实验动物饲料硬度和粒度对饲料利用率的影响

寇红岩， 潘训彬， 闫立新， 刘跃昌， 苗玉涛（.华南师范大学生命科学学院 广东省水产健康安全养殖重点实验室生态与环境科学广东普通高校重点实验室， 广州 5063；2.广州市饲料研究所， 广州 50670； 3.广州市国龙科技有限公司， 广州50640）

实验动物饲料硬度和粒度对饲料利用率的影响

寇红岩1，2， 潘训彬1， 闫立新2，3， 刘跃昌2，3， 苗玉涛1
（1.华南师范大学生命科学学院 广东省水产健康安全养殖重点实验室生态与环境科学广东普通高校重点实验室， 广州 510631；
2.广州市饲料研究所， 广州 510670； 3.广州市国龙科技有限公司， 广州510640）

本文简述了饲料粒度和硬度对饲料生产和对实验动物的影响。适度的粉碎粒度可以有效控制生产成本，适当的饲料粒度和硬度可以提高实验动物对饲料的利用率。

饲料； 粒度； 硬度； 饲料利用率； 生产

1 饲料粒度

粉碎是通过撞击、剪切、研碎或其他方法来使物料颗粒变小的过程， 这是饲料搅拌制粒和接受其他处理所必需［1］。粉碎是饲料加工中的前处理环节， 可以有效提高实验动物对饲料的消化利用率。生产上，对于粉碎的程度用饲料的粒度表示。饲料粉碎粒度就是指饲料或原料样品的平均颗粒大小［2］。一般饲料中需粉碎的原料占配方比例的50%～80%， 粉碎工序的电耗占饲料厂生产车间总电耗的30%～70%［3］。因此， 饲料原料的粉碎程度可以有效地控制生产成本。饲料粒度测定一般采用筛选法进行测定。我国于1986年颁布的 GB6971-86“饲料粉碎机试验方法”中规定按该标准的附录B“饲料粗细度的筛分测定表示方法”进行测定和表示粉碎成品的粒度。

2 饲料硬度

饲料的硬度是其外观质量的重要指标之一，如何调控饲料的硬度进而提高动物饲养的效率是目前饲料生产企业和科研工作者正在积极探索的问题。小鼠天生具有啃噬的特性， 对饲料的耗损度相当大， 这是影响小鼠生产成本的最直接因素之一。颗粒硬度是清洁级大、小鼠颗粒饲料品质好坏的标准之一。不同的动物对颗粒饲料硬度要求不同， 啮齿类实验动物对颗粒硬度要求大， 其他实验动物对颗粒硬度要求小［4］。提高饲料的硬度能够显著地节约小鼠饲料的耗损，从而节约饲养成本。由于啮齿类动物， 如： 小鼠， 其牙齿终生生长，所以常常会啃咬饲料或笼具， 造成饲料的浪费， 提高了小鼠的饲养成本。因此，在小鼠饲料的生产上应要求其具有一定的硬度， 以便小鼠磨牙。在不影响小鼠生长的情况下，饲料硬度为9.50%时饲料的耗损量最低，显著低于饲料硬度为7.70%和8.3%的饲料组［5］。

颗粒饲料硬度的测定方法参考《饲料分析及饲料质量检测技术》［6］中所示方法。从每批饲料样品中，用四分法取20 g左右，从20 g饲料中选取大小长度一致，颗粒完整的饲料 10～20 粒，用谷物硬度计（GWJ-Ⅰ）按直径方向挤压破碎，读出数值，测定10～20粒，取平均值。

饲料的粉碎粒度直接决定饲料的硬度。原料粉碎粒度越细，在调质过程中淀粉越容易糊化，在颗粒料中的粘结作用越强，颗粒越不容易破碎，硬度越大。在实际生产中，应根据不同动物的生理习性和生产性能等对环状模具孔径的大小，粉碎粒度要求作适当的调整。在颗粒饲料生产过程中，影响颗粒饲料硬度的主要因素有：原料的粉碎粒度（粉碎粒度越小， 颗粒硬度越大）； 原料中淀粉含量（淀粉含量高， 颗粒硬度大）；饲料混合的均匀度（饲料混合不均， 不仅影响颗粒饲料营养价值， 同时也影响颗粒硬度）； 粉料含水量（含水量过高， 压制颗粒硬度差）。另外，制粒机器滚轮与压模圈之间间隙大小也可影响颗粒饲料硬度， 间隙小颗粒硬度大， 间隙大颗粒硬度小。成品饲料中含水量多少， 颗粒硬度也不同， 含水量大， 硬度差， 含水量过低（＜4 %）， 颗粒碎性大， 硬度也差［7］。

