飼料結構（顆粒粒度）和飼料形態（粉料對制粒）在豬營養中的重要性（綜述）（續）

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2017）09-0077-04

1.2 豬顆粒飼料

在現代化養豬生產中，飼料很少以粉狀（粉末狀）形式飼喂。按慣例來說，在飼料的所有組分混合后再進行制粒（Fahrenholz，2012）。在制粒過程中，熱量、水分和壓力施加于飼料上，即可擠壓形成小的飼料顆粒（Skoch等，1981；Skoch等，1983）。文獻上通常寫著，相比粉料，顆粒飼料更能提高豬的生產性能。Skoch等（1983）發現，當給豬在玉米基礎日糧的顆粒飼料和粉料之間提供選擇的機會時，豬會偏好采食顆粒飼料（比例分別為85.5%對14.5%）。這與Solà-Oriol等（2009a）的研究結果相一致，Solà-Oriol等（2009a）發現在豬喂給大麥或燕麥基礎日糧時，其對顆粒飼料的偏愛遠高于粉狀飼料。在Jensen和Becker（1965）的研究中，當日糧從粉料轉變為顆粒飼料后，幼齡仔豬的平均日增重（Average Daily Gain，ADG）并未受到影響，而飼料轉化率（Feed Conversion Ratio，FCR）顯著提高（即降低，P<0.05）。除了FCR的顯著改善（P<0.05）外，Hanke等（1972）還發現，與飼喂粉料的豬相比，采食顆粒飼料的豬ADG（P<0.01）提高更多。Skoch等（1983）發現，采食顆粒飼料的剛斷奶仔豬其ADG、FCR和平均日采食量（Average Daily Feed Intake，ADFI）與采食粉料的仔豬相比差異不大，但是顆粒飼料能夠顯著提高生長-肥育豬的FCR。綜合16個試驗的結果，Ohh（1991）發現，采用顆粒飼料能夠使豬的生長性能和FCR提高3%～4%。Stark（1994）發現，與采食粉料的肥育豬相比，采食顆粒飼料的肥育豬FCR可提高12%。Wondra等（1995a）發現，飼料制粒可使豬的ADG提高5%（P<0.01），使FCR降低7%（P<0.001），干物質和氮的表觀消化率提高（P<0.001）。同樣，Traylor（1997）發現，顆粒飼料能夠提高保育豬對干物質和氮的消化率（P<0.001）和FCR（P<0.04），同樣也可提高肥育豬的FCR（P<0.08）和ADFI（P<0.02）。Chae等（1997）研究發現，體重20 kg～90 kg的豬飼喂顆粒飼料時，其ADG和FCR顯著優于飼喂粉料或碎顆粒飼料的豬。Lawrence（1982）、Nahm（2002）、I’Anson等（2012，2013）和Ball等（2015）同樣發現，飼喂顆粒飼料能夠提高豬的FCR。與粉料相比，顆粒飼料可減少豬的氮排泄（Wondra等，1995a；Ball等，2015），這具有積極的營養和環境效應。

顆粒飼料對豬生產性能有積極作用的機理在文獻中提出了很多。Graham等（1989）和O’Doherty等（2000）認為，營養物質消化率的提高是因為在制粒過程中谷物的胚乳細胞壁遭到破壞，這使得營養物質更易于與消化酶接觸。顆粒飼料可提高豬生產性能的其他原因可能有：顆粒飼料的營養物質消化率和衛生質量得到了提高、由于淀粉的局部糊化作用使淀粉消化率有了提高、飼料成分的分離減少、采食顆粒飼料時耗損減少、豬無法挑食偏愛的成分、抗營養物質含量減少、飼料通過腸道系統的流通速率提高（Vanschoubroeck等，1971；Hanke等，1972；Owsley等，1981；Lawrence，1982；Skoch等，1983；Giesemann等，1990；Morrow，1992；Healy等，1994；Wondra等，1995a，b；Traylor，1997；Chae和Han，1998；Eisemann和Argenzio，1999；Goelema等，1999；J?rgensen等，1999；Kim等，2000；Nahm，2002Medel等，2004；Mikkelsen等，2004；Hedemann等，2005；Kamphues等，2007；Lundblad等，2011；Fahrenholz，2012；I’Anson等，2012，2013；Ball等，2015）。

Laitat等（1999）進行了一項很有趣的試驗：豬喂給粉狀或顆粒狀的日糧，試驗進行了3次，每次的豬數量不同（試驗1：30頭；試驗2：40頭；試驗3：50頭）。豬飼養于兩間相同的豬圈內，唯一的區別是供應的飼料形態不同：一個豬圈飼喂粉料，另一個豬圈飼喂顆粒飼料。3個試驗提供相同數量的飼喂器（提供飼料和飲水）。

