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猪饲料粒径研究应用进展

946 3 来自: 饲料机械与加工
简介
配合饲料产品质量,不仅取决于配方构成、原料优劣,而且加工工艺也起着非常重要的作用。
  配合饲料产品质量,不仅取决于配方构成、原料优劣,而且加工工艺也起着非常重要的作用。原料粉碎是饲料加工中非常重要的环节。粉碎有利于动物消化吸收,提高动物生长性能;有利于饲料的混合、调质、制粒、膨胀、挤压膨化及减少加工过程中饲料原料的分级;粉碎粒度的大小还直接影响到生产成本。因此,本文就粉碎工艺过程中粉碎粒径的测量,粒径对能量和养分消化率及猪生长性能的影响,粉碎粒径对猪溃疡以及对饲料流动性的影响进行概述,以便在粉碎加工过程中借鉴应用。

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  1  粒径测量

  在饲料厂,目前猪饲料原料粉碎粒径大小的效果评价并不能很好的被评估。但随着粉碎粒径的降低,能量和营养物质消化利用率会得到提高。 因此,能量和营养物质的消化率成为了衡量颗粒粒径的重要指标。

  国标GB6971-86附录B提供了饲料粗细度的筛分测定方法,即十四层筛分法。周孟清等报道GB6971-86即国标十四层筛法和四层筛法对饲料样品进行测定的比较研究。用两种回归方法对十四层筛法和四层筛法测定的几何平均粒径进行相关性分析。结果表明四层筛取代十四层筛测定饲料粒度是可行的。十四层筛法比较繁琐复杂,当企业需要快速而准确地测定饲料粒度时,四层筛法的测定就显示出它的优势。

  2008年,美国农业工程师学会公布了测定颗粒粒径和饲料细度的操作规程[7]。将100g的饲料放在饲料筛的最上面的一个筛内(即美国标准筛号4、6、8、12、16、20、30、40、50、70、100、140、200、270),从最大孔径开始由上往下依次将筛堆叠起 来,振动10min。记录和称重每个筛上物料重。计算粒度分布和平均粒径。粒径确定后,以饲料的平均粒径为基准计算表面积。

  我国现有饲料标准GB/T 5917.1-2008饲料粉碎粒度测定是采用两层筛筛分法,将标准筛和盲筛按照筛孔尺寸由大到小叠放。称取饲料100.0g,放入叠放好的组合试验筛的顶层筛内,将装有试料的组合试验筛放入验筛的顶层筛内,将装有试料的组合试验筛放入电动振动机上,开机振动10min。在无电振筛机的条件下,可用手工筛理5min。筛理时,应使试验筛做平面回转运动,振幅25~50mm,振动频率为120~180次/min,筛分完后将筛上物分别收集,称重记录结果,按照给定的公式计算饲料粒径。

  2  粒径对能量和养分消化率的影响

  通过对能量和养分消化率的测定来评估谷物最佳粒径已有报道。大量研究表明,颗粒粒径减小到600μm时,对能量和养分的消化率和生长性能具有正面的影响效。小麦粉粒径从920μm减小到580μm,淀粉的表观总肠道消化率增加,但总能并不会增加。但是,猪饲喂大麦豌豆型日粮,700μm粒径与400μm的颗粒粒径相比,400μm粒径日粮的总能、干物质、粗蛋白质的表观总肠道消化率更高。羽扇豆粉粒径从1304μm下降到567μm时,总能和粗蛋白质的表观总肠道消化率以及氨基酸的标准回肠消化率表现为线性增加的趋势,猪饲喂308μm和818μm的DDGS相比,308μmDDGS可获得较高的干物质和总能的表观总肠道消化率及代谢能,但粒径大小并不影响氮和磷的表观总肠道消化率。Wondra等报道,玉米粉粒径从1200μm减少到400μm,干物质、氮及总能的表观总肠道消化率将会分别增加5、7及7个百分点。Giesemann等报道,育肥猪饲喂玉米型日粮,641μm的颗粒粒径,干物质、氮及总能的表观总肠道消化率要比1500μm粒径的高。玉米-高粱型日粮原料粉碎粒径从900μm减小到300μm,猪总能的表观总肠道消化率将得到改善。Kim等报道,猪饲喂玉米粉粒径为1000μm的日粮与500μm的玉米日粮相比,干物质和总能的表观总肠道消化率有所降低。Wondra等研究表明,玉米粉粒径从1200μm降低到400μm,干物质和总能的表观总肠道消化率呈线性变化的趋势,氮的表观总肠道消化率表现出了抛物线的变化趋势。粪便中的总能、干物质及氮随着粒径的降低而降低,但是粒径大小并不影响尿氮的沉积。玉米粉粒径从1200μm减小到400μm,玉米的代谢能从14.19MJ/kg提高到15.66MJ/kg。

