飼料的粗脂肪水平和調(diào)質(zhì)溫度對顆粒飼料硬度的影響

胡凱飛，王金榮*，于翠平，李國輝，楊 強，李鳳利，宋彩晴

（1.河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，河南鄭州 450001；2.河南農(nóng)科牧業(yè)有限公司，河南新鄉(xiāng) 453000）

目前，顆粒飼料的生產(chǎn)大都采用先蒸汽調(diào)質(zhì)后制粒的工藝，調(diào)質(zhì)溫度的高低直接影響顆粒飼料的加工指標和飼喂效果。隨著冷卻塔冷卻時間的延長和調(diào)質(zhì)溫度的升高，飼料硬度顯著增加[1]。楊海峰等[2]研究發(fā)現(xiàn)隨調(diào)制溫度的升高，飼料中不飽和脂肪酸損失增加。段海濤等[3]研究了50～65℃范圍內(nèi)不同調(diào)質(zhì)溫度對飼料加工質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)調(diào)質(zhì)溫度為65℃時顆粒飼料的淀粉糊化度、硬度和PDI均高于其他組。此外，飼料的組成也是影響顆粒飼料質(zhì)量的重要因素。粗脂肪作為飼料的主要成分之一，其在飼料中的添加比例不僅直接影響顆粒飼料的能量水平，同時也會影響顆粒飼料的硬度。Thomas等[4]研究認為，增加飼料中油脂的添加量可以降低顆粒飼料的硬度；Bouvarel等[5]指出，在飼料中增加粗脂肪含量可以增加飼料能量，同時使飼料變軟、色澤暗淡。但目前國內(nèi)對飼料營養(yǎng)成分對飼料加工質(zhì)量的影響研究卻鮮有報道。本試驗擬通過對飼料中脂肪添加水平的不同及改變調(diào)質(zhì)溫度，研究顆粒飼料的水分、硬度、顆粒耐久性指數(shù)（PDI）和淀粉糊化度等加工質(zhì)量指標的變化規(guī)律，進一步探究飼料的粗脂肪含量和調(diào)質(zhì)溫度對顆粒飼料質(zhì)量的影響。

1 材料與方法

1.1 主要試劑 淀粉脫支酶（6000 U/g，16V4N-PP，東京化成工業(yè)株式會社）；硫酸銅（分析純，天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司）；鎢酸鈉（分析純，泰州市潤東金屬制品有限公司）；硫酸鋅（分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；氫氧化鈉（分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司）；石油醚（分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司）；以及其他實驗室常用試劑。除特殊注明外，本試驗所用試劑均為分析純試劑，試驗用水符合實驗室2級標準。

1.2 主要儀器 設(shè)備環(huán)模顆粒機（SZLH420E）、調(diào)質(zhì)器（STZJ360-1）和環(huán)模（L-0419 3.5/17.5）均為布勒（常州）機械有限公司；紫外可見分光光度計（T6新世紀，北京普析通用有限公司）；谷物硬度計（GWI-1，浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司）；箱式粉化率測定儀（JHFX2，中國飼料公司武漢糧食工業(yè)學(xué)院）。

1.3 飼料組成 試驗所用的基礎(chǔ)飼料為仔豬后期配合飼料（豆油添加量為0.9%），飼料配方見表1。在此配方的基礎(chǔ)上添加或減少豆油，配制脂肪含量分別為3.37%、4.00%和4.65%的粉料（編號依次為Y1、Y2和Y3），委托河南農(nóng)科牧業(yè)有限公司生產(chǎn)。

表1 仔豬后期配合飼料原料組成及營養(yǎng)化學(xué)成分 %

1.4 顆粒飼料編號及加工參數(shù) 對制粒粉料Y1、Y2和Y3進行調(diào)質(zhì)的溫度為60、70、80℃（編號為6、7、8），環(huán)模直徑為3.50 mm，環(huán)模壓縮比為5:1，生產(chǎn)9種飼料，自然條件下剛制完粒未經(jīng)風(fēng)干和風(fēng)干1、2 d（編號為0、1、2），從制粒機環(huán)模處取樣并直接封口保存的飼料為未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料。飼料編號及加工參數(shù)見表2。

