粉碎粒度对生长猪颗粒饲料加工质量及其生长性能的影响

段海涛秦玉昌于纪宾倪海球李军国∗（．中国农业科学院饲料研究所，北京0008；．农业部食物与营养发展研究所，北京0008）



粉碎粒度对生长猪颗粒饲料加工质量及其生长性能的影响

段海涛1秦玉昌2于纪宾1倪海球1李军国1∗
（1．中国农业科学院饲料研究所，北京100081；2．农业部食物与营养发展研究所，北京100081）

摘 要：本试验旨在研究不同粉碎粒度对生长猪颗粒饲料加工质量及其生长性能的影响。试验分别选用1．5、2．0、2．5和3．0 mm筛片孔径对混合后饲料原料进行粉碎，得到几何平均粒径分别为：595、626、758、856 μm的饲料原料，试验饲粮参照配方进行调质制粒。试验选取80头平均体重为（27．5±0．5）kg的“大×长×杜”三元杂交猪，按照体重接近和性别随机置于4个组，每个组5个重复，每个重复4头猪。4组分别饲喂4种粉碎粒度饲粮，试验周期为8周。试验结果表明：随着筛片孔径从1．5 mm增大到3．0 mm，每吨原料粉碎能耗从7．41 kW·h降低到4．36 kW·h；1．5 mm组淀粉糊化度显著高于2．5和3．0 mm组（P＜0．05），与2．0 mm组差异不显著（P＞0．05）；2．0 mm组粗蛋白质体外消化率显著高于3．0 mm组（P＜0．05）；1．5 mm组颗粒硬度显著高于其他组（P＜0．05）；1～4周内，2．0 mm组生长猪平均日增重显著高于其他组（P＜0．05），料重比显著低于其他组（P＜0．05）。本试验结果表明，粉碎机筛片孔径为2．0 mm时颗粒饲料质量最好，生长猪的生长性能最佳。

关键词：颗粒饲料质量；粉碎粒度；生长猪；生长性能

一般认为，饲料粉碎粒度减小有利于提高颗粒饲料的加工质量和动物对饲料的利用效率，但是粉碎能耗却随着粒度的减小显著增加。适宜的粉碎粒度不仅可以提高颗粒饲料加工质量和饲料利用率，还能避免过度粉碎，减少能耗，提高生产效率［1－3］。目前，国内外对断奶仔猪原料的粉碎粒度研究较多，对于生长猪（30～70 kg）饲粮粉碎粒度的研究却很少，本试验研究粉碎粒度对生长猪颗粒饲粮加工质量及其生长性能的影响，探索生长猪颗粒饲粮的适宜粉碎粒度，为生长猪饲粮粉碎粒度的选择提供数据支撑。

1　材料与方法

1．1 试验饲粮

基础试验组成及营养水平见表1。首先将原料按照配方中的比例混合，然后分别选用孔径为1．5、2．0、2．5和3．0 mm的筛片对原料进行粉碎，然后进行调质制粒。粉碎过程中记录生产时间、产量及耗电量，用于计算粉碎机粉碎能耗。

1．2 试验饲粮加工工艺条件及设备

1．2．1 工艺条件

粉碎机筛片孔径：1．5、2．0、2．5、和3．0 mm；制粒机环模孔径：4．0 mm；长径比：10∶1；调质温度：80℃。在北京市通州区万邦众益饲料厂进行试验料的加工生产。

表1　基础饲粮组成及营养水平（风干基础）Table 1　Composition and nutrient levels of basal diet（air⁃dry basis）　%

1．2．2 生产设备

锤片式粉碎机：SWSP56x32；卧式螺旋叶片混合机：WH－500；颗粒环模制粒机：HKJ25；逆流式冷却器：NKSL－3。

1．3 试验动物与饲养管理

试验选用品种、胎次一致且体重相近［（27．5± 0．5）kg］的“大×长×杜”三元杂交试验猪80头，按照体重接近和性别比例分为4个组，每组5个重复，每重复4头猪。4个组分别饲喂不同粉碎粒度的饲粮，依次为1．5、2．0、2．5和3．0 mm。进行为期8周的正式饲养试验。试验在中国农业科学院南口中试基地进行，试验期间试验猪进行自由采食，自由饮水，保持猪舍清洁和通风，并定期消毒。于第4和8周08：00空腹称重，计算平均日增重，并计算料重比。

