飼料加工技術有助于酶活性回收率

制粒是影響飼料中酶活性的關鍵因素。一方面，高溫可以殺死飼料中的有害細菌；但另一方面，高溫也可能會破壞飼料中重要成分的營養功效。因此，操作人員只能在很窄的溫度范圍內對飼料進行加熱處理，以確保制粒效果和酶的活性。

中圖分類號：S816 文獻標識碼：A 文章編號：1001-0769（2015）02-0064-02

飼料生產商必須確保飼料的安全，這要求在飼料的加工中采用比以前更高的溫度對飼料進行熱處理，特別在控制沙門氏菌上。但生產商還必須掌握好制粒參數，以確保添加劑的穩定性，尤其是酶的穩定性，制粒是顆粒飼料生產中的關鍵環節，會帶來酶活性損失的巨大風險。在這個過程中，調質設備起著重要的作用。Adisseo公司通過試驗比較了各種調質設備，包括單層或雙層式傳統調質器、加熱和機械處理設備（如擠壓器或膨脹器），以及采用各種操作參數，包括調質時間、熱能和溫度（80 ℃～90 ℃）。該試驗利用添加了NSP酶的飼料以及木聚糖酶活性保持目標是1100 U/kg，在歐洲和亞洲的商用飼料廠中進行。

如表1所示，在大多數情況下，木聚糖酶的活性達到了目標值。但是，即使使用同類型的設備，因加工參數不同，如調質時間、制粒設備的特性、飼料的產量和冷卻，結果也各異。下文對這些結果的解釋源于文獻資料和本公司的技術專家。

1 調質的影響

文獻資料表明，由于添加蒸汽，調質溫度對制粒后的酶活性回收率有直接的影響。此外，由于包被效應像“保險絲”一樣，酶的失活不總是呈線性變化。試驗表明，包被的木聚糖酶能耐受更高的溫度，但僅限于某一水平以下：以圖1為例，包被的木聚糖酶在高達85 ℃時能保持活性穩定，但在溫度上升到95 ℃時活性損失35 %，超過了“保險閾值”。

調質時間也會影響酶活性的穩定性。在一臺試行制粒機上進行的試驗表明，調質時間由30 s延長至15 min時，在75 ℃～95 ℃之間的任何溫度下，酶活性均會增加60 %的損失（圖2）。調質時間越長，酶活性的損失就越大。相同的飼料在不同溫度下經過15 s或15 min的調質，在每一種溫度下，與調質時間為30 s時相比，調質時間為15 min時飼料中酶的活性損失了60 %。

包被的酶還能耐受特殊的熱和機械處理（如擠壓和膨脹），但同樣只能在一定的范圍內（表1，生產線5～7）。

2 制粒設備的影響

制粒設備的性能也會影響飼料中酶活性的回收率。如，增加壓縮比（環模長度和直徑的比值，L/d）可以提高顆粒質量，但也會增加飼料顆粒的最終溫度，從而導致飼料中酶較高的損失率。壓縮比以及生產線的產量（t/h）會影響飼料在環模內的滯留時間。法國Tecaliman研究所的研究表明，延長飼料在制粒機環模內的滯留時間會提高顆粒溫度，并可降低腸桿菌數量。但是酶會發生怎樣的變化？我們在客戶飼料廠進行的試驗證明，當使用兩條相同的制粒生產線和利用相同的設備、相同的產品和同一溫度時，木聚糖酶活性的回收率由79 %下降至21 %（表1，生產線3和4）。這兩條生產線的主要區別是由于環模磨損和壓輥間距的不同，導致用于飼料的制粒比能存在巨大差異，進而引起飼料流速不同（14.9 t/h對11.2 t/h）。

最后，冷卻參數也會影響酶的活性。冷卻器設計（垂直氣流或逆流）和參數設定（風速與冷卻時間相關）會影響酶活性的回收率，如生產線1和2的飼料中酶活性損失從13 %升至28 %。

3 兩個重要指標

在所有會影響酶穩定性的制粒參數中，有兩個重要的指標應該強調：制粒前飼料溫度（表示酶耐熱性的一個良好指標）和制粒比能（kWh/t）（表示制粒期間的酶活性損失）。此類研究首先需要為每項試驗準備一套嚴格的操作規程和制定代表性樣本的系統收集方法（遵守標準規定）。應該指出的是，當粉狀酶已達到飼料廠能確保其最大活性的使用極限時，液態酶可能是一個安全的選擇。□□

參考文獻 （略）

原題名：Understanding technology helps in enzyme recovery（英文）

原作者：Jér?meLamoine（法國Adisseo公司產品應用技術專家）