张 亮 杨在宾 杨维仁 姜淑贞 张桂国 董冬华 郭艺璇
(山东农业大学动物科技学院,泰安 271018)
粉碎是饲料加工过程中最重要的环节之一。但是关于粉碎粒度与养分利用率的研究较少,并且有些研究相互矛盾。一般来说,饲料的粉碎粒度较小,能增大饲料的表面积和与消化酶的接触机会,从而提高营养物质的利用率[1-4],但是 Nir[5]却发现玉米粉碎粒度从525 μm增加到897 μm,提高了肉鸡的养分利用率。还有Amerah等[6]发现,粗粉碎的小麦有利于消化酶与底物的接触,因此提高了小麦型日粮的AME。这些矛盾结果的出现,与饲料的料型有重要的联系。颗粒饲料在目前肉鸡养殖中的应用非常普遍。制粒可以打破细胞壁的屏障作用,释放营养物质,促进淀粉的凝胶化、消除热敏性抗营养因子的不利影响,从而提高家禽对日粮的营养价值[7-9]。本研究旨在探讨制粒和物料粉碎粒度对肉鸡养分利用率的影响。
1.1 试验动物与设计
选择体重基本一致的健康10日龄(250±6)g和30日龄(2 100±50)g AA肉仔鸡各144只(公母各半),随机分成8个处理,每个处理6个重复,每个重复3只鸡。试验采用粉料和颗粒饲料2种形态料型,设置 4 个粉碎粒度梯度:378、430、516、590 μm,采用全收粪法,分别进行2次代谢试验,测定肉小鸡和肉大鸡日粮的养分利用率。同时,每次代谢试验分别另有相同来源鸡18只,用于内源粪尿的收集。日粮配方见表1。
表1 日粮配方及营养成份
1.2 试验设备
SFSP56×40锤片式粉碎机、SZLH420D环模颗粒制粒机:江苏正昌。
1.3 日粮配制
采用锤片式粉碎机(主电机功率37 kW,产量为5~6 t/h),采用 4 种不同的粉碎机筛片(1.0、1.5、2.0、2.5 mm),粉碎大宗原料(玉米、小麦、豆粕)。用相应原料,按照试验配方,配制生产成粉状饲料,测定出相应的粉料几何平均粒径(geometric mean diameter,GMD)分别为 378、430、516、590 μm。在此基础上,制作颗粒饲料。
颗粒饲料采用环模颗粒制粒机制作。环模孔径为3.00 mm,压缩比为1∶10。制粒温度为80℃,测试点紧靠调制器出口处,为调制器上面的温度表读数。详细制粒参数见表2。
表2 制粒系统具体参数
1.4 饲养管理
试验开始前2周清洗、消毒试验器具,并对鸡舍进行高锰酸钾、甲醛混合熏蒸消毒2~3 d。试验开始后24 h光照,自由饮水,自动控湿控温,通风。
1.5 样品收集与制备
试验采用传统全收粪法,试验期间肉鸡自由采食。
试验期为10 d,其中预饲期7 d,试验期3 d。并在笼子下面安装可替换的不锈钢收粪板。试验期间准确记录进食量和排粪尿量。其中用于收集内源排泄物的内源组18只试验鸡在同样的饲养条件下禁食24 h后,继续禁食48 h,并收集排泄物。
将收粪板上的羽毛、饲料等杂物清理干净后,以重复组为单位收全部集粪尿于已称重的样品瓶中,并标记好;另取鲜粪(实际取样质量的10%)于小样本瓶中,加10%硫酸10 mL固氮,以避免粪中氨氮损失,标记好,用于粗蛋白的测定。所有样品放在-20℃冰箱中冷冻贮存以备试验结束后称重。试验结束后,将样品解冻后在烘箱中以65℃烘干至恒重,室温回潮24 h,制成风干样称重,并粉碎至40目后装入样品瓶中编号,供常规成分测定。
1.6 样本分析
所有样品分析在山东农业大学动物营养研究所进行。采取饲料样品和粪样并进行化学分析。并进行干物质(DM)、有机物质(OM)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(CA)和总能(GE)的测定。测定方法采用国际标准方法(AOAC,1990)。
