米 雁，朱琳娜 譯自《Animal Feed Science和Technology》№181（2013）∶1～14潘雪男 ?！×_靜如 制圖表

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高粱型日糧中提高豬和家禽生產(chǎn)性能的方法

米 雁*，朱琳娜 譯自《Animal Feed Science和Technology》№181（2013）∶1～14潘雪男 校羅靜如 制圖表

高粱是一種可供食用和飼用的谷物；高粱型日糧通常用作反芻動(dòng)物、豬和家禽的飼料。高粱在動(dòng)物日糧中主要用作能量飼料，其能量來(lái)自所含有的淀粉。然而，高粱所含能量的利用效率差異較大，這不利于動(dòng)物生產(chǎn)。高粱中的淀粉顆粒被高粱醇溶蛋白體包裹著，二者又被嵌入高粱胚乳中的谷蛋白基質(zhì)中。高粱胚乳中蛋白-淀粉的互作可能會(huì)限制淀粉的水解和利用率。因此，高粱中的蛋白質(zhì)/氨基酸消化率通常較其他谷物的低。高粱醇溶蛋白在高粱蛋白質(zhì)組分中占很大的比重，它很難被動(dòng)物消化，且缺乏一些必需氨基酸，尤其賴氨酸。高粱中酚類化合物和植酸鹽含量比其他谷物的高，它們通過直接或間接結(jié)合蛋白質(zhì)和淀粉來(lái)影響消化。正如在本綜合中所考慮的那樣，為提高豬和家禽對(duì)高粱的利用率，研究人員已經(jīng)對(duì)多種飼料加工技術(shù)進(jìn)行了評(píng)估。帶有堅(jiān)硬胚乳的高粱品種由于對(duì)昆蟲有抗性和產(chǎn)量高，在育種方案中也越來(lái)越多地受到歡迎。研磨后高粱顆粒大小的減小程度和均勻性對(duì)豬和家禽的生長(zhǎng)性能有極其重要的作用。高粱極易受熱液加工的影響，這種工藝將會(huì)顯著減低高粱蛋白的體外胃蛋白酶的消化率。因此，進(jìn)行加熱和加濕的蒸汽制粒、蒸汽壓片和濕式擠壓，會(huì)在高粱中產(chǎn)生有害的物理-化學(xué)變化，如在高粱醇溶蛋白中形成二硫鍵。干式擠壓法（加工過程中通過摩擦產(chǎn)熱）在無(wú)須添加水分的情況下，通過淀粉的糊化并破壞高粱的結(jié)構(gòu)可以提高淀粉的消化率。將還原劑與水熱工藝結(jié)合起來(lái)，可以通過裂解二硫鍵或阻止二硫鍵的形成，來(lái)提高高粱蛋白質(zhì)的溶解性和消化率。在豬和家禽日糧中添加外源性酶，是一種可以提高單胃動(dòng)物生產(chǎn)性能的公認(rèn)方法；同時(shí)，由于高粱含有相對(duì)較高水平的植酸鹽，添加植酸降解酶——植酸酶顯得更為合理。包括輻射在內(nèi)的其他策略在提高高粱營(yíng)養(yǎng)利用率方面也有應(yīng)用前景。由于豬和家禽在胃腸道結(jié)構(gòu)和生理特征上的巨大差異，它們對(duì)以上的處理工藝會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)，尤其在谷物的顆粒大小方面。

高粱；豬；家禽；蒸汽制粒技術(shù)；顆粒大小

1 引言

以高粱為基礎(chǔ)日糧的豬和家禽，其生產(chǎn)性能也許比不上以玉米或其他谷物為基礎(chǔ)日糧的動(dòng)物的生產(chǎn)性能，一部分原因可能是因?yàn)楦吡缓锌s合的單寧（不過水解單寧在全球范圍內(nèi)越來(lái)越多的被用于動(dòng)物飼料），因此任何能夠提高以高粱為基礎(chǔ)日糧的豬和家禽生產(chǎn)性能的策略均是有益的。

