葛文霞， 柳旭偉， 梁 靜， 劉艷豐， 聶存喜， 張文舉*

（1.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)物科技分院，新疆昌吉831100；2.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆石河子832003；3.新疆畜牧科學(xué)院飼料研究所，新疆烏魯木齊830000）

壓縮型TMR 顆粒成型飼料， 是根據(jù)草食性動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要， 將精料補(bǔ)充料和經(jīng)過(guò)揉碎的粗飼料，按照一定的比例混合均勻，通過(guò)制粒機(jī)將其擠壓成型， 加工制得的一種營(yíng)養(yǎng)全面的壓縮型顆粒飼料。 我國(guó)秸稈資源十分豐富， 但據(jù)“十三五”秸稈綜合利用實(shí)施方案的指導(dǎo)意見(jiàn)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2015 年的秸稈理論資源量為10.4 億t，秸稈綜合利用率達(dá)到了80.1%；但是飼料化利用占比僅為18.8%， 大量的秸稈被焚燒或直接還田，不但造成了資源的浪費(fèi)，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染（中華人民共和國(guó)發(fā)展和改革委員會(huì)，2018、2016； 孟軍等，2011）。 秸稈等粗飼料顆粒化處理后，對(duì)反芻動(dòng)物無(wú)不良影響，不但可以顯著提高飼料的適口性， 有效防止反芻動(dòng)物挑食（Michacl，1995），減少浪費(fèi)，節(jié)省存貯空間，還能提高反芻動(dòng)物飼料干物質(zhì)采食量、 消化率和日增重（Blanco，2014；Owen，1982），還可以降低飼養(yǎng)的成本（張勇等，2017）；與此同時(shí)，顆粒飼料中粉碎的粗飼料可改變瘤胃揮發(fā)性脂肪酸發(fā)酵類型由乙酸發(fā)酵向丙酸發(fā)酵轉(zhuǎn)變， 有利于能量的利用和肉羊的增重（史清河等，1999）。 因此，本試驗(yàn)以壓縮型TMR 顆粒飼料為對(duì)象， 研究精粗飼料比對(duì)壓縮型TMR 顆粒飼料成型品質(zhì)影響， 以期為壓縮型TMR 顆粒飼料的生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 飼料原料 玉米秸稈購(gòu)自石河子145 團(tuán)；苜蓿干草購(gòu)自昌吉市廟爾溝鄉(xiāng)；玉米、麩皮、豆粕、葵粕、磷酸二氫鈣、石粉、食鹽、膨潤(rùn)土以及添加劑預(yù)混料購(gòu)自昌吉市昌鼎工貿(mào)有限公司。

1.1.2 飼料加工設(shè)備 農(nóng)用秸稈粉碎機(jī)； 時(shí)產(chǎn)1噸小型飼料顆粒機(jī)生產(chǎn)線，包括立式攪拌機(jī)、螺旋上料機(jī)、料倉(cāng)、400 型飼料顆粒機(jī)、皮帶機(jī)、飼料冷卻機(jī)。

1.2 壓縮型TMR 顆粒飼料的生產(chǎn)工藝 通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，獲得如下生產(chǎn)工藝參數(shù)：玉米秸稈和苜蓿干草粉碎至10 mm 左右→初篩→除雜 （泥塊、砂石、金屬、粉碎不充分的大玉米芯塊等）→玉米秸稈、苜蓿干草和精飼料按比例混合攪拌（4 min）→二次粉碎（2 mm）→調(diào)質(zhì)（水分控制17%，溫度85 ℃，時(shí)間25 s）→擠壓制?！鋮s→產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用3×3 二因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇的粗飼料資源為玉米秸稈和苜蓿干草。 玉米秸稈和苜蓿干草的比例分別為1∶2、1∶1、2∶1。 經(jīng)預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)混合飼料中粗飼料比例超過(guò)80%時(shí)，生產(chǎn)效率低，制粒性能低，制粒機(jī)?？滓锥氯暳习l(fā)黑，制粒機(jī)出現(xiàn)停車現(xiàn)象。因此設(shè)計(jì)3 個(gè)不同水平的精粗飼料比5∶5、4∶6、3∶7， 采用雙因子多水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)，按照壓縮TMR 顆粒飼料生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)產(chǎn)品。 試驗(yàn)因素和水平見(jiàn)表1。

