加工工艺对饲料营养价值的影响课件.ppt

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1、河南科技大学李元晓 了解当前猪饲料的典型加工工艺流程 深入了解加工工序对饲料营养价值的影响，使学生理解加工与营养的相互关系 概论粉碎工序与动物的生产性能 混合工序与动物的生产性能 制粒工序与动物的生产性能 膨化与膨胀技术在养猪生产中的应用二十世纪七十年代以来，随着制粒、挤压与膨化、颗粒制粒后喷涂等先进加工技术在生产中的广泛应用，极大地提高了 饲料的饲用价值，促进了饲料工业和养殖业的发展；通过加工工艺来改善饲料品质，已成为现代饲料企业提高产品质量的重要手段之一；加工工艺与动物营养的联系日益密切，实现二者的有效结合是每个成功营养师必须关注的问题 优质配合饲料优质的原料 合理的饲料配方 适宜的加工技

2、术品质差的原料一定生产不出好的产品；最低配方成本 最低饲料成本；好的配方生产的产品不一定都是好产品； 在原料配方确定的情况下，加工技术是影响饲料（特别是颗粒饲料）质量的主导性因素 改善饲料转化效率 改变颗粒度 改变饲料营养物质的浓度 改善饲料的适口性 改善营养物质的消化率和有效率 改变饲料的密度，便于贮存饲料厂典型工艺流程 原料接收与清理 原料粉碎 计量配料 混 合 制 粒 成品打包贮存 粉碎是饲料厂最重要的工序之一，动力配备约占饲料厂总动力配备的30-40%，粉碎工艺效果的好坏直接影响到配合饲料的质量、产量、电耗和成本；配合饲料厂采用的粉碎设备大多为锤片式粉碎机；对辊式粉碎机只少量 应用在大

3、型饲料厂的二次粉碎工艺；粉碎产品的粒度及其均匀性是评价粉碎工艺效果好坏重要的加工与质量指标锤片式对辊式粉碎作用力撞击、摩擦挤压、剪切粉碎成品粒度粒度变异大粒度均匀粉碎速度快慢能耗高低噪音高低用途广泛二次粉碎工艺 可以提高混合的均匀度； 粒度均匀，可以减少饲料的分离； 消化面积最大； 提高饲料采食量；颗粒粒度（ m ）混合时间（分钟）0.51.53.0 90050.114.311.6玉米高粱小麦筛孔尺寸(英寸)1/41/41/4产品粒度(m )7849951090标准差2.352.262.52表面积(cm2/g)846368指标大麦大麦高粱粉碎机筛孔大小（英寸）1/83/163/16粉碎粒度（

4、m ）634767623日增重（g）386368440采食量（g）654654735饲料/增重1.701.791.89指标高粱大麦大麦大麦大麦筛孔(英寸)3/163/161/81/41对辊式粉碎粒度, m 6989027141462206日增重,945817890808790采食量3.152.822.942.962.95饲料/增重3.393.583.323.653.72粒度（m）消化率，%饲料/增重干物质粗蛋白质能量70086.182.985.81.74700-100084.980.584.41.82100083.779.182.61.93种类粉碎类型粒度 m 日增重g采食量g饲料/增重玉米锤

5、式6214587801.708774497991.76对辊式8024638401.8111474729031.92高粱锤式5394367761.787224548131.79对辊式8854498671.9212174278261.94锤片式粉碎机对辊式粉碎机粉料颗粒料粉料颗粒料能耗, kw/t15.314.6生产率, t/h1.80.7日增重, kg0.830.880.830.92采食量, kg3.043.153.003.08增重/饲料0.2730.2790.2770.299胃角质化程度2.01.81.01.6胃溃疡0.61.30.20.6 挤压粉碎玉米改善了肥育猪的生产性能和胃内膜形态； 粉