高粱是一種更重要的谷物，它能夠在比適合玉米生長(zhǎng)的環(huán)境更干旱的地方種植，2011年全球高粱產(chǎn)量達(dá)6 300萬(wàn)t（Swick，2011）。高粱可以部分或有時(shí)甚至全部用做豬和家禽的基礎(chǔ)日糧（Kopinski和Willis，1996；Selle等，2010a）。和其他谷物一樣，高粱富含淀粉（約700g/kg），其蛋白質(zhì)含量為115g/kg～137g/kg；高粱的氮校正表觀代謝能為13.5 MJ/kg～17.7 MJ/kg（Hughes和Choct，1999）。Bryden等（2009a）報(bào)道，17個(gè)高粱樣品的粗蛋白含量為71g/kg～118g/kg，消化系數(shù)為0.69～0.84。因此，高粱已成為畜禽生產(chǎn)中潛在的能量來(lái)源。

雖然高粱的化學(xué)組成與玉米相似，但是高粱會(huì)引發(fā)家禽生產(chǎn)性能低下或不穩(wěn)定（Black等，2005；Bryden等，2009b）。高粱在單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)上的限制因素之一是其含有高粱醇溶蛋白，這種蛋白是高粱中主體類型的蛋白，占其所含總蛋白的544g/kg左右（Paulis和Wall，1979）。由于其溶解度低和具有特殊的物理結(jié)構(gòu)，醇溶蛋白消化率很低；另外，它的氨基酸組成不合理，因其缺乏多種必需氨基酸，尤其是賴氨酸（1.5g/kg蛋白質(zhì)，Mosse等，1988）。Duodu等（2003）報(bào)道，高粱蛋白消化率低的原因是由一系列外因（谷物結(jié)構(gòu)、多酚類化合物，植酸鹽和細(xì)胞壁組分）和內(nèi)因（二硫化物的交聯(lián)、醇溶蛋白的不溶性和蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)）導(dǎo)致的。

高粱谷物含很高濃度的植酸鹽或植酸（Doherty等，1982）。植酸除了能和礦物質(zhì)螯合外，還能和蛋白質(zhì)結(jié)合，形成二元復(fù)合體或三元復(fù)合體。此外，它還能通過淀粉顆粒相關(guān)的蛋白質(zhì)直接或間接地結(jié)合淀粉（Baldwin，2001；Oatway等，2001）。高粱胚乳中，淀粉顆粒被大量的醇溶蛋白包裹，二者再被嵌入谷蛋白基質(zhì)中。淀粉和蛋白質(zhì)的相互作用會(huì)阻礙淀粉的糊化和酶的水解作用（Rooney和Pflugfelder，1986）。由于植酸鹽、淀粉和蛋白質(zhì)之間存在相互作用，因此通過酶對(duì)植酸鹽進(jìn)行水解可能會(huì)有助于提高高粱中淀粉和蛋白質(zhì)的利用率。一些高粱品種含有具有明顯抗?fàn)I養(yǎng)作用的縮合單寧。然而，美國(guó)和澳大利亞等一些國(guó)家正在生產(chǎn)無(wú)單寧的高粱。

高粱的角質(zhì)胚乳含量為100g/kg～880g/kg（Cagampang和Kirleis，1984），質(zhì)地硬且含高比例角質(zhì)胚乳的高粱因比軟質(zhì)高粱具有更強(qiáng)的抗真菌感染和抗蟲害能力而被廣泛種植（Chandrashekar 和Mazhar，1999）。然而，高粱胚乳硬度越大，醇溶蛋白含量就越高（Chandrashekar和Kirleis，1988；Selle，2011）。而且，角質(zhì)胚乳中的淀粉顆粒被嵌在蛋白質(zhì)基質(zhì)中；相反，軟質(zhì)淀粉顆粒在粉狀胚乳中和紙片樣蛋白質(zhì)松散的聯(lián)結(jié)在一起（Palmer，1972；Hoseney等，1974）。Beta（2001）等報(bào)道，高粱胚乳質(zhì)地與淀粉糊化溫度有顯著的相關(guān)性，糊化溫度隨高粱籽粒硬度的增加而增加。Cagampang和Kirleis（1984）報(bào)道顯示，谷物硬質(zhì)胚乳含量由100g/kg上升到880g/kg時(shí)，直鏈淀粉含量由249g/kg增加到290g/kg。研磨處理（如錘子研磨）可在物理上減小谷物顆粒的粒度，破壞胚乳的結(jié)構(gòu)。