  Fastinger等报道,豆粕粒径从949μm减小到185μm,必需和非必需氨基酸的平均标准回肠消化率并不受到影响,但是异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸及缬氨酸的标准回肠消化率随着粒径的降低表现为线性增加的趋势,然而,豆粕的能量消化率并不会受到粒径从949μm降低1到85μm的影响。Fastinger等建议豆粕的粒径为600μm,这时将具有最好的氨基酸和能量消化率。

  小麦粉粒径由1300μm减小到600μm,氮和干物质的表观总肠道消化率也呈逐渐增加的趋势,但是Medel等报道,大麦的有机物、能量及粗蛋白质的表观总肠道消化率并不受到粒径减少的影响,这表明,能量和养分受粒径的影响也有特殊性,取决于一些特殊成分的影响。

  3  粒径对猪生长性能的影响

  谷物粒径变小会增加与酶的接触面积,提高能量和养分的消化率。然而,消化能的提高并不一定给猪生长性能的提高带来正面的影响。因为猪可以通过采食更多的饲料来补充消化率低对其生长的影响。断奶仔猪和育肥猪分别饲喂600μm和1300μm的小麦具有提高生长性能的效果。

  猪饲喂粉碎粒度400μm的玉米,胴体的屠宰率要高于饲喂1000μm的玉米。然而,Mavromichalis等研究报道,当猪饲喂粉碎粒度600μm和1300μm的小麦,猪的胴体屠宰率并不受到影响,因此,颗粒粒径是否影响胴体的屠宰率并不清楚,有待于继续研究。

  如果小麦粒径从1200μm减小到980μm,饲料采食量将会得到改善,但是并不影响整体的饲料增重比。93~114kg的猪饲喂粒径600μm和1300μm的小麦时,粒径600μm的小麦G:F将会得到改善,但是同样的结果并没有在67~93kg的猪中被观察到。相比之下,Hancock等[20]报道,玉米粒径以100μm逐渐降低,生长猪的饲料效率将会改善1.3%。Wondra等报道,猪饲喂400μm与800μm的玉米相比,400μm的玉米饲料效率提高7%。Kim等[11]猜测不同的谷物,其粒径的降低并不会产生的相同的效果。猪饲喂1000μm和400μm的玉米,1000μm的玉米平均每日饲料采食量将会降低。饲料效率得到提高,有可能是400μm的玉米比1000μm的玉米具有更多的能值。相比较,猪饲喂豆粕型日粮,粉碎粒度639μm或444μm与粉碎965μm或1226μm,猪的生长性能并没有显著的差异。产生这种结果,原因可能与豆粕日粮中杂物的含量水平低有关。

  有关母猪饲料的粉碎粒度研究报道的较少。适宜的粉碎粒度同样可提高母猪的采食量和营养成分的消化率,减少母猪粪便的排出量。将玉米粉碎为4种粒度(1200、900 600和400μm)配制成日粮饲喂100头初产母猪。结果表明,粒度由1200μm降低到400μm,并不影响哺乳母猪体重和背膘损失,平均日采食量由4.19kg/d增加到4.43kg/d,能量消化率由83.8%增加到90%,消化能摄入量由57.35MJ/d增加到63.31MJ/d,窝增重由34.9kg增加到38.6kg。由于降低粒度提高了养分消化率,粪便的干物质排出量减少了21%,粪便中氮的排出量减少了31%,这对降低粪便处理负担产生了明显影响。还进行了降低饲料粒度对38头临产母猪哺乳期间营养代谢的影响研究。这些母猪供给玉米-豆粕型日粮,玉米分别粉碎至1200、900、600和400μm。实验结果表明,随着玉米从1200μm降低到400μm,干物质的消化率由82.2%提高到88.1%,氮消化率由80.7%提高到88.5%,总能的消化率由81.9%提高89.9%。而日粮的代谢能从14.235MJ/kg增加到15.68 MJ/kg,如果通过饲料配方增加同样幅度的能量,需要添加9%的豆油。由此可见,母猪饲料的粉碎粒度以400~500μm最适宜。

