饲料粒度和搅拌机测试在养猪生产中的重要性

IMPORTANCE OF PARTICLE SIZE AND MIXER TEST IN SWINE PRODUCTION

Y.L.Cheong 著（美国大豆协会新加坡办事处） 上海市农业科学院畜牧兽医研所 　秦崇德　译

 

前 言

　　 要经营一家现代化猪场并从中获利，就要给猪饲喂平衡良好因而能满足猪营养需要量的日粮。要将各种饲料原料以一定的比例相互混合以达到一定的营养标准。各种饲料原料的粒度大小、形状和形态都各不相同。为了能够产出优质饲料，必须将各种饲料原料粉碎并将其均匀混合以便使得动物能够表现其最佳的生产性能。必须对饲料进行粉碎的一些理由如下： 　　1、 增加饲料粒子的表面积 　　锤片式粉碎机的粉碎作用能将饲料原料破碎为较小的粒子，它能破碎坚硬的种皮而将内部比较容易消化的物质暴露出来；它还能增大单位体积饲料原料的表面积以便使消化酶能够在更大的表面积上发挥作用，从而使得饲料能够比较容易地分解为基本的化学物质以供机体吸收。 　　2、 改善饲料原料的混合能力 　　保养良好的锤片式粉碎机能将饲料原料粉碎为大小和形状都相当均匀的粒子，这就能使饲料原料能够在搅拌机中均匀混合而产生极为均质的饲料产品。饲料混合充分，就可保证动物能够获得充足的养分和药物，从而能够表现出最佳的生产性能。 　　3、 防止饲料成分的分离 　　如果饲料粒子大小和密度的差别很大，就很难生产出混合均匀的饲料。例如，小麦麸和大豆皮等低密度饲料原料和大颗粒饲料原料，在处理和运输过程种就很容易发生相互分离。 　　4、便于生产颗粒饲料 　　避免饲料成分分离的一个方法就是将饲料制成颗粒饲料。制造颗粒饲料，就要求将饲料原料粉碎成为大小均匀的粒子，从而能在预调质器中用蒸汽对其进行良好调质。蒸汽调质能使淀粉糊化，从而有助于饲料粒子在通过制粒机时相互粘结。颗粒饲料有防止饲料成分分离的优点，而其较高的密度则有利于包装和运输。蒸汽调质能对饲料起到一定的灭菌作用并提高饲料的消化率，因而对猪、禽饲喂颗粒饲料就能改善其生产性能。颗粒饲料的粒子较大，因而饲喂时浪费较少，所以猪、禽饲喂颗粒饲料时就会有较好的饲料利用率。 降低饲料粒度 　　在饲料加工业，降低饲料粒度的两种最常用的方法就是使用锤片式粉碎机和对辊式粉碎机进行粉碎。这两种粉碎机都能用来降低饲料粒子的粒度，但这两种粉碎机在初始投资、运行成本、所产饲料粒子粒度的均匀度以及所能处理的饲料原料的种类等方面都各具特色。锤片式粉碎机的购买价格和保养成本都较低，能够处理范围很广的多种饲料原料，但其能耗较高，所产饲料粒子的粒度不够均匀，运行时产生的粉尘较多而且噪音较大。对辊式粉碎机的初始投资和保养成本较高，但其运行时能耗较低，所产饲料粒子的粒度较为均匀。 　　由于锤片式粉碎机的上述特点，使用原料种类较多的饲料厂和自配饲料的猪场比较喜欢使用锤片式粉碎机。锤片式粉碎机的性能取决于以下一些因素： 　　1、 喂料速度 喂料速度取决于喂料器将谷物送入锤片式粉碎机的速度。喂料器的运行速度是受到控制的，以便保持主马达的最佳电流负载。锤片式粉碎机上方安装有一个料仓向喂料器供应稳定流量的谷物。