用于高粱的飼料加工技術(shù)在提高其作為動(dòng)物飼料原料的價(jià)值方面可能起著重要作用。但是，在加工過程中面臨的一個(gè)問題是高粱對(duì)濕熱的易損性（Selle等，2010b）。Hamaker等（1986）報(bào)道顯示，在濕熱處理后，高粱中蛋白質(zhì)的消化率平均下降20.2％（0.803降至0.641），不可消化蛋白質(zhì)主要為醇溶蛋白。共焦激光掃描顯微術(shù)研究證實(shí)，在高粱熱濕處理期間形成了二硫鍵；同時(shí)顯示，蛋白聯(lián)合體比未熱處理的高粱更緊密地嵌入蛋白基質(zhì)中（Choi等，2008，Ng'andwe等2008）。濕熱加工對(duì)高粱蛋白質(zhì)溶解性和消化率的負(fù)面影響已成為豬和家禽飼料生產(chǎn)商生產(chǎn)具有可接受顆粒完整性的高質(zhì)量高粱型日糧所面臨的挑戰(zhàn)。然而，大量的體外試驗(yàn)表明，還原劑（如亞硫酸氫鈉和巰基乙醇）能阻止高粱在濕熱加工期間在高粱蛋白質(zhì)中形成二硫鍵（Hamaker等，1987；Rom等，1992；Oria等，1995）。

高粱型日糧的加工方法主要包括研磨、蒸汽破碎、蒸汽制粒、膨化、擠壓和照射。大多數(shù)高粱型豬和家禽日糧可以在較高溫度下進(jìn)行蒸汽制料，以確保淀粉的糊化和顆粒質(zhì)量（Selle等，2010b）。各種因素，如顆粒大小、研磨后的均勻度、蒸汽制粒的溫度、膨化時(shí)是否進(jìn)行加濕等，均會(huì)影響成品飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

此外，盡管豬和家禽都是單胃動(dòng)物，但是它們對(duì)日糧處理的方法反應(yīng)也有差異。例如，家禽較喜食稍大顆粒甚至是完整顆粒的谷物，目的是為了促進(jìn)肌胃和小腸的發(fā)育；而豬較喜歡食用顆粒相對(duì)較小的飼料，因?yàn)槠湮改c道對(duì)飼料顆粒的破壞度有限（Healy等，1991；Amerah等，2007a）。為此，本綜述主要討論各種能夠提高采食高粱型日糧的豬和家禽生產(chǎn)性能的策略，如減小顆粒大小、蒸汽制粒、蒸汽破碎、擠壓、膨化和照射以及可用的飼料添加劑。

2　破碎高粱顆粒

生產(chǎn)豬和家禽飼料的第一步是粉碎谷物的顆粒，一般用錘式粉碎機(jī)或輥式磨粉機(jī)進(jìn)行磨碎。有些時(shí)候顆粒大小可能會(huì)影響豬和家禽的生產(chǎn)性能（Amerah等，2007d）。錘式粉碎法是指利用一系列高速運(yùn)轉(zhuǎn)的錘子將谷物飼料磨碎到能夠通過某一篩孔規(guī)格的篩子為止；而輥式磨粉法是一種通過強(qiáng)制谷物進(jìn)入一對(duì)或多對(duì)水平輥之間的縫隙，達(dá)到將顆粒磨碎的方法（Murphy和Harner，1990）。終產(chǎn)品的顆粒大小可以通過調(diào)整錘式粉碎機(jī)的篩子孔徑大小或輥式磨粉機(jī)的水平輥縫隙大小來(lái)改變。Svihus等（2004）指出，輥式磨粉法生產(chǎn)粒度在0.5mm以下（227g/kg相比279g/kg）和0.6mm以上（136g/kg相比170g/kg）的顆粒比例相比錘式粉碎法低，表明輥式磨粉機(jī)生產(chǎn)的顆粒比錘石粉碎機(jī)生產(chǎn)的顆粒在大小上更均勻。這一研究結(jié)果與Zhuge等（1990），Groesbeck等（2003）和Ngamnikom（2011）的一致。