粉碎工艺中的重要指标是原料粉碎的粒度、粒度的均匀性、粉碎产量和加工电耗等。而粒度的均一性越好，则自动分级越少。但过度粉碎需要消耗过多的电能， 降低饲料厂的生产效率， 造成物料流动不畅， 甚至堵塞， 同时还会引起粉尘飞扬， 损害工作人员身体健康，导致动物呼吸道疾病和环境污染。饲料利用率低与其颗粒硬度和大小有关。鉴于粉碎过细功耗急剧上升， 生产率下降并且动物的增重效率不明显等原因， 所以粒度要求适中，一般猪饲料过3～3.5 mm筛，鸡饲料过4.0 mm筛［8］。

随着粉碎机筛孔孔径增大， 肉鸡颗粒料硬度有降低的趋势， 表明随原料粉碎粒度的降低， 后续工序制粒的生产率显著提高； 随粉碎机筛孔孔径增加，制粒单产耗电量显著提高， 并使原料粉碎粒度加大，颗粒饲料质量显著下降［9］。麸皮、棉粕、豆粕、玉米、菜粕5种原料分别进行粉碎试验，结果表明将同一种原料在不同筛孔下粉碎，吨粉碎电耗随筛孔直径的减小而增大［10］。

3 饲料粒度和饲料硬度对实验动物的影响

BALB/c 裸小鼠饲喂低硬度饲料时其利用率较低，饲料硬度在83.3～149.0 N，饲料利用随着饲料硬度升高而提高，当饲料硬度超过149.0 N后，饲料利用率变化不大［11］。饲料硬度过低，在采食过程中产生过多细屑造成浪费，饲料硬度过高，幼龄裸小鼠口腔肌肉力量不够大，难以采食足够饲料，影响其生长发育。综合考虑饲料利用率和动物发育因素，BALB/c 裸小鼠颗粒饲料硬度应在108～137 N为宜［11］。不同的饲料硬度对雄性小鼠血液生化指标的变化有显著影响［11］。

一般乳仔猪咀嚼能力强于生长育肥猪， 颗粒大小不影响仔猪生长速度。研究表明， 猪饲料适宜的粒度大小为： 仔猪离乳后为500 μm左右， 生长肥育猪为600 μm左右， 母猪为400～600 μm［12］。粉碎物的蛋白质体外消化率随粉碎物对数几何平均粒度的减小而增大， 并呈显著线性负相关［13］。动物采食时因咀嚼而造成的采集时间延长会影响动物休息和消化吸收， 增加采食能量消耗， 从而降低饲料利用率。

用主要营养成份相同， 但颗粒硬度和大小不同的饲料，饲喂实验小鼠14 d， 结果显示， 对幼小鼠生长发育未见明显影响，但利用率相差7.5%［14］。

肉鸡食用的小麦硬度与小麦粉的平均大小与饲料颗粒的保存期有关，硬质小麦的淀粉消化率要低于其他品种小麦的淀粉消化率。淀粉消化率与硬度呈负相关，硬度是影响肉仔鸡颗粒饲料中小麦的淀粉消化率的负影响因子［15］。研究表明，饲料颗粒硬度的增加会降低饲料的吸收，阻碍生长并进而降低饲料转化率［16，17］。研究表明： 饲料笼中有多至25%的可用颗粒饲料浪费［18］。

