王 鵬 ，楊秀娟 ，2，黃 偉 ，曹勝雄 ，范喜洋 ，陶 冶 ，黃艷芳 ，陶琳麗 ，2*，張 曦 ，2*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南昆明 650201；2.云南省動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，云南昆明650201；3.云南云嶺廣大峪口禽業(yè)有限公司，云南開遠(yuǎn) 661600；4.云南省飼料工業(yè)協(xié)會，云南昆明 650201）

對飼料各物料進(jìn)行粉碎加工處理，可以增大各物料的暴露面積，增大物料與消化酶的接觸面積（俞國喬等宋吉勝，1999），提高畜禽對飼料營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收及利用率 （Goodband等，2002），降低消化道疾病的發(fā)生（饒應(yīng)昌，1994），同時還可以改善和提高配料、混合、制粒等工藝階段的品質(zhì)和效率，提高蛋雞養(yǎng)殖廠的經(jīng)濟效益。

蛋雞通過嗅覺及口腔內(nèi)的味蕾不能辨別飼料的適口程度，但蛋雞可以通過其喙部存在的物理性傳感器對配合飼料中各物料的粒度和硬度選擇性采食。翟少偉等（2002）研究表明，谷物尤其是玉米對產(chǎn)蛋雞營養(yǎng)及生產(chǎn)具有重要意義。目前通過試驗對蛋雞配合飼料中各物料粉碎粒度進(jìn)行調(diào)整，在生產(chǎn)性能、養(yǎng)分吸收利用及消化道組織形態(tài)等方面得到了很好的效果。張春蘭等（2010）以玉米-豆粕型日糧飼喂38周齡羅曼粉殼蛋雞，日糧中玉米粒度分別為 1001.70、824.97、671.56 μm。試驗結(jié)果表明，隨玉米粒度的減小蛋雞采食量、產(chǎn)蛋率、蛋黃比極顯著降低；甘悅寧等（2014）選取35周齡產(chǎn)蛋高峰期略陽烏雞，隨機分為4組，每組玉米粉碎粒度的質(zhì)量幾何平均粒徑依次為736.07、865.11、962.09、974.83 μm， 研究 結(jié) 果表明，蛋雞在產(chǎn)蛋高峰期除蛋清高度、蛋黃顏色和哈氏單位與玉米粉碎粒度無顯著性差異外，其他蛋品質(zhì)、各生產(chǎn)性能指標(biāo)均以 962.09 μm組最優(yōu)。

飼料顆粒大小也影響消化道及其他器官的發(fā)育，特別是十二指腸的發(fā)育（高天權(quán)，2007）。隨著玉米粒度的增加，十二指腸隱窩深度降低，腸絨毛和絨毛高/隱窩深增大，十二指腸壁厚和腺胃壁厚增加（劉蓓一等，2008）。 Nir等（1994）認(rèn)為，大顆粒飼料能增加肌胃內(nèi)消化酶的停留時間，增加食糜和消化酶相互接觸的機會，提高能量利用率與營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。我國國家標(biāo)準(zhǔn)中對蛋雞配合飼料粒度規(guī)定為全部通過7 mm的編織篩，這只是對配合飼料中各物料的最大粉碎粒度進(jìn)行了控制，無法避免所造成的物料過粉現(xiàn)象，導(dǎo)致粉碎失控。研究表明物料粉碎粒度過細(xì)，對腸胃蠕動刺激不足，可導(dǎo)致肌胃萎縮、腸道食糜pH降低、細(xì)菌發(fā)酵增強、揮發(fā)性脂肪酸量增加，影響雞的食欲，生產(chǎn)性能下降。物料粉碎過細(xì)在飼喂過程中的微塵容易引起畜禽呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)障礙等疾病。因此在飼料加工過程中我們要根據(jù)不同的飼養(yǎng)動物來確定飼料各物料的最佳粉碎粒度，提高畜禽的生產(chǎn)性能（胡文琴等，2004），增加經(jīng)濟效益。

目前最常用的粉碎加工工藝為錘片數(shù)量一定，使用不同型號的篩片進(jìn)行各物料的粉碎，在粉碎過程中篩片孔徑只是對大顆粒部分進(jìn)行控制，無法杜絕小顆粒部分在整個過程中的占比。本試驗通過采用不同錘片數(shù)量對云南玉米進(jìn)行粉碎加工，并結(jié)合圖像處理和分析軟件（張燕鳴等，2016）對云南玉米粉碎粒度及其分布進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器及材料 BT-2900動態(tài)圖像顆粒分析系統(tǒng)（丹東百特儀器有限公司），錘片粉碎機（SFSP66×80，配套動力 90 kw）；電子秤（ALH，深圳市博佳衡器電子有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 儀器的標(biāo)定、檢測參數(shù)設(shè)置 BT-2900動態(tài)圖像顆粒分析系統(tǒng)使用前要通過顯微鏡專用標(biāo)準(zhǔn)刻度尺對每個像素尺寸進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)顆粒圖像面積所占像素的大小計算顆粒的大小，以μm為單位，測試范圍為30～10000 μm。檢測參數(shù)設(shè)置為拍攝15萬張顆粒圖片。