表1 精粗比、玉米秸稈和苜蓿干草比的水平

1.3.2 妊娠母羊飼料配方的設(shè)計(jì) 參照中華人民共和國(guó)國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 816-2004 肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，利用常規(guī)飼料原料，以妊娠母羊?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)計(jì)飼料配方。 各試驗(yàn)組飼料配方見(jiàn)表2。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 樣品制備 每批飼料制粒時(shí)間約30 min后，在出料口，每隔5 min 取樣一次，每次約取1 kg。取樣后，將每個(gè)樣品充分混合，按照四分法將樣品量縮至1.2 kg 左右，供分析用。

表2 妊娠母羊飼料配方

1.4.2 感官性狀評(píng)價(jià) 通過(guò)感官判斷飼料色澤是否均勻、表面是否光滑、有無(wú)裂痕。

1.4.3 直徑和長(zhǎng)度測(cè)定 從樣品中隨機(jī)選取20粒顆粒料， 用游標(biāo)卡尺逐個(gè)測(cè)定直徑， 計(jì)算平均值；取20 粒，逐個(gè)測(cè)定長(zhǎng)度，計(jì)算平均值。 游標(biāo)卡尺規(guī)格：150 mm，精度：0.02 mm。

1.4.4 顆粒硬度測(cè)定 參考《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》中關(guān)于顆粒飼料硬度的測(cè)定。從樣本中，隨機(jī)取出20 個(gè)顆粒，用谷物硬度測(cè)定儀測(cè)定，將顆粒飼料徑向夾于彈簧夾具上， 讀取顆粒被壓斷前的最大壓力，計(jì)算平均值。

1.4.5 含粉率測(cè)定 根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T16765-1997進(jìn)行測(cè)定。選用2.00 mm 的標(biāo)準(zhǔn)篩，取約600 g 的樣品，進(jìn)行手工篩理（110～120 次/min，往復(fù)范圍10 cm），篩理5 min，稱取篩下物，按公式計(jì)算含粉料所占比。

式中：φ1表示含粉率，m0表示樣品總質(zhì)量，m1表示篩下物質(zhì)量。

1.4.6 粉化率測(cè)定 取600 g 左右的樣品， 在篩孔為3.5 mm 的篩格內(nèi)預(yù)篩5 min，在篩上物中稱取樣品500 g，制備兩份。 分別裝入粉化儀的兩個(gè)回轉(zhuǎn)箱內(nèi)，蓋緊箱蓋，開動(dòng)粉化儀，回轉(zhuǎn)箱箱體回轉(zhuǎn)500 轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)10 min，停機(jī)后取出樣品，放于篩孔3.5 mm 的篩格內(nèi)，篩理5 min，稱取篩上物。 按公式計(jì)算粉化率。

式中：φ2表示粉化率，m 表示回轉(zhuǎn)后篩上物質(zhì)量。

1.4.7 容重測(cè)定 將顆粒料粉碎， 過(guò)10 目篩板。取粉碎后樣品， 非常輕而仔細(xì)地將樣品倒入至1000 mL 的量筒， 直到正好至1000 mL 的刻度線為止，并用小藥匙調(diào)整容積。然后將樣品從量筒中倒出，并稱重，每個(gè)樣品測(cè)三次，取其平均值。

1.4.8 密度測(cè)定 在制粒機(jī)出料口處， 接取成型顆粒飼料約50 粒，自然冷卻，顆粒溫度不高于環(huán)境溫度5 ℃， 從50 粒成型顆粒飼料中挑選出表面完整的1/5 作為測(cè)量樣品，用“0”號(hào)砂紙將樣品兩端磨平， 用游標(biāo)卡尺測(cè)量每一個(gè)顆粒的直徑和長(zhǎng)度，并稱其質(zhì)量，計(jì)算顆粒的密度，取平均值。 每隔5 min 重復(fù)取樣測(cè)定一次，共測(cè)3 次，計(jì)算平均值。

