趙仲茜 馮宇哲 劉書杰 張曉衛(wèi) 王萬(wàn)邦

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，糖蜜尿素營(yíng)養(yǎng)舔塊廣泛用于60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，被農(nóng)民們親切地稱為“牛羊的巧克力”[1－2]。我國(guó)自20世紀(jì)80年代末開始研制和應(yīng)用牛羊復(fù)合營(yíng)養(yǎng)舔塊,多年來(lái),我國(guó)畜牧工作者進(jìn)行了大量的有關(guān)營(yíng)養(yǎng)舔塊生產(chǎn)工藝設(shè)備和飼喂奶牛、肉牛、綿羊、水牛等方面的試驗(yàn),取得了不少新的進(jìn)展[3]。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織也曾把舔塊技術(shù)作為向全世界發(fā)展中國(guó)家推廣的五種技術(shù)范例之一。舔塊作為反芻動(dòng)物廉價(jià)的補(bǔ)充飼料取得了良好效果。

隨著我國(guó)牛羊飼養(yǎng)數(shù)量逐年增加，營(yíng)養(yǎng)舔塊的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，其成型配方及質(zhì)量參數(shù)深入研究也受到了重視。本試驗(yàn)旨在對(duì)糖蜜尿素營(yíng)養(yǎng)舔塊的成型及質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行研究，以保證高質(zhì)量營(yíng)養(yǎng)舔塊在高原反芻家畜生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用與推廣。

1 材料和方法

1.1 原料、設(shè)備及工藝流程

1.1.1 試驗(yàn)原料

糖蜜、尿素、食鹽、玉米粉、菜籽粕、麥麩、石粉、膨潤(rùn)土、水泥、預(yù)混料（主要為微量元素和復(fù)合維生素）。

1.1.2 儀器設(shè)備

舔塊壓制使用南通鍛壓設(shè)備有限公司YQ 32-315G四柱液壓機(jī)，公稱力為3 150 kN。硬度測(cè)定使用深圳市新三思材料檢測(cè)有限公司生產(chǎn)的微機(jī)電液伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。

1.1.3 工藝流程

原料粉碎→稱量→攪拌、混勻→添加糖蜜→攪拌、混勻→加壓、成型→固化→包裝。

壓制過(guò)程中保壓時(shí)間為1 s，成品舔塊為圓柱形，直徑為20 cm，重量為5 kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及測(cè)定指標(biāo)

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)4個(gè)試驗(yàn)，采用完全隨機(jī)化因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理設(shè)有3個(gè)重復(fù)樣。舔塊基礎(chǔ)配方參照美國(guó)NRC(1996)肉牛營(yíng)養(yǎng)需要和《青海省牛、羊營(yíng)養(yǎng)舔塊企業(yè)為標(biāo)準(zhǔn)》而制定?；A(chǔ)配方為：糖蜜20%，尿素8%，食鹽10%，玉米粉 14%，菜籽粕6%，麥麩 6%，石粉3%,固化劑30%（膨潤(rùn)土、水泥），預(yù)混料3%。

試驗(yàn)一：在不同壓強(qiáng)條件下，壓制基礎(chǔ)配方的營(yíng)養(yǎng)舔塊,24 h后觀測(cè)相關(guān)指標(biāo),分析不同壓強(qiáng)條件對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊成型及質(zhì)量參數(shù)的影響，進(jìn)而確定舔塊壓制時(shí)的適宜壓強(qiáng)。壓強(qiáng)大小設(shè)定為2、3、4 MPa三個(gè)水平。

試驗(yàn)二：在試驗(yàn)一確定的適宜成型壓強(qiáng)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行不同固化時(shí)間對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊質(zhì)量參數(shù)的影響研究。

試驗(yàn)三：進(jìn)行不同固化劑組成對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊成型及質(zhì)量參數(shù)的影響研究。設(shè)定30%的固化劑中膨潤(rùn)土和水泥的添加比為0和30%、5%和25%、10%和20%、15%和15%、20%和10%、25%和5%、30%和 0。

