饲用玉米的品质控制.

饲用玉米的品质控制冀凤杰丁玉华马永喜冀凤杰,北京德宝群兴科技有限公司,100094,北京市海淀区圆明园西路2号中国农业大学农业部饲料工业中心。丁玉华、马永喜,中国农业大学农业部饲料工业中心。收稿日期:2007-08-27在广泛使用的玉米-豆粕型日粮中,玉米在配合饲料中的使用量高达50%~70%。由于生物乙醇、赖氨酸、淀粉工业的需求增加,又受种植资源的限制,使玉米价格一路飙升。因此,关注饲料产品的品质和利润就必须关注玉米的品质。本文主要阐述玉米品质控制指标和注意事项。1玉米概况1.1分布我国是世界上第二大玉米生产国,产量约为世界总产量的1/6。在我国粮食作物中玉米产量仅次于水稻、小麦。产区主要分布在东北、华北、西北、华东、西南等地区,以山东和吉林省产量最高,年产量都在1000万吨以上;年产量在600万吨以上的省有河南、河北、黑龙江、四川;年产量在200~500万吨的有山西、内蒙古、辽宁、江苏、云南、陕西等省。全世界玉米约70%~75%作为饲料,15%~20%作为粮食,10%~15%作为工业原料。玉米在食品及酿造工业上用途极广,其副产物如酒糟、玉米蛋白粉、玉米胚芽饼等也主要用作饲料。1.2分类玉米按品种特点可分为硬粒型、马齿型等,饲料用玉米多为马齿型、半马齿型和硬粒型。按颜色可分为黄玉米、白玉米和红玉米。饲料用玉米以黄玉米为主。1.3结构和成分玉米籽粒可分为种皮、胚乳(包括糊粉层在内和胚。种皮约占籽实重量的5%~6%,胚乳占80%~85%。玉米的胚特别大,占10%~15%,糊粉层约占籽实重量的8%~10%,在结构上属于胚乳,但在淀粉的湿法和干法加工过程中,均包含在糠麸中。角质胚乳细胞小,淀粉粒小而呈多角形,淀粉粒间充满蛋白质,因而组织致密,呈半透明状。粉质胚乳细胞大,淀粉粒多为圆形,蛋白质含量较低,与淀粉粒结合不紧密,结构疏松,呈不透明状。玉米粒各部位成分见表1。我国128个玉米杂交种的化学成分见表2;玉米的养分含量见表3。表1玉米粒各部位成分(%项目全粒中胚乳胚芽皮顶端全粒中82.311.55.30.8淀粉71.586.48.27.35.3糖2.00.610.80.31.6粗蛋白10.39.418.83.79.1粗脂肪4.80.834.51.03.8灰分1.4010.10.81.6注:刘丙吉等译,1988。表2玉米的组成及养分含量(%项目皮胚胚乳角质胚乳粉质全粒比例6.7(4.3~10.811.2(7.2~15.349.1(35.1~66.932.8(14.9~48.7100粗蛋白3.313.88.16.59.6(6.5~13.2粗脂肪1.035.40.30.54.9(3.6~6.5淀粉52.112.381.683.672(61.6~78.7注:曾浙荣等,1987。2关于玉米的国家标准目前我国玉米国家级质量标准主要有三个,分别是玉米国标、饲料用玉米国标以及发酵工业用玉米国标(见表4。表3玉米的养分含量马牙2986.09.5±1.13.9±0.62.1±0.269.2±1.41.3±0.261.2±2.113.94±1.26硬粒886.09.7±1.04.2±0.71.9±0.268.9±1.81.4±0.260.9±1.213.56±1.05马牙硬粒686.09.7±1.04.2±0.71.9±0.268.9±1.81.4±0.162.3±0.913.81±0.5圆粒角质286.010.9±1.35.3±0.02.1±0.466.4±1.81.5±0.157.5±3.113.81±0.42角质386.08.6±0.73.9±0.91.9±0.370.2±0.41.3±0.060.8±0.914.23±1.13样品数干物质(%粗蛋白(%粗脂肪(%粗纤维(%无氮浸出物(%灰分(%钙(%磷(%淀粉(%DE(猪(MJ/kg项目87.08.84.02.01.00.020.25期待值①8.0￣9.54.0￣5.02.0￣4.01.2￣2.00.1-0.050.20-0.55范围①4986.09.4±1.23.9±0.72.0±0.269.3±1.91.3±0.261.2±2.013.77±0.96平均值类型②注:①刘丙吉等译,1988;②赵洪儒等,1992。