實驗動物飼料硬度和粒度對飼料利用率的影響

寇紅巖， 潘訓彬， 閆立新， 劉躍昌， 苗玉濤（.華南師范大學生命科學學院 廣東省水產(chǎn)健康安全養(yǎng)殖重點實驗室生態(tài)與環(huán)境科學廣東普通高校重點實驗室， 廣州 5063；2.廣州市飼料研究所， 廣州 50670； 3.廣州市國龍科技有限公司， 廣州50640）

實驗動物飼料硬度和粒度對飼料利用率的影響

寇紅巖1，2， 潘訓彬1， 閆立新2，3， 劉躍昌2，3， 苗玉濤1
（1.華南師范大學生命科學學院 廣東省水產(chǎn)健康安全養(yǎng)殖重點實驗室生態(tài)與環(huán)境科學廣東普通高校重點實驗室， 廣州 510631；
2.廣州市飼料研究所， 廣州 510670； 3.廣州市國龍科技有限公司， 廣州510640）

本文簡述了飼料粒度和硬度對飼料生產(chǎn)和對實驗動物的影響。適度的粉碎粒度可以有效控制生產(chǎn)成本，適當?shù)娘暳狭６群陀捕瓤梢蕴岣邔嶒瀯游飳︼暳系睦寐省?/p>

飼料； 粒度； 硬度； 飼料利用率； 生產(chǎn)

1 飼料粒度

粉碎是通過撞擊、剪切、研碎或其他方法來使物料顆粒變小的過程， 這是飼料攪拌制粒和接受其他處理所必需［1］。粉碎是飼料加工中的前處理環(huán)節(jié)， 可以有效提高實驗動物對飼料的消化利用率。生產(chǎn)上，對于粉碎的程度用飼料的粒度表示。飼料粉碎粒度就是指飼料或原料樣品的平均顆粒大小［2］。一般飼料中需粉碎的原料占配方比例的50%～80%， 粉碎工序的電耗占飼料廠生產(chǎn)車間總電耗的30%～70%［3］。因此， 飼料原料的粉碎程度可以有效地控制生產(chǎn)成本。飼料粒度測定一般采用篩選法進行測定。我國于1986年頒布的 GB6971-86“飼料粉碎機試驗方法”中規(guī)定按該標準的附錄B“飼料粗細度的篩分測定表示方法”進行測定和表示粉碎成品的粒度。

2 飼料硬度

飼料的硬度是其外觀質(zhì)量的重要指標之一，如何調(diào)控飼料的硬度進而提高動物飼養(yǎng)的效率是目前飼料生產(chǎn)企業(yè)和科研工作者正在積極探索的問題。小鼠天生具有啃噬的特性， 對飼料的耗損度相當大， 這是影響小鼠生產(chǎn)成本的最直接因素之一。顆粒硬度是清潔級大、小鼠顆粒飼料品質(zhì)好壞的標準之一。不同的動物對顆粒飼料硬度要求不同， 嚙齒類實驗動物對顆粒硬度要求大， 其他實驗動物對顆粒硬度要求?。?］。提高飼料的硬度能夠顯著地節(jié)約小鼠飼料的耗損，從而節(jié)約飼養(yǎng)成本。由于嚙齒類動物， 如： 小鼠， 其牙齒終生生長，所以常常會啃咬飼料或籠具， 造成飼料的浪費， 提高了小鼠的飼養(yǎng)成本。因此，在小鼠飼料的生產(chǎn)上應要求其具有一定的硬度， 以便小鼠磨牙。在不影響小鼠生長的情況下，飼料硬度為9.50%時飼料的耗損量最低，顯著低于飼料硬度為7.70%和8.3%的飼料組［5］。

顆粒飼料硬度的測定方法參考《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》［6］中所示方法。從每批飼料樣品中，用四分法取20 g左右，從20 g飼料中選取大小長度一致，顆粒完整的飼料 10～20 粒，用谷物硬度計（GWJ-Ⅰ）按直徑方向擠壓破碎，讀出數(shù)值，測定10～20粒，取平均值。

飼料的粉碎粒度直接決定飼料的硬度。原料粉碎粒度越細，在調(diào)質(zhì)過程中淀粉越容易糊化，在顆粒料中的粘結(jié)作用越強，顆粒越不容易破碎，硬度越大。在實際生產(chǎn)中，應根據(jù)不同動物的生理習性和生產(chǎn)性能等對環(huán)狀模具孔徑的大小，粉碎粒度要求作適當?shù)恼{(diào)整。在顆粒飼料生產(chǎn)過程中，影響顆粒飼料硬度的主要因素有：原料的粉碎粒度（粉碎粒度越小， 顆粒硬度越大）； 原料中淀粉含量（淀粉含量高， 顆粒硬度大）；飼料混合的均勻度（飼料混合不均， 不僅影響顆粒飼料營養(yǎng)價值， 同時也影響顆粒硬度）； 粉料含水量（含水量過高， 壓制顆粒硬度差）。另外，制粒機器滾輪與壓模圈之間間隙大小也可影響顆粒飼料硬度， 間隙小顆粒硬度大， 間隙大顆粒硬度小。成品飼料中含水量多少， 顆粒硬度也不同， 含水量大， 硬度差， 含水量過低（＜4 %）， 顆粒碎性大， 硬度也差［7］。