雖然豬和家禽都是單胃動(dòng)物，但是由于它們的腸道結(jié)構(gòu)和功能存在差異，因此對(duì)飼料顆粒的大小所表現(xiàn)出的反應(yīng)不一樣。Svihus（2011）分析了日糧結(jié)構(gòu)對(duì)家禽肌胃功能和營(yíng)養(yǎng)利用率的影響。家禽的肌胃可以將粗糙的顆粒研磨到某一臨界大?。ㄐ∮?.1mm），以適合其自身消化，因此建議在家禽日糧中添加200g/kg～300g/kg的粒度大于1mm的粗顆粒，以便刺激家禽肌胃的發(fā)育。有關(guān)小麥和玉米顆粒大小或完整顆粒對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響已進(jìn)行了許多研究（Amerah等，2007c，d；Biggs和Parsons，2009），然而有關(guān)高粱的研究數(shù)據(jù)很少。雞有一個(gè)具有高效研磨功能的器官——肌胃，而豬沒有；因此，日糧中原料的顆粒大小對(duì)豬的影響遠(yuǎn)比對(duì)家禽的影響大。

Mahasukhonthachat等（2010b）*完成的一項(xiàng)體外試驗(yàn)表明，減小高粱顆粒大小能提高淀粉的消化率、水溶性/吸收指數(shù)，并可改變淀粉的糊化特性；而Al-Rabadi等（2009）進(jìn)行的體外研究認(rèn)為，平均顆粒大小由3.78mm減小至0.045mm，淀粉的消化率提高60％；在這些研究中，淀粉功能特性的改變可能是研磨使得谷物胚乳結(jié)構(gòu)更展開，增加了與酶作用的表面積。

Amerah等（2007b）在重新探討顆粒大小對(duì)家禽消化和生產(chǎn)性能的影響時(shí)強(qiáng)調(diào)，玉米或高粱型肉雞日糧的最適宜顆粒大小介于600 μm～800 μm之間，而顆粒大小對(duì)肉雞性能的影響甚至在制粒后可以觀察到。應(yīng)該注意的是，高粱的適宜顆粒大小受胚乳的影響，硬質(zhì)胚乳為300 μm，軟質(zhì)胚乳為500 μm。Cabrera（1992）研究了高粱顆粒硬度和顆粒大小對(duì)肉雞增重的交互影響，當(dāng)高粱谷粒大小由1 000 μm減小至300 μm時(shí)，飼喂硬質(zhì)高粱的肉雞7～21日齡的日增重提高了9.2％，而飼喂軟質(zhì)高粱的肉雞重減少了9.7％（圖1）。

該研究中胚乳質(zhì)地按照軟硬程度劃分為5個(gè)級(jí)別，1～3級(jí)表示為硬質(zhì)顆粒，4～5級(jí)為軟質(zhì)顆粒。高粱均有紅色果皮，但無(wú)單寧，所配制的飼料在65℃、模孔徑4.8mm下進(jìn)行蒸汽制粒，隨后粉碎。有趣的是，這二種高粱的組成相近，包括必需氨基酸、灰分和總能（Gross Energy，GE），不過軟質(zhì)高粱比硬質(zhì)高粱含有更多的粗蛋白（105g/kg比95g/kg）。高粱谷物顆粒大小和高粱質(zhì)地的交互作用研究表明，家禽日糧中高粱顆粒的最適大小因其質(zhì)地的硬度不同而不同。小顆粒通過增加與酶的接觸面積而提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率，然而減小顆粒大小不應(yīng)影響肉雞胃腸道的發(fā)育。根據(jù)圖1中列出的兩個(gè)回歸方程，飼喂硬質(zhì)高粱型和軟質(zhì)高粱型日糧的肉雞，在高粱顆粒大小為576 μm時(shí)應(yīng)該獲得相同的增重。