　　2、 锤片的数量 　　锤片式粉碎机中锤片的数量通常由制造商确定。每粉碎200吨谷物就需要对锤片进行一次检查以便进行倒角或更换磨损的锤片。锤尖和筛网之间的距离应为12－14毫米。 　　3、锤尖速度 　　锤尖速度与饲料粒子的大小成反比，即速度越高则所产饲料的粒子越小。 　　4、 谷物质量 　　谷物的水分含量与粒子的大小成正比。谷物的含水量大则谷物籽粒的弹性就大，籽粒在受到撞击时也就不容易破碎。谷物的容重越大则粉碎速度也就越高。 　　5、吸风系统 　　吸风系统吸入空气以降低筛网出料侧的气压，从而帮助饲料粒子通过筛孔。没有这一系统，饲料粒子就会在锤片的高速转动作用下形成环流层而扫过筛网，导致饲料粒子相互磨擦并与筛网磨擦从而进一步降低粒子的粒度。结果，这就会产生大量的热、降低生产率、浪费电能并使饲料粒子的粒度过小。 　　6、筛孔直径、筛网面积和筛的磨损 推荐的每马力筛孔面积是55平方厘米，若小于此推荐值就会产生过多的热量而使温度升高到45℃以上，这会导致生产率下降50%之多。筛孔大小决定过筛饲料粒子的大小，筛孔的孔缘也可影响饲料粒子的大小，因为孔缘磨损后就会变薄并且缘锋变为钝圆形，筛孔也就变大，这样就会消弱饲料粒子对孔缘的撞击作用从而导致影响饲料粒子较大。

对饲料粒度问题的检查项目 问题 锤片式粉碎机 对辊式粉碎机 饲料粒度小于目标值 筛孔太小 锤速过高出料过慢 间隙过小磨齿过窄（细）谷物过于干燥 饲料粒度大于目标值 筛孔过大筛网磨损谷物过湿锤速过低 磨齿过少间隙过大磨辊差速比过低磨齿磨损 饲料粒子大小过度不均匀 筛网磨损锤片磨损 磨辊不平行磨辊不在同一水平面谷物中杂质过多 产出过慢 锤片磨损 磨齿磨损磨辊差速比过低 能耗过高 谷物太湿谷物容重过低筛孔过小 由于差速比错误、磨辊磨损或谷物质量问题导致产出过慢

猪饲料的粒度 　　一般来说，机体对饲料中养分的利用会随着饲料粒子的减小而提高，因为这样就会有更大的表面积供消化酶发挥作用，上消化道中的情况更是这样。Wondra等（1995b）报告，对猪来说，玉米粉碎到400微米的粒子大小时，干物质、氮和能量的表观消化率高于玉米粒子为800微米时的消化率。Wondra等（1996b）的结论是，肥育猪饲料中玉米粒子的大小每减小100微米则饲料利用率改善1－1.5％。然而，他指出，饲料磨得越细则猪的胃溃疡发生率越高。 　　饲料粒子的大小对于玉米和高粱来说具有重要意义，但对其它谷物的意义就没有那么重要，尤其对小麦来说更是不太重要。Hale和Thompson（1986）发现，对小麦略加粉碎（2300微米）就可达到与细磨小麦粉相同的最佳效果。将小麦用于猪饲料时，可接受的小麦粉碎粒度为1200－1800微米。对大麦进行粉碎可提高其消化率，但粉碎的程度并没有显著意义。 　　对谷物进行粉碎可以改善猪的生产性能，但这牵涉到一个成本问题。磨得太细就会增加饲料加工中的能量消耗，因此在动物生产性能和饲料生产成本之间应该有一个恰当的平衡。饲料磨得太细，就容易在饲槽和料仓中产生搭桥现象，粉尘量就会增加而饲料的适口性也会降低。更为严重的是，粉碎过细就会增加胃溃疡的发生率。 　　Healy等（1994）发现，粒度300微米的以玉米和高粱为基础的饲料，使断奶仔猪的胃粘膜受到损伤。他对断奶仔猪分别饲喂粒度为900、700、500和300微米的饲料并测定其生长性能。结果发现，饲料粒度下降对于平均日增重没有多大影响，平均每日采食量则随饲料粒子的减小而减少，而饲料利用率则随着饲料粒度的减小先是改善而后又变差。最佳的饲料粒度为500－700微米（表1）。 表1 饲料粒度对断奶猪生长性能的影响(Healy等, 1994) 饲料的粒度（微米） 900 700 500 300 平均日增重(千克) 0.38 0.36 0.39 0.35 平均日采食量(千克) 0.59 0.55 0.56 0.54 饲料转化率 1.55 1.52 1.46 1.53 饲料粉碎率(吨／小时) 4.06 2.84 1.63 0.85 Wondra（1993）发现，泌乳母猪的生产性能，如窝产仔数、仔猪成活率、母猪的失重以及母猪背膘厚的减少都不受饲料粒度的影响。然而，断奶时窝增重随饲料粒度从1200微米减小到600微米而增大。断奶窝重的提高是饲料的消化率随饲料粒度减小而提高的结果。胃溃疡和胃粘膜角化程度随饲料粒度减小而增大。胃粘膜角化是胃粘膜受到刺激而将发生溃疡的征兆。 表2 泌乳日粮中饲料粒度对母猪和仔猪性能的影响（Wondra,1993） 饲料的粒度（微米） 1200 900 600 300 21日龄窝仔数 9.1 9.0 9.5 8.9 母猪失重(千克) 10.5 10.5 7.2 8.2 背膘减少(厘米) 0.31 0.33 0.31 0.28 窝重(千克) 47 49 50.6 50.2 窝增重(千克） 35 36.7 38.3 38.7 采食量(千克) 4.2 4.25 4.4 4.44 干物质消化率(％) 84.2 85.1 86.4 88.3 胃溃疡评分 1.3 1.4 2.7 2.9 胃粘膜角化评分　 1.2 2.1 1.5 2.7 　　据认为，饲料粒度减小导致了胃蛋白酶活性增高以及胃内容物流动性增大，这就会增强胃内容物的混合。结果，这就会使未受保护的胃上部和食管接触到来自胃下部的胃蛋白酶和胃酸。综合考虑饲料的加工成本、饲料消化率的改善以及胃溃疡的发生率等因素，建议最佳的饲料粒子大小为700－800微米。 图1 饲料粒子大小对能耗和生产率的影响(Wondra 等, 1992)

