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原料粉碎粒度和饲料形态对动物影响的研究

654 来自: 饲料机械与加工
简介
粉碎粒度是指原料经粉碎后成品物料颗粒的大小,其表示方法有筛上残留物百分数法、锤片粉碎机筛片筛孔直径法、算术平均粒径法等。
  粉碎粒度是指原料经粉碎后成品物料颗粒的大小,其表示方法有筛上残留物百分数法、锤片粉碎机筛片筛孔直径法、算术平均粒径法、几何平均粒径法(GMD)、几何平均粒度与对数正态几何标准偏差法(Sgw)等,其中几何平均粒度与对数正态几何标准偏差法最科学,这套方法为比较原料不同的粉碎工艺及评价粉碎粒度对家畜生产性能的影响等提供了统一的标准。粉碎粒度直接影响到饲料的营养价值、动物的消化吸收、粉碎成本、后续加工工序和产品质量。不同的动物品种、饲养阶段和原料组成等对饲料粉碎粒度和饲料形态的要求不同,现在养殖业普遍使用的料型主要有粉料、颗粒料和膨化饲料等几种,而且料型对于饲料利用率及动物的生产性能具有较大的影响。

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  1    粉碎粒度和料型对饲料营养成分的影响

  粉碎粒度对饲料活性成分基本没有影响,但粉碎可促进淀粉的糊化,有利于动物的消化吸收。

  1.1 原料粉碎粒度对蛋白质溶解度的影响

  研究表明:减小原料粉碎粒度可增加蛋白质的溶解度,而其在一定程度上可反应原料蛋白质的可消化性。沈慧乐等测定我国不同地区的豆粕样品的蛋白质溶解度,结果发现,随着豆粕粒度减小,蛋白质溶解度增加。米振海等通过粉碎粒度对蛋白消化吸收率的研究表明:30目鱼粉的蛋白消化吸收率为27.79%;90~100目鱼粉的蛋白消化吸收率则提高到66.15%,说明蛋白饲料超细粉碎对蛋白质等养分的溶出、消化和吸收有重要作用。李清晓等研究不同豆粕粉碎粒度与蛋白质体外消化率的关系,结果表明:粒度为449μm组的粗蛋白消化率最高,比2565、529和334μm组分别提高10.75%、4.43%和1.37%。

  1.2 原料粉碎粒度对消化率的影响

  Woodsman等最早发现,燕麦磨细可提高营养物质消化率,后来研究证实高粱、大麦、玉米和小麦等磨细后其营养物质消化率都有所提高。Hancock等报道,当玉米粉碎粒度从1200μm降至400μm时,母猪干物质消化率、氮的消化率和氮沉积率分别提高7.18%、9.67%和3.77%,消化能和代谢能分别提高1444.8和1 453.2 kJ/kg饲料,这说明,适当的粉碎有利于饲料消化。Peron等研究表明:与粗粉碎相比,细粉碎小麦的淀粉消化率和表观代谢能(AME)均有不同程度提高。Wondra等通过粉碎粒度不同的玉米对肥育猪的试验,结果表明:玉米粉碎粒度在0.4~1.2 mm时,粒度每减小0.1mm,饲料转化率提高1.3%。

  1.3 饲料料型对营养成分的影响

  1.3.1 制粒对饲料营养成分的影响

  制粒可使淀粉糊化,而且制粒过程的加热、水化和剪切使得蛋白的空间结构受到破环可更好的与消化酶发生作用。制粒可使饲料原料中微生物分泌的脂肪酶完全失活,从而不再对饲料中不饱和脂肪酸发生作用,进而提高饲料的贮藏性能。而且由于细胞破裂,油脂浸到细胞表面,改善了饲料的外观和适口性。Wondra等通过颗粒饲料对猪生产性能影响。研究表明:颗粒饲料可使DM和N的消化率提高5%~10%,而且DM和N的排泄量分别减少23%和22%,降低对环境的污染。

  1.3.2 挤压膨化对饲料营养成分的影响

  挤压膨化以其较多的优点在饲料生产中被广泛应用。在挤压膨化过程中温度可达90~200℃,延续时间在10~30s内,因而挤压产物会发生一系列物理和化学变化,如:淀粉糊化、蛋白质变性及酶类、有毒成分和微生物的失活等。这个过程提高饲料的养分消化率,破坏了热敏性的抗营养因子的作用,如:大豆中的抗胰蛋白酶及棉籽中的棉酚,还会杀灭饲料中的细菌和霉菌等并减少粉尘的含量,改善饲料适口性。但高温加工会破坏配料中的维生素,使其活性降低。

  2   粉碎粒度和料型对动物生长性能的影响

  尽管粉碎具有不少的优点,但过度粉碎需要消耗较多的电能,同时还会引起粉尘飞扬,导致动物呼吸道疾病和环境污染,所以饲料粉碎粒度应有一定的范围。制粒和膨化能够使饲料得到熟化,杀灭饲料中的细菌,促进动物对饲料的消化吸收,提高饲料的利用率,是饲料加工过程中应重点推广的工艺。