Healy等（1991）研究表明，相比玉米，高粱磨細(xì)后喂豬通常可提高其飼料轉(zhuǎn)化率。Feoli等（2007）發(fā)現(xiàn)，高粱經(jīng)過孔徑為4.0mm的篩子研磨后，相比用6.4mm孔徑的篩子，肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率可提高10.1％（1.52相比1.69）。以上研究均表明，高粱谷物經(jīng)過研磨后達(dá)到適宜的顆粒大小，具有和玉米相似的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。隨后，Rodgers等（2012）發(fā)現(xiàn)，高粱顆粒由錘式粉碎機(jī)研磨改為用輥式磨粉機(jī)研粉碎時(shí)，11～35日齡肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率提高了4％，這可能是輥式磨粉法使得飼料顆粒更均勻的原因?？傊?，這兩種加工方法所引起飼料轉(zhuǎn)化率的差異可能是淀粉和蛋白質(zhì)的消化率與葡萄糖和氨基酸的吸收之間不平衡的結(jié)果，最終會(huì)影響氮的保留和排出（Black等，2005）。

谷物顆粒大小和飼料形式（粉狀或顆粒狀）之間的關(guān)系比較復(fù)雜。粉狀日糧的原料顆粒大小不均勻會(huì)降低肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率，因?yàn)槠鋾?huì)花更多的時(shí)間和能量采食較大的顆粒（Nir等，1994），不過這可以用飼喂顆粒料或壓碎的顆粒料來(lái)克服。Nir等（1990）強(qiáng)調(diào)了粉狀日糧中高粱研磨后粗度的有益作用——采食量和日增重與飼料的粒度有積極的相關(guān)性，不過在這些處理間飼料利用率并沒有出現(xiàn)差異。

Nir等（1995）研究了飼料研磨加工方法和飼料形式對(duì)1～28日齡雛雞增重和采食量的交互影響。結(jié)果表明，錘式研磨的顆粒日糧比滾式粉碎的日糧效果更明顯，可能是因?yàn)檩伿侥シ鄯ㄉa(chǎn)的飼料顆粒直徑比錘式破碎的顆粒直徑大（1.413mm相比0.628mm），這與該研究中的肌胃相對(duì)重相一致，即輥式粉碎型日糧中較大的顆粒促進(jìn)了肌胃的發(fā)育。然而，在顆粒日糧中，原料顆粒越小，顆粒的質(zhì)量越好（硬度和完整性），同時(shí)可增加采食量和增重?？傊瑴p小高粱顆粒大小對(duì)提高家禽日糧中高粱的利用很關(guān)鍵，意味著破碎顆粒的直徑和均勻均很重要。

蒸汽制粒型日糧中原料顆粒大小的重要性可能不及其在飼料中那么重要（Amerah等，2007c）。然而，我們實(shí)驗(yàn)室完成的一個(gè)由三項(xiàng)試驗(yàn)組成的系列研究卻表明并非如此：白高粱通過孔徑大小分別設(shè)定為6.0mm、3.2mm和2.0mm的錘式粉碎機(jī)粉碎后（Selle等，2012），飼喂蒸汽制粒型日糧的肉雞生長(zhǎng)性能明顯受顆粒大小的影響（表1）。錘式粉碎機(jī)粉篩子孔徑與肉雞飼料利用率間存在二次效應(yīng)（P＜0.001），并表明用孔徑為3.73mm（圖2）的篩子粉碎白高粱要優(yōu)于蒸汽制粒型全價(jià)日糧。從理論上講，用孔徑3.73mm的錘式粉碎機(jī)產(chǎn)生的顆粒大小，會(huì)使這種高粱獲得最佳的飼料轉(zhuǎn)化率；但是，不同高粱品種間幾乎肯定存在差異，這取決于谷物的質(zhì)地。在此系列研究中，值得注意的是該日糧采用直徑4mm的鋼模進(jìn)行制粒。因此，蒸汽制粒過程將會(huì)影響粗糙粉碎的高粱顆粒大小。

