不同食鹽及粘合劑添加水平對營養(yǎng)舔磚物理性狀的影響

幸 超，牛占宇，張 杰，和海東，史曉雪，張佳敏，張潤厚

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，呼和浩特 010000；2.內(nèi)蒙古烏蘭察布市興和縣畜牧局飼料工作站，興和 013600；3.呼和浩特市百瑞爾生物技術(shù)有限公司，呼和浩特 010000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平日益提高，對肉、奶、蛋等畜產(chǎn)品的需求量日益增加，從而極大地促進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2015年末，我國牛羊存欄量達(dá)4.19億頭（只），較2006年的3.88億頭（只）增長了8%，牛羊肉產(chǎn)量由2006年的940.5萬t增加到 2015 年的 1 140.9 萬 t，增長了 21.31%［1］。然而，我國目前的肉羊及肉牛仍然主要由分散的小農(nóng)戶飼養(yǎng)，日糧以農(nóng)作物秸稈和玉米為主，各種養(yǎng)分組成不平衡，鹽分及某些礦物質(zhì)維生素短缺，導(dǎo)致家畜舔土、吃塑料袋等異食癖現(xiàn)象時有發(fā)生，家畜的生產(chǎn)潛能得不到充分發(fā)揮，繁殖及抗病力受到影響。即使在規(guī)?；拇笮团黾梆B(yǎng)羊場，由于個體間差異，日糧也不能完全滿足所有個體對各種養(yǎng)分的需求，必須給家畜補(bǔ)充鹽分及微量營養(yǎng)成分。營養(yǎng)舔塊是把家畜所需的各種養(yǎng)分如蛋白質(zhì)、鹽分、常量和微量礦物質(zhì)元素以及維生素，通過一定的載體混合在一起，再加入其他輔助成分，如瘤胃調(diào)控劑、酶制劑、益生素、粘合劑、防水劑等，采用高壓成型技術(shù)壓制成型的固體飼料，在世界各國食草動物養(yǎng)殖業(yè)中普遍使用。

舔磚制作技術(shù)在一些國家也已相當(dāng)成熟，其質(zhì)量也受到消費(fèi)者的普遍認(rèn)同，比如英國的“洛奇”舔磚，日本的“全藥”舔磚在我國早已普遍應(yīng)用。由于技術(shù)保密等原因，我國在這方面的關(guān)鍵技術(shù)資料還十分缺乏［2］。目前我國生產(chǎn)的舔磚還存在種類少、營養(yǎng)配合不夠平衡、缺棱斷角、易碎、不耐舔、防潮性較差等缺點(diǎn)，因而，高端市場基本由英國“洛奇”、日本“全藥”以及荷蘭等國的營養(yǎng)舔磚所占據(jù)，價(jià)格也比同類國產(chǎn)舔磚高2～3倍。盡快突破粘合、防水等舔磚制作的關(guān)鍵技術(shù)，生產(chǎn)出適合本地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)需求的高質(zhì)量營養(yǎng)舔磚，對于促進(jìn)我國草食動物養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。近十幾年來，我國科研工作者進(jìn)行了不少關(guān)于牛羊復(fù)合營養(yǎng)舔磚制作工藝及使用效果的研究。張力等［3］認(rèn)為，舔磚加工壓強(qiáng)在9.66～24.14 kg/cm2間對綿羊的舔食量無顯著差異。王慧等［4］發(fā)現(xiàn)，復(fù)合營養(yǎng)舔磚對奶牛血清中Mn的含量有極顯著的提高。王勝義等［5］指出，肉牛微量元素舔磚對河西肉牛血清中 Cu、Zn、Se、T-SOD、T-AOC、GSH-Px的含量均有提高。

食鹽是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，不但能控制牛羊?qū)μ虼u的舔食量，避免過量采食［6］，同時，在很大程度上決定著舔磚的成型性及結(jié)實(shí)度。除此之外，為了增加舔磚的防潮、防雨等氣候耐受特性，物料中必須加入粘合劑及促凝劑等。我國目前使用的粘合劑多為膨潤土和糖蜜，而膨潤土和糖蜜容易產(chǎn)生粘連現(xiàn)象［7］，在生產(chǎn)實(shí)踐過程中還容易粘連模具，無法連續(xù)批量生產(chǎn)。為了解決這一問題，本試驗(yàn)選用α-淀粉及脲醛樹脂作為粘合劑，以研究它們的添加水平對舔磚質(zhì)量性狀的影響，為我國生產(chǎn)氣候耐受型營養(yǎng)舔磚提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 機(jī)械設(shè)備

