第七讲-饲料加工制备的营养效应-高级饲料学-教学课件

第七讲饲料加工制备的营养效应

一.概述饲料加工制备是为了提高饲料营养质量和饲养效果。动物生产性能经过动物营养和动物育种几十年的努力，已经得到显著提高，但是仍有潜力。动物营养挖掘营养源潜力，对饲料进行适宜组合(即科学的配方设计)和比较理想的饲料制备是一条比较理想的途径。科学饲料的营养质量是指饲料经过配制后，营养素的现状和动物对饲料的反应。生产实践中饲料制备的营养效果，普遍存在不能满足挖掘营养潜力的目的。广义的饲料加工制备包括物理、化学、微生物方法处理。目前饲料工业主要用物理方法制备饲料，包括湿热压影响。

二.常用的饲料加工制备方法主要加工方法：

傳統加工方法：粉碎；混合；破碎等。普及性加工方法：制粒；擠壓等。新方法：蒸汽壓片；干熱爆裂；膨化等。其他方法：微粉碎；塑压成形；包被加工等。

1.蒸汽压片(SteamFlaking)

类似蒸汽滚压（SteamRolling)

两种方法不同点在于:蒸汽压片方法用蒸汽处理饲料的时间更长.蒸汽滚压处理前要根据原料种类不同添加不同水分含量.蒸汽处理又叫蒸煮处理(cooking)，时间是14分钟左右。蒸汽处理的目的是使饲料温度升高到94℃，水分含量从原来的15%增加到18%左右。不同原料有所不同。如高粱，蒸汽处理时间需要14分钟，水分要提高到18-20%才能使饲料达到熟化的目的。熟化后压片厚度是0.1cm左右，使水分降到15%以下。常用加工方法中，蒸汽压片的效果最好。2.炒烤(roasting)

炒烤是一种干热处理饲料的工艺。

干热处理温度可达到150℃左右，使饲料产生干炒香味。干炒过程有一定程度膨化作用。饲料水分可以降低到10%以下。

利用滚筒干燥设备炒烤饲料，受热比较均匀。炒烤程度受经验影响甚大。

仔猪饲料利用炒小麦，炒烤过渡影响营养质量，炒烤不适宜达不到炒烤的目的。3.微波膨化(micronizing)微波膨化是一种利用红外线发生器(gas-firedinfraredgenerator)产生的热量对饲料进行处理的一种加工工艺。用红外线加热过程要散发出微薄，所以把这种加工工艺又

叫做微波膨化或叫微粒化加工。微波膨化工艺用于加工谷类籽实饲料，温度可升高到150℃左右。用微波膨化法热处理饲料，受热均匀度明显比炒烤加热法好。热处理粒度大的饲料，微波膨化法更具有明显的优越性。

4.热爆裂加工(popping)热爆裂加工的原理是：利用多个红外线发生器（一般是6个，每一个5000英国能量单位/小时）同时对饲料进行加热，很快使饲料温度达到150-156℃，饲料因快速受热而产生爆裂。

爆裂程度与饲料原料水分有关。谷类饲料水分含量达到15%左右时，爆裂程度可以达到43%左右。

5.挤压加工(extrusion)现行挤压加工是指自然风干状态的饲料，通过螺旋结构设备的挤压，使饲料形成1mm左右厚度片状的过程。然后再破碎成不同粒度供选用。挤压过程，由于压力和摩擦力的作用，饲料温度可升高到150℃左右。挤压加工对耐热不耐压的抗营养物质处理是一种行之有效的加工方法，如外源凝结素，抗原蛋白等。

6.蒸煮膨化加工是一种延长蒸汽调质时间，使淀粉尽可能糊化，再进行膨化处理的加工方法。蒸汽调质时间一般都在10分钟以上。膨化过程，由于压力的作用，调质的饲料温度可升高150℃左右。饲料达到膨化机出口时，受压力、温度、饲料中蒸汽作用的饲料，因压力突然减小使饲料膨胀。饲料中淀粉同时产生糊化(gelatinization).7.制粒加工

是一种重新使粉状饲料成形的饲料加工工艺。制粒包括两种生产工艺：

一种是挤压制粒工艺，常采用环模挤压制粒。挤压制粒一般采用抽风干燥，蒸汽调质后的饲料水分含量不易太高，一般控制在18%左右为宜。第二种是塑压或叫冲压制粒工艺。此种工艺常用于反刍动物或宠物饲料加工。容易生产不同形状的饲料。

三.加工方法的合理利用不同加工方法，用於不同飼料加工，對動物生産效果要求不同，加工工藝和參數不同，確認達到營養質量要求的衡量指標也不同。饲料加工中，湿、热、压生产工艺对饲料淀粉营养质量有影响，可能改变淀粉的物理化学特性，如吸水能力，膨胀程度，淀粉粒解体程度，形成胶体的程度，与染料的结合程度，易水解程度等。淀粉或其他饲料加工后物理化学特性变化，是用物理化学方法检验加工对饲料营养质量影响程度的基础。饲料加工中不同温度和水分含量对淀粉的影响不同。

