不同淀粉糊化度水平的教槽料對(duì)乳豬體外消化率的影響

■彭君建 張貴陽(yáng) 周春景 喬艷娜 徐登科 徐國(guó)安

（1.江蘇牧羊控股有限公司，江蘇揚(yáng)州225009；2.國(guó)家飼料加工裝備工程技術(shù)研究中心，江蘇揚(yáng)州225009；3.江蘇長(zhǎng)榮化工設(shè)備有限公司，江蘇揚(yáng)州225009）

隨著我國(guó)生豬養(yǎng)殖水平的提高，乳豬斷奶日齡日益縮短。乳豬營(yíng)養(yǎng)缺乏促進(jìn)了教槽料的開發(fā)與推廣應(yīng)用，而優(yōu)質(zhì)的教槽料應(yīng)結(jié)合乳豬消化系統(tǒng)發(fā)育不完善、消化能力差、免疫系統(tǒng)不健全、抗病力差、生長(zhǎng)速度快、營(yíng)養(yǎng)要求高的生理特點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)，從根本上解決仔豬腹瀉、斷奶應(yīng)激等斷奶綜合癥的問(wèn)題，讓乳豬平穩(wěn)地渡過(guò)斷奶關(guān)，避免各種應(yīng)激。

飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可以用其可消化性衡量，一般用干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸等的消化率來(lái)衡量動(dòng)物對(duì)飼料的消化率。研究飼料消化率的方法有體內(nèi)法和體外法。體外消化模擬技術(shù)是通過(guò)模擬動(dòng)物消化生理特點(diǎn)，采用與動(dòng)物體內(nèi)相近的消化環(huán)境和消化酶系，在體外評(píng)定飼料消化吸收的一種方法。隨著研究者對(duì)動(dòng)物消化生理研究的不斷深入和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，體外消化模擬技術(shù)也日益成熟。大量試驗(yàn)研究表明，通過(guò)體外消化模擬技術(shù)所獲得的飼料養(yǎng)分消化率與其體內(nèi)養(yǎng)分消化率之間存在顯著相關(guān)，可以預(yù)測(cè)飼料養(yǎng)分消化率，體外模擬裝置設(shè)計(jì)越合理，對(duì)飼料評(píng)價(jià)越準(zhǔn)確。體外消化模擬技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：試驗(yàn)條件可控，干擾因素少，結(jié)果的重現(xiàn)性較好，試驗(yàn)時(shí)間短，成本低。但體外消化模擬技術(shù)是處于非生理狀態(tài)下的儀器檢測(cè)，其結(jié)果的準(zhǔn)確性需要通過(guò)體內(nèi)試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

本試驗(yàn)利用全膨化低溫制粒乳豬教槽料加工工藝，在配方不變的情況下，進(jìn)行以下方面的試驗(yàn)：通過(guò)工藝系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，得到不同加工水平的樣品，通過(guò)體外模擬消化技術(shù)，研究全膨化低溫制粒工藝參數(shù)對(duì)飼料顆粒的干物質(zhì)、粗蛋白、能量消化率的影響，進(jìn)而分析膨化工段在乳豬教槽料生產(chǎn)中的作用。

1 材料與設(shè)備

1.1 全膨化低溫制粒工藝教槽料加工工藝

“全膨化低溫制粒工藝”是目前最新應(yīng)用的一種乳豬教槽料加工工藝，工藝流程見圖1所示。“全膨化低溫制粒工藝”乳豬教槽料加工工藝由原料接收及初清工段、一次粉碎工段、一次配料混合工段、擠壓膨化工段、二次粉碎工段、二次配料混合工段、低溫調(diào)質(zhì)制粒工段、打包工段等工段及輔助系統(tǒng)組成。

圖1 全膨化低溫制粒工藝流程

為研究調(diào)質(zhì)水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)調(diào)質(zhì)、膨化后飼料營(yíng)養(yǎng)特性的影響，得到不同水平的樣品，分別在一次混合時(shí)往混合機(jī)中添加0%、2%、4%的水分，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整保質(zhì)器變頻器的頻率，得到不同調(diào)質(zhì)時(shí)間水平下不同水分水平的樣品，試驗(yàn)過(guò)程中將混合后的物料作為對(duì)照樣品，分別對(duì)不同水分含量、不同調(diào)質(zhì)時(shí)間的調(diào)質(zhì)后、膨化后的樣品進(jìn)行取樣，并測(cè)定水分、淀粉糊化度。然后將糊化度水平較好的兩份樣品進(jìn)行仿生消化率數(shù)據(jù)測(cè)試。

