飼料加工工藝主要由原料接收清理、粉碎、配料、混合、調(diào)質(zhì)、膨化(膨脹)、制粒、成品包裝系統(tǒng)組成。在這些工藝過程中涉及到熱處理相關(guān)的有調(diào)質(zhì)、膨化(膨脹)、制粒。飼料經(jīng)過熱處理后對能量和養(yǎng)分的消化利用率或者飼料營養(yǎng)成分產(chǎn)生一定的影響(Liu 等,2013;Jha 等2011)。膨化或膨脹及制粒可以提高飼料養(yǎng)分的能量值和養(yǎng)分消化利用率(Hancock 和B?ehnke,2001)，以及提高斷奶仔豬的采食量(Zijlstra 等,2009)。本文主要就飼料加工過程中涉及熱處理相關(guān)工藝對飼料能值、養(yǎng)分及對動物生產(chǎn)性能的影響進(jìn)行概述，以在飼料加工過程中能夠借鑒應(yīng)用。

1 蒸汽調(diào)質(zhì)對飼料養(yǎng)分的影響

蒸汽調(diào)質(zhì)是指在制粒之前，在調(diào)質(zhì)器中對飼料粉料添加蒸汽、水分，同時(shí)進(jìn)行攪拌混合，對其進(jìn)行高濕、高溫、機(jī)械綜合處理的過程。目的是使其淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性、物料軟化，以便于制粒和提高顆粒質(zhì)量，并改善飼料的適口性，提高其消化率。飼料原料長時(shí)間暴露于蒸汽中，淀粉顆粒與水結(jié)合，吸水膨脹，暴露的時(shí)間越長，淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性就越嚴(yán)重 (Hancock 和 Behnke,2001;Fellows,2000)。通過適當(dāng)調(diào)質(zhì)，可以提高制粒機(jī)的制粒能力，殺滅有害病菌，改善顆粒產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是硬度、耐久性和水產(chǎn)飼料的水中穩(wěn)定性。調(diào)節(jié)過程中，一般禽畜飼料調(diào)質(zhì)的時(shí)間為 10 ~ 30s，魚蝦飼料的調(diào)質(zhì)時(shí)間為 120~ 300s 。但因不同物料粉碎粒度不同，熟化程度要求不同，調(diào)質(zhì)器的結(jié)構(gòu)不同，則調(diào)質(zhì)時(shí)間亦有所不同。調(diào)制溫度一般以83°C左右為宜，適合的飽和蒸汽壓力應(yīng)為 0.2~0.4 MPa。Svihus 和 Zimonja(2011)報(bào)道，調(diào)質(zhì)過程中飼料在 1 min 的時(shí)間內(nèi)，溫度可上升到 75°C，水分增加3% ~4%。

2 制粒對飼料養(yǎng)分的影響

蒸汽和壓力是制粒過程中的重要因素。蒸汽可以提高飼料溫度和熟化飼料中的養(yǎng)分含量，壓力決定制粒顆粒的大小(Zijlstra 等,2009)。研究表明，保育豬和育肥豬飼料加工過程中使用4 ~5 mm的孔徑，不會影響豬的生長性能(Hancock 和 Behnke,2001)。豬飼喂玉米和小麥組成的日糧，顆粒粒徑從16mm增加20mm和16mm增加到24 mm，對豬氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率無顯著影響(Lahaye 等,2007)。顆粒的硬度和顆粒的耐久性指標(biāo)是衡量顆粒質(zhì)量的主要指標(biāo)(Thomas 和 Van der Poel,1996)。制粒之前的膨脹或膨化會增加谷物飼料顆粒耐久性指數(shù)(Traylor等,1999)。制粒加工過程中熱的應(yīng)用改變了飼料的物理和化學(xué)特性(Zijlstra 等,2009)。顆粒料和粉狀料相比,飼喂顆粒飼料,斷奶仔豬采食量較高(Steidinger 等,2000)。

谷物中的淀粉在制粒過程中將得到煳化，更容易被動物小腸消化吸收。制粒過程降低塵土的含量，可以提高制粒的產(chǎn)能和飼料容重，以降低飼料中養(yǎng)分間的相互分離(Svihus 和 Zimonja2011)。動物采食顆粒飼料，飼料效率可以提高6%~7%(Richert 和 DeRouchey,2010)。主要原因是制粒后飼料浪費(fèi)的減少和制粒使得淀粉煳化度得到提高，從而提高了能量消化率 (Richert 和DeRouchey,2010)。制粒后的玉米-豆粕型日糧與相同組成的粉狀日糧相比，干物質(zhì)、氮和總能的消化率可以提高5%~8%(Wondra等,1995)。同樣Lahaye 等(2008)報(bào)道，制粒的小麥油菜籽粕可以改善粗蛋白質(zhì)和氨基酸的回腸消化率。含有小麥和豆粕的顆粒飼料與未制粒的飼料也有同樣的結(jié)果報(bào)道(Vande ginste  De Schrijver,1998)。豬飼喂顆粒飼料與飼喂粉狀飼料相比，飼料效率得到較大幅度提高。