1.7 计算
1.7.1 DM、OM、CP 和 GE 的表观消化率(AD)和真实消化率(TD)用下式计算:
AD=[(E1-E2)/E1]×100%
TD=[(E1-E2+E3)/E1]×100%
式中:E1=营养成分(DM、OM、CP,mg)和总能(kcal)进食量;E2=相应营养成分(DM、OM、CP,mg)和总能(kcal)排泄物中排出量;E3=相应营养成分(DM、OM、CP,mg)和总能(kcal)内源排泄物中排出量。
表观代谢能(AME)和真实代谢能(TME)(干物质基础)用下式计算:
AME(kcal/kg)=(E4-E5)/E7
TME(kcal/kg)=(E4-E5+E6)/E7
式中:E4=平均每只鸡食入的总能/kcal;E5=平均每只鸡排泄物中的总能/kcal;E6=平均每只鸡内源排泄物中的总能/kcal;E7=平均每只鸡干物质的进食量/kg。
1.7.2 数据采用SAS 8.0软件进行统计分析,试验组之间的差异采用One-way ANOVA进行方差分析,用Duncan's Multiple Range Test进行多重比较。进行GLM线性回归分析,显著水平为P<0.05。
肉小鸡(18~21 d商品肉鸡)日粮不同粉碎粒度和制粒前后养分利用率的比较研究见表3和表4。由表3和表4可知,粉料CP的表观利用率和DM,OM,CP和GE真实代谢率和TME均显著高于颗粒料(P <0.05)。对粉料来说:430、516、590 μm 组的DM、OM、GE的表观和真实养分利用率、AME和TME均显著高于 378 μm 组(P <0.05);516 μm 和 590 μm组CP的表观和真实利用率显著高于378和430 μm组(P<0.05)。对颗粒饲料来说:378 μm 组 DM和GE的表观和真实利用率、AME和TME显著高于590 μm组(P<0.05),其他各粒度处理组之间差异不显著(P >0.05);378 μm 和430 μm 组 OM 的表观和真实利用率显著高于516 μm和590 μm组(P<0.05);378 μm组CP的表观和真实利用率显著高于430、516、590 μm 组(P <0.05)。随着物料颗粒直径的提高,无论是粉料还是颗粒料,肉鸡的表观和真实养分利用率、能值均呈线性变化(P<0.05)。
对肉小鸡养分利用率随着粒度增加进行了线性回归(见表5和表6)。从线性模型可以看出:对粉料来说:肉小鸡DM、OM、CP、GE的表观和真实利用率、AME和TME值与粉碎粒度之间均呈线性正相关(P <0.05)。对颗粒料来说:DM、OM、CP、GE 的表观和真实利用率、AME和TME值与粉碎粒度之间均呈线性负相关(P <0.05)。
肉大鸡(38~41 d商品肉鸡)日粮不同粉碎粒度和制粒前后养分利用率的比较研究见表7和表8。由表7和表8可知:颗粒饲料DM、OM、CP、GE的表观和真实利用率、AME和TME均显著高于粉料(P<0.05)。对颗粒饲料和粉料来说,养分利用率与粒度变化之间不存在线性和二次相关关系(P>0.05),同时 378、430、516、590 μm 的粉碎粒度对肉大鸡 DM、OM、CP、GE的表观和真实利用率、AME和TME的影响差异不显著(P>0.05)。
以上分析结果表明:肉鸡18~21日龄时,粉料的养分和能量利用率高于颗粒饲料,饲喂粉料时,养分利用率随粉碎粒度(378、430、516、590 μm)的增大而线性增大(P<0.05),饲喂颗粒料时,养分利用率随粉碎粒度的增大反而线性降低(P<0.05)。2种料型对粒度变化出现了相反的效应。肉鸡38~41日龄时,颗粒饲料养分和能量的利用率高于粉料,不同粉碎粒度不再影响肉大鸡日粮的养分利用率(P>0.05)。