有關(guān)高粱型日糧中高粱的粉碎技術(shù)和顆粒大小對(duì)產(chǎn)蛋母雞生產(chǎn)性能影響的研究報(bào)道比較少。Deaton等（1989）發(fā)現(xiàn)，在玉米型日糧中，由錘式粉碎（0.814mm～0.873mm）和輥式粉碎（1.343mm～1.501mm）產(chǎn)生的不同大小的顆粒對(duì)蛋雞的增重、產(chǎn)蛋量、飼料轉(zhuǎn)化率和蛋品質(zhì)沒有影響。而Cabrera等（1994a）報(bào)道，高粱型日糧的高粱顆粒由1.0mm減小到0.4mm，軟質(zhì)高粱組蛋雞的產(chǎn)蛋量增加7％，硬質(zhì)高粱組蛋雞的產(chǎn)蛋量增加3％；整體上，蛋重增加2％，飼料轉(zhuǎn)化率提高9％。在同一研究中，玉米型日糧中的玉米顆粒大小對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能沒有顯著影響。因此，可以得出蛋雞對(duì)高粱型日糧中高粱顆粒大小的反應(yīng)大于對(duì)玉米型飼料中玉米顆粒大小的反應(yīng)的結(jié)論。然而，還應(yīng)該指出的是，飼料原料顆粒大小下降會(huì)降低飼料生產(chǎn)效率，增加能量消耗，因此需要考慮額外增加的飼料生產(chǎn)成本。

高粱顆粒大小的減小對(duì)豬也很重要；然而，觀察到的結(jié)果與家禽上的完全不同。跟家禽相似的是，豬最適宜的谷物顆粒大小也取決于谷物的類型（Healy等，1994；Laurinen等，2000）、質(zhì)地（Healy等，1991）、飼喂系統(tǒng)（Choct等，2004）和動(dòng)物日齡（Ngoc等，2011）有 關(guān)。Guillou和Landeau（2000）在 對(duì)23篇論文進(jìn)行了綜述后，證明飼料顆粒大小每增加100 μm，生長(zhǎng)豬糞便中能量和氮的消化率分別降低0.6％和0.8％，料重比增加0.03％。增加高粱的粉碎細(xì)度可提高斷奶仔豬和生長(zhǎng)育肥豬的營(yíng)養(yǎng)消化率和飼料轉(zhuǎn)化率，原因可能在于增加了酶水解的作用面積（Carter，1996）。然而，顆粒大小低于400 μm時(shí)會(huì)增加動(dòng)物患胃潰瘍的風(fēng)險(xiǎn)（Morel，2005）。粉碎太細(xì)的高粱會(huì)降低生長(zhǎng)育肥豬回腸末端淀粉和蛋白質(zhì)的消化系數(shù)，并會(huì)破壞其營(yíng)養(yǎng)的平衡吸收（Owsley等，1981）。豬和家禽體內(nèi)淀粉和蛋白質(zhì)消化及吸收的協(xié)同性對(duì)蛋白的有效沉積很重要（Li等，2007；Yin等，2010；Drew等，2012）。

對(duì)比兩種減少飼料顆粒大小的加工方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，在配制豬日糧方面輥式磨粉法優(yōu)于錘式粉碎法。Thacker（2006）表示，雖然兩種加工方法不會(huì)影響豬的生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)，但是與錘式粉碎法相比，輥式磨粉法所消耗的能量更少，維持成本更低，噪音更小，生產(chǎn)的飼料顆粒大小更能精確控制。這一結(jié)果與早先一項(xiàng)研究結(jié)果相一致，該研究表明飼料顆粒大小的減小方法不會(huì)影響豬的生長(zhǎng)性能，但是用輥式磨粉法生產(chǎn)的飼料飼喂豬，能夠明顯提高日糧干物質(zhì)、氮和總能的表觀消化率，顯著降低豬糞便中干物質(zhì)和氮的排泄率（Wondra等，1993）。因此，飼料顆粒大小的均勻性對(duì)提高豬營(yíng)養(yǎng)消化率很關(guān)鍵。此外，Costa等（2007）表示，由細(xì)小顆粒引起的灰塵會(huì)降低豬舍內(nèi)部的空氣質(zhì)量，然而這可以通過采用最佳顆粒研磨粒度、適宜的飼喂配制方式和飼料顆粒質(zhì)量來(lái)消除。