表2 飼料加工參數(shù)

1.5 檢測指標 水分采用《飼料中水分的測定》（GB/T 6435-2014）[6]；粗脂肪采用《飼料中粗脂肪的測定》（GB/T 6433-2006）[7]；淀粉糊化度參考熊易強《飼料淀粉糊化度（熟化度）的測定》方法[8]測定；顆粒飼料硬度采用谷物硬度計直接測定[9]。取20 g左右樣品飼料，用四分法從各部分選取同樣長度的顆粒20粒，長度為7 cm，徑向加壓測定，結(jié)果以平均值計；PDI采用粉化儀進行測定[10]。取250 g樣品，裝入箱式粉化率測定儀內(nèi)，使箱體回轉(zhuǎn)5 min，停止后取出樣品，用篩孔直徑為2.80 mm的篩子在振篩機上篩理1 min，稱取篩上物重量。

1.6 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)分析采用SAS 9.0進行方差分析，以Duncan's法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。結(jié)果表示為平均值±標準誤。

2 結(jié) 果

2.1 粉料質(zhì)量分析 由表3可知，Y1、Y2和Y3的粗脂肪含量分別為3.37%、4.00%和4.65%，水分含量分別為11.20%、11.10%和10.91%，淀粉糊化度分別為14.45%、12.01%和13.68%。

表3 粉料質(zhì)量分析結(jié)果 %

2.2 顆粒飼料質(zhì)量分析 由表4可見，對于未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料，在同一調(diào)質(zhì)溫度條件下，3種粉料制成的顆粒飼料淀粉糊化度均差異不顯著（P＞0.05）。Y1-6、Y2-6和Y3-6顆粒飼料淀粉糊化度均值為21.58%，Y1-7、Y2-7和Y3-7顆粒飼料淀粉糊化度均值為24.17%；Y1-8、Y2-8和Y3-8顆粒飼料淀粉糊化度均值為29.63%；對于同一脂肪水平條件下，調(diào)質(zhì)溫度為60℃、70℃和80℃時顆粒飼料淀粉糊化度均顯著提高（P＜0.05），與粉料相比，在調(diào)質(zhì)溫度為60℃、70℃和80℃時顆粒飼料淀粉糊化度分別增加了50.87%～84.18%、65.40%～100%和103.34%～147.87%（P＜0.05）。

表4 顆粒飼料質(zhì)量分析結(jié)果

從表4還可以看出，與粉料相比，9種未經(jīng)風(fēng)干顆粒飼料水分含量隨調(diào)質(zhì)溫度的升高而增加（P＜0.05）。與未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料相比，在自然條件下風(fēng)干1 d和2 d的顆粒飼料水分均顯著降低，但風(fēng)干2 d的顆粒飼料水分卻高于風(fēng)干1 d的顆粒飼料。未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料水分含量在11.90%～13.80%，風(fēng)干1 d的顆粒飼料水分含量在10.28%～10.95%，風(fēng)干2 d的顆粒飼料水分在10.95%～11.59%。此外，9種未經(jīng)風(fēng)干顆粒飼料的硬度也差異顯著（P＜0.05）。在同一溫度條件下，顆粒飼料硬度隨粗脂肪含量的增加而降低（P＜0.05）。在同一粗脂肪含量條件下，顆粒飼料硬度隨調(diào)質(zhì)溫度升高而升高（P＜0.05）。風(fēng)干1 d和2 d的顆粒飼料硬度與未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料結(jié)果一致，顆粒飼料硬度隨粗脂肪含量的增加而降低，隨調(diào)質(zhì)溫度升高而升高（P＜0.05）；但與未經(jīng)風(fēng)干的飼料相比，風(fēng)干1 d和2 d的顆粒飼料硬度出現(xiàn)了顯著升高，而風(fēng)干2 d的顆粒飼料硬度卻低于風(fēng)干1 d的顆粒飼料（P＜0.05）。