表3 不同饲料形态和粉碎粒度对肉小鸡养分和能量表观利用率的影响
表4 不同饲料形态和粉碎粒度对肉小鸡养分和能量真实利用率的影响
表5 表观养分利用率(y)随粒度变化(x)的线性回归分析
表6 真实养分利用率(y)随粒度变化(x)的线性回归分析
表7 不同饲料类型和粉碎粒度对肉大鸡养分和能量表观利用率的影响
表8 不同饲料类型和粉碎粒度对肉大鸡养分和能量真实利用率的影响
3.1 颗粒与粉料
大量研究证实,制粒过程的蒸汽调制,能促进淀粉的糊化和蛋白质的变性,同时打破植物的细胞壁,使糊粉层细胞中的营养物质释放出来,提高饲料的养分利用率[10-15],进而提高家禽对日粮的利用率。本研究采用全收粪法的自由采食研究了不同粉碎粒度下(378、430、516、590 μm)颗粒饲料与粉料的养分利用率。试验发现,对于18~21日龄的肉小鸡,粉料的养分利用率要高于颗粒饲料,这可能与颗粒饲料和粉料通过消化道的时间差异有关。有人报道颗粒饲料在动物消化道中的通过速度快于粉料[16],这就减少了消化吸收的时间[17],降低动物的养分利用率[16]。同时由于日龄较小,肉小鸡的消化道发育不完善,更加剧了这种效应。对于38~41 d肉大鸡对颗粒饲料的利用率要高于粉料,这可能与此时肉鸡的消化道发育已完善有关,颗粒饲料的作用得以发挥出来。
综上所述,肉鸡18~21日龄时,粉料的养分和能量利用率高于颗粒饲料,肉鸡38~41日龄时,颗粒饲料养分和能量的利用率高于粉料。
3.2 粉碎粒度
饲料粉碎粒度的大小与营养物质的消化利用有直接关系。通常粉碎粒度越小,与消化酶的接触面积越大,养分消化率越高[2,18]。但是也有报道,饲料结构影响饲料通过胃肠道的速率,粉料中较细颗粒比中等或偏粗颗粒粉料较快通过肌胃到小肠,因此大原料颗粒在上消化道消化的速率要比小粒度颗粒慢一些[4,19],这就增加了消化吸收的时间,加强了胃肠道的蠕动和消化液的分泌,促进了饲料的消化吸收[4,17,20]。本研究发现对于肉小鸡粉料,随着粉碎粒度的增大,养分和能量利用率逐渐增大,其机理可能与此有关。对于颗粒料组,随着粉碎粒度的增大,动物的养分和能量利用率逐渐降低。这可能是因为较小粉碎粒度增大了与蒸汽接触的面积,提高了饲料的调制效果,使颗粒饲料的制粒效果得以发挥。对于肉大鸡,本研究发现粉料和颗粒饲料中饲料粉碎粒度均不影响动物的养分和能量的利用率。这可能是因为代谢试验期间动物的日龄较大(38~41 d),其消化系统已发育完善,所以粉碎粒度没有影响饲料的营养价值。还有本研究中所设置粒度的范围较小(378、430、516、590 μm),粒度差异不明显又降低了粒度的影响程度。
由此可见,对肉小鸡来说,饲喂粉料时,养分利用率随粉碎粒度(378、430、516、590 μm)的增大而线性增大,饲喂颗粒料时,养分利用率随粉碎粒度的增大反而线性降低。2种料型对粒度变化出现了相反的效应。不同粉碎粒度不再影响肉大鸡日粮的养分利用率。
4.1 肉鸡18~21日龄时,粉料的养分和能量利用率高于颗粒饲料,肉鸡38~41日龄时,颗粒饲料养分和能量的利用率高于粉料。
4.2 对肉小鸡来说,饲喂粉料时,养分利用率随粉碎粒度(378、430、516、590 μm)的增大而线性增大,饲喂颗粒料时,养分利用率随粉碎粒度的增大反而线性降低。2种料型对粒度变化出现了相反的效应。不同粉碎粒度不再影响肉大鸡日粮的养分利用率。
4.3 总体来说,料型和肉鸡日龄会影响原料粉碎粒度对养分利用率的作用。
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