豬飼料原料粉碎粒度的探討

碎米魚 · 發表于 2009-8-16 16:01:29

　近年來,不同家畜飼料原料最佳粉碎粒度的研
究引起了畜牧業工作者的極大關注。目前,關于準
確調控飼料原料的粉碎粒度以使家畜生產性能達到
最佳的問題,在科技刊物上已有許多報道。因此,文
章對當前一些有價值的科研資料加以總結,希望能
給讀者提供一些相關的基本知識,使讀者了解這個
問題當前的研究進展和未來的發展趨勢。
首先,簡單回顧一下適度降低飼料原料粒度的
原因。原料粉碎的優點:1) 使一些塊根塊莖類或纖
維含量高的原料便于加工處理。2) 提高混合均勻
度。3) 為制粒或膨化等后續加工工序做準備。4) 通
過增加與消化酶的接觸面積提高飼料消化率。5) 迎
合消費者的喜好。
美國農業工程師協會(1968) 采用由Headley 等
提出的以對數正態分布評價粒度的方法,這套方法
可通過測定飼料原料通過標準篩的比例計算平均粒
徑、幾何標準差和顆粒表面積。美國乳業科學學會
(1970) 也采用了這套評價方法。這套評價方法的應
用,極大的方便了動物學家,營養學家和飼料企業之
間的相互交流,因為這套方法為比較原料不同的粉
碎工藝以及評價粉碎粒度對家畜生產懷能的影響等
提供了統一的標準。
1 　家畜生產性能
目前,這個領域的研究內容主要集中于豬的營
養方面,但文章關于粒度對生產性能作用機制的探
討卻不僅限于豬。粒度對飼料利用率的影響不僅依
賴于原料類型,而且還依賴于家畜的生長階段。相
對于成年家畜,幼年家畜對食物的咀嚼較徹底,因
收稿日期:2008 - 12 - 01
此,成年豬日糧的粉碎粒度就不必達到推薦標準。
也有試驗表明,在不考慮年齡因素時,減小粉碎粒度
可提高動物的生產性能。關于日糧中高粱粉碎粒度
對育肥豬消化率影響的研究中,高粱經滾筒干燥和
晾曬干燥后通過錘片式粉碎機粉碎,使用孔徑為6.
4 和3. 2 mm 的標準篩,分別得到平均粒徑為1 262、
802 和471μm 的顆粒,對安裝回腸瘺管的肥育豬進
行消化試驗。回腸末端和全消化道食糜表觀消化率
的測定結果表明,降低高粱的粉碎粒度可顯著提高
干物質、碳水化合物、能量和氮的表觀消化率(見
表1) 。
表1 　高粱粉碎粒度對育成豬消化率的影響
項目細粉碎中度粉碎粗粉碎
顆粒平均粒徑/μma 471 802 1 262
顆粒數量/ ga 57 771 8 369 1 082
干物質含量
回腸末端食糜/ % 77. 84 73. 37 68. 34
全腸道食糜/ % 91. 37 88. 27 87. 62
氮含量
回腸末端食糜/ % 77. 81 73. 40 70. 14
全腸道食糜/ % 85. 26 79. 56 77. 13
淀粉含量
回腸末端食糜/ % 86. 04 78. 10 72. 26
全腸道食糜/ % 98. 49 95. 25 95. 86
能量
回腸末端食糜/ % 78. 26 73. 68 63. 38
全腸道食糜/ % 90. 52 86. 84 85. 58
　注:a 根據Pfost 等(1976) 的方法計算;表中各含量均為干物質基礎
　　Ohh 等分別利用滾筒式粉碎機和錘片式粉碎機
加工的2 種不同粒度的玉米和高粱飼喂仔豬。在加
工過程中,滾筒式粉碎機對玉米和高粱分別進行粗
細2 種粉碎, 錘片式粉碎機則分別安裝6. 4 和
3. 2 mm的篩片進行粉碎,從表2 可見,滾筒式粉碎
　國際飼料科技
7　2 飼料研究　FEED RESEARCH NO. 1 ,2009
機細粉碎后的原料平均粒徑與安裝6. 4 mm 篩片的
錘片式粉碎機的加工粒徑相似。但滾筒式粉碎機破
碎粒徑的幾何標準差小于錘片式粉碎機,而且產生
的粉塵(粒徑小于145μm 的顆粒) 也較少。飼養試
驗中,谷物類型、加工方式和粒度對仔豬生產性能的
影響,結果見表3。其中,平均日增質量沒有受這3
個因素的影響;但隨著粒徑的增加,仔豬采食量得到