式中：ρ 為顆粒飼料密度，md為單顆飼料的質(zhì)量，D 為單顆飼料的直徑，L 為單顆飼料的長(zhǎng)度。

1.5 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Excel 2010 進(jìn)行整理， 用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件的One-way ANOVA進(jìn)行方差分析， 采用LSD 法對(duì)組間差異顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)為P ＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料感官性狀的影響 經(jīng)肉眼觀察、手觸摸，各組顆粒感官結(jié)果見(jiàn)表3。 各組飼料外觀色澤都較均勻，無(wú)異味兒。 當(dāng)精粗比為5∶5 時(shí)，顆粒直、緊致、外觀光滑、色澤均勻、含粉少；精粗比為4∶6 時(shí)，顆粒直、略松散、外觀較光滑，用手緊握后，松開手上殘留少量粉末；精粗比為3∶7 時(shí)，顆粒直、略松散、外觀不光滑，少部分冷卻后表面產(chǎn)生橫向裂痕、含粉較多。經(jīng)感官判斷， 飼料的精粗比對(duì)壓縮顆粒的感官性狀有明顯影響，同一精粗條件下，粗飼料的組成對(duì)壓縮顆粒的感官性狀沒(méi)有明顯影響， 由此可見(jiàn)， 壓縮型TMR 顆粒的外觀性狀與飼料的精粗比密切相關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)飼料精粗比為5∶5 時(shí)，顆粒感官性狀要優(yōu)于其他比例顆粒飼料。

2.2 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料物理指標(biāo)的影響

2.2.1 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料含粉率和粉化率的影響 顆粒飼料的含粉率和粉化率是評(píng)定顆粒飼料加工品質(zhì)的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。 雖然目前還沒(méi)有發(fā)行的關(guān)于反芻動(dòng)物全混合顆粒飼料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但由表4 和圖1、圖2 可見(jiàn)，在不同比例條件下， 各組飼料的含粉率和粉化率均在雞、 鴨、 豬、 兔顆粒飼料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（含粉率＜4.0%、粉化率＜10%）以下，符合顆粒飼料生產(chǎn)要求。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同精粗比對(duì)顆粒飼料的粉化率和含粉率有顯著影響（P ＜0.05），不同的玉米秸稈與苜蓿干草比對(duì)顆粒飼料的含粉率和粉化率的影響不顯著（P ＞0.05）。 試驗(yàn)結(jié)果顯示，精粗比為5 ∶5 組 的 含 粉 率 較4 ∶6 和3 ∶7 組 顯 著 降 低 了59.25%和74.56%，精粗比為5∶5 組的粉化率較4∶6 和3∶7 組顯著降低了35.20%和47.95%。 由此可見(jiàn)，在壓縮型TMR 顆粒飼料中加入適量的粉狀粗飼料，依然可以保證有較好的顆粒飼料成型度。

表3 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料感官性狀的影響

表4 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料物理指標(biāo)的影響

圖1 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料含粉率的影響

2.2.2 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料硬度的影響由表4 和圖3 可見(jiàn)， 隨著飼料中粗飼料比例的增加， 飼料顆粒的硬度逐漸降低， 不同精粗比條件下，各組間差異顯著（P ＜0.05），不同的玉米秸稈與苜蓿干草比對(duì)顆粒飼料硬度的影響不顯著（P ＞0.05）。 精粗比為5∶5 組TMR 顆粒的硬度較4∶6 和3∶7 組提高了14.05%和18.08%。 雖然不同的玉米秸稈與苜蓿干草比對(duì)顆粒飼料硬度的影響不顯著，但秸稈比例增加，苜蓿干草比例下降時(shí)，飼料顆粒的硬度隨之下降。

圖2 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料粉化率的影響

圖3 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料硬度的影響

2.2.3 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料容重和密度的影響 由表4、圖4 和圖5 可見(jiàn)，飼料中的精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料容重和密度有顯著影響 （P ＜0.05）。 隨著飼料中粗飼料比例的增加，飼料顆粒的容重和密度逐漸降低，不同的玉米秸稈與苜蓿干草比對(duì)顆粒飼料容重的影響顯著（P ＜0.05），對(duì)密度的影響不顯著（P ＞0.05）。 精粗比為5∶5 組TMR 顆粒的容重較4∶6 和3∶7 組提高了4.28%和16.35%，密度提高了2.21%和8.85%；玉米秸稈與苜蓿干草比為1∶2 組TMR 顆粒的容重較1∶1 和2∶1 組降低了2.05%和9.11%，密度提高了1.61%和4.69%。 從表4 中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看到，飼料中的精粗比例以及粗飼料的組成之間存在交互作用， 對(duì)TMR 顆粒飼料容重和密度有顯著影響（P ＜0.05）。