試驗(yàn)四：進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)舔塊中糖蜜、麥麩、尿素不同添加水平對(duì)其成型及質(zhì)量參數(shù)的影響研究。本試驗(yàn)中當(dāng)一個(gè)組分添加水平發(fā)生改變時(shí)，其變化幅度（減小量或增加量）平均分配到其他各組分的添加水平上。設(shè)定糖蜜添加水平為18%、20%、22%；麥麩添加水平為4%、6%、8%；尿素添加水平為 5%、10%、15%。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)及方法[4]

將壓制成塊的舔塊脫模后，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，在室溫下固化一定的時(shí)間，準(zhǔn)確稱重（g）、測(cè)定舔塊高度（cm）和直徑（cm）。

舔塊密度（g/cm3）=某時(shí)間點(diǎn)質(zhì)量（g）/同一時(shí)間點(diǎn)體積（cm3）；

舔塊膨脹率(%)=(膨脹后直徑-成型時(shí)直徑)/成型時(shí)直徑；

舔塊硬度用抗破碎強(qiáng)度(kg/cm3)表示。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)在不同的時(shí)間點(diǎn)用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)做舔塊抗破碎試驗(yàn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS9.0軟件中的單因素方差分析及Duncan's多重比較法進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 壓強(qiáng)大小對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊成型及質(zhì)量參數(shù)的影響（見表 1）

表1 壓強(qiáng)大小對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊成型及質(zhì)量參數(shù)的影響

由表1可以看出，隨壓強(qiáng)的增大，硬度逐漸下降，裂紋也逐漸增多。裂紋可能是舔塊配方中谷物籽實(shí)、餅粕類成分經(jīng)過(guò)高壓力擠壓,出模迅速膨脹的結(jié)果。壓強(qiáng)在2 MPa時(shí),舔塊成型效果最好,硬度最大，由此將2 MPa壓強(qiáng)確定為整個(gè)試驗(yàn)期壓制舔塊的壓強(qiáng)。

2.2 固化時(shí)間對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊質(zhì)量參數(shù)的影響（見表2）

表2 固化時(shí)間對(duì)舔塊密度、膨脹率的影響

由表2中結(jié)果可知,固化時(shí)間對(duì)壓制后舔塊的硬度、密度、膨脹率都有顯著影響(P＜0.05)。隨固化時(shí)間的延長(zhǎng),硬度逐漸上升，到144 h后,舔塊硬度趨于恒定。24 h后,舔塊硬度略微下降,可能是舔塊在此期間膨脹所導(dǎo)致的,48 h后,硬度持續(xù)上升,可能是舔塊中某些成分之間起了化學(xué)作用。隨固化時(shí)間的延長(zhǎng),舔塊直徑增加,膨脹率有所提高(P＜0.05),固化72 h后,密度和膨脹率出現(xiàn)小的波動(dòng),此現(xiàn)象與參木有(2004)的研究結(jié)果相吻合,原因可能與舔塊水分蒸發(fā)散失導(dǎo)致體積縮小有關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果表明在此基礎(chǔ)配方和壓強(qiáng)條件下,舔塊適宜固化時(shí)間為72～96 h。

2.3 固化劑組成對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊成型及質(zhì)量參數(shù)的影響（見表 3）

由表3可以看出，舔塊硬度隨固化劑添加水平不同，硬度呈現(xiàn)二次曲線趨勢(shì)，膨潤(rùn)土水平為20%時(shí)，硬度最大，同時(shí)膨潤(rùn)土含量高于20%時(shí)，舔塊出現(xiàn)裂紋，說(shuō)明膨潤(rùn)土的添加量存在 “閾值”，本試驗(yàn)中閾值為20%。隨著膨潤(rùn)土水平的提高，密度逐漸下降。膨脹度也呈現(xiàn)二次曲線趨勢(shì)。參木有[5]報(bào)道，與膨潤(rùn)土添加水平為5%的舔塊相比，膨潤(rùn)土添加水平為10%和15%的舔塊直徑和厚度、膨脹度均顯著下降(P＜0.01)。本試驗(yàn)與其報(bào)道基本一致。膨潤(rùn)土不僅含有十幾種動(dòng)植物需要的常量元素和微量元素，還可以起到“分子篩”的作用，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)發(fā)育。

