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加工参数对含有乙醇梭菌蛋白的低淀粉膨化饲料物理质量的影响

日期：2023-08-14 15:40:56 来源：网络整理作者：本站编辑浏览：32 评论：0

乙醇梭菌蛋白是一种新型单细胞蛋白，它是以乙醇梭菌为发酵菌种、以钢铁、冶金厂尾气中的一氧化碳为碳源、以氨水为氮源，经气体净化、发酵、蒸馏、离心分离、喷雾干燥等工艺处理后得到的灭活菌体蛋白，诸多研究表明乙醇梭菌蛋白是一种有潜力的优质蛋白源。然而，目前对含有乙醇梭菌蛋白的膨化饲料物理质量的研究还相对有限。

中国农业科学院饲料加工与质量安全创新团队开展挤压膨化加工试验研究了预调质水分含量（22~30%）、螺杆转速（240~300 rpm）、模头温度（120~150 ℃）和喂料速度（56.5~94.5 kg/h）对含有180 g/kg乙醇梭菌蛋白的低淀粉膨化饲料物理质量和膨化机单位机械能耗（SME）的影响。试验结果表明：预调质水分含量对饲料容重（P < 0.01）、硬度（P < 0.05）和吸油率（P < 0.01）有显著性影响；螺杆转速对饲料容重有显著性影响（P < 0.05）；模头温度对饲料的物理质量和SME无显著性影响（P > 0.05）；喂料速度对饲料容重和SME有极显著性影响（P < 0.01）；预调质水分含量和喂料速度的交互作用对饲料容重、膨化率、硬度、吸油率和SME有极显著性影响（P < 0.01）；预调质水分含量的二次项对饲料容重、膨化率、硬度、吸油率（P < 0.01）和SME（P < 0.05）有显著性影响；螺杆转速的二次项对饲料吸油率有显著性影响（P < 0.05）；喂料速度的二次项对SME有极显著性影响（P < 0.01）；不同处理组试验饲料的水溶性（WSI；3.84~5.28%）和吸水性（WAI；2.61~3.71）分布范围较窄；饲料WSI随着喂料速度的增加而降低，而软化时间随着预调质水分含量的增加而延长。基于响应面分析结果和施加的约束条件，确定了加工试验饲料的最优工艺参数操作窗口（如图1所示）。

图1. 基于响应面方法的工艺参数操作窗口（重叠区域）：约束条件为饲料容重≤380 g/L和膨化率为1.5~1.7；红线和绿线分别代表膨化率在1.5和1.7时的等值线，而蓝线代表容重在380 g/L时的等值线；预调质水分含量设置为大于24%；最优工艺参数操作窗口如箭头所示；螺杆转速固定为240 rpm，模头温度固定为120 ℃。

创新点：本试验利用中试挤压膨化机探究了加工工艺参数对含有180 g/kg乙醇梭菌蛋白的低淀粉膨化饲料物理质量和膨化机SME的影响，为乙醇梭菌蛋白在饲料加工领域的高效应用提供了数据支持和理论依据。本研究论文《Effect of process parameters on the physical quality of low-starch extruded feed containing Clostridium autoethanogenum protein》已在期刊Animal Feed Science and Technology （IF=3.2，农林科学类二区）在线发表。

相关信息：本研究论文的第一作者为中国农业科学院饲料研究所饲料加工与质量安全创新团队2018级博士研究生马世峰，通讯作者为薛敏研究员。该工作获得国家重点研发计划、国家自然基金、中国农业科学院农业科技创新计划、北京农业科研体系创新联盟、北京市自然科学基金和新疆重点研发计划的支持。

相关论文：Ma et al., (2023). Effect of process parameters on the physical quality of low-starch extruded feed containing Clostridium autoethanogenum protein. Animal Feed Science and Technology, 115745.

论文在线网址：https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2023.115745

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