1．4 饲料样品采集

每个组均在粉碎机、制粒机和冷却器出料口各取样3次，每次取样间隔时间5 min，每次取样不少于2 kg，其中冷却器后取样不少于5 kg，采用四分法留存1 kg，自封袋保存，贮备于4℃冰箱中，粉碎机处取得样品测定几何平均粒度，制粒机和冷却器处的样品测定淀粉糊化度、颗粒硬度和粗蛋白质体外消化率。

1．5 检测指标与方法

1．5．1 粉碎粒度

每个组在每个取样点取样3次，样品的对数几何平均粒径的检测采用国家标准GB 6971—1986《饲料粉碎机试验方法》［4］中的十四层筛分法。

1．5．2 淀粉糊化度

每个组在每个取样点取样3次，样品的糊化度检测采用美国饲料工业界普遍采用的测定淀粉糊化度的简易酶法测定［5］。

1．5．3 颗粒硬度

每个组在每个取样点取样3次，样品颗粒硬度的测定参照《饲料检验化验员》［6］中颗粒饲料硬度的测定方法检测。

1．5．4 蛋白质体外消化率

粗蛋白质含量参照GB／T 6432—1994，用凯氏定氮法测定［7］。

粗蛋白质体外消化率参照王卫国等［8］方法进行。

1．6 数据处理

试验数据以“平均值±标准差”表示，所有数据用软件SAS 9．2进行单因素方差分析（one⁃way ANOVA），Duncan氏法进行多重比较检验差异的显著性，显著性水平P＜0．05。

2　结 果

2．1 粉碎机筛片孔径对粉碎能耗的影响

由图1可知，在原料粉碎过程中，粉碎机粉碎能耗随着粉碎粒度的增大而减小。当选用1．5 mm筛片粉碎原料时，每吨原料粉碎需能耗7．41 kW·h。随着粉碎机筛片孔径的增大，每吨原料粉碎需消耗的逐渐降低。当粉碎机选用3．0 mm筛片粉碎原料时，每吨原料粉碎仅需能耗4．36 kW·h。对粉碎机筛片孔径（X）与粉碎能耗（Y），作线性回归（n＝4）方程：Y＝－1．924X＋10．64 （R2＝0．841，P＜0．01），即粉碎机筛片孔径与饲粮粉碎能耗之间有着较好的线性关系。

图1　粉碎机筛片孔径对粉碎能耗的影响Fig．1　Effects of apertures of grinder on the energy consumption of grinding

2．2 粉碎粒度对颗粒饲料加工质量的影响

由表2可知，粉碎机使用不同筛片孔径粉碎原料对原料的几何平均粒径、淀粉糊化度、颗粒硬度和粗蛋白质体外消化率均有影响。几何平均粒径随着粉碎机筛片孔径的增大而增大，其中1．5 mm组显著低于2．5和3．0 mm组（P＜0．05），但与2．0 mm组差异不显著（P＞0．05）；成品淀粉糊化度随着粉碎机筛片孔径的增大呈减小的趋势，其中1．5mm组显著高于2．5和3．0 mm组（P＜0．05），但与2．0 mm组差异不显著（P＞0．05）；2．0 mm组粗蛋白质体外消化率最高，显著高于3．0 mm组（P＜0．05）；颗粒硬度随粉碎机筛片孔径的增大而减小，其中1．5 mm组颗粒硬度显著高于其他组（P＜0．05），2．0 mm组显著高于3．0 mm组（P＜0．05），但2．0 mm组与2．5 mm组差异不显著（P＞0．05）。

表2　粉碎粒度对颗粒饲料加工质量的影响Table 2　Effects of particle sizes on pellet feed processing quality

2．3 粉碎粒度对不同加工过程的饲料淀粉糊化度的影响

由表3可知，饲粮在冷却过程中，不同粉碎粒度的饲料成品淀粉糊化度均有一定程度的升高。制粒后2．0 mm组饲料淀粉糊化度最高，显著高于其他组（P＜0．05），1．5 mm组显著高于2．5和3．0 mm组（P＜0．05），其中2．5 mm组和3．0 mm组呈显著性差异（P＜0．05）。

表3　粉碎粒度对不同加工过程的淀粉糊化度的影响Table 3　Effects of particle sizes on the starch gelatinization degree with different processing procedures　%

2．4 粉碎粒度对生长猪生长性能的影响

由表4可知，1～4周内，平均日采食量4组间差异不显著（P＞0．05），2．0 mm组平均日增重显著高于其余3组（P＜0．05），1．5 mm组与2．5和 3．0 mm组间平均日增重差异不显著（P＞0．05），2．0 mm组料重比显著低于其余3组（P＜0．05），1．5 mm组与2．5和3．0 mm组间料重比差异不显著（P＞0．05）；1～8周，4组间平均日采食量、平均日增重、料重比差异均不显著（P＞0．05）。

