不同种类原料粉碎粒度对饲料品质、肉鸡能量利用的影响

2023-10-16陈思淼闫晓刚班志彬赵晓东曹满湖

饲料工业 2023年19期

■ 陈思淼闫晓刚班志彬徐莹赵晓东梁浩曹满湖

（1.吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所，吉林公主岭 136100；2.吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118；3.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410000)

饲料原料的粉碎是饲料生产中的重要一环，适宜的粉碎粒度可以降低加工能耗、提高饲料品质[1-3]，同时饲料原料在粉碎后增大了其相对表面积，增强其利用率[4]，有助于提高畜禽生长性能，但粉碎粒度过大过小均会对肉鸡产生负面影响。葛春雨等[5]将饲料分别通过1.5、2.0、2.5 mm 孔径粉碎筛片，结果表明，在肉鸡1～21、22～42 日龄时分别采用2.0、2.5 mm孔径筛片粉碎的饲料生长性能最佳。Lott 等[6]发现玉米颗粒过大会降低肉鸡的生长性能，大于1 100 μm的颗粒不能被肉鸡很好地利用。吕明斌等[7]表示粒度过细会导致饲料通过肌胃的速度较快，营养物质滞留在小肠，导致小肠肥大，发酵增强，挥发性脂肪酸含量增加，继而影响采食，降低肉鸡生长性能。目前关于玉米-豆粕型饲料粉碎粒度的研究主要集中在颗粒品质、肉鸡生长性能等方面，但关于肉鸡能量代谢方面及不同日龄阶段肉鸡对比的研究鲜有报道。试验以11、24 日龄爱拔益加（AA）白羽肉鸡为试验动物，采用玉米-豆粕型饲料，探究饲料中玉米、豆粕的不同粉碎粒度对饲料品质及不同日龄阶段肉鸡能量代谢的影响，以期在饲料加工方面为肉鸡的精准饲养提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验分为两部分，分别探究玉米、豆粕粉碎粒度对饲料品质及不同日龄阶段肉鸡能量代谢的影响。试验动物选取肉鸡11 日龄288 只、24 日龄192 只，每个日龄分为6 组，前3 组用于玉米粉碎粒度试验，后3 组用于豆粕粉碎粒度试验，每组8个重复，11日龄每重复6 只，24 日龄每个重复4 只。试验期为6 d（预试期3 d、正试期3 d）。试验饲料采用玉米-豆粕型饲粮，各日龄阶段均为颗粒料。两组原料粉碎方式见表1，玉米组是将玉米分别用1、2、3 mm的筛片孔径粉碎，其余大片原料采用2 mm 筛片孔径粉碎；豆粕组是将豆粕分别用1、2、3 mm 的筛片孔径粉碎，其余大片原料采用2 mm 筛片孔径粉碎。各日龄阶段日粮组成及营养水平见表2。

表1 饲料粉碎筛片孔径(mm)

表2 基础饲料组成及营养水平（风干基础）

1.2 饲养管理

动物试验在吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所进行。饲养管理参照《爱拔益加（AA）肉鸡饲养管理手册（2019）》，采用笼养的饲养方式，试验期间自由采食、饮水，舍内环境根据肉鸡日龄调节。

1.3 样品采集

1.3.1 饲粮样品采集

采集不同粉碎粒度下的玉米、豆粕样品各3 组；采集制备后已冷却颗粒饲料样品，每组3 个样品。各样品均不少于2 kg。样品均装入自封袋于4 ℃冰箱中保存，备用。

1.3.2 粪便样品采集

采用全收粪法，收集粪便后喷洒10%稀硫酸固氮，置于-20 ℃冰箱中保存。正试期后，将每个重复组3 d 的粪便混合，置于65 ℃烘箱中烘72 h，室温下回潮24 h，粉碎过40目筛留样备用。

