半濕性乳豬飼料工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究

王益軍，賀 燕*，李祥沛

（1.連云港市畜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心，江蘇 連云港 222001；2.連云港九洲科技飼料有限公司，江蘇 連云港 222344）

豬肉是中國居民肉類消費的主要品種，豬飼料的生產(chǎn)在中國飼料行業(yè)中占有很大的比重，約為年飼料生產(chǎn)總量的45%。作為商品豬第一階段的乳豬，其生長性能直接影響豬后期的生長速率、出欄時間、肉的商品品質(zhì)及養(yǎng)殖效益。因此，開發(fā)有利于乳豬生長的飼料，最大限度地提高乳豬生長率是飼料生產(chǎn)企業(yè)與研究者的熱點[1-3]。然而，由于乳豬具有消化系統(tǒng)不健全、對環(huán)境適應(yīng)能力弱等生理特性，使得開發(fā)優(yōu)質(zhì)乳豬飼料的技術(shù)難度變大。這種困難因乳豬斷奶期的提早顯得更突出。

早期斷奶可縮短母豬哺乳時間，提高母豬的繁殖力和年產(chǎn)仔數(shù)，提高分娩利用率，降低仔豬生產(chǎn)成本，并能阻斷某些傳染病的傳播，是現(xiàn)代養(yǎng)豬發(fā)展的趨勢[4]。但是，早期斷奶對乳豬的應(yīng)激相對較大，這些斷奶應(yīng)激包括營養(yǎng)應(yīng)激，環(huán)境應(yīng)激，爭斗應(yīng)激等[5]。為消除或減輕斷奶應(yīng)激，改善乳豬健康狀況，提高生產(chǎn)性能，長期以來人們在飼料營養(yǎng)、飼喂方法、飼喂次數(shù)及調(diào)味劑等方面就乳豬開食料品質(zhì)提高作了大量研究，但就飼料形態(tài)對這種應(yīng)激影響的研究相對較少。目前采用的斷奶仔豬料通常為干性粉狀飼料或固體顆粒飼料[6-7]。事實上，這種由液態(tài)母乳向固態(tài)飼料突變的采食方式對仔豬的影響較大。這種應(yīng)激會導(dǎo)致仔豬采食量和消化率下降、腸道結(jié)構(gòu)改變、生長發(fā)育受阻，甚至死亡率提高。因此，采用適當(dāng)形態(tài)的飼料或適當(dāng)?shù)娘曃狗绞絹砜朔鲜霾墒撤绞酵蛔兊娜秉c，對減少斷奶仔豬應(yīng)激也十分重要。為克服上述直接飼喂干性物料的缺陷，目前養(yǎng)殖戶通常在飼喂時將干性飼料加水調(diào)濕。但此法不僅勞動強度大，操作麻煩，不適合于規(guī)模化養(yǎng)殖場，而且由于加水衛(wèi)生難保證，有時還會加劇斷奶時仔豬的應(yīng)激，導(dǎo)致仔豬腹瀉。因此采用更有效的飼料形態(tài)來克服目前斷奶仔豬飼料的缺點對提高養(yǎng)殖效益較重要。采用擠壓技術(shù)生產(chǎn)的半濕性乳豬開食飼料適合斷奶乳豬的生理與飼養(yǎng)特點，使乳豬的采食方式由液態(tài)的母乳順利地過渡，從而使乳豬飼料從營養(yǎng)品質(zhì)及適口性兩個方面都得到提高，有效降低傳統(tǒng)干性飼料對乳豬應(yīng)激導(dǎo)致乳豬生產(chǎn)性能的下降，有利于乳豬生長[8-9]。擠壓是利用高溫高壓處理物料的加工技術(shù)。這種方法加工飼料不僅能使蛋白變性、淀粉糊化，而且能有效殺滅飼料中的微生物，并可使一些抗?fàn)I養(yǎng)因子失活，因而對提高飼料品質(zhì)十分有效。

