做好飼料原料的粉碎和攪拌,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豬飼料

1、 12342468101000800600400粒度 (微米 做好飼料原料的粉碎和攪拌,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豬飼料作者:Joe D. Hancock 美國堪薩斯州立大學 動物科學系譯者:秦崇德 (上海市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所 前 言在當今的養(yǎng)豬業(yè)中,養(yǎng)豬者或營養(yǎng)師無不在豬的喂養(yǎng)中特別注意能量和氨基酸及其 兩者間的比率以及維生素和礦物質(zhì)最佳添加量等問題。選購價格合理的優(yōu)質(zhì)原料并將這 些原料加工成全價日糧,對于豬場的總利潤率來說也具有同樣的重要性,但是良好的飼 料加工方法卻經(jīng)常得不到應有的重視。本文的目的是對飼料原料粉碎和攪拌的基本方面 作一綜述,旨在最大限度提高飼料原料和全價豬日糧的營養(yǎng)價值。飼料的粉碎F

2、raps(1932報告,高粱經(jīng)粉碎后其中養(yǎng)分的消化率高于整粒高粱,朝著現(xiàn)代流行的 谷物加工技術(shù)邁出了第一步。 Aubel(1945,1955也報告說,飼喂粉碎高粱而非整粒高粱時 飼料利用率得到了改善。 Woodsman 等 (1932報告,在以燕麥為基礎的日糧中,當燕麥的 顆粒比較小的時候日糧的消化率得到了提高。然而,這些報告沒有指出谷物的粉碎程度 要多高才會使豬的生產(chǎn)性能達到最高。Wondra 等 (1995b用錘片式粉碎機將玉米分別粉碎到 1000、 800、 600和 400微米的幾 何平均粒度 (ASAE,1983;他們報告說,當玉米粒度從 1000微米減小到 600微米時,粉碎 機的

3、能耗僅略有增加 (從每噸 2.7千瓦時增加到每噸 3.8千瓦時, 見圖 1 。 然而, 當粒度再減 小 200微米 (達到幾何平均粒度 400微米 ,所消耗的能量就達到粉碎到 600微米時的二倍以 上 (每噸 8.1千瓦時 。平均粒度從 1000微米減小到 600微米時生產(chǎn)率也僅略微降低,而粉碎 到 400微米時則生產(chǎn)率明顯降低。數(shù)據(jù)清楚地表明:將玉米粉碎到較小粒度時,粉碎機能 耗增加而生產(chǎn)率降低。 Healy 等 (1994在將一種玉米和兩種高粱 (一種硬胚乳高粱和一種軟 胚乳高粱 分別粉碎到 900、 700和 500微米粒度并采集了粉碎數(shù)據(jù)。不同谷物的粉碎特性 是各不相同的,粉碎玉米時的

4、能耗大于粉碎任何一種高粱時的能耗 (表 1 。粉碎硬胚乳高 粱時的能耗和粉碎軟胚乳高粱時的能耗相差無幾。 Baker(1960還發(fā)現(xiàn),高粱比玉米容易 粉碎,而玉米又比燕麥容易粉碎。 Silver(1932報告,粉碎玉米時的能耗少于粉碎大麥時 的消耗,粉碎大麥時的能耗又少于粉碎燕麥時的能耗。圖 1 用錘片式粉碎機粉碎玉米時的能耗和生產(chǎn)率 (Wondra等 ,1995bHedde 等 (1985報告,在日糧粒度從粗顆粒 (<20%的粉碎谷物能通過 1.2毫米篩 減小為 細 顆 粒 (>80%的 粉 碎 谷 物 能 通 過 1.2毫 米 篩 時 , 肥 育 豬 的 增 重 提 高 了 8

5、%。Lawrence(1983報告,當燕麥粒度由粗 (>1000微米 變細 (<600微米 時,增重 /耗料比提高了 12%。 Goodband 和 Hines(1988對保育期仔豬飼喂以大麥和乳清為基礎的日糧, 大麥粉碎到平均粒度為 768微米和 635微米。他們報告說,大麥粉碎到 635微米時豬的增重比768微米時提高 5%。 Mavromichalis 等 (1998報告,當小麥粒度從 1300微米減小到 600微米時, 保育期仔豬的增重和飼料轉(zhuǎn)化率分別改善 10%和 9%。 他們還報告說, 小麥粒度從 1300微米減小到 600和 400微米時,肥育豬的生長都得到了改善。表

