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        蒸汽壓片玉米在肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進展

        2022-12-07 05:33:04杜學(xué)海張麗君
        現(xiàn)代畜牧獸醫(yī) 2022年1期
        關(guān)鍵詞:蒸汽壓消化率瘤胃

        杜學(xué)海,張麗君

        (遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,遼寧 沈陽 110032)

        天然狀態(tài)下,成熟玉米籽實被一層厚且堅硬的種皮包裹,營養(yǎng)物質(zhì)不易被肉牛消化吸收。經(jīng)蒸汽壓片處理的玉米內(nèi)部淀粉的氫鍵被破壞,發(fā)生凝膠糊化反應(yīng),蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)也隨之改變,促進淀粉顆粒暴露,增加淀粉與牛消化道的直接接觸面積,進而提高牛對玉米籽實營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率。因此,通過蒸汽壓片技術(shù)處理的成熟玉米籽實作為飼料,可提高肉牛對玉米的利用效能,節(jié)約養(yǎng)殖成本,提升養(yǎng)殖效益。本文主要對蒸汽壓片技術(shù)、蒸汽壓片玉米營養(yǎng)價值及其對瘤胃發(fā)酵的影響、蒸汽壓片玉米在肉牛生產(chǎn)中的應(yīng)用研究等作簡要闡述,為在肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中推廣應(yīng)用蒸汽壓片玉米提供參考。

        1 玉米蒸汽壓片技術(shù)

        1.1 技術(shù)原理

        玉米蒸汽壓片技術(shù)指利用加濕加熱處理,使玉米籽實內(nèi)部的淀粉凝膠糊化,糊化后的淀粉顆粒更易吸水膨脹,其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)被破壞,排出直鏈淀粉形成黏性物質(zhì),再經(jīng)一系列物理作用破壞細(xì)胞內(nèi)與淀粉結(jié)合的有關(guān)氫鍵,暴露淀粉顆粒[1]。經(jīng)蒸汽加熱和機械碾壓雙重工序加工處理玉米,改變玉米物理形態(tài)及內(nèi)部化學(xué)成分,破壞玉米外部種皮結(jié)構(gòu),暴露玉米內(nèi)部淀粉顆粒,最終將玉米加工成厚度為1.5~2.0 mm的薄片[2]。蒸汽壓片是一種常見的飼料加工方法,除玉米外,還適用于大豆等其他糧食作物。

        1.2 加工工藝

        玉米蒸汽壓片技術(shù)的工藝流程包括原料接收、篩選并清除雜物、調(diào)制、蒸汽加熱、機械壓片、冷卻干燥、包裝及成品入庫等。整個工藝流程中,熱與力的相互作用對產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。蒸汽壓片玉米工藝參數(shù)主要包括:蒸汽處理時間、滾筒間距、溫度等[3]。玉米淀粉的糊化程度與調(diào)制的溫度和時間密切相關(guān);蒸汽壓片玉米的容重和厚度由壓片機的壓輥間距決定;干燥的時間和方式?jīng)Q定成品水分的含量。水分太高,不易保存;水分太低,適口性不佳[4]。因此,相同的玉米原料在不同的工藝流程下生產(chǎn)的蒸汽壓片玉米品質(zhì)也會有所差別,飼喂效果也存在差異。只有嚴(yán)格控制加工工序,才能夠生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)異的蒸汽壓片玉米。

        2 蒸汽壓片玉米營養(yǎng)價值及其對瘤胃發(fā)酵的影響

        2.1 營養(yǎng)價值

        與傳統(tǒng)的普通粉碎玉米及干碾玉米相比,蒸汽壓片玉米在淀粉的消化吸收、氮代謝、能值方面均表現(xiàn)更佳。與普通粉碎玉米相比,蒸汽壓片玉米可提高瘤胃淀粉消化率26%,提高過瘤胃淀粉消化率41%[5];干碾玉米的小腸淀粉消化率為49.8%,高濕玉米為57.8%蒸汽壓片玉米的小腸淀粉消化率可達(dá)96%[6]。