1 試驗方法

1.1 試驗設(shè)計

根據(jù)斷奶乳豬的生理特點和營養(yǎng)需要，科學(xué)設(shè)計配方，利用高溫高壓蒸煮技術(shù)，以玉米、膨化豆粕、膨化大豆等為原料，經(jīng)粉碎，過篩，計量，添加合適的防霉劑，加定量水，混合均勻，經(jīng)高溫擠壓處理，冷卻，真空包裝，制成含水量為25%～55%、淀粉糊化度＞75%的半濕性飼料，適合斷奶乳豬的采食特點，有利于乳豬生長，產(chǎn)品保質(zhì)期可達3個月。

加工工藝研究主要側(cè)重于產(chǎn)品加工的物理性變化，對于高水分半濕性飼料而言，更重要的品質(zhì)保證是微生物的安全及營養(yǎng)成分在加工及貯藏中的穩(wěn)定性。研究擠壓加工條件、不同防腐劑（允許使用的飼料添加劑）及包裝方式對微生物的抑制作用，確定一定擠壓加工條件下的防腐劑使用量與方法、包裝材料等以確保飼料的微生物安全。

擠壓加工對飼料中的熱敏性營養(yǎng)成分，如維生素、氨基酸及酶制劑等的破壞作用較大，理論上高水分?jǐn)D壓下的這種破壞程度比傳統(tǒng)的干法或濕法擠壓更大。研究這些熱敏成分在擠壓條件下的變化，選擇合適的熱敏性組分劑型及添加量對保證最終產(chǎn)品的營養(yǎng)水平至關(guān)重要。

1.2 技術(shù)難點

半濕性乳豬料水分含量高達25%～55%，連續(xù)生產(chǎn)中水分的快速均勻分散、不同飼料原料的混合均勻性保證。飼料配方涉及的原料品種較多，每種原料的表面特性、持水性、水分?jǐn)U散速率等差異很大，實現(xiàn)水分、組分在整個飼料中的均勻分布是重點解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

穩(wěn)態(tài)化擠壓技術(shù)。高水分飼料流動性差、受熱作用流變特性變化顯著，熱敏性組分對濕熱、壓力的敏感性大，如何在滿足產(chǎn)品淀粉糊化度的指標(biāo)要求下，降低熱敏性組分的損失、保證技術(shù)處理的連續(xù)穩(wěn)定是加工的難點。

產(chǎn)品的防霉保質(zhì)技術(shù)。由于含水量高達25%～55%，產(chǎn)品營養(yǎng)全面、豐富，因此極易使微生物生長繁殖。如何根據(jù)不同微生物的生長特點，結(jié)合擠壓的高溫、高壓處理特性，選擇合理的防腐防霉劑和合理的包裝方法是控制產(chǎn)品微生物指標(biāo)的主要技術(shù)難點。

1.3 飼糧組成及營養(yǎng)水平

基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平 %

1.4 生產(chǎn)工藝

原料驗收→貯存→粉碎、過篩→配料（加防霉劑）→混合→擠壓膨化（加水蒸汽）→冷卻→分裝→抽真空→成品（注：擠壓機為上海申德SDET55型，主機功率為55 kW。擠壓機模頭?？诪?.5 mm，模板開孔率為30%。）具體流程見附圖。

附圖 半濕性乳豬飼料擠壓生產(chǎn)工藝

2 結(jié)果與分析

2.1 生產(chǎn)條件對品質(zhì)的影響

2.1.1 飼料粉碎粒度對半濕性乳豬飼料品質(zhì)的影響

飼料原料粉碎粒度對擠壓飼料產(chǎn)品的品質(zhì)有很大影響。理論上看，降低飼料粉碎粒度能增大原料的表面積，從而使其能充分地與消化酶接觸，有利于動物消化吸收，而且也有利于提高制?；驍D壓顆粒的品質(zhì)。但飼料粉碎過細(xì)會增加飼料生產(chǎn)成本。并對乳仔豬而言，有增加胃潰瘍發(fā)生率的可能。

