玉米籽实作为种子本身就是一个生命体,在收获后的储存期仍然在不断新陈代谢,籽实内部发生着各种生理生化变化,并且这种变化受到环境的影响。
淀粉结构的变化
淀粉是玉米籽粒中含量最多也是最重要的碳水化合物,大约占籽粒的70% 以上。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉2 种,前者溶于热水, 支链淀粉在热水中溶解度很低。Nelles 等报道, 正常情况下,玉米淀粉量变不是主要方面,淀粉变化主要是“质”的变化,具体表现为随着储存时间延长粘度下降、糊化温度增加。在实际生产中也发现, 使用陈化玉米后,制粒难度增加,颗粒含粉率上升, 这对于禽料生产企业来说是一个比较大的问题。同时也有研究报道,谷物陈化影响到动物对淀粉的消化率。
蛋白质结构的变化
蛋白质的质变主要表现是醇溶性、盐溶性降低,被胃蛋白酶和胰蛋白酶的消化率减少;胚乳中的蛋白质、淀粉和细胞壁自身及相互间的作用增大,导致蛋白质之间形成二硫键(-S-S-)。卞科等研究发现,大米陈化过程中巯基(-SH)含量减少,二硫键含量上升,且巯基含量与粘度/ 硬度比值呈正相关。综上所述,谷物蛋白质在储存期间,总氮量不变,但各类蛋白质会发生变化,蛋白质的巯基会向二硫键转化,氨基酸也发生变化。农业部饲料工业中心对陈化玉米组成的研究发现,陈化玉米中的中性洗涤纤维从9% 左右增加到12%~13%,这可能和氨基酸的美拉德反应有关,因为测定美拉德反应的产物得到的就是中性洗涤纤维,说明玉米在储存过程中,蛋白质的结构发生变化。这是否对玉米氨基酸的消化率产生影响, 还需要进一步的研究。
脂肪酸的变化
玉米油的脂肪酸组成中饱和脂肪酸占15%,不饱和脂肪酸占85%。在不饱和脂肪酸中主要包含油酸和亚油酸,其比例为1:2.5。玉米油的脂肪酸组成一般比较稳定,亚油酸含量为55%~60%, 油酸为25%~30%, 软脂酸10%~12%, 硬脂酸2%~3%,亚麻酸含量极少。由于玉米中主要是不饱和脂肪酸,因此在储存过程中容易发生氧化变质问题。新鲜玉米的脂肪酸值在15~20 mg KOH/ 100g 干基,在合理储存期间其增长速度是缓慢的, 但在不良条件下迅速上升。脂肪酸值可达到250 mg KOH/ 100g 干基。在储存期间,玉米不断的呼吸作用和大量的水解酶使玉米中脂质发生水解产生大量的游离脂肪酸(脂肪酸值升高),这些游离脂肪酸和脂质易受自由基攻击而发生氧化和过氧化产生大量分子量较小的烃类、醛酮类等挥发性物质,导致更多的自由基和最终过氧化产物——丙二醛的产生。而脂质是细胞膜的主要组成部分,脂质的氧化必然造成细胞膜系统的破坏,使玉米籽粒内的电解质外渗的概率大大增加,所以在浸泡时,玉米籽粒浸泡液的电导率会增加。脂肪酸的次级代谢产物丙二醛具有强交联性,与过氧化物酶等蛋白质结合,导致蛋白质变性,过氧化物酶活性降低。当玉米陈化程度加深,籽粒内脂肪酸会不断增加,其降解进而会产生更多的丙二醛;丙二醛积累增加,会导致更多的抗氧化保护酶的活性降低或失活。酸性物质的不断积累,丙二醛含量不断增加,更多的蛋白质变性会导致玉米籽粒细胞膜系统的破坏,内部的代谢功能失调,最终导致玉米生理活性的降低,玉米储存品质下降。
陈化玉米主要指标检测
陈化玉米的脂肪组成变化
监控玉米脂肪随保存时间的结构变化,如饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、顺式脂肪酸和反式脂肪酸比例的变化以及脂肪酸结构的变化等。
陈化玉米的脂肪氧化指标
目前的脂肪氧化检测方法不能正确判断陈化玉米脂肪的氧化程度,必须要找到能够正确反映陈化玉米脂肪氧化的指标, 为饲料企业选择合适的陈化玉米用于饲料提供依据。
陈化玉米的净能和消化能
目前企业没有可以依赖的数据库来使用陈化玉米,仅用经验摸索陈化玉米的净能和消化能,陈化玉米的存放时间、存放温度和净能的关系没有一个标准,企业也没有可靠的指标来判断。这需要通过消化代谢试验来逐一确定不同陈化玉米的净能和消化能,为饲料企业提供依据。
来源:润农畜牧