        蒸汽壓片玉米可實現(xiàn)氮素的優(yōu)化分配,增加體內(nèi)尿素再循環(huán)的次數(shù),提高氮的利用率,減少氮磷的排放量,緩解環(huán)境污染[7-8]。與干碾玉米相比,蒸汽壓片玉米可提高微生物蛋白量約28%,提高微生物效率10%,提高小腸氮消化率10%,提高總腸道氮消化率%,有效提高肉牛對飼料中氮的消化率[9]。此外,蒸汽壓片還可增加玉米總能值,與干碾壓玉米相比,采用蒸汽壓片玉米飼喂育肥??墒蛊浯x能(ME)提高12.6%,維持凈能(NEm)提高14%,增重凈能(NEg)提高19%[10],還能夠提高肉牛的生長性能,提升養(yǎng)殖效益,達(dá)到節(jié)本增效的目的[11]。

        2.2 有助于瘤胃發(fā)酵

        瘤胃內(nèi)的酸堿度(pH值)、氨濃度(NH3)以及揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度能夠有效反映瘤胃內(nèi)環(huán)境情況。蒸汽壓片玉米對瘤胃內(nèi)pH值的作用,主要表現(xiàn)為維持瘤胃pH值穩(wěn)定[12]。穩(wěn)定的瘤胃pH 值有利于淀粉的消化吸收[13],飼喂蒸汽壓片玉米前后瘤胃pH 值變化幅度小,可較平穩(wěn)地升高與降低。王桂瑛等[14]研究玉米的加工處理方式對云南黃牛瘤胃pH值的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼喂普通粉碎玉米牛的瘤胃pH 值下降速度快且變化幅度大,而飼喂蒸汽壓片玉米瘤胃pH 值下降速度慢且變化幅度小,變化幅度僅為普通玉米組的1/3。

        瘤胃微生物分解含氮物質(zhì)產(chǎn)生NH3的速度和瘤胃微生物對NH3的消化吸收及利用速度,均為影響牛瘤胃內(nèi)NH3濃度的因素。瘤胃內(nèi)NH3濃度升高,說明蛋白質(zhì)降解大于合成,氮的利用率低;瘤胃內(nèi)NH3濃度降低,說明蛋白質(zhì)合成大于降解,氮的利用率高。牛瘤胃內(nèi)微生物發(fā)酵的最佳氨態(tài)氮(NH3-N)濃度為63.0~275.0 mg/L[15]。王桂瑛等[16]研究發(fā)現(xiàn),普通粉碎玉米組、粉蒸玉米組、干碾壓玉米組、濕碾壓玉米組的采食6 h 內(nèi)瘤胃液氨濃度平均值分別為110.7、117.6、121.4、104.1 mg/L,飼喂蒸汽壓片玉米組采食6 h內(nèi)瘤胃液氨濃度平均值僅為103.3 mg/L,說明蒸汽壓片玉米日糧組氮的利用率更高。

        蒸汽壓片玉米可提高牛瘤胃內(nèi)VFA 濃度[17]。在低能水平下,蒸汽壓片玉米的丙酸含量顯著高于普通玉米[18-19]。原因是蒸汽壓片玉米可提高牛瘤胃的發(fā)酵速度,進而提高瘤胃內(nèi)VFA 濃度。相同條件下,VFA 濃度升高表示飼料營養(yǎng)價值升高[19-20]。Wang 等[21]采用0、1/3、2/3、3/3 的階梯替代方法,以蒸汽壓片玉米替代普通粉碎玉米飼喂西門塔爾牛,發(fā)現(xiàn)瘤胃內(nèi)VFA含量隨蒸汽壓片玉米替代比例增加而升高。劉穎等[22]采用體外產(chǎn)氣法研究日糧中蒸汽壓片玉米對牦牛體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)影響,結(jié)果顯示,隨著蒸汽壓片玉米替代比例的增加,VFA、乙酸、丙酸的含量呈逐漸升高的趨勢;以100%蒸汽壓片玉米替代普通粉碎玉米,瘤胃中總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)、乙酸、丙酸含量可分別提升至53.11 mmol/L、31.03%、15.50%。