表3 固化劑組成對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊質(zhì)量參數(shù)的影響

2.4 糖蜜、麥麩、尿素添加水平對(duì)營(yíng)養(yǎng)舔塊成型及質(zhì)量參數(shù)的影響(見表4、表5、表6)

表4 糖蜜添加水平對(duì)舔塊質(zhì)量參數(shù)的影響

由表4可知，隨糖蜜添加量的增加，舔塊硬度、密度逐漸增加（P＜0.05），膨脹度逐漸減?。≒＜0.05）。說(shuō)明糖蜜的添加量可以控制舔塊的硬度及膨脹率。雖然糖蜜添加量為22%時(shí)，硬度最大，膨脹度最小，但是由于糖蜜含量高，發(fā)生模具粘結(jié)現(xiàn)象，造成生產(chǎn)不便，所以舔塊最佳糖蜜添加量為20%，此結(jié)果與李海利試驗(yàn)結(jié)果一致。但有報(bào)道[6]糖蜜添加水平為50%時(shí)舔塊依舊可以成型，由于糖蜜過(guò)多，粘性大，生產(chǎn)不便等原因，本試驗(yàn)并未做更高添加水平的糖蜜試驗(yàn)。

表5 麥麩添加水平對(duì)舔塊質(zhì)量參數(shù)的影響

由表5可以看出，舔塊硬度、密度與麥麩的添加量呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），膨脹度則呈正相關(guān)（P＜0.05）。麥麩添加水平為4%時(shí)，舔塊表面光滑，無(wú)裂紋，當(dāng)麥麩水平為6%和8%時(shí)，舔塊出現(xiàn)裂紋，并且膨脹度加大，影響舔塊質(zhì)量。李海力[7]研究表明，營(yíng)養(yǎng)舔塊中麥麩最大添加量不能超過(guò)4%，否則會(huì)出現(xiàn)裂紋，與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。

表6 尿素添加水平對(duì)舔塊質(zhì)量參數(shù)的影響

由表6可知，尿素添加量在5%和10%時(shí)，營(yíng)養(yǎng)舔塊硬度表現(xiàn)為差異不顯著（P＞0.05），但與尿素添加量15%均表現(xiàn)為差異顯著（P＜0.05），尿素添加水平越高，舔塊成型時(shí)粘性越大，容易粘結(jié)模具，且舔塊易返潮，固化時(shí)間長(zhǎng)。尿素添加水平越高舔塊密度越大、直徑膨脹度越小，且膨脹度越大營(yíng)養(yǎng)舔塊越易產(chǎn)生裂紋。所以確定尿素最適添加量為10%。

3 小結(jié)

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，制做糖蜜尿素營(yíng)養(yǎng)舔塊時(shí)，適宜的壓強(qiáng)大小為2 MPa，適宜的固化時(shí)間為72～96 h，且營(yíng)養(yǎng)舔塊固化劑組成中膨潤(rùn)土與水泥比例為20%∶10%時(shí)效果最好。

營(yíng)養(yǎng)舔塊的成型及質(zhì)量還受其組分中糖蜜、麥麩、尿素等因素的影響，通過(guò)本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，糖蜜尿素營(yíng)養(yǎng)舔塊中糖蜜、麥麩、尿素、固化劑的適宜添加水平分別為20%、4%、10%、30%時(shí)，營(yíng)養(yǎng)舔塊的成型及質(zhì)量均表現(xiàn)為良好，即其配方為：糖蜜20%，尿素10%，食鹽10%，玉米粉14%，菜籽粕6%，麥麩4%，石粉3%，固化劑30%（膨潤(rùn)土20%、水泥10%），預(yù)混料3%。