梁 明 楊在賓 楊維仁 姜淑貞 張桂國 李 進(jìn) 張 亮
豆粕粉碎粒度對肉雞顆粒飼料質(zhì)量及養(yǎng)分利用率的影響
梁 明1楊在賓1楊維仁1姜淑貞1張桂國1李 進(jìn)2張 亮1
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)1,泰安 271018)
(山東龍盛農(nóng)牧集團(tuán)2,臨沂 276000)
選用直徑1.5、2.0、2.5 mm的3種規(guī)格的篩片對豆粕進(jìn)行粉碎,得到豆粕的質(zhì)量幾何平均粒度分別為505.34、637.32、716.80μm,然后制成肉雞顆粒料,比較顆粒料間的質(zhì)量,分析粉碎和制粒過程中生產(chǎn)效率和單位產(chǎn)量電耗,并且進(jìn)行代謝試驗(yàn)研究粒度對營養(yǎng)利用率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:選用1.5 mm直徑篩片粉碎豆粕生產(chǎn)的顆粒料硬度和穩(wěn)定度(PDI)均高于(P<0.05)2.0 mm和2.5 mm直徑組,但含粉率沒有差異(P>0.05)。1.5 mm篩片進(jìn)行粉碎豆粕的單位產(chǎn)量電耗明顯高于2.0 mm和2.5 mm直徑組(P<0.05),但制粒的單位產(chǎn)量電耗2.5 mm組最低,2.0 mm篩片組綜合生產(chǎn)成本最低。1.5 mm和2.0 mm篩片組CP的代謝率顯著高于2.5 mm篩片組(P<0.05)。豆粕粉碎粒度對肉雞的OM、DM、GE代謝率和代謝能(ME)均沒有影響(P>0.05)??讖綖?.0 mm的篩片為生產(chǎn)粒徑為3.2 mm的肉雞顆粒料的最佳篩片篩孔孔徑。
豆粕 粉碎 顆粒飼料 顆粒質(zhì)量 肉雞 養(yǎng)分利用率
粉碎是通過撞擊、剪切、研碎或其他方法來使物料顆粒變小的過程,這也是飼料攪拌制粒和接受其他處理所必需的[1]。粉碎操作通過破壞谷物種皮的保護(hù),從而增大了飼料的表面積,增加了飼料與消化酶接觸的機(jī)會(huì),進(jìn)而提高養(yǎng)分的消化利用率,改善飼料報(bào)酬。適當(dāng)?shù)姆鬯槔谠铣煞只旌暇鶆?,便于顆粒飼料的制作,提高制粒的效率和顆粒質(zhì)量[2]。但過度的粉碎會(huì)降低粉碎生產(chǎn)效率,且易造成物料流動(dòng)不暢甚至形成結(jié)拱,影響正常生產(chǎn)。
本試驗(yàn)旨在探討生產(chǎn)條件下不同豆粕粉碎粒度對顆粒飼料的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、能耗和肉雞營養(yǎng)利用率的影響,為指導(dǎo)畜禽顆粒飼料的生產(chǎn)、節(jié)能減排提供依據(jù)。
1.1 材料與儀器
豆粕:青島渤??萍加邢薰荆?12±0.1)%。
SFP-ZY多腔高效多功能粉碎機(jī):唐山雙義飼料機(jī)械廠;粉碎篩片(篩孔孔徑1.5 mm、2.0 mm、2.5 mm);SZLH420-150制粒機(jī):江蘇溧陽正申飼料機(jī)械廠;Φ200×25標(biāo)準(zhǔn)篩一套:新鄉(xiāng)市康達(dá)機(jī)械有限公司;頂擊式振篩機(jī)(功率90 kW,轉(zhuǎn)速1 400 r/min):浙江上虞五金紗織篩廠;GWJ-1谷物硬度計(jì):浙江圖譜儀器有限公司
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1 豆粕粉碎粒度對肉雞顆粒飼料質(zhì)量及生產(chǎn)成本的研究
試驗(yàn)選用直徑為1.5、2.0、2.5 mm的篩片對豆粕進(jìn)行粉碎,然后按照配方(見表1)配料、混合,用壓縮比1∶10、環(huán)??讖?.2 mm的環(huán)模加工肉雞顆粒飼料。在粉碎機(jī)和制粒機(jī)進(jìn)料口和出料口分別三次取樣,獲得豆粕粉碎前后的樣品,標(biāo)號待用。整個(gè)試驗(yàn)流程做3次重復(fù)。粉碎和制粒過程中記錄生產(chǎn)時(shí)間、產(chǎn)量及耗電量,用于計(jì)算生產(chǎn)效率及單位產(chǎn)量電耗。
