半湿性乳猪饲料工业化生产技术研究

王益军，贺 燕*，李祥沛

（1.连云港市畜产品质量监督检验测试中心，江苏 连云港 222001；2.连云港九洲科技饲料有限公司，江苏 连云港 222344）

猪肉是中国居民肉类消费的主要品种，猪饲料的生产在中国饲料行业中占有很大的比重，约为年饲料生产总量的45%。作为商品猪第一阶段的乳猪，其生长性能直接影响猪后期的生长速率、出栏时间、肉的商品品质及养殖效益。因此，开发有利于乳猪生长的饲料，最大限度地提高乳猪生长率是饲料生产企业与研究者的热点[1-3]。然而，由于乳猪具有消化系统不健全、对环境适应能力弱等生理特性，使得开发优质乳猪饲料的技术难度变大。这种困难因乳猪断奶期的提早显得更突出。

早期断奶可缩短母猪哺乳时间，提高母猪的繁殖力和年产仔数，提高分娩利用率，降低仔猪生产成本，并能阻断某些传染病的传播，是现代养猪发展的趋势[4]。但是，早期断奶对乳猪的应激相对较大，这些断奶应激包括营养应激，环境应激，争斗应激等[5]。为消除或减轻断奶应激，改善乳猪健康状况，提高生产性能，长期以来人们在饲料营养、饲喂方法、饲喂次数及调味剂等方面就乳猪开食料品质提高作了大量研究，但就饲料形态对这种应激影响的研究相对较少。目前采用的断奶仔猪料通常为干性粉状饲料或固体颗粒饲料[6-7]。事实上，这种由液态母乳向固态饲料突变的采食方式对仔猪的影响较大。这种应激会导致仔猪采食量和消化率下降、肠道结构改变、生长发育受阻，甚至死亡率提高。因此，采用适当形态的饲料或适当的饲喂方式来克服上述采食方式突变的缺点，对减少断奶仔猪应激也十分重要。为克服上述直接饲喂干性物料的缺陷，目前养殖户通常在饲喂时将干性饲料加水调湿。但此法不仅劳动强度大，操作麻烦，不适合于规模化养殖场，而且由于加水卫生难保证，有时还会加剧断奶时仔猪的应激，导致仔猪腹泻。因此采用更有效的饲料形态来克服目前断奶仔猪饲料的缺点对提高养殖效益较重要。采用挤压技术生产的半湿性乳猪开食饲料适合断奶乳猪的生理与饲养特点，使乳猪的采食方式由液态的母乳顺利地过渡，从而使乳猪饲料从营养品质及适口性两个方面都得到提高，有效降低传统干性饲料对乳猪应激导致乳猪生产性能的下降，有利于乳猪生长[8-9]。挤压是利用高温高压处理物料的加工技术。这种方法加工饲料不仅能使蛋白变性、淀粉糊化，而且能有效杀灭饲料中的微生物，并可使一些抗营养因子失活，因而对提高饲料品质十分有效。

1 试验方法

1.1 试验设计

根据断奶乳猪的生理特点和营养需要，科学设计配方，利用高温高压蒸煮技术，以玉米、膨化豆粕、膨化大豆等为原料，经粉碎，过筛，计量，添加合适的防霉剂，加定量水，混合均匀，经高温挤压处理，冷却，真空包装，制成含水量为25%～55%、淀粉糊化度＞75%的半湿性饲料，适合断奶乳猪的采食特点，有利于乳猪生长，产品保质期可达3个月。

加工工艺研究主要侧重于产品加工的物理性变化，对于高水分半湿性饲料而言，更重要的品质保证是微生物的安全及营养成分在加工及贮藏中的稳定性。研究挤压加工条件、不同防腐剂（允许使用的饲料添加剂）及包装方式对微生物的抑制作用，确定一定挤压加工条件下的防腐剂使用量与方法、包装材料等以确保饲料的微生物安全。

挤压加工对饲料中的热敏性营养成分，如维生素、氨基酸及酶制剂等的破坏作用较大，理论上高水分挤压下的这种破坏程度比传统的干法或湿法挤压更大。研究这些热敏成分在挤压条件下的变化，选择合适的热敏性组分剂型及添加量对保证最终产品的营养水平至关重要。