提高;與錘片式粉碎機相比,滾筒式粉碎機加工的谷
物也提高了采食量;采食量最低的是安裝3. 2 mm
篩片的錘片式粉碎機所加工的玉米和高粱,同時,經
分析,這2 種谷物的粉塵率最高,試驗結果表明,細
加工谷物對仔豬的適口性較差。
試驗結果表明,日糧粒徑降低會提高飼料利用
率( P < 0. 05) ,同時也改善干物質、氮和能量的消化
率(見表4 和表5) 。試驗驗證前人關于降低飼料粒
度會提高營養物質消化率的研究結論,其部分原因
可能是:由于細粉碎加工可提高飼料顆粒的數量,并
且通過增加與消化酶接觸的有效面積提高消化酶的
活性。
目前已證實,飼料細粉碎加工可提高家畜的生
產性能,但過度粉碎同樣會降低飼料適口性。研究
表明,飼料過度粉碎會增加家畜胃潰瘍的發生率。
對于飼養周期較短的肥育豬,這個問題影響不大,但
對于種豬,影響較嚴重。
表2 　玉米和高粱粒度分析
谷物種類粉碎機類型粒度類別平均粒徑
/μm 幾何標準差
顆粒表面積
/ (cm2·g - 1)
粉塵比例a
/ %
玉米
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
細粉624 2. 26 87 5. 6
粗粉877 2. 25 67 1. 8
細粉822 2. 04 73 1. 3
粗粉1 147 1. 99 47 0. 8
高粱
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
細粉539 2. 10 97 8. 8
粗粉722 2. 07 79 2. 7
細粉885 1. 81 61 0. 4
粗粉1 217 1. 74 45 0. 3
　　注:a 粉塵指直徑小于145 mm 的顆粒
表3 　玉米和高粱粉碎粒度對仔豬生產性能的影響
谷物種類粉碎機類型粒度類別平均粒徑
/μm
平均日增
質量/ kg
日采食量
/ kg 料肉比
玉米
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
細粉624 0. 460 0. 783 1. 70
粗粉877 0. 450 0. 802 1. 78
細粉822 0. 464 0. 841 1. 81
粗粉1 147 0. 473 0. 905 1. 92
高粱
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
細粉539 0. 437 0. 779 1. 78
粗粉722 0. 453 0. 813 1. 79
細粉855 0. 452 0. 866 1. 92
粗粉1 217 0. 428 0. 827 1. 94
表4 　玉米和高粱粉碎粒度對營養物質表觀消化率的影響
谷物種類粉碎機類型粒度類別平均粒徑
/μm
消化率/ %
干物質氮能量
玉米
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
細粉624 87. 3a 87. 5a 87. 4a
粗粉877 84. 2d 81. 2c 83. 5bc
細粉822 87. 0ab 86. 0a 87. 1a
粗粉1 147 85. 8bc 83. 6b 85. 1b
高粱
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
細粉539 84. 9cd 78. 2d 84. 1bc
粗粉722 84. 7cd 77. 8d 84. 1bc
細粉855 83. 7d 76. 8d 82. 8c
粗粉1 217 81. 7e 74. 5e 80. 2d
國際飼料科技　
飼料研究　FEED RESEARCH NO. 1 ,2009　　73
表5 　飼料粒度對營養物消化率和飼料轉化率的影響
平均粒徑/μm 干物質/ % 氮/ % 能量/ % 料肉比