　　饲料粒度的测定 　　对于饲料厂和自配饲料者来说，测定粉碎谷物的粒度都是很重要的，因为饲料粒度能够对加工成本、饲料的消化率、饲料的混合性能和颗粒料的质量都产生显著影响。因此，饲料粒度分析应该是质量控制方案的组成部分。对于自配饲料者来说，最好使用一套由5个筛子组成的改良型低层数分析筛，因为其价格不太贵。 　　使用五层分析筛进行饲料粒度分析，所需的设备是一台天平、一套5个筛子（USA 16目,30目,50目,100目,200目,外加一个底盘）、清筛器（放入筛子中以利于饲料粒子通过筛网）和刷子。采集50克样品，然后实施下列步骤： 　　1、 将5个筛子叠放成一摞，筛孔最大的放在顶层，筛孔最小的放在最底层； 　　2、 将样品置于顶层筛中； 　　3、 用手将筛摇动5分钟； 　　4、 将附着在清筛器上的饲料粒子清除下来并取出清筛器； 　　5、 用刷子轻拍筛子侧壁，然后将筛子从叠放的筛摞上取下； 　　6、 将留在筛网上的饲料粒子倾倒在一张纸上，并用刷子将剩余在筛网上的饲料轻轻扫下以避免损坏筛网； 7、 用天平称量纸上的饲料，然后将数据输入电子表格中适当的栏目内。

表3 计算饲料粒子大小的电子表格 美国筛 筛孔直径（微米） 筛上物重（克） 筛上物占样品％ 筛下物％ log dia wt＊logdia log dia-log Dgw Wt(log dia-log Dgw)2 16目 1191 12.30 24.85 75.15 3.151 38.753 0.410 2.066 30目 594 14.20 28.69 46.46 2.925 41.533 0.184 0.481 50目 297 10.40 21.01 25.45 2.623 27.282 -0.117 0.144 100目 150 9.40 18.99 6.46 2.324 21.850 -0.416 1.629 200目 73 2.50 5.05 1.41 2.020 5.049 -0.721 1.300 底盘 37 0.70 1.41 0.00 1.716 1.201 -1.025 0.735 合计 49.50 100.00 135.667 6.355 粒子大小（Dgw）： 500； 每克饲料粒子的表面积（平方厘米）： 116.0 标准差，（Sgw）： 500； 每克饲料粒子数： 97，171