        3 蒸汽壓片玉米在育肥牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用

        3.1 提升育肥牛平均日增重

        魏曼琳[23]研究表明,采用蒸汽壓片玉米飼喂肉牛可提升肉牛平均日增重,且蒸汽壓片玉米添加水平越高,增重效果越明顯。李瑞景[24]采用替代比例分別為30%、60%和90%的蒸汽壓片玉米替代普通破碎玉米飼喂西雜肉牛,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與普通破碎玉米組相比,各蒸汽壓片玉米組日增重分別提高了19.91%、29.27%、37.16%,肉牛日增重和蒸汽壓片玉米的替代水平呈明顯正相關(guān),在魯西黃牛閹牛的育肥試驗中也同樣得到類似結(jié)論[25]。蒸汽壓片玉米應(yīng)用于奶牛公犢育肥的效果同樣突出,飼喂蒸汽壓片玉米的奶牛育肥公犢日增重和日利潤可達(dá)1.29 kg 和13.87 元/d,高于普通破碎玉米和濕貯發(fā)酵玉米的育肥公犢[26]。毛紅霞等[27]研究發(fā)現(xiàn),以蒸汽壓片玉米補飼牦牛能夠顯著降低寒冷季節(jié)的掉膘率。Ramos-Avi?a等[28]以蒸汽壓片玉米代替干碾壓玉米能夠有效提高荷斯坦閹牛的飼料轉(zhuǎn)化率和生長性能;與干碾壓玉米組相比,蒸汽壓片玉米組的平均日增重增加6.3%,干物質(zhì)采食量降低5%。因此,在肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用蒸汽壓片玉米可提升飼料轉(zhuǎn)化率,促進肉牛增重,提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益。

        3.2 提升育肥牛肉品質(zhì)

        蒸汽壓片玉米可加速育肥牛全身脂肪沉積、改善肌肉剪切力、提高肌肉嫩度、改善胴體品質(zhì),大幅度提高優(yōu)質(zhì)切塊牛肉總產(chǎn)量[29]。有研究表明,在育肥牛日糧中添加蒸汽壓片玉米可顯著提高牛肉產(chǎn)量,改善牛肉品質(zhì);且添加水平越高,牛肉品質(zhì)越好,產(chǎn)量越高[30-31]。白云鵬等[32]研究發(fā)現(xiàn),蒸汽壓片玉米全替代普通粉碎玉米可顯著提高平?jīng)黾t牛熟肉率,降低失水率、蒸煮損失、肌肉水分、降低肌肉pH值,有提升大理石花紋評分及粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量的趨勢;蒸汽壓片玉米還可提高平?jīng)黾t牛育肥牛牛柳、西冷、上腦、眼肉等高檔部位肉塊產(chǎn)量,蒸汽壓片玉米全替代組高檔部位肉塊產(chǎn)量較半替代組和對照組分別提高7.55%、16.26%,高檔部位肉塊占活體比例分別提高6.02%、10.79%。有研究發(fā)現(xiàn),蒸汽壓片玉米能夠提升牛肋條肉中可預(yù)防疾病的人體必需脂肪酸、多不飽和脂肪酸以及共軛亞油酸的含量[33]。

        4 結(jié)論

        玉米經(jīng)蒸汽壓片處理可有效提升肉牛對其營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用,進而提升肉牛生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖效益。因此,在肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中推廣應(yīng)用蒸汽壓片玉米具有非常重要的意義。但玉米蒸汽壓片技術(shù)的加工方式和工藝參數(shù)可對蒸汽壓片玉米的質(zhì)量以及飼喂效果產(chǎn)生影響,在使用過程中應(yīng)注意蒸汽壓片工藝調(diào)試與選擇,生產(chǎn)或購買高質(zhì)量的蒸汽壓片玉米產(chǎn)品。

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