从实验动物实际的养殖状况来看，适宜的饲料硬度会促进实验小鼠的生长，硬度继续增加会降低浪费率和饲料成本［19］。随着日粮硬度梯度的增加， 实验小鼠无论雌雄， 其采食量、饲料耗损量均显著下降（P＜0.05），采食量与耗损量比值显著增加（P＜0.05）， 雄性实验小鼠总蛋白、球蛋白、天门冬氨酸转氨酶、血清胆固醇和血清钠含量显著增加（P＜0.05），而雌性实验小鼠血液生化指标变化不明显［7］。玉米、高粱颗粒粒径小时未能改善 7～28日龄肉鸡的生产性能，将粉碎粒度由1 000 μm降为400 μm时， 产蛋鸡产蛋率、蛋重及饲料转化率有所提高［20］。当饲料粉碎太细时， 可显著增加生长肥育猪胃肠角质化程度［21］。研究表明： 随粉碎粒度的减小， 仔猪粪便排出量降低， 饲料中干物质、蛋白质消化率以及增重、料肉比均以中粒度组（3 mm筛片组）为最好［22］。研究表明， 粒度与饲料组分之间还有交互效应， 将饲料粒度从1 000 μm降到500 μm时， 采食组分复杂饲料的肉鸡增重速度提高， 而对采食组分简单饲料的肉鸡影响较小［23］。 家禽采食量与饲料的粒度有关， 颗粒饲料或碎粒料可增加采食量。许多动物营养学者认为［24］， 大颗粒饲料能刺激胃肠蠕动、刺激消化液分泌、促进消化道发育，因而饲料粉碎粒度有增大的趋势。在对肉鸡的研究表明：粉碎粒度（378 μm、430 μm、516 μm、590 μm）范围内，粉碎粒度没有影响颗粒饲料的品质［7］。

离乳仔猪颗粒饲料的粒径从2.38 mm增加到3.97 mm时，饲料效率有改善的趋势［12］。物料的粉碎粒度对制粒工序、颗粒质量等都有较大的影响，同一种物料的粒径及粒度组成不同，制出的颗粒质量也会不同［25］。

影响饲料颗粒硬度的因素比较多，如： 饲料中的水分、淀粉、蛋白质、脂肪、粗纤维含量，原料的粒度及调质温度的高低，制粒后的冷却时间等加工工艺［26］。

饲料中的各种原料成分及辅料对饲料颗粒的硬度也产生影响。对大鼠饲料的研究表明，去除辅料样品制成的各剂量组颗粒饲料硬度，均低于未去除辅料样品制成的对照组和各剂量组颗粒饲料的硬度。可能是由于辅料中的蔗糖、可可粉、木糖醇等在制作颗粒饲料时，压缩产生的热量与水混合干透后增加了颗粒饲料的硬度［27］。研究表明：受试物辅料中某些成分会使颗粒饲料的硬度增加； 当颗粒饲料硬度≥（18.8±1.74） kg/cm2时，会影响初始体质量50～80 g 大鼠的进食，进而影响大鼠的体质量、食物利用率等指标； 颗粒饲料硬度≥20 kg/cm2时，会影响初始体质量100～130 g 大鼠的进食， 进而影响大鼠的体质量、食物利用率； 颗粒饲料硬度在9～16 kg/cm2， 对初始体质量50～80 g大鼠的进食、体质量、食物利用率等指标无明显影响［27］。

实验动物的饲料大多需要灭菌，高压蒸汽法灭菌法容易造成维生素和蛋白质的流失，60Co-γ射线辐照灭菌，蛋白质、维生素流失相对较少［27-29］，但对饲料硬度影响的研究未见报道。

4 小结

合理的饲料粒度和硬度对于提高饲料营养价值、节约饲料资源、节省饲料生产加工成本、 提高实验动物生产性能等具有促进作用［12］。因此在饲料生产中应该针对不同的实验动物品种和饲料原料，生产出符合实验动物生产、繁育要求的饲料粒度和硬度。

［1］ 周孟清， 王卫国.畜禽饲料粒度测定研究［J］.江西饲料，2006（1）：5-7.

［2］ 程宗佳.饲料生产的质量管理方法及试验参数对动物生产性能的影响（二）饲料粉碎粒度［J］.饲料工业， 2004（21）：29-31.

［3］ 庞声海， 饶应昌， 张华珍， 等.配合饲料机械［M ］.北京： 农业出版社， 1989：68-127.

［4］ 李小军， 张迎春.浅谈影响实验动物清洁级大小鼠饲料生产品质的因素［J］.重庆中草药研究， 2006 （1）：30-33.

［5］ 凌娟， 钟浩， 姚方， 等.不同饲料硬度对小鼠饲料耗损量及血液生化指标的影响［J］.饲料研究， 2013（2）：7-9.

［6］ 凌娟， 钟浩， 姚方， 等.饲料硬度对小鼠生长性能、饲料采食量和耗损量指标的影响［C］.扬州： 第十届中国实验动物科学年会论文集， 2012：434-438.

［7］ 张亮， 杨在宾， 杨维仁.制粒温度和粉碎粒度对颗粒饲料品质的影响［J］.饲料工业， 2013， 34（23）：25-29.