1.4 检测指标与方法

1.4.1 粉碎粒度

玉米、豆粕粉碎粒度的检测参照GB/T 6971—2007《饲料粉碎机试验方法》。测定并计算对数几何平均粒径和平均粒径标准差。

1.4.2 颗粒硬度

颗粒饲料样品的硬度检测采用KQ-3 型自动颗粒强度测定仪。

1.4.3 营养物质表观消化率

饲粮和粪样中干物质、粗蛋白含量测定方法分别参照GB/T 6435—2014、GB/T 6432—1994。

1.4.4 能量代谢

总能测定参照国际标准ISO 9831：1998，使用氧弹式测热仪（C3000，IKA）测定。计算公式参考Nafari等[8]、班志彬等[9]。

总能摄入量（GEI，MJ）=饲粮总能（MJ/kg）×采食量（kg）

表观代谢能（AME，MJ/kg）=[GEI-排泄总能（GEe）]/采食量（FI）

表观代谢能摄入量[AMEI，kJ/（kg·BW0.75·d）]=AME×FI

氮沉积量（RN，g）=氮摄入量（g）-氮排出量（g）

氮校正表观代谢能（AMEn，MJ/kg）=AME-RN（kg）×34.39

蛋白质沉积能[REp，kJ/（kg·BW0.75·d）]=RN×6.25×23.84

式中：RN——氮沉积量，按34.39 kJ/g 氮的能量进行校正。

1.4.5 生长性能

试验开始、结束时对肉鸡称重，计算肉鸡的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

平均日增重（ADG，g）=总增重/（只数×天数）

平均日采食量（ADFI，g）=总耗料重/（只数×天数）

料重比（F/G）=总耗料重/总增重

1.5 数据处理

试验数据采用SPSS 27.0 软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），结果以“平均值±标准差”表示，显著者用Duncan’s 法进行多重比较，P＜0.05 为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 粉碎筛片孔径对饲料品质的影响

由表3 可知，玉米、豆粕的几何平均粒径均随筛片孔径增加而增加，其中3 mm 孔径筛片的几何平均粒径极显著大于1、2 mm组（P＜0.001），1 mm孔径筛片下最低；相同粉碎筛片孔径下，豆粕的几何平均粒径大于玉米。玉米的几何平均粒径与筛片孔径存在线性关系：y=90x+359.33（P＜0.001，R2=0.983），豆粕的几何平均粒径与筛片孔径存在线性关系：y=110x+359.00（P＜0.001，R2=0.990）。饲料的颗粒硬度随筛片孔径增加而降低，玉米组的饲料颗粒硬度在1 mm粉碎筛片下显著高于2、3、3 mm。不同粉碎筛片处理后，玉米、豆粕在不同金属筛目上百分比分布见图1。1 mm 粉碎筛片下玉米在筛上主要分布≤0.88 mm（93.63%），豆粕主要分布≤0.83 mm（98.14%）；2 mm 粉碎筛片下玉米在筛上主要分布≤0.88 mm（99.22%），豆粕主要分布≤0.88 mm（99.59%）；3 mm 粉碎筛片下玉米在筛上主要分布≤0.88 mm（99.67%），豆粕主要分布≤1.18 mm（99.62%）；3 mm 粉碎筛片后玉米、豆粕大于1.18 mm 颗粒比例显著高于1、2 mm 粉碎筛片。随着粉碎粒度增加，大于0.88 mm的颗粒比例显著增加。

图1 玉米、豆粕在不同金属筛目上百分比分布

表3 粉碎筛片对饲料品质的影响

2.2 原料粉碎粒度对不同日龄肉鸡能量代谢的影响

由表4、表5 可知，玉米、豆粕粉碎粒度对肉鸡的能量代谢无显著影响（P＞0.05）。

表4 玉米粉碎粒度对不同日龄阶段肉鸡能量代谢的影响

表5 豆粕粉碎粒度对不同日龄阶段肉鸡能量代谢的影响

2.3 原料粉碎粒度对不同日龄肉鸡生长性能的影响

由表6 可知，肉鸡11～16 日龄时，豆粕组在3 mm粉碎筛片下平均日采食量显著高于1 mm，玉米、豆粕组都是3.0 mm粉碎筛片下料重比最低。肉鸡24～29日龄时，玉米及豆粕粉碎粒度对其平均日增重、平均日采食量、料重比无显著影响（P＞0.05）。