6、 1 玉米、硬胚乳高粱和軟胚乳高粱的加工特性以及粉碎至不同粒度的經(jīng)濟分析 a玉 米 硬胚乳高粱 軟胚乳高粱項 目900 700 500 900 700 500 900 700 500 幾何平均粒度 (微米 b 919 702 487 902 741 512 888 715 497 對數(shù)正態(tài)標準差 (微米 c 1.9 1.9 1.7 2.1 2.0 1.9 2.0 1.8 1.8 表面積 (平方厘米 /克 d 6179106 6577107 6475107 粉碎能耗 (千瓦時 /噸 5.39.22.43.81.9 2.5 4.3 生產(chǎn)率 (噸 /小時 1.764.48粉碎成本 (美元 /噸 e固

7、定 1.59可變 0.53總計 2.12a 谷物由對輥式粉碎機粉碎;資料來源:From Healy等 (1994;b ASAE(1983;c ASAE(1983;d ASAE(1983;e 數(shù)值來自 McEllhiney(1983. McEllhiney(1983提出的成本擴大了 10%; 電價為 0.06美元/千瓦時;f 根據(jù)等重原則,用粉碎谷物替代的日糧飼喂保育期仔豬(3657日齡的生產(chǎn)性能計算而得。Giesemann 等 (1990報告, 對肥育豬飼喂玉米和一種青銅高粱, 當日糧粒度從 1500微米減小到 640微米時,增重得到了改善。這些數(shù)據(jù)總的來說與 Cabrera 等 (1994報

8、告的數(shù)據(jù)相一致:軟胚乳高粱和硬胚乳高粱在粒度從 800微米減小到 400微米時,增重分別提高了7%和 6%。 Wondra 等 (1995b將玉米粉碎到 1000微米400微米不等的粒度,結(jié)果表明玉米的粒度每減小 100微米則增重 /耗料比改善 1.3%。的確,對文獻進行全面檢索的結(jié)果表明,對于生長豬來說,一般的規(guī)律是:玉米粒度每減小 100微米則增重 /耗料比提高 1.2%1.4%。表 2顯示了用粉碎至不同粒度的谷物對生長豬進行飼喂的一些試驗結(jié)果。遺憾的是, 旨在測定飼料加工對泌乳母豬生產(chǎn)性能影響的試驗為數(shù)很少。 一般都承 認,傳統(tǒng)日糧制度也許滿足不了高產(chǎn)母豬的營養(yǎng)需要。現(xiàn)已證明,增加母豬的

9、采食量能 夠 改 善 母 豬 的 生 產(chǎn) 性 能 (Brooks和 Cole,1972;Reese 等 ,1982;King 和 Williams,1984;Brendemuhl 等 ,1987 。最常用的以增加母豬養(yǎng)分攝食量的方法是通過向日 糧中添加更多的蛋白質(zhì)和 (或 脂肪 (增加這兩者的添加量都會增加日糧成本 從而增高日 糧的養(yǎng)分含量。令人驚奇的是,極少有人關(guān)注如何提高日糧中已有養(yǎng)分的消化率。表 2 谷物粒度對豬生長性能的影響粒 度項 目粗 (>1000 微米 中 (700900微米 細(<600 微米 體重 (千克 豬數(shù)谷物參考文獻日增重 (千克 0.71 0.79 0.7

10、4增重 /耗料 0.337 0.329 0.341 195536 玉米 Mahan等 (1966 日增重 (千克 0.62 0.74 0.73增重 /耗料 0.322 0.366 0.362 257072 燕麥 Lawrence (1983 日增重 (千克 0.68 - 0.73增重 /耗料 0.266 - 0.288 3597160 玉米 Hedde等 (1985 日增重 (千克 0.686 - 0.719增重 /耗料 0.257 - 0.279 3291192 玉米 Giesemann等 (1990日增重 (千克 0.696 - 0.699增重 /耗料 0.259 - 0.272 3291