6、碎粒度均匀对肥育猪生产性能无改善作用养分养分过过1.5mm筛筛过过6 mm筛筛Nitrogen88.484.7Arg92.086.5His91.185.7Ile90.285.6Leu91.587.6Lys81.572.6Phe92.989.4Thr83.778.0Val88.683.1饲料粉碎粒度对小麦氨基酸回肠消化率的影响饲料粉碎粒度对小麦氨基酸回肠消化率的影响 （Sauer等，等，1992 ） % 随着饲料颗粒度的下降，饲料表面积增加，营养物质消化率提高； 随着饲料颗粒度的下降，胃溃疡的发生率增加； 原料的物理性质影响到粉碎的工艺效果，即不同的原料用同样的设备粉碎，其产品粒度不同； 需要从

7、营养学和加工工艺学两个角度来确定饲料适宜的粉碎粒度；从营养学的角度看，较细的粉碎有利于养分消化率的提高，但过细的粉碎使动物胃溃疡的发生率增加，且使粉碎成本大幅度提高； 猪用饲料最佳粉碎粒度为700-800微米 混合机是饲料加工厂的心脏； 混合工艺效果的好坏以混合时间和混合均匀度两个指标评价； 定量化表征混合均匀度的指标是混合均匀度变异系数，CV%； 我国国标规定全价料混合均匀度变异系数小于10%；预混合饲料小于5%； 按作业方式分为：分批混合机与连续混 合机； 按主轴布置形式分：立式混合机和卧式混合机； 按工作部件分螺旋式、桨叶式等； 目前国内大中型饲料厂常选用卧式螺带混合机和卧式双轴桨叶混合

8、机；小型加工机组选用卧式螺带或立式混合机；卧式双螺带立式双轴桨叶混合周期5-6 min15-30 min17%,单 35%产品大小形状更加一致颗粒小： 30% 制作沉性颗粒，淀粉10左右脂肪6%对膨化不利外加脂肪应在烘干冷却后喷涂热敏维生素、加味剂和抗氧化剂应在烘干冷却后喷涂挤压的经验法则-原料应经锤片粉碎机、辊磨或超微粉碎机粉碎原料最大粒度应小于模孔直径的13，不大于1.5mm挤压的经验法则-预其停留时间比机镗熟化区长5 10 倍温度范围75 85 降低机镗内零件磨损挤压的经验法则-出料颗粒出模后闪降水分3 7个百分点产品密度（容重）取决于温度、水分、压力和配方挤压的经验法则-其它趁颗粒还热

9、时涂加热敏原料颗粒如需久储，应采用防水塑料袋包装必须安排长班次以免拆卸大挤压机 挤压饲料产品的物理化学变化 挤压熟化对养分和总能变化的影响 (%, or kcal/kg)原料原料 水分水分 蛋白质蛋白质 脂类脂类 纤维素纤维素 灰分灰分 总能总能豆粕豆粕 11.04 53.93 0.663.43 3.62 4574.0 豆粕（挤）豆粕（挤） 8.75 55.04 1.203.303.27 4766.0 大麦大麦 11.65 12.09 1.854.681.01 4648.5大麦（挤）大麦（挤）13.97 12.00 0.514.580.96 4759.5 玉米面筋粉玉米面筋粉 8.22 76.

10、56 1.561.590.85 5778.5 玉米面筋粉（挤）玉米面筋粉（挤） 10.11 81.67 1.991.72 0.66 6345.0 小麦小麦 8.71 12.89 1.682.19 1.94 4117.0 小麦（挤）小麦（挤） 9.76 19.14 0.312.031.50 4536.5 挤压熟化处理提高了物料中蛋白质和总能的含量； 增加了淀粉的孔隙度 增加了水溶解性 挤压熟化加工对淀粉糊化的影响 加工 淀粉糊化（） 喂 料 15.5 预调制器 31.6 挤压机 92.8 烘干机 96.7 加工平均 85.0 Gomez等（1984） Wenger Model X-5膨化机 膨化