表6 粉碎粒度对不同日龄阶段肉鸡生长性能的影响

3 讨论

3.1 粉碎筛片孔径对饲料品质的影响

粉碎粒度指的是粉碎后样品的平均颗粒大小，影响原料粉碎粒度的因素包括筛片孔径大小、锤片个数、原料种类等，其中筛片孔径的大小直接影响饲料最终粉碎粒度，一般筛片孔径越大其对应的粉碎粒度就越大。本试验中，玉米、豆粕粉碎粒度随筛片孔径增加而增大且呈线性变化，相同粉碎筛片孔径条件下，通过相同粉碎筛片尺寸的豆粕和玉米粒度分布并不相同，豆粕的粉碎粒度大于玉米，这表明粉碎粒度受原料种类影响。王卫国等[10]将7种饲料原料（玉米、麸皮、带皮豆粕、去皮豆粕、普通豆粕、棉粕、菜粕）分别通过0.6、1.0、1.5、2.5、4.0 mm 粉碎筛片，结果表明相同条件下粉碎时7 种原料的对数几何粒径各不相同，且对数几何粒径与粉碎机筛片孔径呈线性相关，与本试验结果相同。金楠等[11]对7种不同种类能量饲料（玉米、小麦、大麦、高粱、小麦麸、木薯渣、甜菜渣）进行粉碎，小麦的平均几何粒径在1.5、2.0 mm 筛孔下并无显著变化，其余6 种原料在不同筛孔下的粒径均呈现显著差异，同时在1.5、2.0、2.5 mm 筛孔条件下，小麦麸的平均粒径分别为511.79、594.83、671.05 mm，显著高于相同条件下的其他原料，玉米则相反；Nir等[12]也表明，在相同的条件下，用相同的粉碎机小麦会产生比高粱更粗的颗粒。以上试验结果均表明粉碎粒度受原料种类影响，这些结果间有所差异可能是由于不同晶粒类型的胚乳硬度不同所致，因为研磨后的晶粒大小受晶粒硬度的影响[13]。贺志昌[14]研究表明，筛孔直径与粉碎细度的关系大体为：成品平均粒度（mm）=（1/4～1/3）筛孔直径（mm），上述研究结果与本试验结果相近。此线性关系表明可根据原料种类及所需粉碎粒度大小，预测所选粉碎筛片孔径，缩短试验期的成本与时间。部分研究表明各原料粉碎后的粉碎粒度越小，颗粒大小越均匀，混合均匀度则越高[15]。本试验结果表明，3 mm 粉碎筛片下，小于14 目(1.18 mm)的颗粒比例显著增高，且小于18 目（0.88 mm)的颗粒比例与粉碎筛片孔径呈线性关系：y=14.732x-9.012（R2=0.98），表明粉碎粒度均匀性随筛片孔径增加而降低。吴语珊等[16]发现，随着粉碎孔径的增大，大于1 000 μm 的颗粒比例明显提高，粒径在400～1 000 μm 的小颗粒比例明显下降，说明粉碎筛片孔径影响着粉碎粒度均匀性的分布。孙启波等[17]采用2.5、3.0、3.2 mm 孔径的粉碎筛片分别对玉米、小麦进行粉碎，发现饲料的混合均匀度值随粉碎粒度增加而显著增大，在2.5 mm 条件下混合均匀效果最好。上述结果均与本试验结果相同，证明粉碎混合均匀性随筛片孔径增加而降低。

本试验结果表明，饲料颗粒硬度随粉碎粒度增大而降低，邓红成[18]采用1.5、3.0、4.5 mm 粉碎筛片粉碎玉米，结果表明1～21 日龄肉鸡颗粒饲料硬度随玉米粉碎粒径减小而增加，与本试验结果相同。主要原因为不同粉碎粒度在调制过程中淀粉会产生糊化反应，原料粉碎粒度越小越易糊化[19]，颗粒饲料中的黏结作用也越强，饲料的硬度也越大。同时，不同粉碎粒度引起淀粉糊化特性显著变化的重要原因之一是粉碎后饲料裸露的表层活性基团多少不同，其与糊化淀粉形成糊浆网络的能力也有差异[20]，进而导致淀粉糊化程度有差异。程译锋等[21]采用β-淀粉酶法测量81、178、214、303、505 μm 粉碎粒度下调质饲料淀粉糊化程度，结果表明饲料淀粉糊化度随粉碎粒度减小而显著提高，两者呈直线负相关。方鹏等[22]将采集于全国不同地区的59个小麦样品，共51个小麦品种，分别通过1.5、2.0 mm粉碎筛片，结果表明粉碎粒度为2.0 mm的小麦各糊化特性参数（峰值黏度、低谷黏度、衰减值、最终黏度、回升值的均值）明显低于粉碎粒度为1.5 mm 的小麦。上述研究均表明原料淀粉糊化程度随粉碎粒度减小而增加。研究表明，若以y表示糊化度，x表示颗粒大小可得糊化度与颗粒大小的关系回归方程：y=-0.018 7x+57.477 7（R2=0.895 6），糊化度与颗粒大小呈显著负相关[23]。

