■于 菲 朱凌盈 趙德志 傅永鋼 陳少澤

（寧波天邦股份有限公司，浙江寧波 315475）

熟化度是指淀粉中熟化淀粉與全部淀粉量之比的百分?jǐn)?shù)。熟化度指標(biāo)可以用來衡量飼料的營養(yǎng)價值，淀粉的熟化度越高，越容易被酶水解，有利于被消化吸收[1]。但熟化度過高對酶活性、維生素等帶來損害，熟化度過低，淀粉和蛋白的熟化度不夠，導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)不易被動物體吸收、利用[2-4]。熟化度指標(biāo)可以用來評價飼料的品質(zhì)，熟化度過高，飼料顆粒太硬，不利于動物進(jìn)食[5-10]；熟化度過低，顆粒容易松散，對飼料造成一定的浪費(fèi)。熟化度指標(biāo)還可以用來衡量豬料加工工藝是否合理的指標(biāo)，加工工藝合理，飼料熟化度指標(biāo)能達(dá)到合理的要求范圍；因此，熟化度的控制對實現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理、實行工藝監(jiān)督等方面有著重要的意義[11-14]。目前，飼料企業(yè)熟化度指標(biāo)的測定大多采用傳統(tǒng)的酶解法[15]，考慮到酶解法的繁瑣、耗時、難操作等因素，本研究的方法首先通過酶解法與體積法的檢測結(jié)果建立函數(shù)關(guān)系，再通過體積計算樣品的淀粉熟化度。該方法取消了繁瑣的操作過程，提高了淀粉熟化度的測定效率，降低了成本，為飼料行業(yè)快速測定豬料熟化度提供了理論的依據(jù)和技術(shù)的支撐。

1 實驗材料與方法

1.1 樣品

多個豬料（市場收集）。

1.2 主要試劑和儀器

1.2.1 試劑

緩沖溶液、酶溶液、ZnSO4·7H2O（10%水溶液）、氫氧化鈉溶液（0.5 mol/l）、銅試劑、磷鉬酸試劑。

1.2.2 儀器

數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋，金壇市文化科教實驗儀器廠；AL204-1電子天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；比色管；移液管；量筒。

1.3 方法

1.3.1 簡易酶解法[15]

稱取質(zhì)量相等的四份樣，其中兩份加15 ml緩沖液置沸水浴中，加熱1 h，制成全熟化樣品，另兩份樣品加15 ml緩沖液，制成半熟化樣品，同時作空白實驗。在各試管中加入配制好的酶溶液1 ml，將試管同時置于40℃水浴鍋中保溫1 h進(jìn)行酶解。在試管中依次加入10%硫酸鋅溶液2 ml，再加0.5 mol/lNaOH溶液1 ml，用水稀釋至25 ml，混勻，過濾。準(zhǔn)確吸取濾液0.1 ml及2 ml銅試劑于25 ml刻度試管中，將試管放在沸水浴中煮沸6 min，在保持沸騰下加2 ml磷鉬酸試劑，混勻，繼續(xù)煮沸2 min，冷卻，用水稀釋至25 ml，充分混勻。在分光光度計上420 nm處讀取吸光度值，用公式計算熟化度。

1.3.2 結(jié)果計算

2 結(jié)果與分析

2.1 體積法的初步探索

為驗證酶解法數(shù)據(jù)與物料溶于水后的體積變化是否存在相關(guān)性，用酶解法檢測了一些樣品，任選四種樣品，溶于水后出現(xiàn)如圖1所示現(xiàn)象。

圖1 不同樣品溶于水后體積變化

四種樣品酶解法的數(shù)據(jù)結(jié)果為2#（52.34%）＞1#（47.66%）＞4#（42.16%）＞3#（33.27%），由圖1可見，四種樣品溶于水后體積讀數(shù)順序為2#＞1#＞4#＞3#，兩實驗結(jié)果排序一致，說明兩實驗結(jié)果存在一定的相關(guān)性。

2.2 體積法實驗用水溫度的選擇

為選取合適的體積法用水溫度，任選一種豬料，每隔5℃設(shè)為一個梯度，做15～60℃之間體積法檢測驗證，具體數(shù)據(jù)見圖2。

圖2 體積法結(jié)果與溫度的關(guān)系

由圖2可見，在15～50℃之間，隨溫度的增加，體積法的結(jié)果為190～191 ml，檢測結(jié)果變化不明顯，但隨著溫度的繼續(xù)升高，體積讀數(shù)增加明顯，當(dāng)溫度升高至50℃以上時，體積法數(shù)據(jù)變化較大，當(dāng)溫度升高至60℃時，體積法的讀數(shù)達(dá)到200 ml，可見，當(dāng)檢測溫度超過50℃時，過高的檢測溫度改變了樣品原有的水合特性，因此，為了便于實驗操作，選擇20～25℃，也就是室溫溫度作為實驗用水溫度。