700 86. 1 82. 9 85. 8 1. 74
700～1 000 84. 9 80. 5 84. 4 1. 82
1 000 83. 7 79. 1 82. 6 1. 93
　　從管理角度來講,谷物在加工過程中過度粉碎
會產生大量粉塵,導致肺吸入量過大或眼睛受刺激
而引起不適。同時,過度粉碎也會引起進料器和貯
料倉中的飼料起拱現象。
2 　粉碎工藝
飼料廠的目的在于用最經濟的粉碎工藝加工原
料以滿足客戶的需求。雖然在美國本土并不常見,
但在有些地區,制造商為迎合客戶的喜好,常常將飼
料粉碎的特別細,甚至會用錘片式粉碎機粉碎2 次。
實際上,這種加工方式非常不經濟,降低飼料粒度雖
然可改善家畜的生產性能,但也會引起加工和環境
等一系列問題,而且還會降低采食量。
飼料粉碎粒度與加工過程的能耗是成反比,即
飼料粒度的平均值越小,所消耗的能源越多。Martin
利用2 種谷物(玉米和高粱) ,2 種粉碎方式(錘片式
粉碎機和滾筒式粉碎機) ,2 種粉碎粒度(細粉碎和
粗粉碎) 來研究粒度對飼料混合和制粒的影響。在
錘片式粉碎機加工過程中,分別使用3. 2 和6. 4 mm
的篩片獲得細粉碎和粗粉碎產品。關于粒度分析和
粉碎效率的試驗數據見表6 ,飼料粒度的平均值越
小,對其粉碎加工所需的能耗就越多,而這部分增加
的能耗就轉化到了飼料加工成本中。
　　近年來,人們已逐漸認識到粉碎加工與能耗間
的關系,并不斷尋找降低能耗的方法。Rudland 提
出,在錘片式粉碎機上部安裝一個預粉碎機,可使加
工能力提高30 %～70 % ,而加工成本并不增加多
少。這種將多部粉碎機和篩片聯合使用的2 級或多
級粉碎方式可大大提高粉碎效率。因為錘片式粉碎
機上部放置的篩片可篩分出較小的飼料顆粒,這部
分顆粒就不需進行預粉碎,之后,錘片式粉碎機的篩
片同樣篩分出小的飼料顆粒,僅留下大的飼料顆粒
進行二次粉碎。這種加工方式雖然需根據原料調整
篩片和錘片式粉碎機的數量,但是Baumeler 等研究
表明, 這種方式的能耗比使用滾筒式粉碎機低
16 %～86 %。最近也有研究指出,相比錘片式粉
碎機,滾筒式粉碎機能生產出均一性更好(幾何標準
差更低) 的產品。
無論是農場型還是商業型的飼料生產者,都必
須對粉碎加工成本有足夠的關注,如果按客戶喜好
將飼料產品粉碎過細,就要保證增加的加工費用能
從上漲的成品價格中得到彌補。在這種情況下,養
殖者也應考慮所增加的飼料成本是否能真正改善動
物的生產性能。
3 　結論
降低飼料粒度不僅可提高干物質、氮和能量的
消化率,也可改善仔豬、育成豬和肥育豬的飼料轉化
率,但同時也增加胃潰瘍的發病率,給管理、加工及
能耗增加等一系列的問題。
飼料生產廠商要認識到,降低粉碎粒度時,需增
加相應的加工成本。而養殖者要明確,使用這種飼
料是否能真正帶來經濟效益,因為粉碎粒度的提高
意味著養殖場要購置一些改善環境所需的特殊設
備。
表6 　玉米和高粱的粒度對粉碎效率的影響
谷物種類粉碎機類型粒度類別平均粒徑
/μm
幾何
標準差
顆粒數量
/ g
表面積
/ (cm2·g - 1)
粉碎效率
/ ( (kW·h) ·t - 1)
玉米
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
3. 2 mm 595 2. 13 49 000 89 8. 40
6. 4 mm 876 2. 19 31 000 71 4. 95
細粉916 2. 25 27 000 67 4. 37
粗粉1 460 2. 01 7 000 39 2. 73
高粱
錘片式粉碎機
滾筒式粉碎機
3. 2 mm 508 2. 18 68 000 101 6. 04
6. 4 mm 741 2. 17 24 000 77 4. 64
細粉974 2. 14 19 000 61 3. 20
粗粉1 387 2. 01 9 000 46 1. 15