表1 試驗(yàn)日糧配方組成
1.2.2 豆粕粉碎粒度對肉雞營養(yǎng)利用率的研究
選取體重基本一致的42日齡AA肉雞60只,隨機(jī)分為4個(gè)處理組,每個(gè)處理組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3只。單籠飼養(yǎng),自由飲水。試驗(yàn)日糧:處理組1、2、3分別使用1.5、2.0、2.5 mm篩片粉碎豆粕制成的顆粒料;處理4為內(nèi)源組,作為空白對照,用于測定內(nèi)源排泄物,計(jì)算真實(shí)代謝率。
1.3 測定指標(biāo)及測定方法
1.3.1 水分
按GB/T 6435—2006進(jìn)行。
1.3.2 粒度
按照《飼料粉碎機(jī)試驗(yàn)方法》(GB 6971—1986)進(jìn)行。
1.3.3 顆粒料物理指標(biāo)[3]
1.3.3.1 含粉率
按GB/T 16765—1997進(jìn)行
1.3.3.2 穩(wěn)定度(PDI)
管式測定法測定
1.3.3.3 硬度
谷物硬度計(jì)測定
1.3.4 粉碎成本和制粒成本
豆粕粉碎加工過程和肉雞顆粒料制粒過程中記錄時(shí)間(h)、耗電量(kW·h),粉碎產(chǎn)量(t),用于計(jì)算粉碎和制粒生產(chǎn)效率和單位產(chǎn)量電耗。
生產(chǎn)效率(粉碎/制粒)=產(chǎn)量/時(shí)間
單位產(chǎn)量電耗(粉碎/制粒)=產(chǎn)量/耗電量
(綜合)單位產(chǎn)量電耗=粉碎單位產(chǎn)量電耗×0.1795(豆粕在日糧中比例)+制粒單位產(chǎn)量電耗
1.3.5 營養(yǎng)利用率
采用楊勝[4]的方法測定飼料及糞樣中的干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、粗蛋白含量及所含能量,計(jì)算干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、粗蛋白及能量的消化率。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 9.0軟件進(jìn)行分析,采用Duncan法多重比較,P<0.05者為差異顯著[5]。
2.1 飼料原料與成品粒度測定結(jié)果與分析
不同規(guī)格的篩片粉碎得到的原料及粉料樣品的粒度如表2所示。
由表2可以看出,隨著篩片孔徑從1.5 mm擴(kuò)大到2.0,2.5 mm,豆粕粉碎樣品的質(zhì)量幾何平均粒度增大而幾何標(biāo)準(zhǔn)差減小。粉料的質(zhì)量幾何平均粒度和幾何標(biāo)準(zhǔn)差隨豆粕粒度的變化未表現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律:用2.5 mm篩片粉碎的豆粕生產(chǎn)粉料的粒度較其他兩種大13%左右。1.5 mm篩片粉碎豆粕生產(chǎn)粉料的幾何標(biāo)準(zhǔn)差較其他兩種較大。
表2 試驗(yàn)飼料原料豆粕和粉料樣品的質(zhì)量幾何平均粒度及標(biāo)準(zhǔn)差
2.2 豆粕粉碎粒度對肉雞顆粒飼料質(zhì)量的影響
試驗(yàn)通過對肉雞顆粒飼料硬度、含粉率及穩(wěn)定度(PDI)三個(gè)方面的分析,研究豆粕不同粉碎粒度對顆粒飼料質(zhì)量的影響。
2.2.1 硬度
圖1顯示隨粉碎機(jī)篩孔孔徑增大肉雞顆粒料硬度有降低的趨勢,且用1.5 mm篩片生產(chǎn)的肉雞顆粒料的硬度明顯高于用2.0和2.5 mm篩片生產(chǎn)的顆粒料(P<0.05),但用2.0和2.5 mm篩片生產(chǎn)的顆粒料之間硬度差異不顯著(P>0.05)。