1.2 技术难点

半湿性乳猪料水分含量高达25%～55%，连续生产中水分的快速均匀分散、不同饲料原料的混合均匀性保证。饲料配方涉及的原料品种较多，每种原料的表面特性、持水性、水分扩散速率等差异很大，实现水分、组分在整个饲料中的均匀分布是重点解决的关键技术问题。

稳态化挤压技术。高水分饲料流动性差、受热作用流变特性变化显著，热敏性组分对湿热、压力的敏感性大，如何在满足产品淀粉糊化度的指标要求下，降低热敏性组分的损失、保证技术处理的连续稳定是加工的难点。

产品的防霉保质技术。由于含水量高达25%～55%，产品营养全面、丰富，因此极易使微生物生长繁殖。如何根据不同微生物的生长特点，结合挤压的高温、高压处理特性，选择合理的防腐防霉剂和合理的包装方法是控制产品微生物指标的主要技术难点。

1.3 饲粮组成及营养水平

基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平 %

1.4 生产工艺

原料验收→贮存→粉碎、过筛→配料（加防霉剂）→混合→挤压膨化（加水蒸汽）→冷却→分装→抽真空→成品（注：挤压机为上海申德SDET55型，主机功率为55 kW。挤压机模头模孔为2.5 mm，模板开孔率为30%。）具体流程见附图。

附图 半湿性乳猪饲料挤压生产工艺

2 结果与分析

2.1 生产条件对品质的影响

2.1.1 饲料粉碎粒度对半湿性乳猪饲料品质的影响

饲料原料粉碎粒度对挤压饲料产品的品质有很大影响。理论上看，降低饲料粉碎粒度能增大原料的表面积，从而使其能充分地与消化酶接触，有利于动物消化吸收，而且也有利于提高制粒或挤压颗粒的品质。但饲料粉碎过细会增加饲料生产成本。并对乳仔猪而言，有增加胃溃疡发生率的可能。

本生产试验以中试条件为依据，结合工厂实际饲料加工的条件及挤压的经验，采用喂料速度15±5 kg·h-1，挤压机转速300 r·min-1，挤压机机筒中段的捏合区温度控制在（120±5）℃，末端蒸煮区机筒温度冷却控制在（65±5）℃的条件下，对原料水分30%、粉碎全部通过40、60和80目3种饲料分别进行挤压，其所得饲料颗粒的品质见表2。

表2 饲料粉碎粒度对挤压半湿性乳猪饲料品质的影响

由表2可知，不同粉碎粒度的饲料经相同条件挤压后糊化度随原料颗粒粒径变小而增大，且差异很大，这可能同小颗粒物料传热更有效相关，但是，在此原料水分下，挤压颗料强度随原料粉碎粒度的变小而变弱。结合感官评定及粉碎成本，生产以过60目筛的饲料挤压所得产品的品质较好。

2.1.2 原料含水量对半湿性乳猪饲料品质的影响

根据2.1.1中的生产方法以及得出的结论，改变饲料的含水量，对原料粉碎粒度通过60目、含水量为25%、35%、45%的3种饲料分别进行挤压，其所得饲料颗粒的品质见表3。

表3 不同含水量对半湿性乳猪饲料品质影响

由表3可知，不同含水量的饲料经相同条件挤压后糊化度随原料含水量的增加而变大，且差异较大。在添加水25%时，颗粒的糊化度仅为60%，与含水量分别为35%、45%的饲料相差很大，而含35%水分的半湿性乳猪饲料强度很小。另外实验时发现含水量35%的饲料挤压后颗粒粘性很大，切刀切割时颗粒端面整齐度差，且颗粒与颗粒间易粘结在一起，影响外观品质。挤压制备半湿性饲料时，饲料含水量以≤35%有利于保持颗粒的外观品质。