表4　不同粉碎粒度对生长猪生长性能的影响Table 4　Effects of particle sizes on growth performance of growing pigs

3　讨 论

3．1 筛片孔径与几何平均粒径的关系

为了提高饲料品质，粉碎是饲料加工过程中必不可少的一个重要环节［9－10］。饲料粉碎粒度通常用几何平均粉碎粒度来表示，即饲粮或原料样品的平均颗粒的大小，同时，影响粉碎效果的因素有很多，有筛孔直径、开孔率、筛片厚度以及筛孔形式等［11－12］。目前，在饲料生产企业，饲粮原料主要通过调整粉碎机的筛片孔径从而得到不同的粉碎粒度。梁明等［13］使用SFP⁃ZY型多腔高效多功能粉碎机在3种孔径（1．5、2．0、2．5 mm）的筛片下粉碎豆粕，得到豆粕的质量几何平均粒度分别为505．34、637．32、716．80 μm，研究发现筛片孔径与粒度之间呈线性关系。王卫国等［12］使用9FQ－25型锤片式粉碎机在5种孔径（4．0、2．5、1．5、1．0、0．6 mm）的筛片下，粉碎玉米和豆粕等5种原料，研究发现粉碎物的对数几何平均粒度随筛孔直径减小而降低，不同筛片孔径下，同一种原料之间的部分组的几何平均粒径差异不显著。本试验采用1．5、2．0、2．5和3．0 mm 4个不同孔径的粉碎机筛片对原料进行粉碎，研究发现几何平均粒径随着粉碎机筛片孔径的增大呈增大趋势，且1．5、2．0 mm组与2．5、3．0 mm组呈显著性差异，但1．5 mm组和2．0 mm组几何平均粒径差异不显著，出现这种情况的原因可能是1．5 mm筛片厚度、筛孔形式或开孔率不同所引起的［12］。

3．2 粉碎粒度对饲料淀粉糊化度的影响

淀粉糊化是指淀粉在水热作用下，吸水膨胀，淀粉分子间键破裂，淀粉由分子排列紧密的β－淀粉转变成糊化淀粉即α－淀粉，高温高湿是淀粉糊化的基础，但饲料原料粒度的大小也是影响淀粉糊化的一个重要因素［14－17］。陈道仁［18］指出：谷类原料被粉碎得越细，其淀粉颗粒经蒸汽调质后，能较充分地得到糊化，且水分含量较均匀。原料被粉碎的越细，越有利于调质处理。粒度大的原料，吸水能力低，调质效果差。有关研究表明，调质过程中，饲粮粒度从600 μm降低到100 μm以下时，淀粉的糊化度从44%上升到56%［19］。程泽锋等［20］试验表明，随着粒度的减小，淀粉糊化度有增大的趋势，同时，他们还指出饲料的粒度减小，增大粒子的表面积，减小表面到粒心的距离，使水分和热量能使更多的淀粉糊化，表现为粒度较小的饲料在同样的调质条件下有较高的淀粉糊化度。几何平均粒度越小，原料的表面积越大，原料在调质的过程中，水热处理越充分。本试验研究发现，淀粉糊化度1．5 mm组显著高于2．5和3．0 mm组，与2．0 mm组差异不显著，淀粉糊化度随粉碎粒度的增大呈减小趋势，这与前人取得一致的研究成果。2．0 mm组淀粉糊化度与1．5 mm组差异不显著可能是因为这2组几何平均粒径差异不显著。

3．3 粉碎粒度对生长猪生长性能的影响

生长猪生长发育初期，肠道上皮细胞的吸收机制尚未完善，对饲粮的粉碎粒度的大小比较敏感，当饲喂适宜粉碎粒度的饲粮时，生长发育较快，料重比较低。动物生长性能的不同，主要在于肠道对不同粉碎粒度的饲粮消化吸收能力不同。Healy等［17］研究表明，降低谷物粉碎粒度可以改善断奶仔猪的生长性能。Lawrence等［21］也报道，对饲料原料进行适当的粉碎能使猪获得最佳生长性能和提高饲料利用效率。Wondra等［22］研究中发现饲粮中玉米的几何平均粒径由1 200 μm减至400 μm时，粒径大小每减小100 μm，饲料利用效率提高1．0%～1．5%。本试验研究发现，1～4周内，筛片孔径为2．0 mm时，即粉碎粒度为626 μm，生长猪平均日增重最高，料重比最低。筛片孔径为1．5 mm时，平均日增重和料重比均低于2．0 mm组，可能是因为该组平均日采食量较低，因此平均日增重较低、料重比较高。在1～8周内，1．5 mm组平均日增重和平均日采食量低于其余各组，这可能是因为粉碎粒度过细，饲粮适口性变差［23］，及引起猪肠道病变所致［24］。