11、192 高粱 Giesemann等 (1990日增重 (千克 - 1.00 0.99增重 /耗料 - 0.295 0.316 5412070 高粱 Cabrera等 (1994 日增重 (千克 - 1.02 1.04增重 /耗料 - 0.290 0.307 5412070 高粱 Cabrera等 (1994 日增重 (千克 0.98 0.98 0.99增重 /耗料 0.298 0.305 0.321 55115160 玉米 Wondra等 (1995b 日增重 (千克 0.88 - 0.91增重 /耗料 0.285 - 0.32267115160小麥Mavromichalis等(1998Won

12、dra等 (1995e用粉碎成 4種粒度的玉米 (1200微米、 900微米、 600微米和 400微米 配合成日糧飼喂頭胎母豬。 采食量隨玉米粒度從 1200微米減小到 400微米而增加, 養(yǎng)分的 消化率也隨之提高 (圖 2 。采食量的增加以及養(yǎng)分消化率的明顯提高,導致消化能攝入量 增加 14%以及窩仔增重提高 11%。 此外, 由于養(yǎng)分消化率隨玉米粒度的減小而提高, 糞中 干物質(zhì)排泄量減少了 21%, 糞中氮排泄量減少了 31%。 糞中養(yǎng)分排泄量的減少對于減輕豬 場糞便管理的負擔有著明顯而直接的作用。如前所述,對飼料原料進行粉碎導致生長豬和泌乳母豬生產(chǎn)性能的改善,在很大程 度上是由于養(yǎng)分消

13、化率的提高。 Owsley 等 (1981報告,高粱粒度減小 (從 1262微米減小到471微米 改善了生長豬對干物質(zhì)、淀粉、氮和總能的表觀消化率 (根據(jù)回腸末端和全消化 道的測定 。 Giesemann 等 (1990報告,在以玉米為基礎的日糧中,當玉米粒度從 1500微米 減小到 640微米時,生長肥育豬對干物質(zhì)、氮和總能的消化率得到了提高。 Sauer 等 (1977測 得 , 當 飼 喂 細 磨 小 麥 時 , 回 腸 氨 基 酸 表 觀 回 收 率 顯 著 低 于 飼 喂 碎 粒 小 麥 時 。 Lawrence(1967,1970報告,飼喂以玉米、高粱和大麥為基礎的日糧的回收率,養(yǎng)

14、分消化 率隨著谷物粒度的減小而提高。 Ohh 等 (1983認為,飼料細磨后表面積的增加以及食糜流 動性的提高 (因而能夠更充分地與消化酶相互混合 ,可能與豬日糧消化率的提高有關(guān)。 圖 2 玉米粒度對頭胎母豬泌乳性能、能量表觀消化率和能量攝入量的影響 (Wondra等 ,1995e表 3 玉米粒度對泌乳期二胎母豬養(yǎng)分代謝的影響 a 玉米粒度 (微米 項 目1200 900 600 400 干物質(zhì)消化率 (%b 82.2 85.2 85.6 88.1 氮消化率 (%c 80.7 85.6 86.9 88.5 生物學價值 (%55.0 62.7 62.0 57.032353841120090060

15、0400窩增重 (千克 4.04.24.44.680848892粒度 (微米 粒度 (微米 平均日采食 (千克 能量消化率 (%12131415粒度 (微米 消化能日攝入量 (兆卡 粒度 (微米 氮存留率 (克 /天 c 50.9 63.0 63.3 56.7 總能消化率 (%b81.9 85.5 86.3 89.9 總能存留率 (兆卡 /天 b13.2 14.1 14.4 14.3 消化能 (千卡 /千克日糧 b 3513 3668 3705 3857 代謝能 (千卡 /千克日糧 b3399 3572 3601 3745a摘自 Wondra 等 (1995d,均為表觀值; b粒度減小的線性效