温度℃加水%染料结合率%麦芽糖含量%1000101.01300502.515001004.5160010021.0

1601210026.0说明：仅温度对淀粉的染料结合能力影响比较大。

常规挤压、膨化等干热加工工艺足以提高染料结合率，改变淀粉团粒结构，不明显改变一级结构。干热加工处理对淀粉转变成麦芽糖的含量有限

。干热加工处理对淀粉转变成麦芽糖的含量有限。蒸汽制粒工艺对淀粉物理化学特性影响较小。挤压、膨化工艺则影响比较大。高温、高湿的加工工艺显著提高麦芽糖含量。高温条件下，水分含量越高，淀粉的降解程度越高。不能利用淀粉或利用效率低的动物，如小猪、小牛或水生动物，高温、高湿的加工工艺是提高淀粉利用效率的有效途径。

特别是小猪更具有重要的营养生理意义，可减少糊化淀粉对小猪的不利影响。四.加工制备方法对饲料的物理化学作用

1.粉碎加工：在一定程度上可以改变细胞壁结构，破坏细胞壁，破坏淀粉粒。粉碎粒度越小，此种作用越明显。细粉碎，可以使10%左右的淀粉粒受到破坏。通过粉碎改变粒度，改变细胞壁，破坏淀粉粒，能量成本高，大量破坏细胞结构难度也比较大。粗粉碎加工，破坏细胞物理结构的作用甚微。通过粉碎加工，将饲料改变成动物所需要或充分发挥营养潜力所需要的粒度均是一种有效方法。

饲料粉碎过细（粒径>900微米），降低整体性能。适宜粒度（粒径600-800，最适700微米），营养效率最高。饲料粉碎太粗（<500微米），不利于节约饲料。

玉米、小麦３．５－４毫米以上筛粉碎适宜。大麦、高粱３毫米以上筛粉碎适宜。2.热处理加工：容易使蛋白质、氨基酸产生变性，提高饲料营养价值，如去除胰蛋白酶抑制剂，淀粉糊化等。蒸煮处理，饲料水分含量充足，温度70-100℃即可大量破坏淀粉粒，并使淀粉糊化，显著提高幼小哺乳动物和水生动物对生淀粉的利用效率。水分含量越高，脱水干燥的成本越高。控制适宜糊化程度的难度也比较大。尽量减少二次加工。

3.加工方法的结合效应：不同方法有不同作用，包括正负两方面的作用。加工过程的物理作用，物理化学作用，化学反应都有正负两方面的作用。不同加工方法结合应用，可在一定程度上提高加工的正效应作用，减少负效应作用。例如，低温蒸汽(100℃)处理谷类籽实饲料，结合破碎剪切工艺，既能有效破坏淀粉粒，破坏细胞壁，也能使淀粉糊化，并减少不利的化学反应。4.高强度加工处理：对不同饲料，不同营养物质，影响程度不同。高温(500℃以上）短时间加工工艺，破坏淀粉粒比较经济有效，对蛋白质则可能产生过渡变性影响，可能降低单胃动物的营养利用效率。高度熟化的饲料加工工艺，可充分保证淀粉糊化，但很容易引起小猪胃肠道疾病，甚至死亡。过度的化学处理工艺，或饲料中潜存可引起化学反应的条件，如氨化饲料，具有严重碱性等，明显影响饲料在胃中的消化；饲料中存在过量酸化剂，可能影响饲料在肠中的消化。五.适宜加工的质量标准1.确切知道加工中所发生的物理变化和化学变化。一是知道提高饲料营养价值所发生的变化。如热处理使蛋白质变性，除去蛋白酶抑制剂；热压处理使束搏的尼克酸解束，提高生物效价。压力处理除去抗原蛋白等。二是知道损害饲料营养价值可能发生的变化。如梅纳德反应；羰胺反应等。2.能简便有效进行定量监测所发生的物理化学变化。3.确切知道机械工艺参数与饲料质量之间的关系。4.机械设备、工艺或两者结合是否经济有效。

六．饲料加工的营养意义㈠反刍动物籽实饲料加工１．肉牛饲料

不同加工方法均提高饲料有机物质消化率。育肥肉牛的玉米加工效果（消化率％）：

ＤＭＧＥＣＰＣＦ

蒸汽压片74.272.854.822.9

干挤压71.570.151.821.0

湿挤压68.567.348.220.6

未加工64.862.141.216.7Chapman,R.J.等1970.动物实验表明，适宜加工提高生产性能。

玉米用不同加工方法处理对生产性能的影响：

粉碎破碎压片制粒

起始重kg253266262270

日增重kg1.51.541.631.59

FI(精料)8.28.98.38.4

F/G6.76.75.86.3Hentges,J.F.等1966.