11、工艺参数 螺旋转速 ：750转/分； 进料速度： 140克/分钟； 模孔直径：4毫米； 温度： 90-130C； 水分含量：14.2-32.9%; 含水量%水溶解度%淀粉酶作用程度生成麦芽糖g/100g淀粉淀粉糊化度玉米淀粉0.00.060.032.97.66.216.129.212.27.928.724.522.38.532.822.534.19.347.115.946.910.459.014.261.010.263.8高淀粉含量原料的挤压熟化工艺参数可为生产不同的产品而调节，随着原料中水分含量的增加，膨化过程中的剪切、摩擦作用减弱，膨化温度降低，淀粉糊化度下降，饲料消化率的改善幅度降低；

12、水分含量在18-25%，膨化温度为120-170C时，淀粉糊化度最高，蛋白质破坏的最少；挤压熟化加工对纤维的影响 挤压处理高纤维饲料与挤压处理高淀粉含量的饲料效果相似，即大分子在膨化过程中被磨破而增加消化率。膨化效果与纤维类型和加工条件有关。低于120C以下，对日粮纤维营养价值影响较小。挤压熟化加工对纤维的影响（续） Skoch et al. (1983)比较了制粒（加不加蒸汽）和膨化处理是否改善了玉米-小麦麸日粮的营养价值； 膨化条件为：149C，0.79cm的模孔直径； 结果发现，制粒和膨化改善了饲料转化效率和能量消化率，但对日增重没有显著影响挤压熟化加工对纤维的影响（续）(Skoch e

13、t al. 1983)项目粉料颗粒蒸汽制粒膨化+蒸汽制粒生长猪（ 16kg体重）ADG, Kg0.610.640.670.58G/F0.452b0.524c0.493c0.518c能量消化率，%78.6b80.2bc81.3cd82.2d氮消化率，%82.882.784.384.3肥育猪（46 kg体重）ADG, Kg0.750.780.790.82G/F0.269b0.299d0.273bc0.295cd能量消化率，%82.9b85.3d84.2c-氮消化率，%83.385.083.4- 挤压熟化对维生素稳定性的影响（根据BASF） 维生素 稳定度（） Vitamins Stability

14、(%) A85-90 D380-90 E80-95 K360-85 挤压熟化对维生素稳定性的影响（根据BASF） 维生素 稳定度（） B1 93-98 B2 98-100 B6 90-100 B12 100 生物素 95-98 氯化胆碱 94-100 叶酸 98-100 烟酸 96-100 泛酸 100 C 50-70挤压熟化对维生素稳定性的影响 挤压处理对维生素和微量元素有效率的影响幅度至今仍未定论； 维生素稳定性受挤压熟化工艺参数、维生素的剂量、剂型及日粮组成等的影响 ； 建议：在日粮中分别添加1.5-2倍和2倍于正常添加水平的脂溶性和水溶性维生素，可以保证不出现维生素的缺乏症。 挤压熟化

15、处理全脂大豆，可打破大豆脂肪球(globules)，增加脂肪酶作用的机会，从而增加能值（相对于炒烂大豆）； 挤压熟化不仅可以使蛋白质变性，还可以打断肽键，改变蛋白质结构，摩擦蛋白质分子，实际上促进新肽键和新结构的形成 挤压熟化对棉籽与去皮大豆50 :50 混合料棉酚含量的影响(del Valle et al., 1986) 注水量 通过挤压机 棉酚（mg/kg） 有效赖氨酸 (ml/kg) 次数 （） 总量 游离 0 0 5363 5417 4.8 1 3990 678 4.7 2 3346 404 4.6 3 3048 379 4.7 4 2783 311 4.7 33 0 3732 351