16、應 (P < 0.02; c粒度減小的二次效應 (P < 0.04。Wondra 等 (1995d對 38頭泌乳期二胎母豬飼喂以玉米 -豆粕為基礎的日糧, 其中玉米分 別粉碎至 1200微米、 900微米、 600微米和 400微米。結(jié)果表明,干物質(zhì)、氮和總能的消化 率都隨玉米粒度從 1200微米減小到 400微米而提高 (表 3 。以玉米粒度為 400微米的日糧中 消化能值和代謝能值最可見,保育期仔豬、肥育豬和泌乳母豬的試驗數(shù)據(jù)表明,飼 料經(jīng)過細磨后, 豬的生產(chǎn)性能有顯著改善。 此外, 細磨導致的養(yǎng)分消化率明顯改善, 無疑對于觀察到的生長性能和泌乳性能的改善有很大作用。粉碎機類型

17、在可用來進行飼料粉碎的各種粉碎機 (摩擦粉碎機,爪式粉碎機,錘片式粉碎機, 對輥式粉碎機,等等 中,錘片式粉碎機和對輥式粉碎機最常用。錘片式粉碎機的操 作比對輥式粉碎機簡單,不太需要照看,即使粉碎多種不同的飼料時也是如此。對 輥 式 粉 碎 機 在 粉 碎 時 產(chǎn) 生 的 熱 量 少 于 錘 片 式 粉 碎 機 , 并 且 也 因 此 而 效 率 較 高 (Heimann,1983。 McEllhiney(1983提出了對輥式粉碎機相對于錘片式粉碎機的一些 優(yōu)點,例如:粉碎時耗電量較少,噪音較小,可較精確地控制粉碎谷物的粒度,谷 物的水分損失 (即縮小 較少, 保養(yǎng)成本比較低。 Vermeer

18、(1993從經(jīng)濟上將錘片式粉碎 機和對輥式粉碎機作了比較,結(jié)果表明:從粉碎機及其相關(guān)設備的成本來看,錘片 式粉碎機的成本僅及對輥式粉碎機的一半;然而,錘片式粉碎機的馬達較大,接入電力時花費的成本為對輥式粉碎機的兩倍,因此其初始安裝成本僅稍有下降。 784504704905105302.72.32.0糞中干物質(zhì)排泄量 (克 /天 5000.100不同的粒度 (對數(shù)正態(tài)標準差 平均日增重 (克 增重 /耗料 干物質(zhì)消化率 (%不同的粒度 (對數(shù)正態(tài)標準差 圖 3 粒度均勻度未影響增重和飼料轉(zhuǎn)化率, 但干物質(zhì)消化率和糞中干物質(zhì)排泄量則隨粒度均勻度的提高而分別提高和減少 (Wondra等 ,1995c

19、.關(guān)于對輥式粉碎機和錘片式粉碎機對豬生長性能的影響,有些人認為對輥式粉碎機粉碎所得谷物的粒度較為均勻一致 (即平均粒度的對數(shù)正態(tài)標準差較低 ,因而具有營養(yǎng)學意義。 Wondra 等 (1995c報告了一個試驗,該試驗中的處理如下:(1對輥粉碎粗粒玉米和細磨玉米相互混合,粒度的對數(shù)正態(tài)標準差較大,為 2.7; (2采用錘片式粉碎機粉碎玉米,玉米粒度的對數(shù)正態(tài)標準差為 2.3; (3采用對輥式粉碎機對玉米進行粉碎,粒度的對數(shù)正態(tài)標準差為 2.0。所有三個處理中的玉米平均粒度相近。對數(shù)正態(tài)標準差較小時,干物質(zhì)、氮和總能的消化率較高,但未見生長性能有差異 (圖 3 。據(jù)該文作者在同一文中報告,在第二個

20、試驗中給豬飼喂分別由錘片式粉碎機和對輥式粉碎機粉碎的玉米, 粉碎粒度均分別為 800微米和 400微米。 錘片式粉碎機粉碎的玉米,800微米粒度和 400微米粒度的對數(shù)正態(tài)標準差分別為 2.5和 1.7, 對輥式粉碎機粉碎玉米的相應值則分別為 2.0和 1.9。飼喂 800微米粒度玉米時,對輥式粉碎機粉碎玉米的養(yǎng)分消化率高于錘片式粉碎機粉碎玉米的消化率 (表 4 。 但是, 飼喂 400微米粒度的玉米時, 仍然以對輥式粉碎機粉碎的玉米為高, 盡管粒度 400微米時以錘片式粉碎機粉碎玉米的對數(shù)正態(tài)標準差略低。這表明了存在著獨立于對數(shù)正態(tài)標準差效應的粉碎機類型效應。 Reece 等(1985報告,

