飼料加工處理與營養(yǎng)物質(zhì)利用率關(guān)系研究和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)展-

飼料加工處理與營養(yǎng)物質(zhì)利用率關(guān)系研究和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)展周佳萍1趙新華2〔1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東泰安，271018；2.山東省農(nóng)科院畜牧所，山東濟(jì)南，250100〕摘要：隨著畜禽營養(yǎng)學(xué)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，人們逐漸熟悉到，不僅營養(yǎng)成分的配比會影響畜禽對飼料的利用率，而且對飼料的加工處理，如粉碎、制粒、膨化等也影響飼料中各種營養(yǎng)成分的利用效率。質(zhì)量確保是21世紀(jì)飼料企業(yè)賴以生存的四大重要因素之一，而飼料的加工處理過程則是確保飼料產(chǎn)品質(zhì)量，提升畜禽利用率，使生產(chǎn)性能得以充分發(fā)揮的最為重要的環(huán)節(jié)。因此，只有畜禽營養(yǎng)學(xué)與飼料加工處理有機(jī)的結(jié)合，才干充分利用飼料的營養(yǎng)價(jià)值，使畜牧業(yè)迅速有序的發(fā)展。本文主要討論了粉碎、制粒、膨化等主要飼料加工處理與營養(yǎng)物質(zhì)消化率的關(guān)系，及國內(nèi)外學(xué)者對此的研究和應(yīng)用進(jìn)展。關(guān)鍵詞：飼料加工處理營養(yǎng)利用率飼料占養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)成本的很大一部分，所以，提升飼料中營養(yǎng)成分利用率對節(jié)省開支、增加利潤具有重大意義。影響飼料產(chǎn)品質(zhì)量的因素是多方面的，其中飼料配方是否科學(xué)合理及飼料加工處理環(huán)節(jié)，是影響飼料產(chǎn)品最終質(zhì)量的關(guān)鍵。在飼料配方完善的基礎(chǔ)上，如何通過飼料加工處理來進(jìn)一步提升飼料營養(yǎng)利用率進(jìn)而提升畜禽生產(chǎn)性能，是降低成本，確保飼料工業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)支柱。1．

粉碎工藝粉碎是提升飼料質(zhì)量的必要條件，是使飼料得到合理利用的必要手段之一。一般原料及大塊餅粕等都需要進(jìn)行粉碎。各種飼料原料只有粉碎到一定的粒度，才干混合均勻，并減少了混合后的自動分級；粉碎可提升飼料的調(diào)質(zhì)效果使顆粒飼料的制作便于進(jìn)行，從而提升了制粒的效率與質(zhì)量。粉碎粒度是指粉碎后成品物料顆粒的大小。粉碎的粒度應(yīng)依據(jù)不同家畜種類、年齡、生理狀態(tài)及工藝要求而定。從理論上講，每一種畜禽在其不同的生理階段或不同種畜禽之間都有其最適粒度，如肉雞飼料的粒度可大些，在15-20目即可；魚蝦飼料的粒度要求細(xì)度高，一般在40-60目；特別飼料的粒度要求更高，在80-120目。日糧中谷物的種類也決定飼料的顆粒度。含纖維素高的飼料，如大麥等，粉碎后會大幅度地改善其飼喂價(jià)值，細(xì)粉碎的大麥對豬的增長速度高于粉碎中度的大麥；小麥面筋較粘糊，粉碎過細(xì)會減少豬的飼料采食量，所以在加工小麥時(shí)一般采納擠壓粉碎機(jī)，可生產(chǎn)顆粒度均勻，且粉面少的飼料。①粉碎可以促進(jìn)淀粉的糊化，有利于畜禽的消化汲取。②粉碎破壞了皮對谷物的保護(hù)，增大了飼料的表面積，增加了飼料與消化酶或微生物的接觸機(jī)會，且對飼料活性成分基本沒有影響，從而提升了飼料養(yǎng)分的消化率。③家禽采食量與飼料的粒度有關(guān)。許多飼料原料尺寸較大，不便于畜禽采食，須經(jīng)適當(dāng)粉碎才便于畜禽攝入，提升采食量，進(jìn)而提升畜禽生產(chǎn)性能。④粉碎粒度過粗或過細(xì)都對畜禽消化產(chǎn)生不利影響。