本生產(chǎn)試驗以中試條件為依據(jù)，結(jié)合工廠實際飼料加工的條件及擠壓的經(jīng)驗，采用喂料速度15±5 kg·h-1，擠壓機轉(zhuǎn)速300 r·min-1，擠壓機機筒中段的捏合區(qū)溫度控制在（120±5）℃，末端蒸煮區(qū)機筒溫度冷卻控制在（65±5）℃的條件下，對原料水分30%、粉碎全部通過40、60和80目3種飼料分別進行擠壓，其所得飼料顆粒的品質(zhì)見表2。

表2 飼料粉碎粒度對擠壓半濕性乳豬飼料品質(zhì)的影響

由表2可知，不同粉碎粒度的飼料經(jīng)相同條件擠壓后糊化度隨原料顆粒粒徑變小而增大，且差異很大，這可能同小顆粒物料傳熱更有效相關(guān)，但是，在此原料水分下，擠壓顆料強度隨原料粉碎粒度的變小而變?nèi)酢＝Y(jié)合感官評定及粉碎成本，生產(chǎn)以過60目篩的飼料擠壓所得產(chǎn)品的品質(zhì)較好。

2.1.2 原料含水量對半濕性乳豬飼料品質(zhì)的影響

根據(jù)2.1.1中的生產(chǎn)方法以及得出的結(jié)論，改變飼料的含水量，對原料粉碎粒度通過60目、含水量為25%、35%、45%的3種飼料分別進行擠壓，其所得飼料顆粒的品質(zhì)見表3。

表3 不同含水量對半濕性乳豬飼料品質(zhì)影響

由表3可知，不同含水量的飼料經(jīng)相同條件擠壓后糊化度隨原料含水量的增加而變大，且差異較大。在添加水25%時，顆粒的糊化度僅為60%，與含水量分別為35%、45%的飼料相差很大，而含35%水分的半濕性乳豬飼料強度很小。另外實驗時發(fā)現(xiàn)含水量35%的飼料擠壓后顆粒粘性很大，切刀切割時顆粒端面整齊度差，且顆粒與顆粒間易粘結(jié)在一起，影響外觀品質(zhì)。擠壓制備半濕性飼料時，飼料含水量以≤35%有利于保持顆粒的外觀品質(zhì)。

2.1.3 擠壓機捏合區(qū)機筒溫度對半濕性乳豬飼料品質(zhì)的影響

在其他條件等同于2.1.1生產(chǎn)所述條件的前提下，改變捏合段溫度，對通過60目的飼料進行擠壓，試驗結(jié)果見表4。

表4 擠壓機捏合區(qū)機筒溫度對半濕性乳豬飼料品質(zhì)的影響

由表4可知，隨著機筒溫度的升高，顆粒的糊化度也隨之加大。糊化度和顆粒強度之間都有著比較大的差異。采用（130±5）℃的捏合區(qū)溫度擠壓半濕性飼料品質(zhì)較好。

2.1.4 擠壓機蒸煮區(qū)機筒溫度對半濕性乳豬飼料品質(zhì)的影響

同2.1.1生產(chǎn)條件相同，在改變蒸煮區(qū)溫度的條件下對通過60目的飼料進行擠壓，試驗結(jié)果見表5。

由表5可知，隨著蒸煮區(qū)機筒溫度的升高，顆粒的糊化度也隨之增加，但當(dāng)蒸煮區(qū)擠壓溫度超過（75±5）℃時，顆粒黏性較大，并且部分顆粒表面出現(xiàn)破裂汽孔，表觀形狀不好。由于蒸煮區(qū)（55±5）℃所需冷卻水比（60±5）℃所需的水要多，另外糊化度也相對較低，因此采用60℃±5）℃的蒸煮區(qū)溫度擠壓較好。

表5 擠壓機蒸煮區(qū)溫度對半濕性乳豬飼料品質(zhì)的影響

2.1.5 擠壓機螺桿轉(zhuǎn)速對半濕性乳豬飼料品質(zhì)影響

螺桿轉(zhuǎn)速影響擠壓機產(chǎn)量，同時影響物料同擠壓機之間的摩擦力及物料在機內(nèi)的保留時間等參數(shù)。在其他條件同2.1.1生產(chǎn)相同的前提下對通過60目的飼料進行擠壓，結(jié)果見表6。