蒸汽压片是肉牛饲料加工最常用的方法。

蒸汽压片的程度不同，效果不同。

高质量高粱片低质量高粱片

起始重kg280278

日增重kg1.391.41

FI(精料)10.512.0

F/G7.638.44

谷类饲料加工处理提高利用率，节约精饲料。炒烤加工与用生玉米比：提高日增重8.2%,降低F/G9.7%.

微波膨化加工比蒸汽压片：提高日增重4.8%,但F/G高2.4%.热爆裂加工显著降低FI(19-37%),降低F/G.

挤压加工谷类饲料对肉牛的效果不够理想。日增重慢5%,F/G高8%.谷类粉碎150℃湿热压胶化处理不提高生产性能，但胶化玉米一半以内与生玉米搭配则提高生产性能。

2.奶牛饲料加工的效果

奶牛谷类精料加工的目的：

一是增加适口性，促进FI,增加能量摄入，提高奶产量。

二是希望高精料摄入不影响乳脂肪产量和质量。通过加工同时达到两个目的的可能性较小。

谷类精料加工提高奶产量和奶质量的效果不够理想。谷类粉碎可维持奶产量，但降低乳脂肪含量。

谷类粉碎提高消化率，过细降低奶产量。中粗粉碎制粒不影响乳脂肪产量。蒸汽压片，促进产奶，减少乳脂，不影响乳脂肪效正奶。高粱用蒸汽膨化加工减少奶产量，也可能不影响。谷类加工对奶产量影响不同可能与粗饲料种类和饲养方式有关。苜蓿干草限饲，玉米青贮任食，蒸汽压片的玉米不影响奶产量和乳脂，但喂破碎玉米则减少奶产量，增加乳脂肪。

3.反刍动物蛋白质饲料加工

不同加工方法对植物蛋白影响不同。以消化率为例,过度处理增加蛋白质的抗消化特性：

对照蒸汽处理干热处理

花生粕99.493.481.0

葵仁粕98.683.769.2

羽扇豆93.69392.7

鱼粉85.770.751.2

棉籽粕91.947.657.7

蒸汽处理：压力1.0546kg/cm2,121℃,1hr.

干热处理：149℃,4hr.

消化率测定：先在绵羊瘤胃消化12-14hr,再在

体外用胃蛋白酶消化6hr.

㈡.单胃动物饲料加工1.猪饲料加工

不同谷类日粮，制粒效果不同。

含大麦日粮制粒，提高生长猪日增重14%，F/G降低15%.

含玉米日粮制粒，提高生长猪日增重3.8%，F/G降低11.3%.美国总结了1953-1963年的研究表明，猪饲料制粒：生长猪，不影响日增重，降低F/G9.6%.肥育猪，日增重提高6.4%，降低F/G10%.

炒玉米不影响日增重，降低F/G4%.

炒大豆提高生长猪日增重3%，F/G降低10%.

胶化玉米或细粉碎易引起小猪胃炎和死亡，不宜大量使用。谷类适宜膨化不明显影响小猪生理功能。不同种类饲料，加工方法，加工程度对营养质量

的影响：

高粱淀粉消化率大麦淀粉消化率未加工处理1623蒸汽处理不压片1218蒸汽处理轻微压片1426蒸汽处理中等压片3137蒸汽处理压薄片4151蒸汽处理后加压20磅/吋21318蒸汽处理后加压20磅/吋21619蒸汽处理后加压20磅/吋22231蒸汽处理后加压80磅/吋229

表明：加工条件，蒸汽，压力，加工工艺不同，加工与不加工，效果不同。

蒸汽处理结合高质量压片，效果最好，压力略高，效果越好。

制粒是猪饲料加工的一种较好方法。适宜制粒亦很要。

粉碎加工制粒二次制粒玉米0.16cm过筛：日增重kg0.70.690.67

F/G3.523.43.5玉米1.27cm过筛：日增重kg0.710.730.71

F/G3.743.343.42猪饲料加工，粒度是一个不可小视的问题。适宜膨化加工的效果，一般都优于制粒的效果，特别是降低F/G有优势。

饲粮营养水平不同，加工效果不同。16%cp12%cp膨化高粱%050100050100猪始重kg323031323031日增重kg0.690.730.80.640.640.61F/G2.722.592.362.92.842.95粗蛋白水平越高，加工处理的效果越好。猪日粮糊化加工处理提高饲料利用效率，可能

与加工提高蛋白质质量，增加适口性，提高CF等利用率有关。也可能与提高饲料中营养物质的解束度有关，如玉米热压处理，磷的利用率可提高68%(Bayley,1969).