如果粉碎過粗，將會影響采食及采食后的物理性消化；如果粉碎過細(xì)，則因過細(xì)的微塵易引起畜禽呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)障礙，導(dǎo)致畜禽消化道潰瘍、降低采食量等營養(yǎng)上的不良后果。并且過度粉碎，會使飼料的溫度因篩孔的縮小而升高，從而增加由于水分損失造成的重量損耗，增加飼料的加工成本。一般來講，幼齡豬咀嚼飼料的能力強(qiáng)于生長育肥豬，所以，通過破碎飼料以提升飼料利用效率潛力最大的是育肥階段。但是，無論年齡的大小，粉碎或擠壓破碎都能改善飼料的利用效率。Goodband〔1985〕用破碎的玉米和高粱飼喂仔豬，結(jié)果說明，顆粒的大小并不影響豬的日增重，但是飼料轉(zhuǎn)換效率都有不同程度的改善。相對粗糙的飼料有利于消化道的發(fā)育。據(jù)國外報(bào)道，玉米、高粱顆粒粒徑小時(shí)未能改善7-28日齡肉雞的生產(chǎn)性能，將粉碎粒度由1000um減為400um時(shí)，產(chǎn)蛋雞產(chǎn)蛋率、蛋重及飼料轉(zhuǎn)化率有所提升。Nir等(1994)研究指出，肉仔雞日糧中谷物粉碎粒度以中等顆粒為宜，即幾何平均直徑〔GMD〕為0.7-0.9mm,此時(shí)增重效果和飼料轉(zhuǎn)化效率最好，粒度過大則出現(xiàn)不利影響。2．

制粒工藝顆粒飼料具有許多優(yōu)點(diǎn)，飼料經(jīng)蒸汽熱能、機(jī)械摩擦能和壓力等因素的綜合作用，可殺滅飼料中的各種有害菌并提口飼料消化率等很多功能，但制粒過程中的熱加工會造成熱敏性營養(yǎng)成分的失效，降低詞料效果，因此有效加工是最新的發(fā)展趨勢。①制粒過程中的蒸汽調(diào)質(zhì)作用使淀粉糊化、蛋白酶抑制劑和其他抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化、蛋白質(zhì)變性，提升了養(yǎng)分的生物學(xué)效價(jià)，使畜禽對飼料的利用率提升。②制粒使各種氧化酶及脂肪酶失活，減少了飼料中脂肪酸特別是不飽和脂肪酸的氧化分解，提升了飼料營養(yǎng)價(jià)值、貯藏性能；同時(shí)，由于油細(xì)胞破裂，油脂浸到細(xì)胞表面，改善了飼料的適口性和外觀。③制粒工藝過程可以減少或抑制飼料中某些細(xì)菌、霉菌和抗?fàn)I養(yǎng)因子的作用，延長儲存期，減少動物發(fā)病，提升生產(chǎn)性能。④顆粒料同粉料相比，減少了飼料的自然分級現(xiàn)象，可以避免畜禽對某些飼料的挑食而造成的營養(yǎng)不均衡；同時(shí)，顆粒配合飼料營養(yǎng)全面，適口性好，并且且可縮短動物的采食時(shí)間，有利于提升動物生產(chǎn)性能。⑤制粒過程中，高溫、高濕的條件下，為維生素氧化還原反應(yīng)提供了能量和介質(zhì)，導(dǎo)致維生素分解，同時(shí)也影響了抗生素、益生素等添加劑在制粒過程中活性降低或破壞。應(yīng)依據(jù)實(shí)際狀況調(diào)整添加量。李德發(fā)等研究說明，飼料制成顆粒后飼喂斷奶仔豬可改善飼料轉(zhuǎn)化效率，且早期試驗(yàn)階段的效果更為顯然，飼料轉(zhuǎn)化效率可提升10%左右，最高的可達(dá)34%左右。Fitzner〔1989〕研究用不同程度烘烤的葵花籽制作顆粒和不制作顆粒對仔豬生產(chǎn)性能的影響，試驗(yàn)制粒溫度為70-80℃，制粒后立即烘干并破碎分級包裝，加熱蒸汽制粒較干制粒飼喂效果好。美國堪薩斯州立大學(xué)的S.L.Traylor等(1996)研究了顆粒大小對斷奶仔豬及肥育豬生產(chǎn)性能的影響，說明斷奶仔豬顆粒飼料的粒徑從2.38mm增加到3.97mm時(shí)飼料效率有改善的趨勢；顆粒飼料對肥育豬的試驗(yàn)說明：顆粒飼料的飼料效率高于粉料，隨著粒徑由2.38mm增加到12.7mm，豬增重加快，采食量增加，但飼料報(bào)酬率有變差的趨勢，粒徑大小幾乎不影響肉品品質(zhì)。Stark〔1993)研究說明：顆粒中的細(xì)粉含量也會影響動物的生產(chǎn)性能，仔豬飼料中的粉料料比從20%-40%，飼料轉(zhuǎn)化率顯然下降，肉雞料中含75%顆粒料比含25%顆粒料的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率顯然提升。3．