粉碎工藝中的重要指標是原料粉碎的粒度、粒度的均勻性、粉碎產(chǎn)量和加工電耗等。而粒度的均一性越好，則自動分級越少。但過度粉碎需要消耗過多的電能， 降低飼料廠的生產(chǎn)效率， 造成物料流動不暢， 甚至堵塞， 同時還會引起粉塵飛揚， 損害工作人員身體健康，導致動物呼吸道疾病和環(huán)境污染。飼料利用率低與其顆粒硬度和大小有關。鑒于粉碎過細功耗急劇上升， 生產(chǎn)率下降并且動物的增重效率不明顯等原因， 所以粒度要求適中，一般豬飼料過3～3.5 mm篩，雞飼料過4.0 mm篩［8］。

隨著粉碎機篩孔孔徑增大， 肉雞顆粒料硬度有降低的趨勢， 表明隨原料粉碎粒度的降低， 后續(xù)工序制粒的生產(chǎn)率顯著提高； 隨粉碎機篩孔孔徑增加，制粒單產(chǎn)耗電量顯著提高， 并使原料粉碎粒度加大，顆粒飼料質(zhì)量顯著下降［9］。麩皮、棉粕、豆粕、玉米、菜粕5種原料分別進行粉碎試驗，結(jié)果表明將同一種原料在不同篩孔下粉碎，噸粉碎電耗隨篩孔直徑的減小而增大［10］。

3 飼料粒度和飼料硬度對實驗動物的影響

BALB/c 裸小鼠飼喂低硬度飼料時其利用率較低，飼料硬度在83.3～149.0 N，飼料利用隨著飼料硬度升高而提高，當飼料硬度超過149.0 N后，飼料利用率變化不大［11］。飼料硬度過低，在采食過程中產(chǎn)生過多細屑造成浪費，飼料硬度過高，幼齡裸小鼠口腔肌肉力量不夠大，難以采食足夠飼料，影響其生長發(fā)育。綜合考慮飼料利用率和動物發(fā)育因素，BALB/c 裸小鼠顆粒飼料硬度應在108～137 N為宜［11］。不同的飼料硬度對雄性小鼠血液生化指標的變化有顯著影響［11］。

一般乳仔豬咀嚼能力強于生長育肥豬， 顆粒大小不影響仔豬生長速度。研究表明， 豬飼料適宜的粒度大小為： 仔豬離乳后為500 μm左右， 生長肥育豬為600 μm左右， 母豬為400～600 μm［12］。粉碎物的蛋白質(zhì)體外消化率隨粉碎物對數(shù)幾何平均粒度的減小而增大， 并呈顯著線性負相關［13］。動物采食時因咀嚼而造成的采集時間延長會影響動物休息和消化吸收， 增加采食能量消耗， 從而降低飼料利用率。

用主要營養(yǎng)成份相同， 但顆粒硬度和大小不同的飼料，飼喂實驗小鼠14 d， 結(jié)果顯示， 對幼小鼠生長發(fā)育未見明顯影響，但利用率相差7.5%［14］。

肉雞食用的小麥硬度與小麥粉的平均大小與飼料顆粒的保存期有關，硬質(zhì)小麥的淀粉消化率要低于其他品種小麥的淀粉消化率。淀粉消化率與硬度呈負相關，硬度是影響肉仔雞顆粒飼料中小麥的淀粉消化率的負影響因子［15］。研究表明，飼料顆粒硬度的增加會降低飼料的吸收，阻礙生長并進而降低飼料轉(zhuǎn)化率［16，17］。研究表明： 飼料籠中有多至25%的可用顆粒飼料浪費［18］。

