin ( 1993 )等通過不同條件下對玉米、小麥、黑麥和高粱等 8 種谷物的處理結果表明：在原料水分為 15% ，擠壓溫度為 150℃ ，轉速為 100rpm 的條件下擠壓，產品蛋白質的生物學效價與未處理原料相比得到顯著提高( Dahlin ， K. ， 1993 )。 (三)、擠壓過程中脂肪的變化 擠壓作用會使甘油三脂部分水解，產生單甘油脂和游離脂肪酸，因此從單純處理來看，擠壓過程將降低油脂的穩定性，但就整個產品而言，擠壓產品在貯藏過程中游離脂肪酸含量的升高顯著低于未擠壓樣品，這主要歸結于擠壓使飼料中的脂肪水解酶、脂肪氧化酶等促進脂肪水解的因子失活。 脂肪及其水解產物在擠壓過程中能同糊化的淀粉形成絡合物，從而使脂肪不能被石油醚萃取。這種絡合物的形成使脂肪不易從產品中滲出而給產品一個很好的外觀。這種絡合物在酸性的消化道中能解離，因此也不影響脂肪的消化率。 脂肪對飼料的質構、成型和適口性等作用較大，但從總體看脂肪的存在不僅影響最終擠壓產品的質量 ( 主要是膨化度 ) ，甚至可能影響整個擠壓過程的順利進行。例如對脫脂大豆粉的擠壓，其脂肪的含量不應超過 1% ;在飼料工業的膨化料生產中，單螺桿擠壓機油脂添加量在 0% ～ 12% 時，對擠壓效果無影響，當添加量在 12% ～ 17% 范圍時，添加量每增加 1% 產品的容重就增加 16g /L ，添加量繼續增大則效果更差，當超過 22% 時則產品就失去了一般擠壓的特性。因此擠壓應以含油量低的原料為好。 (四)、擠壓過程中維生素、礦物質及風味物質的變化 維生素在加工過程中能否保留下來，很大程度上取決于加工條件。擠壓過程中，熱敏性維生素如 VB1 、葉酸、 VC 、 VA 等是最容易受到破壞的幾種，而其他維生素如煙酸、 VH 、 VB12 比較穩定。從生產方便性看，擠壓之前添加維生素優于擠壓后添加，但必須超量添加以克服擠壓過程維生素部分損失對動物營養的影響。有資料報道，在擠壓之前添加維生素，不僅擠壓過程中會對維生素產生破壞，而且擠壓之后，產品在儲藏過程中維生素的損失會加快。所以擠壓物料的維生素可能在擠壓之后添加更為經濟。 擠壓過程中，礦物質一般不會被破壞，但是具有凝固特性的新聚合物的形成可能會降低某些礦物質的生物效價，例如植酸可能同 Zn 、 Mn 等絡合，形成不為動物消化的化合物。 由于擠壓時的高溫、高水分將分解風味物質，且具有揮發性的風味物質在模頭口將隨水蒸汽一起蒸發而大部分散失。因此，加工過程中風味劑的添加都采用擠壓后添加。 四、膨化的綜合影響分析 1、膨化加工改變了飼料原料中各成分的物理結構和化學特性，尤其是其中的淀粉和蛋白成分。 2、糊化淀粉具有很強的吸水性和粘接功能。由于它的高度吸水性，使得我們可向產品中添加更多的液體成分(油脂、糖蜜等)，同時，因為它具有比普通淀粉強的多的粘接功能，膨化過程淀粉的添加量可大大的減少。這為其他 O 原料的選擇提供了更多的余地，生產商可選擇更多的廉價原料替代那些昂貴的料，可以降低成本而不會影響產品品質。 3、由于淀粉基質與蛋白質結合在一起，因此飼喂時不易流失，只有當動物體內消化酶分解淀粉時才將蛋白質釋放出來，提高了蛋白質的效價。 4、膨化過程使蛋白質發生變性，鈍化了許多抗營養因子，同時改變了蛋白質的三級結構，縮短了蛋白質在腸道中的水解時間。 5、膨化處理將原料分子中囊化油脂釋放出來，提高了脂肪的熱能值。 6、膨化將脂肪、淀粉、蛋白一起形成復合產物脂蛋白或脂多糖，降低了游離脂肪酸含量，鈍化了脂酶，抑制了油脂的降解，減少了產品儲存與運輸過程中油脂成分的酸敗。 |
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