2.3 體積法精密度分析

為驗證體積法的檢測精密度，選取4種豬料，按照已經(jīng)確定的實驗用水溫度，用體積法檢測樣品，每份樣品平行測定6次，具體數(shù)據(jù)見表1。

通過表1可見，檢測四種豬料的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在0.37%～0.54%范圍內(nèi)，RSD＜1%，說明該方法測定結(jié)果一致性較好，數(shù)據(jù)穩(wěn)定。該方法具有一定的可行性。

表1 體積法精密度測定結(jié)果（n=6）

2.4 體積法的確定

通過一系列的先行實驗，再通過對體積法實驗用水溫度的選擇，以及通過對體積法精密度的分析，最后確定體積法的具體操作方法為：取500 ml高型燒杯，加入20～25℃的蒸餾水350 ml，稱取50 g樣品加入燒杯中，浸泡3～5 min，攪拌樣液 10～20 s，靜置10 min時進(jìn)行讀數(shù)。此方法以體積讀數(shù)為最終判斷依據(jù)，故命名此方法為“體積法”。

2.5 酶解法與體積法檢測結(jié)果比較

為驗證兩種方法的相關(guān)性，實驗選取不同批次的豬料，做兩種方法的對比實驗，并以酶解法檢測結(jié)果為縱坐標(biāo)，體積法檢測結(jié)果為橫坐標(biāo)，繪制線性關(guān)系圖，結(jié)果如圖3所示。

從圖3中可以看出，酶解法和體積法的線性關(guān)系方程為：Y=-0.000 103x2+0.050 79x-5.637 3，R2=0.993 1，可見兩種方法的二次擬合曲線關(guān)系良好。說明體積法和酶解法之間的函數(shù)關(guān)系穩(wěn)定可靠，可通過體積法的數(shù)據(jù)間接得到酶解法的數(shù)據(jù)。

2.6 反向驗證實驗

為反向驗證體積法的準(zhǔn)確性，任取四種豬料，先測出體積法的數(shù)據(jù)，根據(jù)兩種方法的線性關(guān)系方程計算出相應(yīng)的酶解法數(shù)據(jù)，再用酶解法檢測這四種豬料，對比兩種方法檢測結(jié)果。對比結(jié)果見表2。

圖3 體積法與酶解法線性關(guān)系

由表2可見，兩種實驗結(jié)果的相對偏差為0.64%～1.37%，酶解法要求熟化度在50%以下時，相對偏差不超過10%；熟化度在50%以上時，相對偏差不超過5%。所以，兩種方法的檢測結(jié)果完全滿足酶解法對實驗偏差的要求，說明體積法是切實可行的。

2.7 探究體積法的影響因素

為探索體積法的原理，分析影響體積法的影響因素，進(jìn)一步確定體積法的可行性，做如下驗證實驗，任選四種豬料，選取等量的豬料為基礎(chǔ)樣本，分別添加等量的未經(jīng)處理和熟化處理過的豬料原料玉米、次粉、麩皮后，研究幾種原料對體積法的影響，實驗結(jié)果見表3。

表2 兩種方法檢測結(jié)果對比

表3 不同物質(zhì)對體積法的影響

從表3可見，玉米、麩皮熟化前后對體積法結(jié)果的影響不明顯，但次粉熟化前后對體積法結(jié)果的影響明顯。由表3對比可推理出，體積法的關(guān)鍵影響原料為次粉，而玉米與次粉含淀粉的量均為70%左右，但玉米對體積法影響不明顯，由此推理影響體積法的關(guān)鍵因素為占次粉含量10%左右的蛋白質(zhì)，因次粉中蛋白質(zhì)的特異水合能力，其吸水性、持水性、潤濕性和溶脹性等水合性質(zhì)影響了體積法的結(jié)果，且次粉中蛋白質(zhì)的水合特性受蛋白質(zhì)的熟化程度影響。這一結(jié)論，為體積法提供了理論依據(jù)。

3 結(jié)論

①本文通過一系列的先行實驗，再通過對體積法實驗用水溫度的選擇，確定了體積法的具體操作方法，通過對體積法精密度的分析，確定體積法的可行性。

②本文通過用酶解法和體積法檢測相同配方的多個豬料（此方法的局限性也在于此，即：建立兩種方法的曲線所使用的樣品一定是相同配方的豬料），建立兩者的函數(shù)關(guān)系：Y=-0.000 103x2+0.050 79x-5.637 3，R2=0.993 1，通過曲線方程可見，兩種方法的相關(guān)系數(shù)R2=0.993 1，說明兩種方法的二次擬合曲線關(guān)系良好。通過對未知樣品的反向驗證，兩種方法檢測結(jié)果的相對偏差為1.37%～0.64%，完全符合酶解法對熟化度的誤差要求，說明體積法具有較好的檢測精度。實驗結(jié)果表明，體積法是一種完全能夠滿足飼料工業(yè)加工需求，并能夠替代酶解法的一種快速、準(zhǔn)確、高效的檢測飼料原料及其成品熟化度的方法。

③本文最后初步探索了不同原料對體積法的影響，為體積法的細(xì)化研究奠定了基礎(chǔ)。