猪饲料原料粉碎粒度的探讨

碎米鱼 · 发表于 2009-8-16 16:01:29

　近年来,不同家畜饲料原料最佳粉碎粒度的研
究引起了畜牧业工作者的极大关注。目前,关于准
确调控饲料原料的粉碎粒度以使家畜生产性能达到
最佳的问题,在科技刊物上已有许多报道。因此,文
章对当前一些有价值的科研资料加以总结,希望能
给读者提供一些相关的基本知识,使读者了解这个
问题当前的研究进展和未来的发展趋势。
首先,简单回顾一下适度降低饲料原料粒度的
原因。原料粉碎的优点:1) 使一些块根块茎类或纤
维含量高的原料便于加工处理。2) 提高混合均匀
度。3) 为制粒或膨化等后续加工工序做准备。4) 通
过增加与消化酶的接触面积提高饲料消化率。5) 迎
合消费者的喜好。
美国农业工程师协会(1968) 采用由Headley 等
提出的以对数正态分布评价粒度的方法,这套方法
可通过测定饲料原料通过标准筛的比例计算平均粒
径、几何标准差和颗粒表面积。美国乳业科学学会
(1970) 也采用了这套评价方法。这套评价方法的应
用,极大的方便了动物学家,营养学家和饲料企业之
间的相互交流,因为这套方法为比较原料不同的粉
碎工艺以及评价粉碎粒度对家畜生产怀能的影响等
提供了统一的标准。
1 　家畜生产性能
目前,这个领域的研究内容主要集中于猪的营
养方面,但文章关于粒度对生产性能作用机制的探
讨却不仅限于猪。粒度对饲料利用率的影响不仅依
赖于原料类型,而且还依赖于家畜的生长阶段。相
对于成年家畜,幼年家畜对食物的咀嚼较彻底,因
收稿日期:2008 - 12 - 01
此,成年猪日粮的粉碎粒度就不必达到推荐标准。
也有试验表明,在不考虑年龄因素时,减小粉碎粒度
可提高动物的生产性能。关于日粮中高粱粉碎粒度
对育肥猪消化率影响的研究中,高粱经滚筒干燥和
晾晒干燥后通过锤片式粉碎机粉碎,使用孔径为6.
4 和3. 2 mm 的标准筛,分别得到平均粒径为1 262、
802 和471μm 的颗粒,对安装回肠瘘管的肥育猪进
行消化试验。回肠末端和全消化道食糜表观消化率
的测定结果表明,降低高粱的粉碎粒度可显著提高
干物质、碳水化合物、能量和氮的表观消化率(见
表1) 。
表1 　高粱粉碎粒度对育成猪消化率的影响
项目细粉碎中度粉碎粗粉碎
颗粒平均粒径/μma 471 802 1 262
颗粒数量/ ga 57 771 8 369 1 082
干物质含量
回肠末端食糜/ % 77. 84 73. 37 68. 34
全肠道食糜/ % 91. 37 88. 27 87. 62
氮含量
回肠末端食糜/ % 77. 81 73. 40 70. 14
全肠道食糜/ % 85. 26 79. 56 77. 13
淀粉含量
回肠末端食糜/ % 86. 04 78. 10 72. 26
全肠道食糜/ % 98. 49 95. 25 95. 86
能量
回肠末端食糜/ % 78. 26 73. 68 63. 38
全肠道食糜/ % 90. 52 86. 84 85. 58
　注:a 根据Pfost 等(1976) 的方法计算;表中各含量均为干物质基础
　　Ohh 等分别利用滚筒式粉碎机和锤片式粉碎机
加工的2 种不同粒度的玉米和高粱饲喂仔猪。在加
工过程中,滚筒式粉碎机对玉米和高粱分别进行粗
细2 种粉碎, 锤片式粉碎机则分别安装6. 4 和
3. 2 mm的筛片进行粉碎,从表2 可见,滚筒式粉碎
　国际饲料科技
7　2 饲料研究　FEED RESEARCH NO. 1 ,2009
机细粉碎后的原料平均粒径与安装6. 4 mm 筛片的
锤片式粉碎机的加工粒径相似。但滚筒式粉碎机破
碎粒径的几何标准差小于锤片式粉碎机,而且产生
的粉尘(粒径小于145μm 的颗粒) 也较少。饲养试
验中,谷物类型、加工方式和粒度对仔猪生产性能的
影响,结果见表3。其中,平均日增质量没有受这3