4　结 论

①粉碎机筛片孔径的大小显著影响颗粒饲料的加工质量。本试验粉碎机筛片孔径从1．5 mm增大到3．0 mm，每吨原料粉碎机能耗从7．41 kW·h降低到4．36 kW·h；淀粉糊化度、粗蛋白质体外消化率和颗粒硬度均随粉碎粒度的增大呈减小趋势。

②适宜的粉碎粒度有助于提高生长猪的生长性能。1～4周内，2．0 mm组生长猪的平均日增重最高，且料重比最低；1～8周内，2．5 mm组平均日增重和平均日采食量最高。

③综合颗粒饲料的加工质量等因素，生长猪初期最佳粉碎机筛片孔径可选择筛片孔径为2．0 mm。随着生长猪的生长发育，当生长猪体重至45～50 kg时，可选用较大的粉碎机筛片孔径生产饲粮，以便节约饲粮加工成本。

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Effects of Particle Size on Pellet Feed Processing Quality and Growth Performance of Growing Pigs

DUAN Haitao

1

QIN Yuchang

2

YU Jibin

1

NI Haiqiu

1

LI Junguo

1∗

（责任编辑 陈 燕）

（1．Feed Research Institute，Chinese Academy of Agriculture Sciences，Bejing 100081，China；2．Food and Nutrition Development Institute，Ministry of Agriculture，Bejing 100081，China）

Abstract：This experiment was conducted to study the effects of the different particle size on pellet feed pro⁃cessing quality and growth performance of growing pigs．In this research，four kinds of apertures were used to crush raw material，so as to form 4 samples with different particle sizes，which were 595，626，758，856 μm，then tempered and pelleted the feed raw material．Eighty‘Largewhite×Landrance×Duroc’growing pigs with average body weight of（27．5±0．5）g were allocated into four groups balanced for sex and body weight，with 5 replicates per group and 4 pigs per replicate．Pigs in 4 groups were fed four different diets，re⁃spectively．The duration of the experiment was 8 weeks．The result showed as follows：as the screen aperture increased from 1．5 to 3．0 mm，grinding energy consumption of raw material per ton was reduced from 7．41 to 4．36 kW·h．Starch gelatinization degree of 1．5 mm group was significantly higher than that of 2．5 and 3．0 mm group（P＜0．05），but with no significant difference with that of 2．0 mm group（P＞0．05）．The crude protein digestibility in vitro of 2．0 mm group was significantly higher than that of 3．0 mm group（P＜0．05）．Hardness of pellet of 1．5 mm group was significantly higher than that of the other groups（P＜0．05）．During 1 to 4 weeks，average daily gain（ADG）of growing pigs of 2．0 mm group was significantly higher than that of the other groups（P＜0．05），the ratio of feed to gain（F／G）was significantly lower than that of the other groups（P＜0．05）．In conclusion，when the aperture of grinder is 2．0 mm，feed quality and the growth per⁃formance of growing pigs are the best．［Chinese Journal of Animal Nutrition，2015，27（7）：2038⁃2043］

Key words：pellet feed quality；particle sizes；growing pigs；growth performance

Corresponding author∗，professor，E⁃mail：lijunguo＠caas．cn

通信作者：∗李军国，研究员，硕士生导师，E⁃mail：lijunguo＠caas．cn

作者简介：段海涛（1989—），男，河南周口人，硕士研究生，从事饲料加工与动物营养研究。E⁃mail：woshiduanhaitao＠126．com

基金项目：公益性行业（农业）科研专项项目“饲料高效低耗加工技术研究与示范”（201203015）；“十二五”国家科技支撑计划课题“安全优质饲料生产关键技术研发与集成示范”（2011BAD26B04）

收稿日期：2015－01－19

doi：10．3969／j．issn．1006⁃267x．2015．07．008

文章编号：1006⁃267X（2015）07⁃2038⁃06

文献标识码：A

中图分类号：S816．9；S828