蒸汽压片玉米在肉牛养殖生产中的应用研究进展

杜学海，张丽君

（辽宁省农业发展服务中心，辽宁 沈阳 110032）

天然状态下，成熟玉米籽实被一层厚且坚硬的种皮包裹，营养物质不易被肉牛消化吸收。经蒸汽压片处理的玉米内部淀粉的氢键被破坏，发生凝胶糊化反应，蛋白质的空间结构也随之改变，促进淀粉颗粒暴露，增加淀粉与牛消化道的直接接触面积，进而提高牛对玉米籽实营养物质的消化吸收率。因此，通过蒸汽压片技术处理的成熟玉米籽实作为饲料，可提高肉牛对玉米的利用效能，节约养殖成本，提升养殖效益。本文主要对蒸汽压片技术、蒸汽压片玉米营养价值及其对瘤胃发酵的影响、蒸汽压片玉米在肉牛生产中的应用研究等作简要阐述，为在肉牛养殖生产中推广应用蒸汽压片玉米提供参考。

1 玉米蒸汽压片技术

1.1 技术原理

玉米蒸汽压片技术指利用加湿加热处理，使玉米籽实内部的淀粉凝胶糊化，糊化后的淀粉颗粒更易吸水膨胀，其内部晶体结构被破坏，排出直链淀粉形成黏性物质，再经一系列物理作用破坏细胞内与淀粉结合的有关氢键，暴露淀粉颗粒[1]。经蒸汽加热和机械碾压双重工序加工处理玉米，改变玉米物理形态及内部化学成分，破坏玉米外部种皮结构，暴露玉米内部淀粉颗粒，最终将玉米加工成厚度为1.5～2.0 mm的薄片[2]。蒸汽压片是一种常见的饲料加工方法，除玉米外，还适用于大豆等其他粮食作物。

1.2 加工工艺

玉米蒸汽压片技术的工艺流程包括原料接收、筛选并清除杂物、调制、蒸汽加热、机械压片、冷却干燥、包装及成品入库等。整个工艺流程中，热与力的相互作用对产品质量非常重要。蒸汽压片玉米工艺参数主要包括：蒸汽处理时间、滚筒间距、温度等[3]。玉米淀粉的糊化程度与调制的温度和时间密切相关；蒸汽压片玉米的容重和厚度由压片机的压辊间距决定；干燥的时间和方式决定成品水分的含量。水分太高，不易保存；水分太低，适口性不佳[4]。因此，相同的玉米原料在不同的工艺流程下生产的蒸汽压片玉米品质也会有所差别，饲喂效果也存在差异。只有严格控制加工工序，才能够生产品质优异的蒸汽压片玉米。

2 蒸汽压片玉米营养价值及其对瘤胃发酵的影响

2.1 营养价值

与传统的普通粉碎玉米及干碾玉米相比，蒸汽压片玉米在淀粉的消化吸收、氮代谢、能值方面均表现更佳。与普通粉碎玉米相比，蒸汽压片玉米可提高瘤胃淀粉消化率26%，提高过瘤胃淀粉消化率41%[5]；干碾玉米的小肠淀粉消化率为49.8%，高湿玉米为57.8%蒸汽压片玉米的小肠淀粉消化率可达96%[6]。

蒸汽压片玉米可实现氮素的优化分配，增加体内尿素再循环的次数，提高氮的利用率，减少氮磷的排放量，缓解环境污染[7-8]。与干碾玉米相比，蒸汽压片玉米可提高微生物蛋白量约28%，提高微生物效率10%，提高小肠氮消化率10%，提高总肠道氮消化率%，有效提高肉牛对饲料中氮的消化率[9]。此外，蒸汽压片还可增加玉米总能值，与干碾压玉米相比，采用蒸汽压片玉米饲喂育肥牛可使其代谢能（ME）提高12.6%，维持净能（NEm）提高14%，增重净能（NEg）提高19%[10]，还能够提高肉牛的生长性能，提升养殖效益，达到节本增效的目的[11]。

2.2 有助于瘤胃发酵

瘤胃内的酸碱度（pH值）、氨浓度（NH3）以及挥发性脂肪酸（VFA）浓度能够有效反映瘤胃内环境情况。蒸汽压片玉米对瘤胃内pH值的作用，主要表现为维持瘤胃pH值稳定[12]。稳定的瘤胃pH 值有利于淀粉的消化吸收[13]，饲喂蒸汽压片玉米前后瘤胃pH 值变化幅度小，可较平稳地升高与降低。王桂瑛等[14]研究玉米的加工处理方式对云南黄牛瘤胃pH值的影响，结果发现，饲喂普通粉碎玉米牛的瘤胃pH 值下降速度快且变化幅度大，而饲喂蒸汽压片玉米瘤胃pH 值下降速度慢且变化幅度小，变化幅度仅为普通玉米组的1/3。