1.2 主機(jī)設(shè)備

粉碎機(jī)，型號(hào)為SFSP66×100D；調(diào)質(zhì)器，型號(hào)為MUTZ600JCJ+STZL80+MUTZ600JCJ 組合調(diào)質(zhì)系統(tǒng)；膨化機(jī)，型號(hào)為SXPS200畜禽料膨化機(jī)；制粒機(jī)，型號(hào)為K15制粒機(jī)，上述機(jī)器由江蘇牧羊控股有限公司。

1.3 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在河南新佑飼料有限公司進(jìn)行樣品及數(shù)據(jù)的采集。

1.4 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)采用的飼料配方原料組成見表1所示。

表1 全膨化基礎(chǔ)料配方

2 主要檢測(cè)方法

2.1 水分測(cè)試方法

水分按GB 6435—86執(zhí)行。

2.2 淀粉糊化度測(cè)試方法

按照GB/T24445—2009 執(zhí)行,飼料中淀粉糊化度的測(cè)定采用美國(guó)大豆協(xié)會(huì)熊易強(qiáng)法，樣品糊化度由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所進(jìn)行檢測(cè)。

2.3 體外消化率測(cè)試方法

采用單胃動(dòng)物仿生消化系統(tǒng)（SDS-2），樣品由青島蔚藍(lán)生物股份有限公司飼料酶產(chǎn)品部進(jìn)行檢測(cè)。豬飼料酶水解物能值的測(cè)試原理：在系統(tǒng)總結(jié)生長(zhǎng)豬消化道主要消化酶變異規(guī)律的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出模擬杜×長(zhǎng)×大三元雜交生長(zhǎng)豬在典型飼糧條件下的酶譜與水解環(huán)境，開發(fā)了可全自動(dòng)模擬豬體內(nèi)消化過(guò)程的單胃動(dòng)物仿生消化系統(tǒng)（SDS-2）。在39 ℃和磷酸鹽緩沖系統(tǒng)中，飼料在單胃動(dòng)物仿生消化系統(tǒng)完成模擬30 kg 生長(zhǎng)豬的體內(nèi)消化過(guò)程，水解產(chǎn)物通過(guò)截留分子量為14 000 Da的透析袋分離后，將袋內(nèi)物質(zhì)干燥、脫脂，測(cè)定殘?jiān)目偰芎?。同時(shí)，測(cè)定試樣的粗蛋白質(zhì)含量，以計(jì)算粗蛋白質(zhì)的消化率。

3 結(jié)果與討論

采集的樣品分別寄給中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所、青島蔚藍(lán)生物股份有限公司飼料酶產(chǎn)品部，分別進(jìn)行淀粉糊化度及體外消化率的檢測(cè)。樣品測(cè)試完成，并通過(guò)SAS軟件對(duì)樣品數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。

3.1 不同加工工藝、水分和調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)飼料淀粉糊化度的影響

淀粉糊化作用是飼料加工過(guò)程中重要的物理化學(xué)特性變化過(guò)程，淀粉糊化度是指淀粉中糊化淀粉與全部淀粉量之比的百分?jǐn)?shù)，是評(píng)價(jià)顆粒飼料加工質(zhì)量的重要指標(biāo)，直接影響畜禽吸收利用飼料中能量物質(zhì)的效率，進(jìn)而影響飼料的轉(zhuǎn)化效率和畜禽生長(zhǎng)狀態(tài)。不同加工工藝、水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)糊化度水平的影響見表2。

表2 不同加工工藝、水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)淀粉糊化度的影響

通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到以下結(jié)論：

①膨化后的飼料淀粉糊化度顯著高于調(diào)質(zhì)后的飼料淀粉糊化度；

②添加4%水分處理組的飼料淀粉糊化度高于添加2%水分處理組，但兩者之間的差異不顯著，而添加4%水分處理組的飼料淀粉糊化度顯著高于未加水處理組；

③不同調(diào)質(zhì)時(shí)間處理組之間的飼料淀粉糊化度均沒(méi)有顯著差異，調(diào)質(zhì)時(shí)間230 s 處理組的飼料淀粉糊化度最高；