  2.1 家禽

  家禽采食量与饲料的粒度有关,颗粒饲料或碎粒料可增加采食量。Lott等发现,较大颗粒的玉米降低肉鸡的生产性能,大于1100μm的颗粒不能被肉鸡很好地利用。A M Amerah等对肉仔鸡小麦基础日粮的料型和原料粉碎粒度的研究,结果表明:颗粒料和粉料的料重比分别为1.523和1.673,而粗粉碎和中度粉碎的料重比分别为1.575和1.621,说明料型对于料重比的影响比粉碎粒度的影响大。吴孝兵研究了4种玉米粒度(直径0.336、0.585、0.856和1.12mm)及2种日粮形状(粉料和颗粒料)对21~42日龄肉鸡的影响,结果表明:玉米粒度为0.336mm时,粉料组的采食量、日增质量和饲料转化率显著低于颗粒料组。王卫国等研究表明:随着饲料粉碎粒度的减小(筛孔由8mm减到5mm),蛋鸡的产蛋率从59.9%提高到61.9%,料蛋比由3.12下降到3,这说明,降低粒度对产蛋率和料蛋比有促进作用,但差异均不显著。

  过粗的颗粒会影响幼龄禽类的生产性能,因通过肌胃较慢,或肌胃未发育完善,不能破碎大颗粒,大于1000μm 的颗粒对仔鸡来说太大而不能有效利用。Ravindran等的研究表明:幼龄鸡在其生命的前几天,几乎不能吞咽整粒小麦;与粉碎的小麦相比,饲喂整粒小麦日粮的仔鸡生长缓慢,采食量较低。一旦肌胃发育完善,饲喂较粗日粮会改善生产性能。

  2.2  猪

  饲料粒度对猪生产性能的影响主要与猪的年龄、谷物种类和颗粒大小有关。孙剑等认为:粒度影响哺乳母猪生产性能。玉米粉碎粒度从1200μm减小至400μm,母猪采食量提高14%,窝增质量提高11%。Keuy等研究发现,玉米粒度在100~400μm,粒度每降低100μm,猪增长率提高3%,因此,适当粉碎是提高生长肥育猪生长性能的有效途径。美国堪萨斯大学的研究表明:饲喂猪玉米型饲粮,当平均粒度在400~1200μm,粒度每降低100μm,饲料率提高l%~1.5%。加拿大学者的研究表明:饲料粒度从950μm降至750μm,则动物日增质量可从0.79kg升高至0.96 kg。

  断奶仔猪特别是早期断奶仔猪,由于肠胃消化机能不完善,日粮中的谷物以熟化为好,膨化和压粒都有此作用。陈权军等研究了乳沙龙国际手机版经膨化、标准调质压粒和未经处理的粉料对断奶后7 d内杜×大×长商品猪生产性能的影响,试验结果表明:压粒料、膨化料和粉料各组日增质量分别为123、76.6和79g,压粒料组比其他组日增质量分别提高60.5%和55.6%,差异极显著,膨化料和粉料组间的生产性能没有显著差异。

  0ryschak等研究发现,降低猪大麦-豌豆日粮的粉碎粒度能够提高干物质(DM)、总能(GE)、粗蛋白(CP)和消化能(DE)的总肠道表观消化率(CTTAD)。Healy等研究表明:当粉碎粒度从900μm降低到300μm时,断奶仔猪的采食量下降,而且生长率也没有提高。J C Kim等研究发现,小麦的粒度从920μm降低到580μm时,可显著提高仔猪淀粉的CTYAD,但对GE的CTI'AD没有影响。蒋雨等研究粉料日粮、膨化粉料日粮、制粒日粮和膨化制粒日粮对生长育肥猪生产性能和养分消化率的影响,结果表明:膨化粉料、制粒日粮、膨化制粒日粮组日增质量比粉料日粮组分别提高3.98%、1.49%和8.96%;饲料利用率分别改进了8.35%、6.08%和13.42%;粗蛋白表观消化率分别提高3.94%、2.29%和1.68%。说明饲粮制成颗粒料的饲养效果明显优于粉状料,将饲粮膨化或膨化再制粒有累加效应。

  2.3 反刍动物

  李杰等研究4种不同粒度豆粕对绵羊瘤胃发酵及外流速度的影响,结果发现,不同粉碎粒度豆粕对瘤胃液pH没有显著影响,瘤胃NH3-N质量浓度具有随着豆粕粒度增大而降低的趋势;细粉碎豆粕在瘤胃中的分解速度快于粗粉碎和未粉碎豆粕,未粉碎豆粕组NH3-N质量浓度在采食6h后比其他组低10.35%~15.6%。马文健等试验发现,添加粗粉碎和细粉碎大豆饲喂肉牛,不同加工粒度的大豆对肉牛采食量、屠宰率、净肉率、高档肉块产量及高档肉块百分比均无显著影响。张元庆等研究表明:生长阉牛饲粮中玉米或小麦的粒度显著影响动物咀嚼时间,饲喂整粒谷物导致阉牛生长性能下降。董滢研究发现,给7~9月龄的青年奶山羊饲喂不同粒度玉米,与粗粉碎(2.57mm)及整粒玉米相比,细粉碎玉米(0.76mm)提高瘤胃腹囊的乳头高度,粗粉碎玉米组与整粒或细粉碎玉米组相比,皱胃容积、小肠黏膜质量和大肠长度均有提高的趋势,整粒玉米组降低淀粉的全消化道表观消化率。