《饲料工业》・2008年第29卷第7期专题论述三个标准既相互联系又各有特点。玉米国标是大宗玉米的通用标准,广泛适用于商品玉米的收购、贮存、运输、加工以及销售。而饲料用玉米标准和工业用玉米标准针对性更强,在玉米国标的基础上,又有一些变化和调整。这三个标准的共同点是以水分、杂质、不完善粒、生霉粒等作为衡量玉米品质的主要指标;其不同点在于饲料用玉米,除保留容重等主要指标外,还增加了粗蛋白质这一技术指标,而工业用玉米则舍弃了容重这一项指标,代之以淀粉指标来确定等级。总体看,容重、杂质、水分、不完善粒以及生霉粒、色泽气味指标是衡量玉米质量最基本也是最重要的指标,具有广泛代表性和权威性。3玉米品控指标及注意事项3.1色泽气味(依据国标GB/T5492—1985检验正常色泽呈现黄色或白色,无发霉味、酸味、虫、杀虫剂残留。3.2容重(依据玉米国标GB1353—1999中附录A检验容重指标代表玉米的成熟度。养分由玉米轴的基部向上输送,越到顶部成熟度越差。成熟度差及破损粒较多的玉米则容重低,容易受霉菌侵染。容重指标只适用于水分含量在23.0%以下(含23.0%的玉米。新收获的玉米水分含量高达25%,由于含水量高而造成籽粒假性饱满,容重也会达到一级玉米的规格。因此,在同等水分条件下,玉米的容重比较才具有意义。正常年景,内蒙古玉米的容重最高,其次是吉林、辽宁和黑龙江。3.3水分(依据国标GB/T6435检验水分是影响玉米品质最大的因素。配方中的玉米水分都是以14%(安全水分计算的,水分增加会导致日粮能量添加不足,稀释蛋白质和氨基酸的浓度,同时动物采食干物质减少,进而降低动物生产效率。每年秋季,很多养殖户反映料肉比增加、产蛋率下降和玉米水分过高有极大关系。水分在14%~15%时,胚部收缩明显凹下,有皱纹,经齿碎时有清脆的声音;用指甲掐比较费劲,用手握有刺手感。水分在16%~17%,胚部明显凹下,经齿碎不震牙,但能听到齿碎时发出的响声,用指甲捏胚部,稍费劲;水分在18%~20%,胚部凹下,很易齿碎,外观有光泽,用手指甲掐胚部不费劲;水分在21%~22%,胚部不凹下,基本与胚乳相平,牙齿极易破碎,有较强的光泽,用手指甲掐后能自动合拢;水分在23%~24%时,胚部稍凸起,光泽强;水分在25%~30%时,胚部突出明显,光泽特强,用手掐胚部有水渗出;水分超过30%的玉米籽粒呈圆柱形,用手指压胚部有水渗出。水分超过30%的玉米多数是由于成熟度较差,没有进入成熟期,当水分降到14%~15%以内时,就会出现脱皮现象,胚乳组织疏松,角质胚乳很少。3.4不完善粒(依据国标GB/T5494—1985检验生霉粒指的是表面生霉的颗粒,其外观常表现为红、黄、绿、黑等斑点或菌落。许多内部霉变的玉米在表观上看却仍旧是完好的,霉菌的潜在性也给饲料品控提高了难度。霉菌广泛存在于全世界的空气和土壤中,能够感染一切动植物,可以污染玉米的霉菌种类就有20多种。虽然霉菌也会降低玉米适口性和营养价值,但是其危害作用却远远小于其代谢产物———霉菌毒素。同一种霉菌可以产生多种不同的霉菌毒素;不同的霉菌也可以产生同一种霉菌毒素。目前存在的霉菌毒素有300多种。它们在玉米的生长、收获及储存期间均可能产生。据估计全世界谷物在采收前后约25%会受到霉菌毒素的污染。即使很低的浓度(百万分之一或十亿分之一的霉菌毒素也能产生明显的毒性,一粒污染黄曲霉毒素的玉米可以导致2只雏鸭死亡。并且当各种霉菌毒素同时存在会加重其毒性。饲料企业重视微量元素中重金属(砷、铅、镉等的检验。锌、铜等在配合料中的比例仅为0.1%~0.5%,而玉米的添加比例是60%,是铜和锌的120~600倍。并且黄曲霉毒素B1的毒性是砒霜(三氧化二砷的68倍,诱发人类肝癌的能力比甲基亚硝胺大75倍。