從實驗動物實際的養(yǎng)殖狀況來看，適宜的飼料硬度會促進實驗小鼠的生長，硬度繼續(xù)增加會降低浪費率和飼料成本［19］。隨著日糧硬度梯度的增加， 實驗小鼠無論雌雄， 其采食量、飼料耗損量均顯著下降（P＜0.05），采食量與耗損量比值顯著增加（P＜0.05）， 雄性實驗小鼠總蛋白、球蛋白、天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、血清膽固醇和血清鈉含量顯著增加（P＜0.05），而雌性實驗小鼠血液生化指標變化不明顯［7］。玉米、高粱顆粒粒徑小時未能改善 7～28日齡肉雞的生產(chǎn)性能，將粉碎粒度由1 000 μm降為400 μm時， 產(chǎn)蛋雞產(chǎn)蛋率、蛋重及飼料轉(zhuǎn)化率有所提高［20］。當飼料粉碎太細時， 可顯著增加生長肥育豬胃腸角質(zhì)化程度［21］。研究表明： 隨粉碎粒度的減小， 仔豬糞便排出量降低， 飼料中干物質(zhì)、蛋白質(zhì)消化率以及增重、料肉比均以中粒度組（3 mm篩片組）為最好［22］。研究表明， 粒度與飼料組分之間還有交互效應， 將飼料粒度從1 000 μm降到500 μm時， 采食組分復雜飼料的肉雞增重速度提高， 而對采食組分簡單飼料的肉雞影響較?。?3］。 家禽采食量與飼料的粒度有關， 顆粒飼料或碎粒料可增加采食量。許多動物營養(yǎng)學者認為［24］， 大顆粒飼料能刺激胃腸蠕動、刺激消化液分泌、促進消化道發(fā)育，因而飼料粉碎粒度有增大的趨勢。在對肉雞的研究表明：粉碎粒度（378 μm、430 μm、516 μm、590 μm）范圍內(nèi)，粉碎粒度沒有影響顆粒飼料的品質(zhì)［7］。

離乳仔豬顆粒飼料的粒徑從2.38 mm增加到3.97 mm時，飼料效率有改善的趨勢［12］。物料的粉碎粒度對制粒工序、顆粒質(zhì)量等都有較大的影響，同一種物料的粒徑及粒度組成不同，制出的顆粒質(zhì)量也會不同［25］。

影響飼料顆粒硬度的因素比較多，如： 飼料中的水分、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維含量，原料的粒度及調(diào)質(zhì)溫度的高低，制粒后的冷卻時間等加工工藝［26］。

飼料中的各種原料成分及輔料對飼料顆粒的硬度也產(chǎn)生影響。對大鼠飼料的研究表明，去除輔料樣品制成的各劑量組顆粒飼料硬度，均低于未去除輔料樣品制成的對照組和各劑量組顆粒飼料的硬度?？赡苁怯捎谳o料中的蔗糖、可可粉、木糖醇等在制作顆粒飼料時，壓縮產(chǎn)生的熱量與水混合干透后增加了顆粒飼料的硬度［27］。研究表明：受試物輔料中某些成分會使顆粒飼料的硬度增加； 當顆粒飼料硬度≥（18.8±1.74） kg/cm2時，會影響初始體質(zhì)量50～80 g 大鼠的進食，進而影響大鼠的體質(zhì)量、食物利用率等指標； 顆粒飼料硬度≥20 kg/cm2時，會影響初始體質(zhì)量100～130 g 大鼠的進食， 進而影響大鼠的體質(zhì)量、食物利用率； 顆粒飼料硬度在9～16 kg/cm2， 對初始體質(zhì)量50～80 g大鼠的進食、體質(zhì)量、食物利用率等指標無明顯影響［27］。

實驗動物的飼料大多需要滅菌，高壓蒸汽法滅菌法容易造成維生素和蛋白質(zhì)的流失，60Co-γ射線輻照滅菌，蛋白質(zhì)、維生素流失相對較少［27-29］，但對飼料硬度影響的研究未見報道。

4 小結(jié)

合理的飼料粒度和硬度對于提高飼料營養(yǎng)價值、節(jié)約飼料資源、節(jié)省飼料生產(chǎn)加工成本、 提高實驗動物生產(chǎn)性能等具有促進作用［12］。因此在飼料生產(chǎn)中應該針對不同的實驗動物品種和飼料原料，生產(chǎn)出符合實驗動物生產(chǎn)、繁育要求的飼料粒度和硬度。

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The Effect of Size and Hardness of Feed on Feed Utilization in Laboratory Animals

KOU Hong-yan1，2， YAN Li-xin1， LIU Yue-chang2，3， MIAO Yu-tao1
（1.Key Laboratory of Ecology and Environment Science in Guangdong Higher Education， Guangdong Provincial Key Laboratory for Healthy and Safe Aquaculture，College of Life Science， South China Normal University， Guangzhou 510631， China；
2.Guangzhou Feed Research Institute， Guangzhou 510670， China；
3.Guolong Technology of Guangzhou Co.， LTD， Guangzhou 510540， China）

This paper briefly reviews the effects of size and hardness on feed production and physiological and biochemical indexes of laboratry animals.The optimum size of feed may be useful for control the cost of production， and the suitable size and hardness of the feed may improve the feed utilization in laboratory animals.

Feed； Hardness； Size； Feed utilization； Production

Q95-33

A

1674-5817（2016）04-0323-04

10.3969/j.issn.1674-5817.2016.04.016

2015-09-11

廣東省科研基礎條件建設項目（ 2013B030300041；2010B060500004； 2012B060300004；2012B060400005， 2012A061100008）； 廣州市科研基礎條件建設項目［穗科信字（2012）224-15號］

寇紅巖（1982-）， 女， 博士生， 動物營養(yǎng)與飼料。E-mail： langfanghongyan@163.com

苗玉濤， 男， 從事水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究。E-mail： 814830264@qq.com