圖1 豆粕粉碎粒度對硬度的影響
2.2.2 含粉率
由圖2可知,用3種規(guī)格篩片粉碎的豆粕生產(chǎn)的肉雞顆粒料含粉率差異均不顯著(P>0.05)。
圖2 豆粕粉碎粒度對含粉率的影響
2.2.3 穩(wěn)定度(PDI)
從圖3可以看出,隨粉碎機(jī)篩孔孔徑增大,肉雞顆粒料的穩(wěn)定度(PDI)有降低的趨勢,2.0和2.5 mm篩片組顆粒料穩(wěn)定度(PDI)之間差異不顯著(P>0.05),但1.5 mm篩片組顆粒料的穩(wěn)定度(PDI)與2.0和2.5 mm篩片生產(chǎn)的顆粒料的穩(wěn)定度(PDI)相比顯著提高(P<0.05)。這表明豆粕粉碎粒度在一定程度上影響顆粒飼料的穩(wěn)定度(PDI),穩(wěn)定度(PDI)隨豆粕粉碎粒度的變化與硬度呈現(xiàn)嚴(yán)格的線性正相關(guān)(P<0.05)。
圖3 豆粕粉碎粒度對穩(wěn)定度(PDI)的影響
2.3 豆粕粉碎粒度對粉碎及制粒生產(chǎn)成本的影響
試驗(yàn)通過長期生產(chǎn)跟蹤記錄、分析、整理得到關(guān)于豆粕粉碎粒度對加工成本影響的折線圖4、圖5。
原料的粒度越大粉碎過程中粉碎機(jī)的生產(chǎn)率越高、單位產(chǎn)量耗電越低,但在加工顆粒料時(shí)會(huì)降低制粒機(jī)的生產(chǎn)率,提高單位產(chǎn)量耗電[6]。從圖4、圖5可以看出:粉碎過程中隨粉碎機(jī)篩孔孔徑加大,制粒生產(chǎn)效率有升高的趨勢,而單位粉碎產(chǎn)量電耗有降低的趨勢。選用3種不同規(guī)格的篩片使粉碎生產(chǎn)效率各處理之間差異顯著(P<0.05),1.5 mm篩片組單位產(chǎn)量電耗遠(yuǎn)高于另兩組(P<0.05)。用2.0 mm篩片代替1.5 mm篩片粉碎豆粕,生產(chǎn)效率可提高19.1%(P<0.05),且單位產(chǎn)量電耗降低39.3%(P<0.05)。制粒過程中2.5 mm篩片組制粒生產(chǎn)效率明顯低于1.5 mm和2.0 mm篩片組(P<0.05),單位產(chǎn)量電耗明顯高于后兩組(P<0.05)。綜合兩過程單位產(chǎn)量電耗可以看出,選擇篩片篩孔孔徑為2.0 mm時(shí),生產(chǎn)成本最低(P<0.05),分別比1.5、2.5 mm篩片組低3.5%和3.8%。
2.4 豆粕粉碎粒度對肉雞養(yǎng)分利用率的影響
試驗(yàn)中采用全糞收集法,測定糞、料中干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、粗蛋白及能量含量,比較不同處理組的干物質(zhì)(DM)、有機(jī)物質(zhì)(OM)、粗蛋白質(zhì)(CP)及能量(GE)消化率。結(jié)果見表3。
表3 豆粕不同粉碎粒度對肉雞養(yǎng)分利用率和代謝能的影響
2.4.1 干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、蛋白質(zhì)代謝率
由表3可以看出:1.5 mm篩片組DM、OM的表觀代謝率顯著高于2.0、2.5 mm篩片組(P<0.05)。3組間DM、OM真實(shí)代謝率隨粒度增加逐漸降低,但差異不顯著(P>0.05);隨粒度的增大,CP的表觀消化率和真實(shí)消化率明顯降低,且1.5、2.0 mm篩片組顯著高于2.5 mm篩片組(P<0.05)。
2.4.2 代謝能、能量利用率
表3顯示:不同豆粕粉碎粒度對肉雞的表觀代謝能(AME)、真實(shí)代謝能(TME)和GE表觀代謝率、GE真實(shí)代謝率均沒有影響(P>0.05),但2.0 mm篩片組的GE表觀代謝率和GE真實(shí)代謝率最高。
3.1 篩片孔徑與粒度的關(guān)系