［8］ 刘学旭.加工、贮存因素对实验动物颗粒饲料质量的影响［J］.中国实验动物学杂志， 2002， 12（3）：174-175.

［9］ 熊先安， 宗力， 刘梅英.影响颗粒饲料颗粒质量的因素分析［J］.饲料研究， 1997， 7：23-25.

［10］ 王卫国， 卢萍， 付旺宁， 等.七种饲料原料粉碎粒度与蛋白质体外消化率及能耗的研究［C］.成都： 中国粮油学会第二届学术年会论文选集， 2002， 413-418.

［11］ 赵伟健， 黎雄才， 汪鹏丽， 等.饲料硬度对BALB/c 裸小鼠生长性能的影响［J］.实验动物学， 2014， 31（2）：49-51.

［12］ 周庆安， 姚军虎， 刘文刚， 等.粉碎工艺对饲料加工、 营养价值以及动物生产性能的影响［J］.西北农林科技大学学报， 2002， 30（6）：248-252.

［13］ 王卫国， 付旺宁， 黄吉新， 等.饲料粉碎粒度与能耗及蛋白质体外消化率的研究［J］.饲料工业， 2001， 22（10）：33-37.

［14］ 张庚伦.颗粒硬度和大小对饲料利用率的影响初步研究［J］.实验动物科学与管理， 1995， 12（4）：29-30.

［15］ CarréB， Muley N， Gomez J， et al.Soft wheat instead of hard wheat in pelleted diets results in high starch digestibility in broiler chickens［J］.Br Poul Sci， 2005， 46（1）：66-74.

［16］ Porter G， Lane-Petter W.Observations on autoclaved， fumigated and irradiated diets for breeding mice［J］.Br J Nutr，1965， 19：295-305.

［17］ Schmidt F.Vergleichsuntersuchungen mit pelletiertem Standardfutter verschiedener Zusammensetzung und Konsistenz an AB-Miiusen［J］.Archiv fur Tieremiihrung，1965， 15：321-325.

［18］ Ford DJ.Effect of autoclaving and physical structure of diets on their utilization by mice［J］.Lab Anim， 1977， 11（4）：235-239.

［19］ Ford DJ.Influence of diet pellet hardness and particle size on food utilization by mice， rats and hamsters［J］.Lab Anim，1977， 11（4）：241-246.

［20］ 周岩民.加工工艺过程对饲料养分及动物生产性能的影响［J］.饲料工业， 1999， 20（5）：36-39.

［21］ 李凯年译.日粮颗粒大小对猪胃溃疡的影响［J］.国外畜牧学： 饲料， 1998 （2）：45.

［22］ 王卫国.饲料粉碎粒度对营养价值、 动物生产性能的影响及粉碎成本的控制［J］.饲料工业， 1999， 20 （10）：9-13.

［23］ 陈于平， 丁利敏译.配方与原料粒度对畜禽生产性能的影响［J］.国外畜牧学： 饲料， 1998 （3）：5- 6.

［24］ Olaisen V， Nesse N， Volden H.Technical note：use of laser diffraction for particle size distribution measurement in duodenal digesta［J］.J Anim Sci， 2001， 79 （3）：761-765.

［25］ 陈道仁.饲料粉碎粒度对饲料品质的影响［J］.湖南饲料，2002 （2）：30-31.

［26］ 调质温度、冷却时间对饲料硬度的影响［J］.农业开发与装备， 2015.3：72.

［27］ 艾尔肯·塔西铁木尔， 徐晓辉， 王莹， 等.受试物不同硬度颗粒饲料对大鼠30天喂养试验的影响［J］.疾病预防控制通报， 2012， 27（3）：12-15.

［28］ 张采， 周正宇， 王禹斌， 等.60Co辐照饲料的试验研究［J］.上海实验动物科学， 2004， 24（4）：236-239.

［29］ 魏泓.医学实验动物学［M］.成都： 四川科学技术出版社.1998：139-144.

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

广东省科研基础条件建设项目（ 2013B030300041；2010B060500004； 2012B060300004；2012B060400005， 2012A061100008）； 广州市科研基础条件建设项目［穗科信字（2012）224-15号］

寇红岩（1982-）， 女， 博士生， 动物营养与饲料。E-mail： langfanghongyan@163.com

苗玉涛， 男， 从事水产动物营养研究。E-mail： 814830264@qq.com