16、7 4.3 1 3475 538 4.2 2 3313 346 4.6 3 3282 332 4.6 4 2801 283 4.7 挤压熟化对菜籽大豆混合料(1:1, w/w) 芥子甙总含量的影响 (mol/g)(Fenwick et al., 1986) 低芥子甙菜籽大豆混料 高芥子甙菜籽大豆混料 未挤压 18.4 91.6150 C挤压 13.4 73.7 3碱液 11.2 56.6 3% (NH4)2SO4 11.1 3甲酸 6.4 5碱液+1% Fe2(SO4)3 14.9 挤压(或膨化)对猪养分利用和生产性能的影响 N，%LYS，%DE，%ME，%回肠粪回肠粪回肠粪回肠粪粉碎玉米74

17、.9 81.5 77.078.579.885.6-83.7膨化玉米73.6 82.2 77.878.579.787.7-85.6 肥育猪起始体重78千克； 粉碎大麦，过0.64cm筛孔；豆粕过1.3cm筛孔；大麦、豆粕的混合比例为9：1；混合物膨化条件： - 混合物中加水10%， - 155C膨化 - 螺旋转速550rpm指标回肠全消化道粉碎膨化后粉碎膨化后干物质5.6b6.2c77.478.0总能59.9b64.9c74.679.6淀粉83.796.997.099.7氮62.469.274.180.6 消化率分别提高： 干物质，12%； 总能，12%；淀粉，16%；氮，11%试验一TRT:

18、1, 粉碎高粱+豆粕+豆油 2, 膨化高粱+豆粕+豆油 3, 膨化大豆+粉碎高粱 4, 膨化高粱和大豆 膨化条件： Insta-Pro膨化机 68， 20%含水量 4.8mm筛孔2.82.83 33.23.23.43.4TRT1TRT1TRT2TRT2TRT3TRT3TRT4TRT46060656570707575808085859090TRT1TRT1TRT3TRT3DM消化DM消化率率N消化率N消化率 膨化高粱不影响肥育猪的增重速度，但提高饲料转化效率和养分消化率试验二 TRT：1，粉碎的高粱+豆粕+豆油2，粉碎的高粱+豆粕+豆油混合，然后膨化 （膨化参数：18%水分，71）3，将高粱和大

19、豆膨化后混合 （膨化大豆参数：143）4，将高粱和膨化大豆混合后再膨化 （混合后再膨化参数：18%水分，66）2.82.82.92.93 33.13.13.23.23.33.33.43.43.53.5F/GF/GTRT1TRT1TRT2TRT2TRT3TRT3TRT4TRT48080828284848686888890909292消化率，%消化率，%TRT1TRT1TRT2TRT2TRT3TRT3TRT4TRT4 不同混合物经膨化处理后，效果不一致 挤压高粱和大豆对母猪生产表现的影响 (Mills et al., 1993). 挤压处理 挤压处理高粱-玉米混合料降低了母猪泌乳期的体重损失； 膨

20、化玉米豆粕日粮对猪的干物消化率（）的影响 加工方法 作者 阶段 粉碎 制粒 膨化 Cao et al. 哺乳期仔猪 6.3 80.0Cao et al. 哺乳期仔猪 78.8 80.3Johnston et al. 哺乳期仔猪 86.3 87.5 89.0Traylor et al. 哺乳期仔猪 81.8 83.3 86.1 Traylor et al. 哺乳期仔猪 84.5 86.9 87.2Johnston et al. 肥育猪 90.5 91.4 92.4 Johnston et al. 泌乳母猪 85.5 87.1 87.7 膨化玉米豆粕日粮对猪的氮消化率（）的影响 加工方法 作者 阶

21、段 粉碎 制粒 膨化 哺乳期仔猪 哺乳期仔猪 哺乳期仔猪 哺乳期仔猪 哺乳期仔猪 肥育猪 泌乳母猪 与制粒相比，膨化改善了断奶仔猪对玉米-豆粕型日粮氮的消化率，平均改善幅度为9%；但膨化对肥育猪和泌乳母猪氮消化率的改善作用较小。 膨化玉米豆粕日粮对猪的总能利用率（）的影响 作者 阶段 加工方法 粉碎 制粒 膨化 哺乳期仔猪 哺乳期仔猪 哺乳期仔猪 哺乳期仔猪 肥育猪 泌乳母猪 与制粒相比，膨化改善了断奶仔猪对玉米-豆粕型日粮总能的消化率，平均改善幅度为5%； 膨化玉米豆粕日粮对猪的平均日增重（ lb./d）的影响作者 阶段 加工方法 粉碎 制粒 膨化 Cao et al. 断奶仔猪 0.36