試驗結果顯示，不論飼喂的是粉料還是顆粒飼料，當豬數量增加時，ADG均顯著降低（P<0.01）。在試驗2和試驗3中，飼喂顆粒飼料的豬其ADG高于飼喂粉料的豬，但是這一結果在試驗1（30頭/圈）中未出現。由此可知，在比較粉料和顆粒飼料時，動物使用的飼喂器數量是需要考慮的因素之一。另一方面，制粒產生的額外成本（額外的設備、貯料倉的成本和能耗費用）必須與顆粒飼料提高豬生產性能取得的盈利相比較。Laitat等（1999）得出結論，考慮到試驗1中豬的生產性能并未因日糧不同而有所差別，因此在采用大群飼養時顆粒飼料很可能優于粉料；而在擁擠的條件下，如試驗3，顆粒飼料更有利于生產性能的提高。

隨著每個圈內豬數量的提高，當喂給粉料時，豬的每日飲水量下降，但是只有在極端情況下（如將50頭/圈與30頭/圈進行比較時），才會出現統計學上的顯著差異（P<0.01）。當喂給顆粒飼料時，隨著豬群數量的增多，豬的飲水量有下降的趨勢，但差異不顯著。由此可知，豬的飲水量受到每個豬圈的豬飼養數的影響，但是這種影響在豬飼喂粉狀飼料時會比飼喂顆粒飼料時更明顯。在比較飼喂粉料與飼喂顆粒飼料的豬時，飼喂粉料的豬飲水量更多些，但是差異只在每圈飼養30頭豬時才會有。隨著每圈飼養的豬數增加，飼喂粉料和顆粒飼料的豬在飲水量上的差異縮小。這是由于當豬飼喂顆粒飼料時，豬占用飼喂器的時間縮短，使得豬更易接近飼喂器。由此還可推斷出，在飼喂器和飲水器分開放置的試驗中，檢驗此假設可能也十分重要（Laitat等，1999）。

在比較粉料和顆粒飼料的影響時，另外一個需要考慮的重要因素是制粒過程對顆粒飼料中飼料成分粒度的影響。大量的研究結果顯示，制粒過程會大幅度地減少飼料成分的粒度（Wondra等，1995a；Dirkzwager等，1998；Engberg等，2002；Svihus等，2004；Amerah等，2007；Abdollahi等，2011；Klausing，2011；Vukmirovi?，2015；Vukmirovi?等，2016a）。由于制粒機的輥和鋼模間狹窄的間距（Svihus等，2004；Vukmirovi?等，2016a），以及由于在制粒機的鋼模孔中的摩擦力（Abdollahi等，2011），制粒過程中飼料顆粒會發生研磨（二次粉碎）。前文已經解釋過，飼料成分粒度的減小能夠提高干物質的消化率和飼料轉化率。制粒過程中產生的二次粉碎會進一步減小飼料成分的顆粒大小，因此可以預測營養物質的消化率會進一步提高。在Al-Rabadi等（2016）的研究中，大麥和高粱粉碎后加入豬飼料中，對粗顆粒進行或不進行二次粉碎，以粉料或顆粒飼料的形式飼喂。粗顆粒飼料進行二次粉碎能夠改善飼喂粉料的豬的FCR，這與飼喂沒有對粗顆粒進行二次粉碎的顆粒飼料的豬的結果相似。這說明，飼料制粒過程中飼料成分粒度的減小是提高顆粒飼料營養價值的主要因素。另一方面，由于二次粉碎而導致細顆粒飼料增多而引發的與豬胃腸道健康有關的問題稍后會進行討論。

1.2.1 顆粒質量的重要性

前文已經指出，豬飼料進行制粒可以提高豬的生長性能。而另一方面，研究也發現，如果顆粒質量較差，且顆粒中含有大量細小顆粒的飼料成分，飼料浪費會增加，適口性會降低，采食量將會減少。Stark等（1993）研究了顆粒質量對豬生產性能的影響。結果發現，如果顆粒中細小顆粒含量增多，豬的生產性能和FCR會變差，這是由飼料顆粒質量較差，顆粒間磨損變強所致。有很多因素會影響飼料制粒后的顆粒質量，例如飼料配方、飼料粒度大小、調質、鋼模規格（鋼模厚度、開口直徑）、冷卻/干燥，等。文獻數據通常認為，飼料粉碎得越細，顆粒質量越好。這通常歸因于在制粒過程中對顆粒黏合會有積極影響的細小顆粒有較大的表面積（Franke和Rey，2006）。另外，細顆粒結構在蒸汽制粒時會產生更好的水合作用，致使顆粒間的壓縮和結合更好（Fahrenholz，2012）。