猪饲料冷加工：谷类粒度2.2-5.25mm直径，不影响营养价值和利用.小麦含面筋蛋白，滚压粉碎比较适宜。燕麦比较硬，细粉碎较好。猪饲料热加工：

玉米60-150℃加工，对营养价值影响不同。90-150℃，可能对氮存积呈二次曲线影响。100℃，不影响生长，提高饲料利用效率。370-480℃或高温段时间（7min以内）不影响营养价值。

大麦受高温影响，Lys含量和利用率都降低。90℃以内不受影响。120℃挤压，淀粉分解比蒸汽压片和热爆裂高。微波膨化有利于改进影响质量。大豆115℃炒不影响营养质量。110-160℃炒，呈二次曲线变化影响营养质量。

大豆130-150℃炒最有利于提高营养质量。

豆类121℃，15min炒，对能量，氮消化，生长都有明显改进。

微波处理豆类，对Lys损失少，对猪的效应不理想。微波处理豆类，可显著抑制抗营养因子。

挤压加工提高豆类，油籽营养价值。湿热加工中，蒸汽压片，蒸汽滚压，蒸汽制粒，以蒸汽制粒的效果最好。可能与压力作用有关，也许冷压加工达到同样目的更经济。

2.禽饲料加工

肉鸡饲料加工方法不同，效果不同。周龄粉料颗粒料破碎料粉碎颗粒80`S180.977.9828.882.7952172.6163.6174.0170.62203282.6286.1291.9280.04104437.7443.8449.1420.86805601.1626.4623.7586.89456798.7848.5818.2775.1128571009.21059.51019.7967.8163581145.61210.71156.21100.42140肉鸡不同生长阶段应该用不同加工方法生产的饲料.粒饲料更好的原因：密度大，容积小，增加有效采食量，减少采食时间，提高代谢效率，减少采食过程的能量消耗。Reddy等1962年发现制粒不影响ME，提高NE近30%。不同饲料饲养方式不同，效果不同。任食条件下，颗粒饲料比粉料生长快。颗粒饲料和粉碎颗粒饲料，饲喂同样水平，对生长和增重没有明显影响。限制饲养到任食的80%，颗粒饲料和粉料没有差异。

饲料加工方式不同对采食量有明显影响。

鸡绝食6hr后，任食比较：粉料14.6g颗粒饲料35.6g破碎饲料19.6g粉碎颗粒料16.7g

试验表明，饲粮由75%的颗粒饲料，25%的粉料组成，比使用单一饲料更好。

鸡只有在极端饥饿的情况下，才更喜欢颗粒饲料。产蛋鸡一般不喂颗粒饲料，目的在于防止过量采食。若饲料营养浓度和溶剂适宜，也可以用颗粒饲料饲养。

禽饲料粉碎的效果：含真脂肪的饲料，粉碎粒度越小，脂肪的消化率越高。可能与破坏脂肪细胞有关。大豆粉碎粒度不同，脂肪消化率可从0.577-0.9变化。说明额外添加油脂的效果比含于饲料中的脂肪效果好。禽利用麦麸，粒度越小，效果越好。谷类饲料中淀粉，不同热处理方法处理，都提高利用率。微波膨化处理油籽饲料，显著提高ME价值。大豆微波膨化处理，ME提高49.6%，油菜籽ME提86.1%.低能纤维高的日粮，籽粒或二次籽粒，提高饲养价值。高能饲料如玉米等无效。

㈣.动物性饲料的营养特点1.胶原蛋白来源于软组织、骨、皮、结缔组织、腱等。

营养特点是：不含Trp、Cys，但hPro含量丰富。胶原蛋白中存在三甲基组氨酸。

与内赃蛋白比，Lys、His、Thr、Ile、Val、Tyr也较缺。2.角质蛋白

Try、Met、Lys、His明显缺乏。

不同组织蛋白组成比较：

CP%ASH%可用Lys%EAA%牛肌肉45.27.59.2

43牛排61166.833牛颈60186.833猪颈62225.930牛肝56-7010-1238羊头43385.041羊胃617.74.7-7.144肉粉40-704.8-3.23.2-6.69-43骨粉27583.032胶原003.626鱼粉8055.5-7.037

3.加工与营养质量动物产品加工温度明显影响营养含量。

℃CP%Fat%Ca%11154.212.68.011545.617.68.813045.718.810.014347.022.611.0加工方法和条件影响饲料营养价值。动物性饲料加工，在多水环境中，温度越高，水溶性营养成分进入水中的量越多。若分离出水溶液，将损失营养成分。胶元蛋白容易溶于热水，动物产品除去胶原蛋白，营养质量显著提高。

原料蛋白水溶性蛋白胶原蛋白（g/100g)135Lys%5.06.2