由圖1可知，風(fēng)干2 d顆粒飼料的硬度和PDI呈正相關(guān)，即顆粒飼料的PDI值隨著飼料顆粒硬度增加而增大，其相關(guān)性方程：y=0.777x+64.05，相關(guān)系數(shù)R2=0.947。

3 討 論

圖1 風(fēng)干2 d顆粒飼料的硬度與顆粒耐久性指數(shù)之間的相關(guān)性

飼料中的粗脂肪含量對顆粒飼料的硬度有很大影響，通常來講，高脂肪含量的飼料往往顆粒硬度較低，但當(dāng)飼料顆粒硬度過低時，又會出現(xiàn)粉化率過高進而影響顆粒飼料質(zhì)量。Isabelle等[11]研究認為，在相同的加工工藝條件下，與低粗脂肪含量（3.8%）的顆粒飼料相比，高粗脂肪含量（7.5%）的顆粒飼料硬度降低了89.5%；對于低脂肪含量的顆粒飼料，與冷制粒的顆粒飼料相比，調(diào)質(zhì)制粒的顆粒飼料硬度升高了87.0%。這與本試驗的結(jié)果基本一致，對于未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料，當(dāng)調(diào)質(zhì)溫度為60℃，粗脂肪含量由3.37%提高到4.65%時，顆粒飼料硬度降低了30.6%；而粗脂肪含量為3.37%時，調(diào)質(zhì)溫度從60℃升高到80℃，顆粒飼料硬度升高了138.5%。這也進一步說明，高脂肪含量的飼料常規(guī)制粒時通常具有較低的顆粒硬度，但可以通過改變飼料加工工藝來提高顆粒飼料的硬度，從而達到改善顆粒飼料加工質(zhì)量的目的。

顆粒飼料的水分隨調(diào)質(zhì)溫度的升高而增加，但是由不同粉料制粒生產(chǎn)的未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料水分存在較大差異，這可能是組成不同生產(chǎn)批次的原料存在差異所致。本研究中，與粉料相比，未經(jīng)風(fēng)干的顆粒飼料的水分、淀粉糊化度均顯著提高。李艷聰?shù)萚12]研究發(fā)現(xiàn)，淀粉在高溫、高水分的條件下容易糊化，在顆粒飼料制粒過程中起到天然的粘合作用。在正常制粒條件下，通過改變調(diào)質(zhì)溫度來改變淀粉糊化度，變化范圍較小，一般在20%～30%[13]。這與本試驗的結(jié)果基本一致，在3種不同調(diào)質(zhì)溫度下，顆粒飼料的淀粉糊化度出現(xiàn)了不同程度的升高，與此同時，60℃、70℃和80℃3種不同調(diào)質(zhì)溫度制得的顆粒飼料硬度也出現(xiàn)了顯著性升高。對于風(fēng)干2 d的顆粒飼料，顆粒飼料的PDI與顆粒飼料的硬度呈正相關(guān)，隨調(diào)質(zhì)溫度的升高而增大，但卻隨著飼料中粗脂肪含量的升高而降低。胡彥茹等[14]報道指出，顆粒飼料的PDI隨調(diào)質(zhì)溫度升高而升高；張現(xiàn)玲等[15]也報道指出，調(diào)質(zhì)溫度從65℃升高到90℃，可提高玉米-雜粕型顆粒飼料的PDI、硬度及淀粉糊化度。這與本試驗結(jié)果基本一致，即提高調(diào)質(zhì)溫度可以提高顆粒飼料的淀粉糊化度，增加顆粒飼料的粘合力，從而導(dǎo)致顆粒飼料的硬度和PDI增加。