500 t舔磚壓塊機(jī)、工作平臺、小刀、磅秤、天平、直尺和U-1000混凝土強(qiáng)度破碎機(jī)等。

1.2 制作原料

飼料微量元素添加劑、食鹽、α-淀粉、脲醛樹脂、糖蜜粉、磷酸氫鈣、脫模劑等。

1.3 制作工藝

舔磚的制作首先通過原料過篩獲取粗細(xì)適中的粉末狀原料，然后按配方準(zhǔn)確稱取原料，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，在舔磚壓制機(jī)中壓制，獲得塊狀舔磚。

1.4 時間地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017年9月15日—2017年9月18日在內(nèi)蒙古新開元動物藥業(yè)發(fā)展有限公司進(jìn)行。

1.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究共分3個試驗(yàn)。

1.5.1 試驗(yàn)一：不同食鹽添加水平對舔磚質(zhì)量性狀參數(shù)的影響 食鹽的添加量分別為45%、55%、65%、75%，配方見表1。隨著食鹽添加量的增加，磷酸氫鈣的添加量逐漸減少，其他成分保持不變。每個配方壓制10塊磚，其中5塊磚（5個重復(fù)）用于舔磚抗破碎強(qiáng)度測定，5塊磚（5個重復(fù)）用于舔磚泡水后的潮解率測定。

表1 不同食鹽添加水平的舔磚配方%

1.5.2 試驗(yàn)二：不同α-淀粉添加水平對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響 α-淀粉的添加量分別為1%、2%、3%、4%，配方見表2。試驗(yàn)方法同試驗(yàn)一。

表2 不同α-淀粉添加水平的舔磚配方%

1.5.3 試驗(yàn)三：不同脲醛樹脂添加水平對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響 脲醛樹脂的添加量分別為1%、2%、3%、4%，配方見表3。試驗(yàn)方法同試驗(yàn)一。

表3 不同脲醛樹脂添加水平的舔磚配方%

1.6 測定指標(biāo)與方法

1.6.1 舔磚硬度的測定 舔磚壓成后，放置于避光、陰涼、干燥處自然風(fēng)干固化2周，后轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用U-1000混凝土強(qiáng)度破碎機(jī)測定舔磚的抗破碎強(qiáng)度。

1.6.2 舔磚比重的測定 將壓制好的舔磚固化陰干后，準(zhǔn)確測量舔磚的長、寬、厚度及中間小孔的直徑，并計(jì)算體積，準(zhǔn)確稱量舔磚的重量。舔磚比重按以下公式計(jì)算：舔磚比重（g/cm3）= 舔磚的重量（g）/舔磚體積（cm3）。

1.6.3 舔磚防水性能的測定 壓制好的舔磚固化后陰干2周后，完全浸泡于水中24 h，然后將舔磚表面潮解的部分用小刀刮下，自然風(fēng)干7 d后準(zhǔn)確稱量剩余舔磚的重量。

潮解率（%）=浸水前重量（kg）-浸水后剩余重量（kg）/浸水前重量（kg）×100%

1.6.4 舔磚的表觀性狀與裂紋 舔磚的表觀性狀與裂紋根據(jù)目測所得。

1.7 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用完全隨機(jī)因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)下SAS 9.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同食鹽添加水平對舔磚質(zhì)量性狀參數(shù)的影響

從表4可知，食鹽添加量在45%～65%時舔磚的比重顯著增加（P＜0.05），在65%～75%時舔磚比重仍然在增長，但增加不顯著（P＞0.05）；食鹽添加量在45%和55%時抗破碎強(qiáng)度差異不顯著（P＞0.05），在55%和65%時抗破碎強(qiáng)度顯著增加（P＜0.05），在75%時的抗破碎強(qiáng)度較65%時顯著降低（P＜0.05）；食鹽添加量在55%時較45%的舔磚潮解率顯著下降（P＜0.05），在55%和65%時的潮解率差異不明顯（P＞0.05），而食鹽添加量為75%時的潮解率顯著高于65%的舔磚（P＜0.05）。從圖1可知，食鹽添加量在45%～65%時，舔磚的比重和抗破碎強(qiáng)度總體呈增長趨勢，但超過65%時舔磚的比重和抗破碎強(qiáng)度明顯下降；舔磚的潮解率在45%～65%之間總體呈降低趨勢，之后潮解率開始增長。總體來看，食鹽的添加量對舔磚的比重、硬度、防水性能影響很大。當(dāng)食鹽添加量超過65%時，舔磚的比重、抗破碎強(qiáng)度開始降低，而潮解率升高，所以食鹽的添加量在65%時最為合適。