瘤胃微生物分解含氮物质产生NH3的速度和瘤胃微生物对NH3的消化吸收及利用速度，均为影响牛瘤胃内NH3浓度的因素。瘤胃内NH3浓度升高，说明蛋白质降解大于合成，氮的利用率低；瘤胃内NH3浓度降低，说明蛋白质合成大于降解，氮的利用率高。牛瘤胃内微生物发酵的最佳氨态氮（NH3-N）浓度为63.0～275.0 mg/L[15]。王桂瑛等[16]研究发现，普通粉碎玉米组、粉蒸玉米组、干碾压玉米组、湿碾压玉米组的采食6 h 内瘤胃液氨浓度平均值分别为110.7、117.6、121.4、104.1 mg/L，饲喂蒸汽压片玉米组采食6 h内瘤胃液氨浓度平均值仅为103.3 mg/L，说明蒸汽压片玉米日粮组氮的利用率更高。

蒸汽压片玉米可提高牛瘤胃内VFA 浓度[17]。在低能水平下，蒸汽压片玉米的丙酸含量显著高于普通玉米[18-19]。原因是蒸汽压片玉米可提高牛瘤胃的发酵速度，进而提高瘤胃内VFA 浓度。相同条件下，VFA 浓度升高表示饲料营养价值升高[19-20]。Wang 等[21]采用0、1/3、2/3、3/3 的阶梯替代方法，以蒸汽压片玉米替代普通粉碎玉米饲喂西门塔尔牛，发现瘤胃内VFA含量随蒸汽压片玉米替代比例增加而升高。刘颖等[22]采用体外产气法研究日粮中蒸汽压片玉米对牦牛体外瘤胃发酵参数影响，结果显示，随着蒸汽压片玉米替代比例的增加，VFA、乙酸、丙酸的含量呈逐渐升高的趋势；以100%蒸汽压片玉米替代普通粉碎玉米，瘤胃中总挥发性脂肪酸（TVFA）、乙酸、丙酸含量可分别提升至53.11 mmol/L、31.03%、15.50%。

3 蒸汽压片玉米在育肥牛养殖生产中的应用

3.1 提升育肥牛平均日增重

魏曼琳[23]研究表明，采用蒸汽压片玉米饲喂肉牛可提升肉牛平均日增重，且蒸汽压片玉米添加水平越高，增重效果越明显。李瑞景[24]采用替代比例分别为30%、60%和90%的蒸汽压片玉米替代普通破碎玉米饲喂西杂肉牛，结果发现，与普通破碎玉米组相比，各蒸汽压片玉米组日增重分别提高了19.91%、29.27%、37.16%，肉牛日增重和蒸汽压片玉米的替代水平呈明显正相关，在鲁西黄牛阉牛的育肥试验中也同样得到类似结论[25]。蒸汽压片玉米应用于奶牛公犊育肥的效果同样突出，饲喂蒸汽压片玉米的奶牛育肥公犊日增重和日利润可达1.29 kg 和13.87 元/d，高于普通破碎玉米和湿贮发酵玉米的育肥公犊[26]。毛红霞等[27]研究发现，以蒸汽压片玉米补饲牦牛能够显著降低寒冷季节的掉膘率。Ramos-Aviña等[28]以蒸汽压片玉米代替干碾压玉米能够有效提高荷斯坦阉牛的饲料转化率和生长性能；与干碾压玉米组相比，蒸汽压片玉米组的平均日增重增加6.3%，干物质采食量降低5%。因此，在肉牛养殖生产中使用蒸汽压片玉米可提升饲料转化率，促进肉牛增重，提高养殖经济效益。

3.2 提升育肥牛肉品质

蒸汽压片玉米可加速育肥牛全身脂肪沉积、改善肌肉剪切力、提高肌肉嫩度、改善胴体品质，大幅度提高优质切块牛肉总产量[29]。有研究表明，在育肥牛日粮中添加蒸汽压片玉米可显著提高牛肉产量，改善牛肉品质；且添加水平越高，牛肉品质越好，产量越高[30-31]。白云鹏等[32]研究发现，蒸汽压片玉米全替代普通粉碎玉米可显著提高平凉红牛熟肉率，降低失水率、蒸煮损失、肌肉水分、降低肌肉pH值，有提升大理石花纹评分及粗蛋白质、粗脂肪含量的趋势；蒸汽压片玉米还可提高平凉红牛育肥牛牛柳、西冷、上脑、眼肉等高档部位肉块产量，蒸汽压片玉米全替代组高档部位肉块产量较半替代组和对照组分别提高7.55%、16.26%，高档部位肉块占活体比例分别提高6.02%、10.79%。有研究发现，蒸汽压片玉米能够提升牛肋条肉中可预防疾病的人体必需脂肪酸、多不饱和脂肪酸以及共轭亚油酸的含量[33]。

4 结论

玉米经蒸汽压片处理可有效提升肉牛对其营养物质的消化利用，进而提升肉牛生产性能和养殖效益。因此，在肉牛养殖生产中推广应用蒸汽压片玉米具有非常重要的意义。但玉米蒸汽压片技术的加工方式和工艺参数可对蒸汽压片玉米的质量以及饲喂效果产生影响，在使用过程中应注意蒸汽压片工艺调试与选择，生产或购买高质量的蒸汽压片玉米产品。