④調(diào)質(zhì)時(shí)間與水分添加量對(duì)飼料淀粉糊化度的影響之間不存在交互作用。

3.2 不同加工工藝、水分和調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)飼料粗蛋白質(zhì)消化率的影響

蛋白質(zhì)是細(xì)胞的重要組成成分，在生命過(guò)程中起著重要的作用,涉及動(dòng)物代謝的大部分與生命攸關(guān)的化學(xué)反應(yīng),蛋白質(zhì)具有構(gòu)成和合成新的組織、維持和提供必需氨基酸、參與物質(zhì)的組織代謝、增強(qiáng)抵抗力和提供能量等重要生理功能。目前主要以蛋白質(zhì)含量和必需氨基酸模式評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而忽視對(duì)消化率的研究。蛋白質(zhì)消化率是指從蛋白質(zhì)中吸收的氮占攝入氮的比值并反映其被分解和吸收的程度，消化率越高越易被吸收利用。不同工藝、調(diào)質(zhì)水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)粗蛋白消化率的影響見表3。

表3 不同工藝、水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)粗蛋白消化率的影響

①膨化后飼料的粗蛋白消化率顯著高于調(diào)質(zhì)后的飼料粗蛋白消化率；

②添加2%水分處理組的飼料粗蛋白消化率高于不加水處理組，但兩者之間的差異不顯著，而添加2%水分處理組和未加水處理組的飼料粗蛋白消化率均顯著高于添加4%水分處理組；

③調(diào)質(zhì)時(shí)間127 s 處理組的粗蛋白消化率顯著高于調(diào)質(zhì)時(shí)間230 s處理組；

④調(diào)質(zhì)時(shí)間與水分添加量對(duì)飼料粗蛋白消化率的影響之間不存在交互作用。

3.3 不同加工工藝、水分和調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)飼料干物質(zhì)消化率的影響

干物質(zhì)消化率指飼料中被動(dòng)物消化吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與食入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的百分比。不同加工工藝、水分和調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)飼料干物質(zhì)消化率的影響見表4。

表4 不同工藝、水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)干物質(zhì)消化率的影響

①膨化后飼料的干物質(zhì)消化率顯著高于調(diào)質(zhì)后的飼料干物質(zhì)消化率；

②未添加水處理組和添加2%水分處理組的飼料干物質(zhì)消化率之間無(wú)顯著性差異，但均顯著高于添加4%水分處理組；

③調(diào)質(zhì)時(shí)間127 s 處理組的干物質(zhì)消化率高于調(diào)質(zhì)時(shí)間230 s 處理組，但兩者之者差異不顯著(P＞0.05)；

④調(diào)質(zhì)時(shí)間與水分添加量對(duì)飼料干物質(zhì)消化率的影響之間存在一定的交互作用。

3.4 不同加工工藝、水分和調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)飼料能量消化率的影響

能量是飼料營(yíng)養(yǎng)成分的重要組成部分，動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要或營(yíng)養(yǎng)供給均以能量為基礎(chǔ)表示。不同加工方式對(duì)于能量消化率提升差異較大，在同樣能值的情況下，能量消化率高，乳仔豬就會(huì)獲得更多的凈能，生長(zhǎng)速度也會(huì)較快。不同工藝、調(diào)質(zhì)水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)能量消化率的影響見表5。

表5 不同工藝、水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)能量消化率的影響

①膨化后飼料的能量消化率顯著高于調(diào)質(zhì)后的飼料能量消化率；

②添加2%水分處理組的飼料能量消化率高于不加水處理組，但兩者之間的差異不顯著，而添加2%水分處理組飼料能量消化率均顯著高于添加4%水分處理組；

③不同調(diào)質(zhì)時(shí)間處理組的能量消化率之間無(wú)顯著差異；

④調(diào)質(zhì)時(shí)間與水分添加量對(duì)飼料能量消化率的影響之間存在一定的交互作用。

3.5 不同加工工藝、水分和調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)飼料體外消化能的影響

能量是飼料營(yíng)養(yǎng)成分的重要組成部分，動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要或營(yíng)養(yǎng)供給均以能量為基礎(chǔ)表示。豬飼料能值評(píng)估用的最多的是消化能和代謝能體系。消化能是飼料可消化養(yǎng)分所含的能量，本試驗(yàn)過(guò)程中用體外消化能反應(yīng)在代謝過(guò)程中能量被利用的差異。不同工藝、水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)體外消化能的影響見表6。