生產(chǎn)上,對于粉碎的程度用飼料的粒度表示。飼料粉碎粒度就是指飼料或原料樣品的平均顆粒大?。?]。飼料產(chǎn)品的粉碎粒度主要靠調(diào)整錘片粉碎機(jī)篩片的參數(shù)控制,這些參數(shù)主要包括篩子直徑、開孔率、篩片厚度和篩孔形式[8]。其中主要取決于篩孔孔徑。有資料報(bào)道篩孔孔徑比粉碎粒度大一半左右[9],本次試驗(yàn)采用1.5、2.0、2.5 mm篩片粉碎豆粕,篩孔孔徑卻分別是測得的粒度的2.97、3.14和3.49倍。這可能與篩片的使用情況和取樣的位置有關(guān)。王衛(wèi)國等[10]使用FSP112×30型粉碎機(jī)粉碎玉米和豆粕,結(jié)果顯示粉碎篩片孔徑與同一種原料的粉碎物的質(zhì)量幾何平均粒徑隨篩孔減小而減小,呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系。粉碎物的粒度的幾何標(biāo)準(zhǔn)差隨篩片孔徑減小和粉碎粒度降低而減小,變動(dòng)范圍在1.5%~2.5%。試驗(yàn)再次驗(yàn)證篩孔孔徑與粒度間的線性關(guān)系(P<0.01),但是篩孔孔徑與幾何標(biāo)準(zhǔn)差之間不存在明顯的規(guī)律性,出現(xiàn)這種情況原因可能與飼料中豆粕添加比例有關(guān)。
3.2 粒度對顆粒成品物理性質(zhì)的影響
物料的粉碎粒度對制粒工序、顆粒質(zhì)量等都有較大的影響,同一種物料的粒徑及粒度組成不同,制出的顆粒質(zhì)量也會(huì)不同[11]。一般情況下原料被粉碎的越細(xì),越有利于調(diào)質(zhì)處理,制粒質(zhì)量越高[12]。粉碎粒度過大,制成顆粒的硬度較低,穩(wěn)定度較差,較易破碎。物料粉碎粒度小,則表面積較大,可獲得較好的調(diào)質(zhì)效果;熱變性和糊化充分,顆粒硬度大,穩(wěn)定度高,含粉率低;破碎時(shí)產(chǎn)生的細(xì)粉少,減少了回流。
王鐵良等[6]試驗(yàn)結(jié)果表明,隨粉碎機(jī)篩孔孔徑增加即原料粉碎粒度加大,顆粒飼料質(zhì)量顯著下降。有研究表明使用篩孔孔徑1.5、3.2 mm的粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,分別制粒,在使用1.5 mm篩片時(shí)硬度大,粉化率低,而且是增加調(diào)質(zhì)器的蒸汽量,出口處材料溫度越高,效果就越明顯[13]。本試驗(yàn)同樣得出隨篩孔孔徑的減小,顆粒料的硬度、穩(wěn)定度呈現(xiàn)增加的趨勢,而粉化率在篩孔孔徑為2.0 mm時(shí)較好。
3.3 粒度對粉碎與制粒成本的影響
粉碎粒度的大小與粉碎一定量的谷物所需的能耗和粉碎加工的生產(chǎn)率有著密切的關(guān)系。原料粉碎粒度過細(xì)過粗均不利于節(jié)約生產(chǎn)成本。原料粉碎的粒度細(xì),制粒強(qiáng)度高,加蒸汽多,不留意易堵塞,同時(shí)粉碎電耗也較高;粒度過粗,會(huì)增加環(huán)模和壓輥的磨損,制粒成形困難,造成物耗大,產(chǎn)量低[14]。
王衛(wèi)國等[10]曾對麩皮、棉粕、豆粕、玉米、菜粕5種原料分別進(jìn)行粉碎試驗(yàn),結(jié)果表明將同一種原料在不同篩孔下粉碎,噸粉碎電耗隨篩孔直徑的減小而增大。王鐵良等[13]對玉米進(jìn)行粉碎試驗(yàn),結(jié)果表明隨原料粉碎粒度的降低,后續(xù)工序制粒的生產(chǎn)率顯著提高;隨粉碎機(jī)篩孔孔徑增加制粒單產(chǎn)耗電量顯著提高。另有報(bào)告報(bào)道粉碎粒度越細(xì),產(chǎn)量越小,電耗越大,加工成本越高,采用粗粉碎粒度對廠家來說有利,但產(chǎn)品的質(zhì)量得不到保證[15]。本次試驗(yàn)也得到了粉碎粒度與粉碎、制粒過程中生產(chǎn)成本的關(guān)系:隨粉碎機(jī)篩孔孔徑加大,粉碎過程中生產(chǎn)效率升高,而單位粉碎產(chǎn)量電耗降低、生產(chǎn)成本減少。制粒過程中生產(chǎn)效率降低,而單位制粒產(chǎn)量電耗升高、生產(chǎn)成本增加。