中国饲料卫生标准(GB13078—2001要求玉米中黄曲霉毒素的允许量为≤50μg/kg。欧盟规定从1999年1月1日开始农产品中黄曲霉毒素的最高含量一般为4μg/kg,表4我国玉米国家级质量标准玉米国标GB1353—1999饲料用玉米GB/T17890—1999淀粉、发酵工业用玉米GB/T8613—1999项目123123123等级≥710≥685≥660≥710≥685≥660无容重(g/l≤1.0≤1.0≤1.0杂质(%总量≤5.0≤5.0≤6.5≤8.0≤5.0其中生霉粒≤2.0≤1.0≤1.0不完善粒(%≤14.0≤14.0≤14.0水分(%色泽气味正常正常正常淀粉(干基(%无无≥75≥72≥69粗蛋白质(干基(%无≥10.0≥9.0≥8.0无水分含量大于规定的玉米的收购,按国家有关规定执行。备注专题论述冀凤杰等:饲用玉米的品质控制而黄曲霉毒素B1(毒性最大的化合物的最高含量为2μg/kg。美国普渡大学的研究数据显示:在种猪、仔猪饲料中应将黄曲霉毒素浓度尽可能控制在5μg/kg范围内(法定范围为低于10μg/kg。因此,必须高度重视霉菌污染的问题,加大监控力度,把生霉粒控制在1%范围内。饲料卫生标准(GB13078—2001中规定,玉米霉菌总数允许量为40×103个/g,但是霉菌总数并不能代表玉米被霉菌毒素污染的程度。最准确的方法是检验各种毒素的含量。在中国,玉米生霉粒比重南方高于北方,黑龙江重于辽宁和吉林。年景不好的时候,大部分玉米生霉粒都会超过2%。2007年秋季,东北、河北、山东等地在玉米收获期间都普遍降雨,可以预计霉菌毒素的污染程度比较普遍和严重。不完善粒除了包含生霉粒还包括热损伤粒、生芽、病斑、破损及虫蚀和杂质。东北玉米初始水分高,采用烘干,降水过快极易造成破碎,机械操作也造成破碎粒比例增加,同时烘干造成了热损伤粒增多,因此破损粒普遍高于5%。经过储存、出库、港口转运等环节后,破损粒还会增加到8%。华北玉米采用自然晾晒,破损粒较少,基本都控制在5%以内,质量稍好的只有2%。东北玉米由于采用机器烘干,杂质较少,一般不超过1%,有的地区杂质甚至小于0.5%。华北玉米采用自然晾干,晾晒过程会掺入大量杂质,有时超出1%。随着玉米价格上涨,受气候等因素影响,玉米生芽、病斑、破损及虫蚀和杂质广泛存在,极大地降低了其饲用价值,也给玉米品控增加了难度。3.5玉米脂肪酸值(依据GB/T20570—2006附录A检验和玉米酸度(参照GB/T19164—2003鱼粉酸值检验脂肪酸值变化与储藏时间呈正相关(相关系数为0.9850,随玉米储存期间温度升高或湿度加大脂肪酸值也升高。机械烘干的玉米,烘干后脂肪酸值平均降低3mgKOH/100g(使用乙醇做浸出溶剂。由于发热、霉变是造成脂肪酸值升高的主因,当热损伤和生霉粒达到50%时,脂肪酸值会增加约1倍。烘干前如果粮堆发热及烘干过程中出粮温度高于60℃,就会导致玉米颜色发灰,脂肪酸值增大。据高立克(1995研究,温度和湿度升高,霉菌生长更加旺盛,玉米胚中的脂肪酸值提高不大,而其它部分则显著提高。这是由于霉菌在胚中生长更加旺盛,分解利用了胚中的脂肪酸。破碎的玉米增大了玉米粒中脂肪与空气和氧气的接触面积,脂肪酸值更易升高。玉米储存品质判定规则(GB/T20570—2006要求检验脂肪酸值的样品制备必须采用锤式旋风磨,一次粉碎达不到细度要求的,该锤式旋风磨不得使用。试验证明,如果使用普通粉碎机,会导致脂肪酸值的检验值偏低,与使用旋风磨的平均比值为95.4%。制备好的样品应尽快检验,如需存放,要在冰箱中保存,全程不得超过24h。样品提取后一定要及时滴定,滴定应在散射阳光或日光灯下对着光源进行。另外,由于玉米的乙醇浸出液呈黄色,可以将脂肪酸值检验的标准溶液浓度由0.01mol/l提高到0.03mol/l,以改善终点的灵敏度。为减少苯的毒性对实验人员的危害,目前使用乙醇作浸出剂,但是使用乙醇作浸出剂比使用苯的检验值平均高出21.1~24.3mgKOH/100g。用乙醇提取脂