圖4 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料容重的影響

圖5 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料密度的影響

2.2.4 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料長(zhǎng)度和直徑的影響 由表4 和圖6 可見(jiàn)， 在同一工藝參數(shù)條件下，飼料中的精粗比以及粗飼料的來(lái)源都會(huì)影響到壓縮顆粒的長(zhǎng)度（P ＜0.05）。 隨著飼料中粗飼料比例的增加，顆粒的長(zhǎng)度隨之增加；相同精粗比的條件下，增加玉米秸稈比例降低苜蓿干草比例，顆粒長(zhǎng)度隨之下降。 精粗比為5∶5 組TMR 顆粒的長(zhǎng)度較4∶6 和3∶7 組降低了1.56%和4.02%。 由表4 可見(jiàn)， 飼料中的精粗比例和粗飼料的來(lái)源對(duì)TMR 壓縮顆粒直徑?jīng)]有顯著影響（P ＞0.05）。 由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可見(jiàn)，飼料中的精粗比例以及粗飼料的組成對(duì)顆粒的長(zhǎng)度和直徑?jīng)]有交互作用（P ＞0.05）。

圖6 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料長(zhǎng)度的影響

3 討論

3.1 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料感官性狀的影響 通過(guò)感官比較發(fā)現(xiàn)，隨著飼料中粗飼料比例的增加，尤其是當(dāng)粗飼料中玉米秸稈含量逐漸增加時(shí)，顆粒飼料感官品質(zhì)逐漸下降，光滑度降低，含粉增多，顆粒表面會(huì)產(chǎn)生橫紋，美觀度下降。這些情況的產(chǎn)生可能和飼料中粗飼料的粉碎程度以及粗纖維的含量有關(guān)。 李峰等 （2014）報(bào)道， 當(dāng)使用纖維含量較多的膨松飼料原料制粒時(shí)，并且原料粉碎不足時(shí)，就會(huì)發(fā)生顆粒表面出現(xiàn)橫紋的情況，從而影響到顆粒飼料的外觀和適口性。這樣的顆粒料是在將飼料擠入到環(huán)模的?？讜r(shí)，因其中含有比?？卓讖介L(zhǎng)的纖維，當(dāng)顆粒被擠出后，纖維的膨脹作用使得在顆粒料的橫截面上產(chǎn)生了橫貫裂紋。

3.2 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料含粉率和粉化率的影響 顆粒飼料的含粉率高低直接影響到動(dòng)物對(duì)成型飼料的利用程度（劉志剛等，2017）；粉化率過(guò)高，在貯存的過(guò)程中易發(fā)生破碎、分離，造成飼料養(yǎng)分的損失；粉化率過(guò)低，易造成動(dòng)物消化困難，還增加能耗和成本（陳貴銀，2008）。 本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著粗飼料水平的增加，成型后飼料的含粉率和粉化率也隨之增加。 李佳麗等（2015）報(bào)道，配方中增加草粉的比例，顆粒飼料的粉化率和含粉率隨之降低。壓制顆粒飼料時(shí)，以谷物為主要原料，淀粉含量越高，顆粒料的耐久性指數(shù)越好，粉化率越低。

3.3 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料硬度的影響硬度是檢測(cè)顆粒飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，表示飼料顆粒的結(jié)實(shí)程度。 生產(chǎn)中，顆粒飼料硬度要求適中，硬度太高，影響適口性，進(jìn)而影響生產(chǎn)性能；硬度太低，脆性增加，易碎，飼料的粉化率增加，造成浪費(fèi)，影響飼料品質(zhì)。 本研究中，隨著飼料中精飼料比例的降低， 粗飼料比例的升高，壓縮型TMR 顆粒硬度降低。研究表明，適當(dāng)增加谷物用量， 可以提高飼料顆粒的硬度 （于翠平等，2014）。 本試驗(yàn)混合飼料中精飼料主要原料為玉米，淀粉含量高，在制粒過(guò)程中，發(fā)生糊化作用，飼料黏性增強(qiáng)，硬度增加；粗纖維自身雖然沒(méi)有黏性，但是試驗(yàn)結(jié)果表明，適量的粗纖維有利于飼料的黏結(jié)，這可能是因?yàn)轱暳现械拇掷w維和飼料中其他富有黏性的物質(zhì)結(jié)合后，在飼料顆粒中形成骨架，起到支撐作用，從而提高了飼料顆粒的硬度。本試驗(yàn)混合飼料中粗飼料主要原料為玉米秸稈和苜蓿干草， 隨著粗飼料比例的增加，粗纖維含量增加，淀粉減少，硬度降低。在預(yù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粗飼料所占比例超過(guò)80%時(shí)，顆粒飼料成型率低，超過(guò)90%時(shí)，難以成型，生產(chǎn)效率低，粗纖維含量過(guò)高，明顯降低顆粒飼料生產(chǎn)效率和成型率。 飼料中粗纖維含量過(guò)高時(shí)，飼料通過(guò)制粒機(jī)環(huán)模時(shí)間延長(zhǎng)，飼料顆粒變硬，壓縮性降低，擠壓困難，不易制粒，而且對(duì)設(shè)備有較大的磨損，降低機(jī)械使用壽命和生產(chǎn)效率。 因此，飼料中適宜的粗纖維水平有利顆粒成型，顆粒飼料適宜的硬度更有利于倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸。