  4  粒径对猪溃疡的影响

  猪的胃分为食管区、贲门、胃底区和幽门4个不同的区域。食管区是非腺体区,贲门、胃底区、幽门是属于腺体功能区,每个区域都有特定的功能。然而,胃的功能可能会由于猪发生溃疡而发生变化,并可能是由于饲料粒度的大小而导致猪发生溃疡。溃疡有不同的类型,如消化性溃疡、食管胃溃疡,都可能影响腺体区和非腺体区的功能。如果猪饲喂细小颗粒的饲料,食管区是患胃溃疡的最危险的区域。因为在胃的腺体部分黏液对胃有保护作用。但是,饲料粒度减小,并不是溃疡发生的唯一因素。还有其他因素,如生产类型或强度和圈舍类型,也可增加猪发生溃疡的风险。溃疡的发生会给养猪业造成重大的经济损失。在美国,猪胃溃疡的发生具有逐渐增加的趋势。Swaby等在英国调查表明,60个农场中79%的猪有一定程度的溃疡发生。Amory等对英国的16个商业农场的猪胃溃疡调查发现,19.1%的商业农场有不同程度溃疡发生的现象。

  据报道,猪饲喂含有400μm的玉米颗粒饲料,患溃疡的可能性要比饲喂非颗粒饲料的高。然而,生长性能可能并不总是会受到溃疡的影响。饲喂颗粒饲料通常具有更好的平均日增重和饲料增重比。Maxwell等报道,猪饲喂粒径较小的饲料,溃疡会在7d内发生。猪在屠宰前40d饲喂粗饲料也会发生溃疡溃疡。的发生常伴随着幽门螺杆菌的存在。食管、贲门区与胃部相比,幽门螺杆菌更容易定植在胃部。猪饲喂精细粉碎的料或者颗粒饲料比饲喂粉碎较粗糙或者非颗粒饲料日粮会产生较多的氯化物,从而促进胃中幽门螺杆菌的存在。

  溃疡产生的原因之一可能是经过细磨的日粮会导致胃内pH值降低。胃蛋白酶活性会随着玉米粒径减小而增大。猪饲喂精细粉碎的日粮或颗粒饲料与饲喂粗粉或没有制粒的日粮相比,在胃食管区具有较高浓度的氯化物。这可能是由于在胃中需要更多的水来混合以进行消化,从而导致盐酸分泌增加。盐酸是胃酸的主要成分。胃是持续分泌胃酸的,当食物进入胃中时,胃酸即开始分泌。胃在排空时pH值约在7.0~7.2,当食物进入胃中时,pH值可达2~3。盐酸是由泌酸腺壁细胞分泌,盐酸可杀死随食物进入胃内的细菌,因而对维持胃和小肠内的无菌状态具有重要意义。盐酸可以激活胃蛋白酶原,使之转变为有活性的胃蛋白酶,并为胃蛋白酶作用提供必要的酸性环境。

  研究表明,在玉米粒径不会发生变化的情况下,猪胃中很少产生角质化现象。猪饲喂玉米粒径为1000、800、600、400μm的玉米-豆粕型日粮,随着玉米粒径的减小,胃部病变和角质化现象降低(P<0.003),而制粒使得角质化呈现增加的现象(P<0.02)。Mavromichalis等报道,小麦粒径为600μm和400μm的加酶日粮中,粒径为400μm小麦处理组可增加G:F值(P<0.04),改善干物质和氮的消化率,胃部病变有所增加(P<0.01),小麦粒径600μm和400μm都有助于改善保育猪和育肥猪的生长性能。

  5  粒径对饲料流动性的影响

  关于粒度对饲料流动性的影响研究相对较少。推测,粒径的减小会导致流动性变差。这与Liu等的报道一致。Liu等报道,如DDGS颗粒大小从818μm减小到308μm,日粮的流动性降低。同样,粒径为639μm的豆粕比965μm具有更大的休止角。然而,如果使用漏斗形的料塔,料塔每天加料2次,日粮粒径的减少并不会降低日粮的流动性。使用颗粒饲料就可以预防饲料的分级,避免粉尘,提高散装密度,而这些都是粒径小于600μm时容易发生的问题。

  6  小结

  粉碎粒径对饲料的品质、饲料养分消化利用率及动物的生产性能具有重要影响。饲料的最佳粉碎粒度因不同的动物品种。不同的饲养阶段。不同的原料组成。不同的调质熟化和成型方式而不同。随着饲料工业和动物营养学的发展,国内行业内已认识到饲料加工工艺对饲料品质和动物生长性能的影响发挥着非常重要的作用,相关的研究项目也在逐渐立项开展。相信,未来在研究方面的不断深入,饲料加工工艺,不但粉碎粒度方面,在调质、制粒、膨化(膨胀)、混合及工艺流程方面都将具有更加广阔的前景。

  来源:王勇生 饲料机械与加工


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引用 glycocyamine 2017-11-7 16:12
学习了,谢谢!
引用 IMCTT 2017-11-8 09:10

引用 IMCTT 2017-11-8 09:11

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