降低顆粒飼料的水分含量，可提高顆粒飼料的硬度。在本試驗中，與風(fēng)干1 d的顆粒飼料相比，風(fēng)干2 d的顆粒飼料硬度并沒有隨著風(fēng)干時間的延長而增加，這可能與風(fēng)干條件有關(guān)。由于本試驗是在實驗室自然條件下進行風(fēng)干，天氣變化是影響風(fēng)干的主要因素。顆粒飼料的水分含量不僅與風(fēng)干時間有關(guān)，還與空氣濕度有關(guān)。在試驗過程中，由于空氣濕度的增加，導(dǎo)致顆粒飼料水分升高，從而使顆粒飼料的硬度減少。劉煥龍[16]也指出提高空氣濕度可增加冷卻后的產(chǎn)品含水率。

4 結(jié) 論

顆粒飼料的粗脂肪含量、調(diào)質(zhì)溫度和水分含量均會影響顆粒飼料的硬度。在實際生產(chǎn)過程中，通過提高調(diào)質(zhì)溫度，使飼料的淀粉糊化度升高，提高了顆粒飼料的粘合力，提高飼料顆粒硬度。也可以通過降低飼料中粗脂肪或水分含量來提高顆粒飼料的硬度。另外，顆粒飼料的PDI與顆粒硬度呈正相關(guān)。

參考文獻:

[1] 唐興.調(diào)質(zhì)溫度、冷卻時間對飼料硬度的影響[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備, 2015(3): 72.

[2] 楊海鋒, 劉澤輝, 楊俊花, 等. 不同調(diào)質(zhì)溫度對飼料不飽和脂肪酸穩(wěn)定性的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2017, 33(1): 130-133.

[3] 段海濤, 李軍國, 葛春雨, 等. 高效調(diào)質(zhì)低溫制粒工藝對顆粒飼料加工質(zhì)量及維生素E保留率的影響[J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 2017, 29(11): 4101-4107.

[4] Thomas M, van Vliet T, van der Poel A F B. Physical quality of pelleted animal feed. 2. Contribution of feedstuff components[J]. Anim Feed Sci Techl, 1998, 70: 59-78.

[5] Bouvarel I, Chagneau A M, Lescoat P,et al. Forty-eight-hour cycle sequential feeding with diets varying in protein and energy contents: adaptation in broilers at different ages[J]. Poult Sci, 2008, 87: 196-203.

[6] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會. GB/T 6435-2014飼料中水分的測定[S].北京:中國標準出版社, 2014.

[7] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局, 中國國家標準化管理委員會. GB/T 6433-2006飼料中粗脂肪的測定[S].北京: 中國標準出版社, 2006.

[8] 熊易強. 飼料淀粉糊化度(熟化度)的測定[J]. 飼料工業(yè),2000(3): 30-31.

[9] 張麗英, 閆素梅, 朱曉萍, 等. 飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)第3版[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2007: 319-321.

[10] 張麗英, 閆素梅, 朱曉萍, 等. 飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)第3版[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2007: 326-327.

[11] Isabelle B, Anne-Marie C, Ste′phanie L. Feed composition and hardness interact in preference and intake in chickens[J]. Appl Anim Behav Sci, 2009, 118:62-68.

[12] 李艷聰, 萬志生, 單慧勇, 等.影響顆粒飼料質(zhì)量和制粒性能的因素分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 39(10): 5929-5930.

[13] 于紀賓,秦玉昌,牛力斌,等.不同淀粉糊化度處理的顆粒飼料對豬生長性能的影響[J].飼料工業(yè), 2015, 36(17): 14-17.

[14] 胡彥茹, 何余湧, 陸偉, 等. 不同調(diào)質(zhì)溫度對肉雞顆粒飼料加工質(zhì)量的影響[J].飼料工業(yè), 2011, 32(23): 34-36.

[15] 張現(xiàn)玲, 秦玉昌, 李俊, 等. 調(diào)質(zhì)溫度對肉雞顆粒飼料質(zhì)量影響的實驗研究[J].飼料工業(yè), 2013, 34(21): 24-28.

[16] 劉煥龍.飼料的解濕吸濕平衡規(guī)律和顆粒飼料冷卻的模型擬合[D].無錫: 江南大學(xué), 2010.