个因素的影响;但随着粒径的增加,仔猪采食量得到
提高;与锤片式粉碎机相比,滚筒式粉碎机加工的谷
物也提高了采食量;采食量最低的是安装3. 2 mm
筛片的锤片式粉碎机所加工的玉米和高粱,同时,经
分析,这2 种谷物的粉尘率最高,试验结果表明,细
加工谷物对仔猪的适口性较差。
试验结果表明,日粮粒径降低会提高饲料利用
率( P < 0. 05) ,同时也改善干物质、氮和能量的消化
率(见表4 和表5) 。试验验证前人关于降低饲料粒
度会提高营养物质消化率的研究结论,其部分原因
可能是:由于细粉碎加工可提高饲料颗粒的数量,并
且通过增加与消化酶接触的有效面积提高消化酶的
活性。
目前已证实,饲料细粉碎加工可提高家畜的生
产性能,但过度粉碎同样会降低饲料适口性。研究
表明,饲料过度粉碎会增加家畜胃溃疡的发生率。
对于饲养周期较短的肥育猪,这个问题影响不大,但
对于种猪,影响较严重。
表2 　玉米和高粱粒度分析
谷物种类粉碎机类型粒度类别平均粒径
/μm 几何标准差
颗粒表面积
/ (cm2·g - 1)
粉尘比例a
/ %
玉米
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
细粉624 2. 26 87 5. 6
粗粉877 2. 25 67 1. 8
细粉822 2. 04 73 1. 3
粗粉1 147 1. 99 47 0. 8
高粱
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
细粉539 2. 10 97 8. 8
粗粉722 2. 07 79 2. 7
细粉885 1. 81 61 0. 4
粗粉1 217 1. 74 45 0. 3
　　注:a 粉尘指直径小于145 mm 的颗粒
表3 　玉米和高粱粉碎粒度对仔猪生产性能的影响
谷物种类粉碎机类型粒度类别平均粒径
/μm
平均日增
质量/ kg
日采食量
/ kg 料肉比
玉米
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
细粉624 0. 460 0. 783 1. 70
粗粉877 0. 450 0. 802 1. 78
细粉822 0. 464 0. 841 1. 81
粗粉1 147 0. 473 0. 905 1. 92
高粱
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
细粉539 0. 437 0. 779 1. 78
粗粉722 0. 453 0. 813 1. 79
细粉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对营养物质表观消化率的影响
谷物种类粉碎机类型粒度类别平均粒径
/μm
消化率/ %
干物质氮能量
玉米
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
细粉624 87. 3a 87. 5a 87. 4a
粗粉877 84. 2d 81. 2c 83. 5bc
细粉822 87. 0ab 86. 0a 87. 1a
粗粉1 147 85. 8bc 83. 6b 85. 1b
高粱
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
细粉539 84. 9cd 78. 2d 84. 1bc
粗粉722 84. 7cd 77. 8d 84. 1bc
细粉855 83. 7d 76. 8d 82. 8c
粗粉1 217 81. 7e 74. 5e 80. 2d
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饲料研究　FEED RESEARCH NO. 1 ,2009　　73
表5 　饲料粒度对营养物消化率和饲料转化率的影响