膨化工藝膨化工藝是近幾十年來發(fā)展起來的一種飼料加工工藝新技術(shù)。谷物膨化有兩種工藝，一種是擠壓膨化，一種是氣流膨化。膨化在高溫高壓的條件下進(jìn)行，它能引起飼料的物理和化學(xué)性質(zhì)的變化。①在高溫高壓處理下，飼料中積蓄的大量能量，隨著溫差和壓差的作用，產(chǎn)生爆炸，飼料體積迅速膨脹，水分迅速蒸發(fā)，使飼料組織受到拉伸破壞成為無數(shù)細(xì)小多孔的海綿結(jié)構(gòu)，體積膨大到幾倍十幾倍。膨化飼料比重小，含水量少，可以長期貯存。②膨化可改變淀粉結(jié)構(gòu)，引起淀粉類型的變化。這可能是由于支鏈淀粉中的部分側(cè)鏈被切斷，增加了直鏈淀粉的比例。并使淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭受破壞而轉(zhuǎn)變成α型淀粉。玉米膨化前α度僅為13.58%，經(jīng)擠壓膨化和氣流膨化后，淀粉α度分別可提升至81.55%，50.88%。淀粉膨化度越高，越易被酶利用。同時(shí)α型淀粉可提升顆粒的粘結(jié)效果，減少損失。③膨化可使構(gòu)成植物細(xì)胞壁的纖維素、半纖維素結(jié)構(gòu)破壞，分子間的鍵可部分?jǐn)嗔?，提升畜禽對其消化率。④膨化能提升脂肪、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。膨化可使飼料原料中微生物分泌的脂肪酶失活，從而提升飼料的貯藏性能。同時(shí)膨化也使蛋白質(zhì)等大分子切成小分子物質(zhì)，并形成了與原有物質(zhì)不同的新物質(zhì)，即飼料發(fā)生了化學(xué)性質(zhì)的變化。⑤膨化可使飼料水溶性物質(zhì)增加，說明膨化后易被畜禽消化汲取。膨化因加工時(shí)間較短，維生素等營養(yǎng)素?fù)p失較少，膨化條件控制得當(dāng)，將會提升動物的生產(chǎn)性能。膨化可降低飼料原料的免疫原性。高品質(zhì)的乳豬飼料其蛋白質(zhì)主要來源于乳制品，如全脂奶粉、乳清粉、酪蛋白等，但其制粒難，且價(jià)格昂貴。各國科學(xué)家正尋找新蛋白源。血漿蛋白雖然是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源，但畜禽性蛋白所引起的一系列疾病等問題制約了它的發(fā)展，所以，植物性蛋白飼料就成為人們研究的熱點(diǎn)。大豆餅、粕一直是飼料的主要蛋白質(zhì)來源，但含有紅細(xì)胞凝結(jié)素、抗胰蛋白因子、過敏因子等，影響了仔豬對大豆餅、粕的利用。Hancock等〔1989〕研究發(fā)現(xiàn)：大豆餅、粕制作過程中熱處理可以破壞其中的抗胰蛋白酶因子。大豆中的復(fù)合蛋白質(zhì)能引起早期斷奶仔豬的過敏反應(yīng)，導(dǎo)致絨腺比降低，絨毛上出現(xiàn)未成熟腸細(xì)胞等，造成仔豬消化不良并引起仔豬腹瀉。憔仕彥等試驗(yàn)證實(shí)：膨化處理豆餅降低了仔豬皮褶厚度，血清中抗大豆球蛋白和β球蛋白效率提升，腹瀉率降低。說明膨化降低了豆餅脲酶活性，引起碳水化合物結(jié)構(gòu)變化，使仔豬對其易消化，降低了過敏反應(yīng)。膨化技術(shù)還可用于棉籽餅粕、菜籽餅粕等的脫毒處理。國外有研究用棉籽與大豆(1:1)混合膨化，用其飼喂奶牛，當(dāng)飼喂量增至3.6kg/d.頭時(shí)沒有影響奶牛的健康。李德發(fā)等(1992)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，仔豬采食膨化熟豆粕可降低仔豬腹瀉，提升生產(chǎn)性能，且仔豬的血清尿氮，顯然低于熟豆粕組，說明膨化后，氮的利用效率較高。Hancock〔1991〕研究發(fā)現(xiàn)，膨化全脂大豆、膨化高粱并不能提升生長速度，但飼料轉(zhuǎn)化率可提升5%左右，同時(shí)改善了膨化原料的干物質(zhì)和氮消化率。