1.2.2 樣品采集與測定 將含水量為10%的玉米分別采用18、22、36片錘片，篩片孔徑統(tǒng)一為8 mm的粉碎機進(jìn)行粉碎，分級篩為4 mm，分別取篩分以后的玉米成品和未經(jīng)過篩分的玉米半成品。玉米成品采用BT-2900動態(tài)圖像顆粒分析系統(tǒng)測定粒度大小與粒度分布，每個樣品測三次。未經(jīng)過篩分的玉米半成品，過4 mm和2.8 mm分級篩，稱重，計算篩上物含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理 玉米粒度根據(jù)國標(biāo)《飼料飼料粉碎機試驗方法》（GB6971-86）計算重量幾何平均直徑dgw及重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差Sgw，數(shù)據(jù)采用Spss17.0進(jìn)行單因素方差分析，數(shù)據(jù)采用 “平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

式中：di為第 i層篩孔尺寸，μm；di+1為比 i層篩大一號的篩孔尺寸，μm；為第 i層篩上物的幾何平均直徑，μm（；Wi為第 i層篩上物重，g；W 為粉體試樣重量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種錘片數(shù)量粉碎條件下玉米粒度分析由表1可以看出，3種數(shù)量錘片對玉米重量幾何平均粒徑及重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差差異顯著，18片錘片粉碎的重量幾何平均粒徑和重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差顯著高于22片和36片。結(jié)果表明，在本試驗條件下，隨著錘片數(shù)量的增加，玉米的重量幾何平均粒徑和重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差減小。由表2可以看出，4 mm和2.8 mm的篩上物隨著錘片數(shù)量的增加而減少。形成上述結(jié)果的原因可能為錘片數(shù)量增多，在粉碎過程中單位時間內(nèi)對玉米的打擊次數(shù)增多，重量幾何平均粒徑減小，造成過度粉碎。

表1 不同數(shù)量的錘片對玉米成品的dgw和Sgw的影響 μm

2.2 三種錘片數(shù)量粉碎條件下玉米粒度分布由圖1可以看出，采用18片錘片粉碎的玉米粒度及其粒度分布曲線基本服從正態(tài)分布。其中72.72%的玉米顆粒粒徑分布在300～1700 μm，有9.14%的玉米顆粒粒徑分布在小于300 μm，18.14%的玉米顆粒粒徑分布在大于3350 μm的范圍內(nèi)。

表2 不同數(shù)量的錘片粉碎的玉米半成品篩分結(jié)果%

圖1 18片錘片粉碎的玉米粒度及粒度分布

由圖2可以看出，采用22片錘片粉碎的玉米粒度及粒度分布曲線服從正態(tài)分布，與采用18片錘片粉碎的玉米粒度分布相比大顆粒范圍內(nèi)的玉米占比要小，其中300～1700 μm的占比最多為79.07%，小于 300 μm的占比為 9.44%，大于1700μm的占比為11.49%。其中93.94%的玉米顆粒粒徑分布為212～3350 μm，只有6.06%的玉米顆粒粒徑分布在小于212 μm大于3350 μm的范圍內(nèi)。

圖2 22片錘片粉碎的玉米粒度及粒度分布

由圖3可以看出，采用36片錘片粉碎的玉米粒度及其粒度分布曲線服從正態(tài)分布，與采用22片錘片粉碎的玉米粒度相比大顆粒范圍內(nèi)的玉米占比要小，其中300～1700 μm的占比最多達(dá)到85.52%，大于1700μm的占比為4.53%，小于300μm的占比為9.95%。其中94.28%的玉米顆粒粒徑分布在212～2360 μm，只有4.51%的玉米顆粒粒徑分布在小于212 μm，而沒有玉米粒度分布在大于3350 μm的范圍內(nèi)。