Angulo等（1996）研究發現，當錘片式粉碎機的篩孔直徑從3 mm加大到6 mm時，顆粒質量[以“顆粒飼料耐久性指數（Pellet Durability Index，PDI）”表示]顯著降低。這與Svihus等（2004）和?olovi?等（2015）的研究結果相一致。另一方面，Amerah等（2007）研究發現，粗顆粒飼料原料和細顆粒飼料原料（錘片式粉碎機篩孔大小為7 mm對3 mm）制粒后，飼料顆粒的PDI差異并不顯著。一些研究者甚至認為，粒度大小對顆粒質量的影響不明顯（Stevens，1987；Stark，1994；Fahrenholz，2012）。Paulk等（2015）發現，當高粱（在日糧配方中的比例超過75%）的平均粒度從800 μm降至400 μm時，飼料顆粒的質量沒有明顯變化。這些結果的不一致性可能是由于不同研究中制粒機的設置和日糧配方的不同導致的。在這方面，Vukmirovic等（2016a）專門對制粒機的滾軸和鋼模間的距離（滾軸-鋼模間距）對顆粒質量的影響進行了研究。他們發現，只有錘片式粉碎機在粉碎玉米時采用最小的滾軸-鋼模間距（3 mm），顆粒飼料質量才會明顯變差（圖1）。將滾軸-鋼模間距增加至1.15 mm和至2 mm后，可增加PDI，可降低甚至消除玉米粉碎至不同粒度時產生的PDI差異。增加滾軸-鋼模間距導致飼料顆粒質量提高的原因可能是增加了制粒原料的壓力，延長了預壓時間（Thomas等，1997），從而增強了飼料顆粒間的黏合力。另外，二次粉碎強度的加強會使粉碎至不同粒徑的玉米的粒度分布更加均勻，進而使飼料顆粒的質量均衡（Vukmirovic等，2016a）。滾軸-鋼模間距的加大具有局限性，因為當滾軸-鋼模間距增加至一個特定值（這取決于制粒機的性能和制粒原料的特性）之上時，鋼模表面制粒原料層的穩定性會變低，這會導致原料的側邊泄漏（Thomas等，1997）和制粒機的堵塞（Miladinovic和Svihus，2005）。根據Vukmirovic（2015）的研究結果，增加鋼模厚度會提高二次粉碎的強度和飼料顆粒的質量。在Miladinovic和Svihus（2005）的研究中，增加滾軸-鋼模間距和降低制粒機的產量對飼料顆粒的質量具有有利效應。然而，增加滾軸-鋼模間距和鋼模厚度、減少生產量、增加制粒機的特定能量耗損可能在商業上并不合理。

綜上所述，我們可知，如果為了減少制粒后細顆粒飼料的含量而對谷物進行粗糙粉碎（為胃腸道健康考慮），飼料的顆粒質量反而會受到不良的影響。這個問題可以通過增加滾軸-鋼模間距、增加鋼模厚度和降低制粒機的生產速率來緩解。正如前文提出的，就制粒機的特殊能量耗損和二次粉碎強度增加而言，這些干預方法具有局限性。因此，在每種特定情況下，有必要確定最佳的平衡點。

在Vukmirovi?（2015）的研究中，用錘片式粉碎機對玉米進行粗糙粉碎，制粒后的顆粒PDI降低；但是，當用滾筒式粉碎機將玉米粉碎至不同大小的顆粒時，類似結果沒有出現（圖2）。總體來說，在粉碎階段使用滾筒式粉碎機比使用錘片式粉碎機能夠更好地提高顆粒的質量。這與錘片式粉碎機能夠生產出抗性更好且更圓的球狀顆粒有關，這會導致飼料制粒后顆粒會含有更多的粗顆粒。粗顆粒會在顆粒結構中形成“弱點”，即粗顆粒周圍由細顆粒所包圍，導致飼料顆粒更容易破壞（Thomas和van der Poel，1996）。因此，這類顆粒的PDI會降低。另一方面，圖1已經表明玉米經錘片式粉碎機粗糙粉碎然后制粒會存在顆粒質量變差的問題，這可以通過增加滾軸-鋼模之間的間距來解決，但是隨后預期會增加二次粉碎的強度和制粒機的特殊能量耗損（Vukmirovi?等，2016a）。因此，就制粒后的粒度大小、制粒機的特殊能耗和飼料顆粒的質量而言，優化工藝是必須考慮的問題。□□

未完，待續。

原題名：Importance of feed structure （particle size） and feed form （mash vs. pellets） in pig nutrition - A review（英文）

原作者：?uro Vukmirovi?、Radmilo ?olovi?和Sla?ana Rakita等（諾維薩德大學食品技術研究所食品技術和動物產品研究中心）