图2 不同大小饲料粒子的分布 筛子供应商: SEMCO Systems Asia E-mail address sysmatic@sinhet.com.sg (Dealer of Seedburo Equipment)

搅拌机性能测试 　　饲料加工过程中对不同饲料成分进行搅拌混合，是为了确保饲料原料、维生素预混料和药物能够均匀混合从而能被猪有效利用。饲料混合均匀，就会改善猪的生产性能，因为这样就能使猪获得充足的养分。为了使资源的利用达到最佳状态，必须既要使饲料加工良好，又要做到一般管理费用、电费和劳力费用等开支最低。有若干因素可影响搅拌机的性能。 　　1、 饲料的粒度 　　饲料的粒度是由粉碎过程决定的。饲料原料磨得太粗（1200微米）或者太细（300－400微米）都不能与粒度通常为700－800微米的微量成分充分混匀。因此，必须确保不同饲料组分的粒度相当。饲料粒子的粒度如果差异过大，则在混合后容易相互分离。 　　2、 各种饲料原料的添加顺序 　　饲料原料的添加顺序会影响饲料混合的均匀度，因为有些原料的添加量很小，搅拌机内存在的一些死角也会妨碍其混合的均匀程度。在卧式搅拌机内，应首先添加粉碎的谷物和豆粕，然后添加微量成分。在立式搅拌机，微量成分可与豆粕一起首先添加，而后添加粉碎的谷物。 　　3、 物料在螺带、桨叶和绞龙上的积聚 　　物料在搅拌机内搅拌部件上的积聚，会不利于搅拌机性能的发挥，因为这会增加搅拌机对物料进行搅拌的难度。这些积聚起来的物料如果得不到及时清除，就会成为饲料中添加剂交叉污染的来源。根据所产饲料的类型，必须定期进行清理（每二周进行一次）。 　　4、 装料过多或装料过少 　　装料过多或过少会使搅拌机内饲料原料混合不匀。卧式搅拌机内装料过多，会使处于搅拌机顶部的物料不能均匀混合。立式搅拌机内装料过多，会使物料无法在该搅拌机通常的搅拌时间内得到恰当的搅拌。装料量不足搅拌机标称容量的50％，会削弱搅拌作用从而影响饲料产品的均匀度。 　　5、 搅拌时间 　　每一台搅拌机的搅拌时间都是由搅拌机设计者决定的。搅拌时间过长，会减少产出量而增加管理费、电费和劳力费用。搅拌时间过短，会使饲料搅拌不匀。因此，必须确定每一台搅拌机的最佳搅拌时间。确定最佳搅拌时间的最好方法就是进行搅拌机性能测试。 　　搅拌机性能测试 　　测试过程由两个部分组成，即采样和样品分析。在卧式搅拌机，要用谷物采样器进行采样。要在搅拌机内预定的10个部位进行采样，采样后将样品置于编号的袋子内。若要测定最佳搅拌时间，就要每隔一定时间（2分钟，3分钟，4分钟，5分钟）在同样部位进行采样。 　　在立式搅拌机，10份样品应在出料时每隔一定时间在出料口采集，以便使采集的样品具有代表性。为了确保测试精确从而能够得出最佳搅拌时间，在对每一批饲料进行搅拌时都不应改变加料顺序。最好要对5批饲料的搅拌进行测试。 　　采样时必须极为谨慎。要确保切断电源，并将电闸锁住，还要在电闸上挂上标牌，避免在采样过程中有任何人运行搅拌机。采样时不要将手置于运动部件附近。 　　样品分析 　　通常都利用微量原料来进行搅拌机的性能测试，原因是其用量相对于总的饲料量来说只占很小一部分，因而很难在饲料中均匀分布。食盐是常用的测试用料，因为多数饲料通常都添加食盐，还因为利用食盐进行测试时费用较低，操作容易。 　　食盐的分析有多种技术手段。Quantab快速定量法采用氯定量试纸来测定饲料样品内溶解于水中的氯离子。Omnion钠离子分析仪则利用仪表来分析钠离子。 　　Quantab快速定量法的操作步骤 　　1、将样品缩减为10克，然后将其置于容量为200毫升的烧杯中； 　　2、试验用水应为蒸馏水，以防将外来的盐带入样品； 　　3、将水加热至70℃以促进饲料样品中食盐的溶解（水温过高会使淀粉糊化而阻塞滤纸）； 　　4、在每一个含10克样品的烧杯中加入90毫升温水，搅动30秒钟； 　　5、用一张滤纸折叠成圆锥样，将圆锥的顶端插入烧杯中的混合液内达1厘米深； 　　6、将Quantab快速定量试纸置于滤纸内，使试纸顶端接触到滤纸内的溶液； 　　7、溶液会因毛细管作用而沿试纸向上运动，当出现一个深色条带时就可读取结果； 　　8、利用换算图将试纸的读数换算为氯离子含量； 　　9、由于溶液是10倍稀释的溶液，故将小数点向右移一位从而得到最终读数。 　　用测得的数据计算平均值（μ）、标准差（S）和变异系数（CV）。 ％CV ＝（S／μ） × 100 　　变异系数小于10％则可认为饲料混合良好；变异系数大于10％＇则应采取步骤来查找混合不良的原因。