21、 與對輥式粉碎機粉碎的玉米相比, 錘片式粉碎機粉碎玉米的顆粒比較近似于球形,顆粒的邊緣也較為均勻一致。球形會減弱消化酶對其的作用,因而錘片式粉碎機粉碎玉米中養(yǎng)分的消化率就比較低。對這一解釋很難進行驗證,但是谷物顆粒的形狀影響谷物營養(yǎng)價值的可能性是很令人感興趣的。同樣有趣的是這樣的觀察報告:相對于錘片式粉碎機粉碎的谷物來說,對輥式粉碎機粉碎的谷物具有比較均勻一致的粒狀顆粒,因而具有比較高的流動性和比較好的處理特性。表 4 粉碎機類型和谷物顆粒大小對于谷物特性以及豬對谷物養(yǎng)分利用率的影響 a錘片式粉碎機 對輥式粉碎機項 目 800微米 400微米 800微米 400微米谷物特性平均粒度 (微米 8

22、26 419 793 415 粒度的對數(shù)正態(tài)標準差 2.5 1.7 2.0 1.9生長性能平均日增重 (千克 0.93 0.96 0.96 0.92增重 /耗料 0.284 0.308 0.291 0.305表觀消化率 (%干物質(zhì) bc 82.586.086.687.3 氮 bc 72.180.176.082.6 總能 bc 81.286.785.987.7 排糞量 (克 /天 干物質(zhì) bc 517396397347 氮 bc 18.412.616.310.9a 摘自 Wondra 等 (1995c;試驗豬共 128頭,平均始重 55千克,平均末重 112千克;b 錘片式粉碎機與對輥式粉碎機的

23、比較 (P < 0.03;c 800微米對 400微米的比較 (P < 0.001?？梢? 提高飼料粒度的均勻度 (即采用對輥式粉碎機 能夠提高養(yǎng)分的消化率, 但這一效應看來并不伴隨著生長性能可預測的改善。因此,飼料業(yè)將注意力集中在減小平均粒度而使生產(chǎn)性能穩(wěn)步改善,而沒有注意到提高粒度均勻度可導致微妙的變化。由于注意以盡可能容易的方法來減小粒度,所以錘片式粉碎機一直就是人們在豬飼料生產(chǎn)中特別喜愛使用的粉碎機。日糧的攪拌攪拌機的類型有多種多樣,最常用的立式螺旋式攪拌機、臥式槳葉式攪拌機和臥式螺帶式攪拌機。對于這三類攪拌機來說,建議的攪拌時間分別為 15分鐘左右、 67分鐘以及 34分

24、鐘 (Wilcox和 Unruh,1986 。經(jīng)驗表明,這些類型攪拌機中的任何一種,只要有足夠的攪拌時間,都能達到令人滿意的攪拌均勻度。因此,飼料加工商和營養(yǎng)師應該注重攪拌均勻度而不應將攪拌時間作為最終的關(guān)注對象。從飼料加工的角度來看,最佳的攪拌方法要求投入最少的時間、電力和人力。因此,需要有一個標志適當 (并非最低 攪拌均勻度的標準。該標準通常是飼料中某種養(yǎng)分或標記物分布的變異系數(shù) (CV,而 Beumer(1991、 Lindley(1991以及 Wicker 和 Poole(1991已提出該變異系數(shù)應為 10%。然而,在實踐中,沒有一種正式的試驗方法來檢測攪拌均勻度。對于藥物、維生素和結(jié)

25、晶氨基酸在飼料中的分布,已經(jīng)采用了化學分析法,但該法十分費時,成本又高,而且結(jié)果的變異很大。金屬元素分析法比較精確,研究人員多年來就已采用的一種方法是將氧化鉻顆粒添加入一批飼料之中,然后測定鉻在飼料中的分布,以此作為攪拌均勻度的度量。然而,鉻的測定 (象大多數(shù)其它礦物質(zhì)的測定一樣 比較復雜并且費時, 而且往往還需要昂貴的設備。 一種在飼料業(yè)日益受到歡迎的試驗方法是 Quantab®鹽 (實際是氯離子 測定。 以這種方法來測定攪拌均勻度, 已經(jīng)普遍取得了相當?shù)某晒? 但在日糧含有多種不同來源的鹽 (例如:乳清,魚粉,血制品,食鹽 時效果并不令人滿意,因為這時很難對結(jié)果進行解釋。 在這類