表6 不同工藝、水分、調(diào)質(zhì)時(shí)間對(duì)體外消化能的影響

①膨化后飼料的體外消化能顯著高于調(diào)質(zhì)后的飼料體外消化能；

②添加2%水分處理組的飼料體外消化能顯著高于未添加水處理組，且未添加水處理組的體外消化能顯著高于添加4%水分處理組；

③調(diào)質(zhì)時(shí)間127 s 處理組的體外消化能顯著高于調(diào)質(zhì)時(shí)間230 s處理組；

④調(diào)質(zhì)時(shí)間與水分添加量對(duì)飼料體外消化能的影響之間存在一定的交互作用。

3.6 飼料淀粉糊化度與消化率相關(guān)性分析

表7 淀粉糊化度與飼料消化率相關(guān)性

飼料的淀粉糊化度與飼料的粗蛋白質(zhì)消化率和能量消化率之間存在一定的正相關(guān)性，即隨著飼料淀粉糊化度的升高，飼料的粗蛋白質(zhì)消化率和能量消化率會(huì)在一定程度上隨之升高。

4 總結(jié)

①全膨化低溫制粒工藝用于生產(chǎn)乳豬教槽料，工段設(shè)計(jì)合理，每個(gè)工段對(duì)于物料粗蛋白消化率、干物質(zhì)消化率、能量消化率以及體外消化能四個(gè)方面的數(shù)據(jù)提升都有顯著效果，因此使用該工藝進(jìn)行乳豬教槽料生產(chǎn)，通過(guò)工藝參數(shù)調(diào)整，可以達(dá)到提升乳豬教槽料消化率的目的。

②加水2%～4%的情況下調(diào)質(zhì)時(shí)間127 s 工藝參數(shù)最佳，其中調(diào)質(zhì)后的水分平均為17.28%～19.73%。因此在全膨化低溫制粒工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮在一次混合時(shí)增加水添加裝置，根據(jù)不同季節(jié)物料水分的不同，合理調(diào)整調(diào)質(zhì)后的水分。同時(shí)在調(diào)質(zhì)器配置時(shí)，調(diào)質(zhì)系統(tǒng)應(yīng)至少滿足127 s 調(diào)質(zhì)時(shí)間，同時(shí)保質(zhì)器變頻，以便對(duì)調(diào)質(zhì)器時(shí)間和調(diào)質(zhì)水分進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，通過(guò)現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析，在膨化工段糊化度水平應(yīng)控制45%～50%的水平，對(duì)乳豬教槽料的消化率有非常好的飼喂效果。

③膨化機(jī)在提升淀粉糊化度水平、蛋白消化率、干物質(zhì)消化率、能量消化率、體外消化能方面作用顯著，其中糊化度水平提升20%～30%，蛋白消化率方面較混合后樣品蛋白消化率提高8.2%，干物質(zhì)消化率提升7.2%，能量消化率提升7.16%，體外消化率提升9.2%，提升效果非常顯著，因此在全膨化低溫制粒教保料生產(chǎn)工藝中，膨化機(jī)對(duì)于提高教槽料品質(zhì)方面的作用至關(guān)重要。

本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了全膨化低溫制粒工藝在教保料生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中對(duì)顆粒成品質(zhì)量的顯著提升效果，但隨著客戶對(duì)配方營(yíng)養(yǎng)、成分損失、飼料清潔、安全等方面的關(guān)注度日益增加，作為設(shè)備供應(yīng)商后期會(huì)持續(xù)對(duì)工藝和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和研究，希望通過(guò)工藝和設(shè)備的持續(xù)優(yōu)化，開發(fā)出優(yōu)質(zhì)高效的工藝及設(shè)備以推動(dòng)乳豬教槽料加工水平的繼續(xù)提升。