表4 食鹽添加水平對舔磚質(zhì)量性狀參數(shù)的影響

圖1 食鹽對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響

2.2 不同α-淀粉添加水平對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響

從表5可知，α-淀粉添加量在1%和2%時舔磚比重差異不顯著（P＞0.05），但α-淀粉添加量為3%和4%時的舔磚比重較1%添加量明顯降低（P＜0.05），而添加量為2%、3%、4%的舔磚比重間差異均不明顯（P＞0.05）；α-淀粉添加量在1%、2%、3%時舔磚抗破碎強(qiáng)度隨之顯著降低（P＜0.05），在3%和4%時抗破碎強(qiáng)度增長不明顯（P＞0.05）；α-淀粉添加量為1%和2%時，舔磚潮解率差異不顯著（P＞0.05），添加量在 2%、3%、4%時舔磚的潮解率隨之顯著增加（P＜0.05）。從圖2可知，隨著α-淀粉添加量的增加，舔磚的比重呈下降趨勢；舔磚的抗破碎強(qiáng)度先降低后穩(wěn)定；舔磚的潮解率先降低后升高，在2%時達(dá)到最小值。說明α-淀粉的添加量在一定范圍內(nèi)可以控制舔磚的硬度，但對舔磚的比重影響不大，對舔磚的潮解率有極大影響?？傮w來看，α-淀粉添加量在1%～2%時最為合適，過高或過低都會影響舔磚的硬度和防水性能。當(dāng)α-淀粉的添加量超過3%時，會影響舔磚的成型且粘連模具，給生產(chǎn)實(shí)踐帶來不便。

表5 α-淀粉對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響

圖2 α-淀粉對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響

2.3 不同脲醛樹脂添加水平對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響

從表6可知，脲醛樹脂的添加量在1%時的舔磚比重最大，與其他3個添加水平下的舔磚比重間差異均顯著（P＜0.05），當(dāng)添加量在 2%、3%、4%時，舔磚比重差異也不顯著（P＞0.05）；但脲醛樹脂的添加量在1%和2%時舔磚抗破碎強(qiáng)度差異不顯著（P＞0.05），但隨著添加比例的增加，舔磚抗破碎強(qiáng)度逐漸降低；脲醛樹脂添加量在1%和2%時，舔磚的潮解率差異不顯著（P＞0.05），當(dāng)添加量增至3%和4%時，潮解率顯著高于添加量為1%時（P＜0.05）。從圖3可知，隨著脲醛樹脂添加量的增加，舔磚的比重呈降低趨勢，但在2%之后差異均不顯著（P＞0.05）；舔磚的抗破碎強(qiáng)度總體呈下降趨勢；潮解率呈上升趨勢。說明脲醛樹脂的添加量對舔磚的硬度和防水性能有重要影響，但對舔磚的比重影響不大。總體來看，脲醛樹脂的添加量為1%時舔磚效果最好，且在試驗(yàn)過程中未發(fā)現(xiàn)粘連機(jī)器的現(xiàn)象。

表6 脲醛樹脂對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響

圖3 脲醛樹脂對舔磚質(zhì)量參數(shù)的影響

3 討論

對舔磚而言，硬度、防水性能是其最重要的指標(biāo)。硬度是影響舔食量的重要因素［8］。舔磚硬度過大，牲畜不易舔食，達(dá)不到補(bǔ)飼微量元素的效果；舔磚硬度過小，則會出現(xiàn)牲畜啃咬舔磚導(dǎo)致其微量元素中毒的現(xiàn)象［9］。防水性能影響舔磚的存放、使用和壽命，防水性不佳會導(dǎo)致其在雨天、運(yùn)輸以及飼喂中大量損耗，影響舔磚的使用壽命。另外，舔磚的比重決定舔磚的緊密程度，而舔磚的緊密程度在一定程度上也影響舔磚的硬度。食鹽作為一種固化劑和營養(yǎng)成分，是營養(yǎng)舔磚的主要成分之一，其含量不僅決定了舔磚能否成型，而且在很大程度上決定了舔磚的硬度。最重要的是，食鹽也是動物生長生產(chǎn)所需要的重要營養(yǎng)成分之一。粘合劑是舔磚能否成型的決定性因素，其本質(zhì)是一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，可以將舔磚中的其他成分牢牢固定，對舔磚的硬度及防水性有極大的影響。不同粘合劑的粘合效果有很大不同，相比我國傳統(tǒng)的膨潤土、糖蜜，α-淀粉和脲醛樹脂具有粘合效果好、抗逆性強(qiáng)、不粘模具等優(yōu)點(diǎn)，這也是決定舔磚能否大量生產(chǎn)的重要因素。