綜上所述，雖然更小的飼料顆粒能提高豬的生產(chǎn)性能，但是額外增加的生產(chǎn)成本也應(yīng)該加以考慮。對(duì)輥式磨粉法而言，高粱顆粒大小由800 μm減小到400 μm，能耗將增加近30％，飼料生產(chǎn)量將降低63％（Cabrera等，1993）。同樣，如果利用錘式粉碎法，能耗將增加5.7倍，產(chǎn)量會(huì)降低75％（Cabrera等，1994b）。雖然二次錘式粉碎可能是一種獲得均勻顆粒的解決方案，然而合適的加工技術(shù)和再混合也非常重要。而且，較高飼料生產(chǎn)成本與較小顆粒大小之間的平衡受生長(zhǎng)豬較高的飼料轉(zhuǎn)化率影響。然而，不斷上漲的飼料原料價(jià)格會(huì)提高由飼料加工技術(shù)產(chǎn)生的任何益處的價(jià)值。

3　高粱型日糧的蒸汽制粒

由于顆粒完整性高的日糧能比粉料提供更多的優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)的豬和家禽日糧采用蒸汽制粒。正如Behnke（1996）所強(qiáng)調(diào)的那樣，這些優(yōu)點(diǎn)包括可降低飼料的浪費(fèi)、減少動(dòng)物采食的挑食性、降低飼料成分的分離性、殺滅致病菌、淀粉和蛋白質(zhì)的熱變質(zhì)處理以及提高日糧的適口性。重要的是，家禽會(huì)花費(fèi)更少的時(shí)間和能量采食顆粒飼料，因?yàn)轭w粒飼料能促進(jìn)動(dòng)物的采食，進(jìn)而可提高動(dòng)物的自主采食量（Jensen等，1962）。同粉狀飼料相比，顆粒飼料可持續(xù)提高豬（Medel等，2004；Lahaye等，2007）和家禽（Engberg等，2002；Svihus等，2004；Zang等，2009）的生產(chǎn)性能。Vanschoubroek等（1971）對(duì)117項(xiàng)有關(guān)顆粒飼料對(duì)豬生長(zhǎng)性能影響的試驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，即制粒能使豬生長(zhǎng)速度加快6.6％，飼料轉(zhuǎn)化率提高7.9％，采食量減少2.1％。

Cerrate和Waldroup（2010）對(duì)18項(xiàng)肉雞試驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)估，發(fā)現(xiàn)顆粒飼料使肉雞增重提高14.4％，采食量增加10.5％，飼料轉(zhuǎn)化率改善3.4％。顆粒飼料的制備包括混合、蒸汽調(diào)質(zhì)、制粒和冷卻。粉狀飼料通過由流入的蒸汽進(jìn)行加熱的調(diào)質(zhì)機(jī)，然后進(jìn)入一個(gè)擠壓機(jī)的內(nèi)膛，調(diào)質(zhì)后的粉狀料在壓力的作用下通過鋼模，最終產(chǎn)生成品——顆粒飼料。高粱淀粉的糊化溫度（68℃～78℃）通常高于玉米（62℃～72℃）和小麥（58℃～64℃）（Taylor 和Dewar，2001）。因此，它需要較高的蒸汽制粒溫度，以能夠達(dá)到足夠的糊化和完整的顆粒。然而，由于高粱對(duì)濕熱處理很敏感，且在熱液處理后很可能會(huì)形成二硫鍵，因此較高的蒸汽制粒溫度可能會(huì)破壞高粱的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，尤其是蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)（Taylor，2005）。

顆粒的完整度對(duì)顆粒飼料最大程度地發(fā)揮其有益作用非常重要，影響飼料顆粒品質(zhì)（硬度和保存的持久性）的主要因素有日糧的整體組分、谷物類型、顆粒大小、生產(chǎn)速度、加工模具的厚度、添加的結(jié)合劑和調(diào)質(zhì)溫度（Thomas和van der Poel，1996；Thomas等，1997，1998；Loar和 Corzo，2011）。制粒后淀粉的糊化度似乎較低，糊化范圍介于50g/kg～300g/kg。蒸汽制粒后淀粉的部分糊化對(duì)淀粉的消化沒有大的影響（Svihus和Zimonja，2011）。評(píng)價(jià)淀粉糊化度的其他方法有差示掃描量熱法、快速黏度分析法及其他的濕化學(xué)法，這些方法也許均會(huì)造成淀粉糊化的差異。