不同種類飼料膨化后效果不一樣，膨化高粱干物質(zhì)和氮消化率比膨化全脂大豆要高。譙仕彥、李德發(fā)等(1997)研究了膨化參數(shù)對豬生產(chǎn)性能的影響，試驗(yàn)說明：膨化全脂大豆可提升豬的生長性能，但膨化效果受膨化參數(shù)的影響，膨化溫度為145℃時(shí)的豬日增重、采食量、飼料轉(zhuǎn)化率均優(yōu)于溫度為135℃時(shí)。蔣雨等〔2004〕研究說明，膨化制粒日糧比粉料日糧可提升仔豬日增重8.96%，飼料利用率提升13.42%，干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維表觀消化率提升4.83%、1.68%、44.26%、22.01%，每頭豬節(jié)約飼料成本34.5元。Muirhead(1995)報(bào)道，大麥和燕麥的膨化處理(130-135℃)可提升反芻動物小腸氨基酸流量。這是由于膨化降低了飼料中蛋白質(zhì)的溶解性，從而提升了過瘤胃蛋白水平。綜上所述，飼料加工處理對各種營養(yǎng)價(jià)值均有所改善，不僅可以擴(kuò)展飼料來源，而且可以提升畜禽的生產(chǎn)性能。但是，飼料加工處理過程中，因設(shè)備的投資和能耗的增加，也使生產(chǎn)成本大大的提升。因此，今后在改造或開發(fā)應(yīng)用新的加工處理手段時(shí)，既要能提升飼料營養(yǎng)價(jià)值，又要注意降低生產(chǎn)成本，提升畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。參照文獻(xiàn)譙仕彥李德發(fā)等不同加工處理的大豆產(chǎn)品對早期斷奶仔豬過敏性反應(yīng)、腹瀉和糞中大腸桿菌的影響中國動物營養(yǎng)研究進(jìn)展1992李德發(fā)加工工藝對飼料營養(yǎng)價(jià)值的影響動物營養(yǎng)研究進(jìn)展中國農(nóng)業(yè)科技出版社1994年金明昌加工工藝對飼料營養(yǎng)價(jià)值的影響四川糧油科技1994年第4期譙仕彥李德發(fā)等膨化全脂大豆對生長豬生產(chǎn)性能的影響中國飼料1997年22期張延利加工技術(shù)對飼料營養(yǎng)價(jià)值和畜禽生產(chǎn)性能得影響糧食與飼料工業(yè)1997年第10期周小秋朱貴水曾小波加工工藝對飼料營養(yǎng)價(jià)值和畜禽生產(chǎn)性能得影響中國飼料1999年第14期劉梅英等飼料加工對營養(yǎng)的影響及研究方向飼料研究2000年第1期殷波丁賢制粒工藝對飼料品質(zhì)的影響飼料博覽2001年第5期王紅英翟洪玲加工工藝對飼料中維生素影響的研究進(jìn)展糧食與飼料工業(yè)2003年第11期Goodband,R.D.Theeffectofdietparticlesizeonpigperformance.SwineProfitabilityConference.P.41.1985.Fitzner,G.E.,R.H.Hines,R.D.GoodbandandT.L.Weeden.Effectofdietparticlesizeonutilizationofsunfloweroilseedsinnurserypigdiets.KansasAgriculturalExperimentStation,ReportofProgress,581.P.991989.Hancock,J.D.,M.A.Gieseman.,Effectofheattreatmentonthenutritionalvalueofsoybeanslackingthekunitztrypsininhibitorfornursery-agepigs.J.Anim.Sci.1989.Hancock,J.D.,R.H.Hines,G.E.FitznerandT.L.Gugle.Effectofextrusionprocessingonthenutritionalvalueofsorghumandsoybeanforfinishingpigs.1991Stark,C.R.,PelletqualityI.PelletqualityanditseffectonswineperformanceII.Ph.D.Dissertation,Kan