3.1 食鹽對舔磚的影響

食鹽的添加量可以穩(wěn)定控制舔磚的比重，從而在一定程度上影響舔磚的硬度。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)食鹽添加量為45%時，部分舔磚表面有裂紋出現(xiàn)，可能是因?yàn)樘虼u固化劑不足，其他成分無法完全附著在食鹽表面。隨著食鹽添加量的增加，舔磚的比重、硬度、防水性能均顯著增強(qiáng)，在食鹽添加量為65%時舔磚的硬度最大，防水性能最強(qiáng)。但當(dāng)食鹽添加量超過65%時，舔磚的抗破碎強(qiáng)度、防水性能逐漸降低，可能因?yàn)槭雏}吸潮性影響了舔磚的抗破碎強(qiáng)度和防水性。綜上所述，舔磚中食鹽的添加比例為65%時最佳。

3.2 α-淀粉對舔磚的影響

粘合劑的選擇是舔磚制作的關(guān)鍵性技術(shù)之一［10］。α-淀粉作為一種粘合劑最早是在水產(chǎn)飼料中使用。張兆華［11］認(rèn)為，α-淀粉由于良好的粘合性和無毒無害的特點(diǎn)，是目前粘合劑中的佳品。且α-淀粉還具有食用味道好、容易吸收、便于儲存等優(yōu)點(diǎn)［12］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，α-淀粉的添加對舔磚比重沒有太大影響，可能是因?yàn)樘砑恿坎蛔?%，且其在舔磚中主要起固定其他成分的作用。但在α-淀粉添加量超過2%時，舔磚的防水性能開始降低，說明舔磚中α-淀粉的添加量超過了舔磚中其他成分需要的量，許多α-淀粉自我凝結(jié)影響了舔磚的品質(zhì)。后在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)α-淀粉的添加存在著輕微粘連機(jī)器模具的現(xiàn)象，在超過3%時尤為明顯。綜上所述，舔磚中α-淀粉的添加比例為1%～2%時最佳。

3.3 脲醛樹脂對舔磚的影響

脲醛樹脂作為一種常用的水產(chǎn)飼料粘合劑，在各種冷、熱、濕等苛刻環(huán)境中都具有良好的穩(wěn)定性，而且價(jià)格較為低廉，是粘合劑中主流的備選材料［13］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著脲醛樹脂添加量的增加，舔磚的比重呈降低趨勢，但在2%之后差異不顯著（P＞0.05），說明脲醛樹脂的分子質(zhì)量相比其他成分略大，對舔磚的密度有輕微的影響。舔磚的抗破碎強(qiáng)度總體呈下降趨勢，潮解率呈上升趨勢。在試驗(yàn)過程中，添加脲醛樹脂的舔磚表面光滑，沒有粘連機(jī)器的現(xiàn)象。脲醛樹脂在舔磚制作中添加量不超過5%時，對動物的生長和生產(chǎn)無不利影響［14］。綜上所述，舔磚中脲醛樹脂的添加比例在1%時最佳。

進(jìn)一步的試驗(yàn)應(yīng)該研究在含鹽營養(yǎng)舔磚中同時加入α-淀粉和脲醛樹脂時，兩種粘合劑的最優(yōu)添加水平。

4 結(jié)論

在制作營養(yǎng)舔磚時，食鹽的添加量對舔磚的比重、抗破碎強(qiáng)度和潮解率均有重要影響，當(dāng)食鹽的添加量為65%時舔磚的質(zhì)量參數(shù)表現(xiàn)最佳；當(dāng)α-淀粉和脲醛樹脂添加量分別為1%～2%和1%時，舔磚的質(zhì)量參數(shù)最佳。

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