　　搅拌机均匀度等级划分 变异系数 等级 ＜ 10％ 优 10－15％ 良 15－20％ 可 ＞20％ 差 　 　如果变异系数为“差”，那么可采取以下一些步骤对问题加以纠正： 　　1、检查搅拌机主轴的转速（每分钟转数）； 　　2、检查搅拌机的清洁程度； 　　3、检查搅拌机主轴转动方向是否正确； 　　4、检查搅拌机内微量成分的添加顺序； 　　5、检查饲料粒子大小是否适合猪饲料的要求（500－800微米）； 　　6、检查搅拌机内的磨损程度，进行定期维修保养； 　　7、确保搅拌机内装料不能过多，也不能装料过少； 　　8、延长搅拌时间，再次对搅拌机进行测试； 　　Quantab快速定量试纸可由下列地址购买： 　　　　Hach company P.O.Box 389,Loveland,CO80539 U.S.A. 　　　　传真(970) 669－3050 结 语 　　现代化商品猪场要经营成功，就必须使猪的生产性能达到最佳状态。达到这一目标的方法之一就是向猪提供优质饲料。由于饲料成本占到养猪生产总成本的60－70％，所以顺理成章地就是使生产的饲料要营养平衡、加工得当。 　　在饲料加工过程中，必须确保饲料粒子大小适当（对猪来说应为500－800微米）。粒子太大会降低猪的生产性能；另一方面，饲料粒子过小就会减少饲料的产出量，还会增加粉碎时的能耗、加快粉碎机的磨损并增加猪的胃溃疡发生率。 　　为了确保猪能够得到营养平衡的日粮并能得到正确剂量的药物和维生素，饲料就必须搅拌得当。搅拌机的变异系数不能高于10－15％。搅拌机测试应每年进行一次，必要时应增加测试频度。

 

参考文献

Hale, O.M. & Thompson, L.M. (1986). Influence of particle size of wheat on performance of finishing swine. Nutrition reports international, 33:307－311 Healy, B.J. Hancock, J. D. Kennedy, G.A., Bramel-Cox, P.J., Behnke, K.C. & Hines, R. H. (1994). Optimum particle size of corn and hard and soft sorghum for nursery pigs. Journal of Animal Science, 72:2227－2236 Herrman T.J., (1998). Feed quality assurance, ASA technical publication. Walker T., (1999). Physical aspects of grain and effect of feed texture on animal performance, ASA Technical Bulletin AN22－1999. Wondra, K.J., R.A. McCoy, J.D. Hancock, K.C. Behnke, R.H. Hines, C.H. Fahren holz, & G.A. Kennedy. (1992). Effect of diet form( pellet vs meal) and particle size on growth performance and stomach lesions in finishing pigs. J. Anim. Sci. 70(Suppl.1):239(Abstr.) Wondra, K.J., (1993). Effects of particle size, mill type, and diet form on performance of finishing pigs and lactating sows. M. S. Thesis. Kansas State University, Manhattan, KS 66506 Wondra, K.J., J.D. Hancock, K.C. Behnke, C.R. Stark, (1995b). Effects of mill type and particle size uniformity on growth performance, nutrient digestibility, and stomach morphology in finishing pigs, Journal of Ani Science, 73:2564－2573