3.2 原料粉碎粒度对不同日龄肉鸡能量代谢的影响

本试验中玉米、豆粕粉碎粒度对肉鸡能量代谢均无显著影响。Hernan 等[24]研究表明，玉米粉碎粒度对1～16日龄肉鸡AMEn 无显著影响；采用玉米粉碎粒度为573、636、851、1 012 μm 分别饲喂1～40 日龄肉鸡，每10 d为一阶段，结果表明粉碎粒度对四个日龄阶段的AME、AMEn 均无显著影响[25]；李清晓等[26]研究表明，豆粕粉碎粒度对1～42日龄肉鸡的能量利用率无显著影响。以上试验皆与本试验研究结果相同。但张亮[27]采用粉碎粒度为378、430、516、590 μm 玉米饲喂1～21 日龄肉鸡，结果表明AME 与玉米粉碎粒度呈线性负相关；Marx 等[28]则报道，肉鸡回肠消化能随豆粕粉碎粒度先减少后增高（粉碎粒度为625、775、1 053、1 406 μm），1 406 μm 组的效果最好；Amerah 等[13]研究表明，肉鸡小麦粉碎粒度对1～21 日龄肉鸡的氮校正表观代谢能无显著影响；Péron 等[29]则发现，小麦细磨可显著提高日粮表观代谢能。上述研究证明肉鸡能量代谢研究结果受肉鸡品种、日龄、生长阶段、原料类型种类等因素影响，与本试验结果不同，可能是由于本试验粉碎粒度设置范围较小，导致结果差异并不明显。同时上述研究均基于代谢能水平，代谢能体系一般会高估饲粮中蛋白质、纤维的有效能值，低估脂肪、淀粉的有效能[30]，这可能也是结果差异不显著的原因之一。净能体系与代谢能体系是对同一问题的互补思考方式[31]，净能体系考虑热增耗，在能量分配上更精细。在净能水平下饲料原料粒度对肉鸡能量代谢是否有显著影响有待进一步研究。

3.3 原料粉碎粒度对不同日龄肉鸡生长性能的影响

试验从粉碎粒度对肉鸡能量代谢入手，同时发现粉碎粒度对生长发育影响较为显著。大量研究表明，饲料适宜的粉碎粒度可以提高肉鸡的营养物质吸收率和生长性能，主要是由于原料在粉碎后增大了相对表面积，与肉鸡消化道中消化酶、微生物等的相互作用加强，进而增强了饲料的利用率，提高了肉鸡的生长性能[12，32]。本试验中，较粗粉碎粒度有利于肉鸡生长发育。Pacheco-Dominguez[33]研究表明，将豆粕粉碎粒度从530 μm 增加到1 300 μm 可以改善体增重及采食量，结果均与本试验相近。这可能由于较粗粉碎粒度的饲料利于消化器官的发育，其在肌胃中停留时间更长，促进肌胃的研磨活动，提高消化器官发育程度，并且较粗粉碎粒度的饲料会促进小肠中胆囊收缩素的释放，刺激胰腺分泌胰酶，同时增加胃-十二指肠逆流，改善肠道发育[34-35]，消化器官发育程度影响营养物质吸收效率，进而影响肉鸡生长发育。同时本试验研究结果表明，粉碎粒度对肉鸡生长性能的影响受日龄影响。Lv等[36]研究表明，较大玉米粉碎粒度可极显著提高1～32 日龄肉鸡的体增重、采食量，但对于33～40 日龄时无显著影响；Chewning 等[37]比较了玉米粉碎粒度为300、600 μm 对肉鸡体重的影响，结果表明两处理的1～14 日龄和15～21 日龄体重均有显著差异。以上研究均与本试验结果相同，表明粉碎粒度对小日龄肉鸡的影响更为显著，这主要因为雏鸡的消化器官尚未发育成熟，更易受原料粉碎粒度的影响。同时本试验主要目的为研究肉鸡能量代谢，试验时间较短，虽短时间已发现粉碎粒度对肉鸡生长性能有显著影响，但说服力较弱。后续需要从净能水平进行研究的同时延长饲养时间、增加消化性能测定。