2.1.3 挤压机捏合区机筒温度对半湿性乳猪饲料品质的影响

在其他条件等同于2.1.1生产所述条件的前提下，改变捏合段温度，对通过60目的饲料进行挤压，试验结果见表4。

表4 挤压机捏合区机筒温度对半湿性乳猪饲料品质的影响

由表4可知，随着机筒温度的升高，颗粒的糊化度也随之加大。糊化度和颗粒强度之间都有着比较大的差异。采用（130±5）℃的捏合区温度挤压半湿性饲料品质较好。

2.1.4 挤压机蒸煮区机筒温度对半湿性乳猪饲料品质的影响

同2.1.1生产条件相同，在改变蒸煮区温度的条件下对通过60目的饲料进行挤压，试验结果见表5。

由表5可知，随着蒸煮区机筒温度的升高，颗粒的糊化度也随之增加，但当蒸煮区挤压温度超过（75±5）℃时，颗粒黏性较大，并且部分颗粒表面出现破裂汽孔，表观形状不好。由于蒸煮区（55±5）℃所需冷却水比（60±5）℃所需的水要多，另外糊化度也相对较低，因此采用60℃±5）℃的蒸煮区温度挤压较好。

表5 挤压机蒸煮区温度对半湿性乳猪饲料品质的影响

2.1.5 挤压机螺杆转速对半湿性乳猪饲料品质影响

螺杆转速影响挤压机产量，同时影响物料同挤压机之间的摩擦力及物料在机内的保留时间等参数。在其他条件同2.1.1生产相同的前提下对通过60目的饲料进行挤压，结果见表6。

由表6可知，转速对半湿性饲料的糊化度与颗粒强度的影响规律不明显，这可能同转速改变时物料在机筒内所受的剪切力、压力的变化及转速改变时喂料速度未变等复杂因素相关。从试验结果看，300～400 r·min-1时效果较好。

表6 挤压机螺杆转速对颗粒品质的影响

综上生产试验结果，生产原料粉碎60目筛，以原料含水量为30%，采用挤压转速在350 r·min-1，捏合区温度控制在125～135℃，蒸煮区温度控制在55～65℃，能使最终挤压颗粒的糊化度在75%～85%，半湿性乳猪饲料强度达到180～235 g，饲料形状也较好。

2.2 不同防霉剂对半湿性饲料防霉效果的影响

饲料的安全水分＜12%，对于高水分的半湿性饲料，若要应用于实际生产，防霉是一个必须解决的首要问题，为了探讨合理的化学防霉效果，生产在上述加工的条件下对饲料进行添加不同防霉剂的防霉效果试验。采用常用的10种防霉剂,按表7所示各防霉剂的允许最大量添加到饲料原料中进行挤压试验，挤压后的颗粒样品放在封口袋里，并在37℃培养箱中培养，并观察其在第3、5和7天的发霉情况，结果见表8和表9。

表7 防霉剂的使用范围以及抑菌种类

表8 不同防霉剂对半湿性饲料防霉效果的影响

由表8可知，只有双乙酸钠，苯甲酸和苯甲酸钠添加到饲料中挤压后培养，在7 d后没有发霉。而其它防霉剂均在7 d内变质。

由表9可知，表观试验和微生物试验证明有相似之处，双乙酸钠的防霉效果高于山梨酸钾。试验还发现，培养3～4 d的菌落数与5～7 d的基本相同。

表9 双乙酸钠和山梨酸钾3 d和5 d的微生物含量 cfu·g-1

在上述不同防霉剂防霉效果研究的基础上，选用双乙酸钠为主的复合防霉剂在规定使用量的基础上对半湿性乳猪饲料进行防霉效果试验，并用空白来做对比，结果见表10。

表10 防霉剂不同用量对防霉效果的影响

由表10可知，复合防霉剂Ⅰ～Ⅲ的效果较好。综合成本考虑，选用复合防霉剂Ⅰ。

3 结 论

该技术通过对半湿性乳猪饲料生产的加工工艺研究，解决了项目的技术难点，即选择合适的原料、防霉剂和配方，确定原料粉碎粒度、成品含水量、挤压转速、捏合区温度、蒸煮区温度等工艺参数，并对挤压颗粒的糊化度、饲料强度等加工质量指标进行检测控制。明确了混合技术条件、挤压膨化条件对品质的影响；开发半湿性乳猪饲料产品保质技术，确定防腐剂使用量与方法、包装材料等，确保饲料的微生物安全，并实现产业化生产。与传统颗粒和粉状乳猪饲料相比，半湿性饲料是一种结合乳猪生理特点的新型饲料，具有适口性好，卫生及易于乳猪消化等优点，饲料相对利用率高，具有较好的饲养效果，浪费少，更有利于改善养殖环境，提高生产效益，是一种有利于保护生态环境的高效饲料。