  2.4 水产动物

  Cedric J Simon将鱼粉的粉碎粒度从500μm降低到106μm,发现对龙虾的饲料消化率没有显著影响。但L G Obaldo等研究表明:原料粉碎粒度降低能够提高河虾的日粮消化率和饲料转化率。Sales和Britz报道,将原料粒度从450~l000μm降低到小于450μm后,提高南非鲍鱼的日粮消化率。

  3   粉碎粒度和料型对动物消化道的影响

  研究表明:家禽消化道(尤其是肌胃)发育受饲料粒度的影响,相对粗糙的饲料有利于消化道的发育。Talor等研究发现,与细颗粒相比,饲喂中等和粗粒度的7日龄鸡的肌胃发育较大,pH较低,肉仔鸡饲喂细粉碎日粮,则肌胃发育差,前胃增大。当饲料粉碎太细时,可显著增加猪胃肠角质化程度。Wondra等研究了饲料粒度对猪胃肠溃疡指数的影响,当粉碎粒度由l000μm降至400μm时,可显著增加生长肥育猪胃肠角质化程度,胃肠损害程度加剧,玉米粒度从800μm降至400μm,粉料组胃肠道溃疡指数从0.1增加到0.9,增加了近9倍,而颗粒料组溃疡指数则没有变化。

  丹麦农业科学院的研究者认为:饲料结构与饲料颗粒大小和原料种类有关,并对猪消化道病原菌有显著影响,尤其是对沙门菌影响最为显著。有研究表明:饲料制粒能够增加感染沙门菌的风险,而且饲喂粗粉碎饲料比饲喂细粉碎饲料能够降低猪肠道沙门菌的患病率。M S Hedemann等研究发现,饲喂粗粉碎非制粒日粮猪小肠绒毛比饲喂粗粉碎颗粒料猪的小肠绒毛长度增加了85μm,饲喂粗粉碎日粮也增加了结肠隐窝的深度(细粉碎(420±12)μm,粗粉碎(449±12)μm)。G Brunsgaard等研究表明:饲喂粗粒大麦的猪肠道上皮细胞增值速度比其他日粮(粗粒小麦、细粒大麦和细粒小麦)的快,而且饲喂粗粉碎日粮能有效预防肠道感染。

  4    粉碎粒度和料型对消化道酶活和外源酶制剂的影响

  关于原料粉碎粒度对动物消化道酶活的影响的研究报道较少。关于粉碎粒度与消化道酶活的关系,有2种假说待证实:1) 粉碎粒度的不同导致胃排空速度的差异,使食糜进入小肠的速度和数量不同,从而使消化酶分泌数量产生差别。中等粉碎粒度的颗粒比粗粉碎,细粉碎颗粒的流动性好,能较快的通过胃进入小肠,使胰腺在短时间内迅速分泌出大量消化酶;2) 长期饲喂不同粒度的饲料,可能会对消化道发育产生一些影响,也可能影响胰液的分泌,从而造成消化酶酶活的差异。J C Kim等研究发现,小麦粉碎粒度为920μm的日粮中添加木聚糖酶和葡聚糖酶后,粗蛋白的CTTAD从0.72提高到0.74,而粉碎粒度为580μm日粮中添加同样的酶制剂后粗蛋白的CTFAD从0.71提高到0.75,说明粉碎粒度降低

  增大了饲料与酶制剂的接触面积,有利于酶制剂发挥作用。Blasel等研究表明:a-淀粉酶的作用效果与谷物颗粒的大小有一定关系,玉米的粉碎粒度增加100μm,每千克淀粉的降解量就减少26.8 g。研究发现,饲喂包含不同粉碎粒度豆粕日粮的肉鸡空肠内容物总蛋白酶活性由高到低依次为,449μm>334μm>529 μm>210 μm。

  5   小结

  饲料的粉碎粒度及饲料形态要根据动物种类、生长阶段、谷物类型和加工工艺等因素来综合评定。粉状饲料能增加消化酶和营养物质的接触面积,而颗粒大的饲料则能增加在消化道的停留时间。在一定范围内物料粒度越细,制粒效果越好,动物更容易消化吸收,进而能够提高饲料的营养价值和动物的生产性能。但也存在一些不利因素,如:饲料的生产成本增加,某些营养素特别是氨基酸和维生素因加工处理而有所损失等。因此,饲料料型和粉碎粒度对于动物生产性能、消化道发育及营养物质利用率的影响还需要进一步的研究,从而做到更加合理的利用饲料资源,提高总体经济益。

  来源:饲料机械与加工 刘凌云 唐湘华等


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