3.4 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料容重和密度的影響 TMR 飼料經(jīng)制粒后，體積減小，便于運(yùn)輸，節(jié)約了貯存空間。 莫放等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，用玉米秸稈、苜蓿干草和精飼料混合，加工制成秸稈精粗顆粒飼料， 其密度比玉米秸稈增加了10 倍，因此減少了貯運(yùn)空間，避免牛羊挑食，降低了飼喂浪費(fèi)，縮短了飼喂時(shí)間，而且能改善飼料適口性，增加采食量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼料中不同的精粗比可影響顆粒的容重， 隨著飼料中精飼料比例的降低，粗飼料比例的增加，TMR 顆粒的容重降低。飼料容重反映了飼料的密度。容重輕、密度小的飼料，顆粒較疏松，運(yùn)輸中易崩裂；容重大，所占體積小，節(jié)約包裝成本。

3.5 不同精粗比對(duì)TMR 顆粒飼料長(zhǎng)度和直徑的影響 顆粒飼料的長(zhǎng)度和直徑可影響動(dòng)物的采食行為、采食量、生產(chǎn)性能以及反芻動(dòng)物瘤胃的功能。Bonfante（2016）等研究發(fā)現(xiàn)，和混合飼料相比，飼喂直徑為8 mm 的顆粒料， 奶牛的干物質(zhì)采食量更高，反芻時(shí)間減少，短時(shí)間內(nèi)可以改善奶牛瘤胃健康狀況和生產(chǎn)性能。謝建亮等（2019）分析不同顆粒粒度對(duì)不同牛群消化率發(fā)現(xiàn)，TMR 日糧顆粒的粒度越大，粗飼料越長(zhǎng)，飼料過(guò)瘤胃的速度越慢。 趙興等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，在干物質(zhì)攝入量一定的條件下，降低羔羊全混合日糧苜蓿草顆粒長(zhǎng)度，可以提高羔羊的生長(zhǎng)性能，育肥效率也更高。 楊麗（2017）研究發(fā)現(xiàn)，飼喂波爾山羊不同直徑和長(zhǎng)度的顆粒飼料，會(huì)顯著影響山羊的采食行為、 飼料中養(yǎng)分的表觀消化率和生產(chǎn)性能。本研究結(jié)果表明， 在工藝參數(shù)一致的條件下，顆粒飼料的長(zhǎng)度既受飼料中精粗比例影響，也受粗飼料組成的影響，這可能與飼料中粗纖維含量和粗纖維來(lái)源有關(guān)， 目前有關(guān)這方面的研究較少。后續(xù)研究還需進(jìn)一步探討不同來(lái)源的纖維結(jié)構(gòu)與顆粒料長(zhǎng)度之間的關(guān)系。

4 結(jié)論

在一定范圍內(nèi)， 不同精粗飼料比和粗飼料的組成會(huì)影響壓縮型TMR 顆粒飼料感官性狀和含粉率、粉化率、硬度、容重、密度和長(zhǎng)度等成型品質(zhì)指標(biāo)。當(dāng)飼料精粗比為5∶5 ～3∶7，精飼料比例越高越有利于TMR 顆粒飼料的成型；相同精粗比的條件下，增加玉米秸稈比例降低苜蓿干草比例，顆粒容重和長(zhǎng)度隨之下降。