高粱對(duì)濕熱加工比較敏感，蒸汽制粒的高粱型日糧因提高了二硫鍵的水平而會(huì)部分降低蛋白的溶解度。Selle等（2012）報(bào)道，蒸汽制粒的高粱型肉雞日糧會(huì)增加二硫鍵（每33.88 μmol/g蛋白相比34.95 μmol/g蛋白），并會(huì)降低蛋白的溶解度（56.3％相比38.3％）。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，氮的保留率和蛋白質(zhì)的溶解度呈顯著的正相關(guān)（r=0.659；P＜0.001）。這表明，蒸汽制粒的高粱型日糧會(huì)降低蛋白質(zhì)的體外溶解度和氮的體內(nèi)保留率。

Selle等（待發(fā)表）當(dāng)將調(diào)質(zhì)溫度由70℃升高到80℃和90℃時(shí)，細(xì)磨（2mm）的肉雞高粱型日糧，小腸四個(gè)部位的淀粉消化系數(shù)呈線性提高，平均增加達(dá)8.7％（70℃時(shí)為0.766，90℃時(shí)為0.833）。同樣，氮（N）的平均消化系數(shù)提高11.7％（70℃時(shí)為0.666，90℃時(shí)為0.744）。有趣的是，淀粉和氮消化率的這種提高并沒有在肉雞生產(chǎn)性能上反映出來(lái)。然而，當(dāng)將粉碎粒度為3.2mm的高粱型日糧的制粒溫度從65℃提高到95℃時(shí)，淀粉消化率的改善并不顯著（Selle等，已接收）。這表明谷物顆粒大小和蒸汽制粒溫度對(duì)淀粉的消化率有交互影響。

恰恰相反的是，Abdollahi等（2010）研究表明，將蒸汽制粒溫度由60℃升高到90℃時(shí)，肉雞回腸淀粉和蛋白質(zhì)消化率分別降低2.5％和3.0％，此外，淀粉和蛋白質(zhì)消化率的降低并沒有顯著影響肉雞的增重和飼料轉(zhuǎn)化率。這些作者指出，采用90℃蒸汽制粒溫度從而導(dǎo)致較差的回腸蛋白質(zhì)消化率，可以用蒸汽制粒后形成了可以阻礙酶的二硫化物與蛋白質(zhì)的聚合體來(lái)解釋。這一結(jié)果得到了Selle等（2012）最新發(fā)現(xiàn)的支持，Selle等（2012）在研究中發(fā)現(xiàn)蒸汽制粒增加了高粱蛋白的二硫化物鍵。然而，高粱蛋白在肉雞日糧中的總蛋白含量上僅占很小的部分，加入日糧后會(huì)稀釋蒸汽制粒后高粱蛋白溶解率下降的不利影響。消化率的提高和生產(chǎn)性能之間缺乏相關(guān)性表明，在決定動(dòng)物的生產(chǎn)性能方面，淀粉和蛋白質(zhì)消化的動(dòng)力學(xué)較它們靜態(tài)的表觀消化率（包括回腸末端消化率）更為重要。的確，肉雞的生長(zhǎng)性能參數(shù)與淀粉和蛋白質(zhì)消化動(dòng)力學(xué)之間的相關(guān)性似乎高于與消化系數(shù)間的相關(guān)性。

未完待續(xù)

原題名：Strategies to enhance the performance of pigs and poultry on sorghumbased diets（英文）

原作者：Sonia Y.Liu、Peter H.Sellet和Aaron J.Cowieson

S816

C

1001-0769（2016）08-0060-06

米雁，朱琳娜，現(xiàn)就職于上海歐耐施生物技術(shù)有限公司，主要從事動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究和產(chǎn)品開發(fā)。