由表6可知，轉(zhuǎn)速對半濕性飼料的糊化度與顆粒強度的影響規(guī)律不明顯，這可能同轉(zhuǎn)速改變時物料在機筒內(nèi)所受的剪切力、壓力的變化及轉(zhuǎn)速改變時喂料速度未變等復(fù)雜因素相關(guān)。從試驗結(jié)果看，300～400 r·min-1時效果較好。

表6 擠壓機螺桿轉(zhuǎn)速對顆粒品質(zhì)的影響

綜上生產(chǎn)試驗結(jié)果，生產(chǎn)原料粉碎60目篩，以原料含水量為30%，采用擠壓轉(zhuǎn)速在350 r·min-1，捏合區(qū)溫度控制在125～135℃，蒸煮區(qū)溫度控制在55～65℃，能使最終擠壓顆粒的糊化度在75%～85%，半濕性乳豬飼料強度達到180～235 g，飼料形狀也較好。

2.2 不同防霉劑對半濕性飼料防霉效果的影響

飼料的安全水分＜12%，對于高水分的半濕性飼料，若要應(yīng)用于實際生產(chǎn)，防霉是一個必須解決的首要問題，為了探討合理的化學(xué)防霉效果，生產(chǎn)在上述加工的條件下對飼料進行添加不同防霉劑的防霉效果試驗。采用常用的10種防霉劑,按表7所示各防霉劑的允許最大量添加到飼料原料中進行擠壓試驗，擠壓后的顆粒樣品放在封口袋里，并在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，并觀察其在第3、5和7天的發(fā)霉情況，結(jié)果見表8和表9。

表7 防霉劑的使用范圍以及抑菌種類

表8 不同防霉劑對半濕性飼料防霉效果的影響

由表8可知，只有雙乙酸鈉，苯甲酸和苯甲酸鈉添加到飼料中擠壓后培養(yǎng)，在7 d后沒有發(fā)霉。而其它防霉劑均在7 d內(nèi)變質(zhì)。

由表9可知，表觀試驗和微生物試驗證明有相似之處，雙乙酸鈉的防霉效果高于山梨酸鉀。試驗還發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)3～4 d的菌落數(shù)與5～7 d的基本相同。

表9 雙乙酸鈉和山梨酸鉀3 d和5 d的微生物含量 cfu·g-1

在上述不同防霉劑防霉效果研究的基礎(chǔ)上，選用雙乙酸鈉為主的復(fù)合防霉劑在規(guī)定使用量的基礎(chǔ)上對半濕性乳豬飼料進行防霉效果試驗，并用空白來做對比，結(jié)果見表10。

表10 防霉劑不同用量對防霉效果的影響

由表10可知，復(fù)合防霉劑Ⅰ～Ⅲ的效果較好。綜合成本考慮，選用復(fù)合防霉劑Ⅰ。

3 結(jié) 論

該技術(shù)通過對半濕性乳豬飼料生產(chǎn)的加工工藝研究，解決了項目的技術(shù)難點，即選擇合適的原料、防霉劑和配方，確定原料粉碎粒度、成品含水量、擠壓轉(zhuǎn)速、捏合區(qū)溫度、蒸煮區(qū)溫度等工藝參數(shù)，并對擠壓顆粒的糊化度、飼料強度等加工質(zhì)量指標(biāo)進行檢測控制。明確了混合技術(shù)條件、擠壓膨化條件對品質(zhì)的影響；開發(fā)半濕性乳豬飼料產(chǎn)品保質(zhì)技術(shù)，確定防腐劑使用量與方法、包裝材料等，確保飼料的微生物安全，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)顆粒和粉狀乳豬飼料相比，半濕性飼料是一種結(jié)合乳豬生理特點的新型飼料，具有適口性好，衛(wèi)生及易于乳豬消化等優(yōu)點，飼料相對利用率高，具有較好的飼養(yǎng)效果，浪費少，更有利于改善養(yǎng)殖環(huán)境，提高生產(chǎn)效益，是一種有利于保護生態(tài)環(huán)境的高效飼料。