22、0.83 Cao et al. 断奶仔猪 0.37 0.99 Johnston et al. 断奶仔猪 1.24 1.23 1.19 Traylor et al. 断奶仔猪 1.23 1.38 1.36 Traylor et al. 断奶仔猪 1.39 1.38 1.30 Johnston et al. 肥育猪 2.31 2.39 2.37与制粒相比， 膨化处理对断奶仔猪日增重影响的结果不一致，饲养效果与膨化加工参数、日粮的复杂程度等因素有关。 膨化玉米豆粕日粮对猪的饲料效率（ 饲料 增重）的影响 作者 阶段 加工方法 粉碎 制粒 膨化 Cao et al. 断奶仔猪 3.62 2.07 Ca

23、o et al. 断奶仔猪 3.04 1.65 Johnston et al. 断奶仔猪 1.611.52 1.45 Traylor et al. 断奶仔猪 1.471.36 1.28 Traylor et al. 断奶仔猪 1.471.33 1.29 Johnston et al. 肥育猪 2.972.91 2.73 在大多数情况下，膨化加工改善了断奶仔猪的饲料转化效率，幅度为3-46%。大豆加工方法对仔猪生产性能和养分消化率的影响对照对照+5%豆油Roast-tran机炒大豆Ricles机炒大豆膨化全脂大豆蒸汽挤压大豆ADG, g363c372c336b259a336b304dADFI,

24、g540563527486495459F/G1.35b1.53b1.62b2.36a1.54b1.62bDM消化率80.482.781.175.981.683.8N消化率75.977.674.859.681.177.6脂肪消化率70.585.273.463.287.382.7尿素酶活性0.140.140.220.350.220.44 大豆产品热处理过度，降低了养分消化率和动物的生产性能 Hancock等（1990）发现，在热处理前用乙醇浸提可以降低豆粕的抗原性，提高猪的增重速度和饲料转化效率，改善养分消化率和肠绒毛膜形态。 材料与方法 大豆片； 用乙醇浸提或不处理（55%乙醇+45%水） 12

25、1和1.1kg/cm2气压蒸煮：5分钟（过低）、20分钟（适度）和60分钟（过度）505022722731831837837817617634134120207070120120170170220220270270320320370370420420ADG,gADG,g不浸提不浸提浸提浸提不浸提不浸提浸提浸提不浸提不浸提浸提浸提加热不足加热适度加热过度370370454454493493539539461461520520200200250250300300350350400400450450500500550550绒毛长度, u m绒毛长度, u m不浸提不浸提浸提浸提不浸提不浸提浸提浸提不

26、浸提不浸提浸提浸提加热不足加热适度加热过度奶制品豆粕膨化大豆粉蒸煮大豆浓缩蛋白大豆分离蛋白大豆蛋白抗体效价,log25.157.534.365.535.94小肠绒毛长度,um252209222216223N表观消化率，%71.252.154.163.068.1DM表观消化率，%85.172.376.179.081.5 挤压熟化（或膨化）加工可以改善饲料的能值和蛋白质的利用率乙醇浸提处理+膨化处理的大豆产品，饲喂效果稍次于脱脂脱脂奶粉。 加工方式直接影响饲料的营养价值 饲料加工技术和方法与养殖业生产效率的提高有密切关系 在世界市场竞争机制中，膨化技术占重要地位 1，如何理解饲料加工与营养的关系 2，如何理解饲料加工的整体性