圖3 36片錘片粉碎的玉米粒度及粒度分布

由表3得出，三種數(shù)量的錘片粉碎后的玉米粒度集中分布在 300 ～ 1700 μm；1 ～ 300 μm 的玉米顆粒，采用36片錘片粉碎的玉米含量多于采用18片和22片錘片粉碎的玉米顆粒；1700～4750 μm的玉米顆粒，采用36片錘片粉碎的玉米少于采用18片和22片錘片粉碎的玉米顆粒；600～1700 μm的玉米顆粒，36片錘片粉碎的玉米分布比較集中。

表3 三種不同錘片數(shù)量粉碎的玉米粒度分布%

2.3 三種錘片數(shù)量粉碎條件下玉米形態(tài)分析

由圖4、5、6可以看出，三種不同數(shù)量錘片所粉碎出來的顆粒成像都為不規(guī)則形狀。

圖4 18片錘片粉碎的玉米粒度圖片

由圖7、8、9可以看出，通過三種不同錘片數(shù)量粉碎出的玉米顆粒在100～500 μm的顆粒形態(tài)差異較大，顆粒長徑比為1～9，絕大部分的玉米顆粒長徑比小于3，也就是說錘片粉碎機粉碎出的玉米形態(tài)基本相似，使用同一臺錘片式粉碎機不同錘片數(shù)量粉碎出來的玉米粒度基本保持一致，只是隨著錘片數(shù)量的不同，所占比例有所不同。

圖5 22片錘片粉碎的玉米粒度圖片

圖6 36片錘片粉碎的玉米粒度圖片

圖7 18片錘片粉碎的玉米散點圖（長徑比）

圖8 22片錘片粉碎的玉米散點圖（長徑比）

圖9 36片錘片粉碎的玉米散點圖（長徑比）

3 討論

本試驗從玉米粉碎粒度的重量幾何平均粒徑、重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差、不同分樣篩篩分后的篩上物占比、玉米粒度及粒度分布和玉米粒度形態(tài)5個方面對3種不同錘片數(shù)量粉碎的玉米粒度進(jìn)行分析。通過對比可以看出玉米粉碎后的玉米粒度的重量幾何平均粒徑、重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差隨著錘片數(shù)量的增加而減小。 張春蘭（2010）、張燕鳴（2016）、孫啟波（2016）等用不同篩片孔徑規(guī)格所得的結(jié)果規(guī)律一致，隨著篩孔直徑的增大玉米粉碎粒度的重量幾何平均粒徑、重量幾何標(biāo)準(zhǔn)差也增大。本試驗為探究錘片數(shù)量對玉米粉碎粒度的影響，結(jié)果表明，隨著錘片數(shù)量的增加而減小，原因可能為在篩孔直徑一定的前提下，隨著錘片數(shù)量的增加，玉米在粉碎過程中錘片對其沖擊粉碎的能力提高，單位時間內(nèi)對玉米的打擊次數(shù)增加，粉碎機對玉米進(jìn)行過度粉碎導(dǎo)致粉碎粒度變細(xì)。

對粉碎后的成品玉米而言，粉碎篩篩孔直徑的大小與分級篩篩孔直徑的大小只是限制了玉米在粉碎過程中的最大顆粒粒徑的大小，無法對小于篩片直徑與分級篩的孔徑的粉碎玉米顆粒進(jìn)行限制，同時無法避免玉米過粉現(xiàn)象，而采用不同錘片數(shù)量的粉碎機對玉米進(jìn)行粉碎，通過改變錘片數(shù)量的多少可以對玉米在粉碎室過度粉碎進(jìn)行有效控制，也就是通過改變錘片數(shù)量可以有效控制玉米在粉碎過程中的過粉現(xiàn)象，這也與本試驗結(jié)果保持一致。同樣也是導(dǎo)致不同規(guī)格分級篩對粉碎玉米進(jìn)行篩分后的篩上物質(zhì)量隨著篩孔的變大而減少的原因。

就玉米形態(tài)而言，不同錘片數(shù)量粉碎出的玉米形態(tài)在各區(qū)段之間的變化差異不大，這與張燕鳴（2015）通過同種錘片數(shù)量，不同篩片篩孔規(guī)格所粉碎的玉米結(jié)果一致，也就是說篩孔直徑與錘片數(shù)量對所粉碎的物料形態(tài)影響很小，只是決定所粉物料的粒度大小及不同粒度范圍所占總體比例的多少。

4 結(jié)論

錘片式粉碎機在篩孔直徑一定的前提下，玉米重量幾何平均粒徑隨著錘片數(shù)量的增多而減小。本試驗條件下，采取18片錘片，8 mm篩孔進(jìn)行蛋雞用玉米的粉碎，在一定程度上避免了過度粉碎，對玉米的粉碎效果較好，重量幾何平均粒徑為 830.53 μm。

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