3 擠壓膨化對飼料養(yǎng)分的影響

擠壓膨化是一種經(jīng)常應(yīng)用的飼料生產(chǎn)技術(shù)。在美國，95%的寵物食品是經(jīng)過擠壓膨化生產(chǎn)的(Spears 和 Fahey,2004)。擠壓膨化過程可以使用單螺桿或雙螺桿擠壓機(jī)，這是一個(gè)產(chǎn)熱的過程(Richert 和 DeRouchey,2010;Hancock 和 Behnke2001)。擠壓膨化可以對全日糧進(jìn)行處理，也可以對單個(gè)飼料原料進(jìn)行處理。擠壓的目的是為了增加谷物飼料的能值和營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。擠壓膨化可提高豬對飼料的轉(zhuǎn)化率(Hancock  Behnke2001)。擠壓膨化過程中由于溫度、壓力、摩擦、磨損等作用，使得飼料的物理和化學(xué)特性發(fā)生變化(Zijlstra 等,2009)。擠壓膨化后制粒的飼料，飼料轉(zhuǎn)化效率可以提高 8%，干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的消化率提高 3%和 6%(Sauer 等,1990)。然而,當(dāng)豬飼喂膨化小麥或膨化大豆組成的日糧時(shí)，豬的采食量并未得到改善(Durmic 等,2002)。玉米膨化后干物質(zhì)的豬盲腸消化率可以得到提高，但氨基酸的消化率在膨化與非膨化玉米之間并不會產(chǎn)生差異(Muley 等,2007)。膨化豆粕與未膨化豆粕相比，膨化豆粕的粗蛋白質(zhì)豬回腸消化率高于未膨化豆粕(Chae 等,1997)。高濃度纖維含量的飼料原料經(jīng)過膨化后，養(yǎng)分的消化率提高明顯(Hancock 和 Behnke,2001)。使用單螺桿或者雙螺桿膨化機(jī)膨化亞麻籽和豌豆混合的日糧，日糧干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的全腸道表觀消化率并不會產(chǎn)生差異；而單螺桿擠壓膨化后，總能的全腸道表觀吸收率和消化能要優(yōu)于雙螺桿擠壓膨化 (Htoo 等2008)。擠壓膨化能夠增加膳食纖維的溶解性，從而增加能量的消化率，豬對可溶性纖維要比非可溶性纖維更容易在腸道內(nèi)發(fā)酵(Urriola 等2010)。擠壓膨化制粒高纖維的日糧可能要比低纖維的日糧更有益處，但并沒有通過試驗(yàn)研究進(jìn)行驗(yàn)證。

4 膨脹對飼料養(yǎng)分的影響

膨脹也是一個(gè)高溫作用的過程。膨脹與膨化相比，膨脹的加工溫度要相對低些，物料停留時(shí)間也相對要短些(Fancheret 等,1996)。膨脹處理后的淀粉糊化度要低于擠壓膨化處理工藝(Liu 等2013)。Zijlstra 等(2009)提出膨脹飼料可以代替顆粒飼料。因?yàn)?，膨脹過程中壓力的使用飼料的物理和化學(xué)特性得到了改變(Van der Poel 等1998)。然而，有研究表明，豬飼喂經(jīng)過膨脹和非膨脹處理的小麥和大麥，能量和養(yǎng)分的消化率并無顯著差異(Callan 等,2007)。但 Traylor 等(1999)報(bào)道，生長育肥豬飼喂經(jīng)過膨脹處理后的玉米-豆粕型日糧與未經(jīng)過膨脹處理的日糧相比，能量和營養(yǎng)的消化率得到提高。

通常情況下，日糧中含有玉米、豆粕、豆油及動物蛋白等復(fù)雜的組成成分。研究表明,含有高消化率動物蛋白的復(fù)合日糧膨脹后飼喂斷奶仔豬平均日增重將得到提高 (Johnston 等,1999)。然而，斷奶仔豬飼喂小麥-魚粉-豆粕型基礎(chǔ)日糧，分別經(jīng)過膨脹和膨化處理，飼喂 36d，研究表明，飼喂膨化處理日糧的豬日增重和飼料轉(zhuǎn)化率均優(yōu)于膨脹處理的日糧，原因主要是由于膨化處理的日糧淀粉可得到更好的利用(Lundblad 等，2011)。玉米和大麥為基礎(chǔ)的日糧混合時(shí)加水再膨脹,顆粒耐久性指數(shù)將會得到改善(Lundblad 等,2009)，因此，膨脹后再制粒的加工組合可以帶來更高的制粒質(zhì)量(Hancock 和 Behnke,2001)。

5 小結(jié)

畜禽對飼料營養(yǎng)成分消化利用率的國內(nèi)研究大多涉及到飼料原料的組成、飼料配方的構(gòu)成、畜禽的生長生理階段、飼養(yǎng)管理環(huán)境等方面，而飼料加工工藝對飼料營養(yǎng)成分的影響及畜禽生產(chǎn)性能的影響，并沒有被重視起來。因此，為了獲得理想的動物生產(chǎn)性能，在飼料加工工藝參數(shù)設(shè)定上一方面借鑒國外的研究結(jié)果，另一方面通過日常的生產(chǎn)摸索而獲得，但國外畜禽日糧組成結(jié)構(gòu)與加工設(shè)備和國內(nèi)存在一定的差異，而摸索獲得的參數(shù)對動物生產(chǎn)性能的實(shí)際影響并不清楚。因此,國內(nèi)需要就飼料加工工藝對飼料營養(yǎng)成分的影響及對動物生產(chǎn)性能的影響研究開展相應(yīng)研究，不單在單個(gè)參數(shù)變化方面，在多參數(shù)的綜合影響方面都應(yīng)開展研究,既要考慮飼料營養(yǎng)成分的變化，又要考慮動物生產(chǎn)性能，綜合提出理想的加工工藝參數(shù)以在生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用。