3.4 粒度對代謝能和養(yǎng)分利用率的影響
顆粒飼料會(huì)在肌胃中散開,因而可以影響肉雞的生產(chǎn)性能和養(yǎng)分利用率[16]。粒度降低,可增加與消化酶接觸的表面積,改善營養(yǎng)素的消化率,但谷物粒度與消化率之間的關(guān)系仍不明確[17]。
有研究表明,當(dāng)飼喂破碎或顆粒飼料時(shí),原料粒度對肉雞代謝能及養(yǎng)分利用率的影響不明顯。Amerah等[18]報(bào)告指出粗粉碎對養(yǎng)分消化率不起作用,且不能改善玉米基礎(chǔ)日糧的AME。Svihus等[19]也報(bào)道小麥粒度對AME無影響。本次試驗(yàn)通過對豆粕粉碎粒度的研究同樣得出豆粕粒度對AME、TME無影響,對干物質(zhì)、有機(jī)物代謝率及能量利用率也不起作用。導(dǎo)致這種結(jié)果的原因可能有以下幾個(gè)方面:(1)粒度選擇試驗(yàn)選擇篩片孔徑為1.5、2.0、2.5 mm,得到豆粕的粒度為505.34、637.32、716.8μm,粒度差異相比以往的研究相對較小。(2)豆粕在配方組成中的比例較小,且豆粕中干物質(zhì)、有機(jī)物、能量含量占飼料中總量的比例更小。(3)肉雞的消化生理 肉雞對飼料的消化要經(jīng)過肌胃和腺胃,試驗(yàn)選擇42日齡肉雞的肌胃發(fā)育完善,在肌胃消化過程中,不管原始粒度大小,肌胃均能將飼料所有有機(jī)成分磨碎為均勻一致的細(xì)顆粒[20],進(jìn)一步減小粒度差異。也有研究認(rèn)為不同粒度原料制成顆粒料飼喂肉雞,粗粒含量低的相對飼料轉(zhuǎn)化率較好。Amerah等[21]報(bào)告也曾指出粗粉碎可改善小麥基礎(chǔ)日糧AME。Peron等[22]曾報(bào)道與粗粉碎相比,細(xì)粉碎的小麥淀粉消化率和表觀代謝能(AME)均得到改善。用錘片式粉碎機(jī)粉碎成2種粒度(GMD1196μm和679 μm),制成顆粒飼料飼喂肉仔雞,Lott等[23]的研究表明較細(xì)玉米的增重和飼料效率較好。李清曉等[24]研究表明:在飼養(yǎng)試驗(yàn)前期,豆粕粉碎粒度對肉雞生產(chǎn)性能無顯著影響;在飼養(yǎng)試驗(yàn)后期及全期,粒度≤449μm組的肉雞的生產(chǎn)性能略優(yōu)于其他組,且334 μm組的飼料轉(zhuǎn)化率較好。不同粉碎粒度豆粕的體內(nèi)養(yǎng)分消化率差異較顯著,449μm組日糧的能量代謝率、粗蛋白、干物質(zhì)和大多數(shù)必需氨基酸的消化率均顯著高于529μm和210μm組。本試驗(yàn)表明隨粉碎粒度從500.34μm增大到716.8μm,粗蛋白質(zhì)的消化率顯著降低(P<0.05)。這可能與選擇豆粕為試驗(yàn)對象有關(guān),豆粕作為飼料組成中的主要蛋白質(zhì)原料,雖然在配方組成中所占比例不到20%,但飼料中大部分的蛋白質(zhì)存在其中。隨豆粕粉碎粒度的減小,增加了豆粕的表面積,增大了豆粕與消化酶的接觸表面積,改善了蛋白質(zhì)的利用率。也有研究得到其他結(jié)果,Reece等[25]則認(rèn)為細(xì)(GMD 679μm)和粗(GMD 1 289μm)玉米制成顆粒飼料的肉仔雞增重和飼料效率均好于中等粒度玉米(GMD 987μm),前兩者差異不顯著;半粗、半細(xì)玉米組合(GMD 908 μm)的肉仔雞生產(chǎn)性能好于中等粒度。出現(xiàn)不同結(jié)果可能與研究者選擇的粒度范圍有關(guān)。
選用1.5 mm直徑篩片粉碎豆粕生產(chǎn)的顆粒料硬度和穩(wěn)定度(PDI)均高于用2.0 mm和2.5 mm組,但含粉率沒有差異。從生產(chǎn)效率考慮,2.0 mm孔徑篩片用于生產(chǎn)的效率最高。營養(yǎng)代謝試驗(yàn)表明:使用1.5 mm篩片組DM、OM的表觀代謝率顯著高于使用2.0、2.5 mm篩片組,且1.5、2.0 mm篩片組CP的表觀消化率和真實(shí)消化率顯著高于2.5 mm篩片組。豆粕粒度對肉雞的表觀代謝能(AME)、真實(shí)代謝能(TME)和GE表觀代謝率、GE真實(shí)代謝率均沒有影響(P>0.05)。推薦使用2.0 mm直徑篩片粉碎豆粕生產(chǎn)粒徑為3.2 mm的肉雞顆粒料。