平均粒径/μm 干物质/ % 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
　　从管理角度来讲,谷物在加工过程中过度粉碎
会产生大量粉尘,导致肺吸入量过大或眼睛受刺激
而引起不适。同时,过度粉碎也会引起进料器和贮
料仓中的饲料起拱现象。
2 　粉碎工艺
饲料厂的目的在于用最经济的粉碎工艺加工原
料以满足客户的需求。虽然在美国本土并不常见,
但在有些地区,制造商为迎合客户的喜好,常常将饲
料粉碎的特别细,甚至会用锤片式粉碎机粉碎2 次。
实际上,这种加工方式非常不经济,降低饲料粒度虽
然可改善家畜的生产性能,但也会引起加工和环境
等一系列问题,而且还会降低采食量。
饲料粉碎粒度与加工过程的能耗是成反比,即
饲料粒度的平均值越小,所消耗的能源越多。Martin
利用2 种谷物(玉米和高粱) ,2 种粉碎方式(锤片式
粉碎机和滚筒式粉碎机) ,2 种粉碎粒度(细粉碎和
粗粉碎) 来研究粒度对饲料混合和制粒的影响。在
锤片式粉碎机加工过程中,分别使用3. 2 和6. 4 mm
的筛片获得细粉碎和粗粉碎产品。关于粒度分析和
粉碎效率的试验数据见表6 ,饲料粒度的平均值越
小,对其粉碎加工所需的能耗就越多,而这部分增加
的能耗就转化到了饲料加工成本中。
　　近年来,人们已逐渐认识到粉碎加工与能耗间
的关系,并不断寻找降低能耗的方法。Rudland 提
出,在锤片式粉碎机上部安装一个预粉碎机,可使加
工能力提高30 %～70 % ,而加工成本并不增加多
少。这种将多部粉碎机和筛片联合使用的2 级或多
级粉碎方式可大大提高粉碎效率。因为锤片式粉碎
机上部放置的筛片可筛分出较小的饲料颗粒,这部
分颗粒就不需进行预粉碎,之后,锤片式粉碎机的筛
片同样筛分出小的饲料颗粒,仅留下大的饲料颗粒
进行二次粉碎。这种加工方式虽然需根据原料调整
筛片和锤片式粉碎机的数量,但是Baumeler 等研究
表明, 这种方式的能耗比使用滚筒式粉碎机低
16 %～86 %。最近也有研究指出,相比锤片式粉
碎机,滚筒式粉碎机能生产出均一性更好(几何标准
差更低) 的产品。
无论是农场型还是商业型的饲料生产者,都必
须对粉碎加工成本有足够的关注,如果按客户喜好
将饲料产品粉碎过细,就要保证增加的加工费用能
从上涨的成品价格中得到弥补。在这种情况下,养
殖者也应考虑所增加的饲料成本是否能真正改善动
物的生产性能。
3 　结论
降低饲料粒度不仅可提高干物质、氮和能量的
消化率,也可改善仔猪、育成猪和肥育猪的饲料转化
率,但同时也增加胃溃疡的发病率,给管理、加工及
能耗增加等一系列的问题。
饲料生产厂商要认识到,降低粉碎粒度时,需增
加相应的加工成本。而养殖者要明确,使用这种饲
料是否能真正带来经济效益,因为粉碎粒度的提高
意味着养殖场要购置一些改善环境所需的特殊设
备。
表6 　玉米和高粱的粒度对粉碎效率的影响
谷物种类粉碎机类型粒度类别平均粒径
/μm
几何
标准差
颗粒数量
/ g
表面积
/ (cm2·g - 1)
粉碎效率
/ ( (kW·h) ·t - 1)
玉米
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
3. 2 mm 595 2. 13 49 000 89 8. 40
6. 4 mm 876 2. 19 31 000 71 4. 95
细粉916 2. 25 27 000 67 4. 37
粗粉1 460 2. 01 7 000 39 2. 73
高粱
锤片式粉碎机
滚筒式粉碎机
3. 2 mm 508 2. 18 68 000 101 6. 04
6. 4 mm 741 2. 17 24 000 77 4. 64
细粉974 2. 14 19 000 61 3. 20
粗粉1 387 2. 01 9 000 46 1. 15