26、有問題的場合, 常常應用有色鐵屑法 (MicrotracerTM 法 。 將經(jīng)過水溶性染料著色的鐵屑添加于攪拌機中,然后對成品飼料取樣,對樣品中的鐵屑進行計數(shù)。然而,還是存在這樣一個問題:所有各種方法在測定成品飼料營養(yǎng)價值的差別上究竟有多高的準確度呢?Holden(1988指出, 僅僅一批飼料攪拌不當很少會引起生長豬的嚴重問題, 因為一批飼料在極短時間內(nèi)就會被吃完。 Traylor 等 (1994用斷奶豬進行了一個為期 21天的生長試驗,用雙螺帶攪拌機進行飼料攪拌,設置四個不同的攪拌時間處理:0分鐘、 0.5分鐘、 2分鐘和 4分鐘。 攪拌時間從 0分鐘增加到 0.5分鐘, 使鉻濃度分布均勻度

27、的變異系數(shù) (試驗中以氧化鉻作為標記物 從 107%降低到了 28%(表 5 。當攪拌時間延長到 4分鐘時,日糧均一度得到了進一步提高 (變異系數(shù)達到 12%。增重和肉料比隨攪拌時間從 0分鐘增加到 0.5分鐘而明顯提高, 但對于攪拌時間進一步延長到 4分鐘則沒有多大反應。 他用同樣的攪拌時間長度處理來攪拌肥育豬的日糧,結(jié)果表明 (表 6 生長性能沒有因日糧變異系數(shù)從 54%(0分鐘攪拌 降低到 < 10%(4分鐘攪拌 而受影響。 飼喂不同處理日糧的豬之間, 骨骼強度也沒有差別,表明了最低程度的日糧攪拌并未對豬的鈣或磷的狀態(tài)造成問題。至 表 5 攪拌時間對日糧均勻度和保育期仔豬生長性能的

28、影響 a攪拌時間 (分鐘 概率 (P < 項 目 0 0.5 2 4 標準誤 線性 二次 三次a摘自 Traylor 等 (1994;試驗用豬為 120頭斷奶豬 (平均始重 5.5千克 ,每處理 6圈,每圈 5頭;b 對每批飼料取 10個樣品測定;c 不適用于攪拌分析。少,從數(shù)值上看,飼喂 0分鐘攪拌 (即變異系數(shù) 54%的日糧,豬的平均日增重和肉料比最低,胴體最肥,不過,這兩個試驗表明,生長豬對于日糧均勻度可能不象以往認為的那么敏感,因而變異系數(shù)達到比 10%稍高一些的程度 (也許是 15%20%就足夠。 表 6 攪拌時間對日糧均勻度和肥育豬生長性能的影響 a攪拌時間 (分鐘 概率 (

29、P < 項 目 0 0.5 2 4 標準誤 線性 二次 三次 鉻的變異系數(shù) (%b 53.8 14.8 12.5 9.6 N/Ac N/A N/A N/A 平均日增重 (克 777 807 793 787 15 - d - - 平均日采食 (克 73.7 73.3 73.1 73.0 0.2 0.04 - - 背膘厚 (毫米 30.5 27.6 28.9 29.9 0.5 - 0.04 0.01 骨骼強度 (千克力 230 236 239 218 10 - - - a 摘自 Traylor 等 (1994;試驗用豬 128頭 (平均始重 56.3千克 ,每處理 4圈,每圈 8頭;b 對每

30、批飼料取 10個樣品測定鹽的變異系數(shù);c 統(tǒng)計學方法不適用于攪拌分析;d 表示 P > 0.15。參考文獻ASAE. 1983. Method of determining and expressing fineness of feed materials by sieving. Am. Soc. Agric.Eng. Standard S319. p 325. Yearbook of Standards.Aubel, C. E. 1945. The comparative value of various sorghum grains as swine fattening feeds.

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