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Influences of Broken Granularity on Quality and Nutrition Utilization of Diet in Broilers
Liang Ming1Yang Zaibin1Yang Weiren1Jiang Shuzhen1Zhang Guiguo1Li Jin2Zhang Liang1
(Shandong AgriculturalΜniversity1,Taian 271018)
(Shandong LongSheng Agriculture and Animal Husbandry Group CO.,LTD.2,Linyi 276000)
A study was conducted to assess the effects of soybean meal that was ground to particle sizes of 505.34,637.32 or 716.80μm with 1.5,2.0 or 2.5 mm screen on the broiler pellet quality,energy cost and the nutrition utilization in broiler chickens.The broiler pellet produced that was grinded by soybean meal with 1.5 mm screen increased(P<0.05)pellet hardness and pellet durability index(PDI).However,the proportion of fine was unaffected(P>0.05)by particle sizes.Grinding with 1.5 mm screen increased(P<0.05)electricity consumption per unit in grind processing and decreased(P<0.05)in pellet processing.However,a 2.0 mm screen supported the lowest energy cost(P<0.05).The digestibility of CP with 1.5 mm and 2.0 mm screen is remarkably higher than that with 2.5 mm screen(P<0.05).Particle sizes had no effects(P>0.05)on the digestibility of the DM,OM and GE and metabolizable energy(ME).We concluded that grinding to pass through 2.0 mm screen was the best choice for broiler pelleted diets in 3.2 mm.
soybean meal,grinding,pelleted diets,pellet quality,broilers,nutrition utilization
S816.9
A
1003-0174(2012)10-0076-06
2012-02-15
梁明,男,1987年出生,碩士,動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)
楊維仁,男,1966年出生,教授,動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)