梁停停,任鳳蕓,劉則學(xué)
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大麥作為一種能源飼料在養(yǎng)殖行業(yè)廣泛使用。大麥主要分為有殼和無殼兩種,取決于籽粒外胚層的外殼類型。無殼大麥有時(shí)也被稱為裸大麥,含有一層緊緊附著在籽粒外胚層上的薄殼[1],成熟后稃殼易脫落。有殼大麥含有不易脫落的纖維狀的外殼。與無殼大麥相比,有殼大麥的粗纖維含量較高,消化能和粗蛋白質(zhì)含量較低[2],雖然外殼中通常含有重要的抗氧化劑、B族維生素、纖維和多不飽和脂肪酸[3],但是外殼降低了飼糧的營養(yǎng)密度[4]。豬只生長性能普遍低于以小麥和玉米為基礎(chǔ)的飼料[5]。因此,提高帶皮大麥的飼用價(jià)值對養(yǎng)豬生產(chǎn)的整體盈利能力有重大影響。
皮大麥中含有的高黏性非淀粉多糖和殼體中含有的大量粗纖維抑制單胃動物對各種養(yǎng)分的利用效率[6]。對大麥進(jìn)行去殼處理是提高其營養(yǎng)價(jià)值的好方法,但是,產(chǎn)量低和谷物的脆弱性,以及成本高,去殼大麥在飼糧中使用量相當(dāng)有限。因此,出現(xiàn)了一種水浸泡大麥的替代方法。簡單來說,水浸泡大麥就是將帶殼大麥浸泡在水中(重量比為1∶3),在15~18 ℃下,浸泡19 h;在24 ℃,空氣中靜置22 h;在15~18 ℃,浸泡16 h;在24 ℃,空氣中靜置4 h;在55 ℃,浸泡3 h;在60 ℃,浸泡3 h;在65 ℃,浸泡3 h;在24 ℃,空氣中靜置到水分含量小于20%,然后研磨得到最終的水浸泡大麥[5]。大麥經(jīng)水浸泡后,部分可溶性非淀粉多糖在水中溶解,抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的含量降低[7]。與脫殼大麥相比,經(jīng)過水處理的大麥中的粗蛋白質(zhì)和總能分別提高50.65%和18%[5]。粗灰分、亮氨酸和色氨酸含量有所提高,但是粗纖維、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量依舊高于脫殼大麥[4]。Wang等(2014)報(bào)道,與含有10%的脫殼大麥飼糧相比,豬對含有10%的水浸泡大麥飼糧的粗蛋白質(zhì)、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸的回腸表觀消化率顯著增加[4]。原因可能是大麥浸泡后,可以產(chǎn)生麥芽酶,這種酶有助于溶解大部分β-葡聚糖和甘露糖多糖,提高養(yǎng)分利用率[8],說明水浸泡大麥可作為一種很好的飼料能量的來源。浸泡大麥在肥育豬上應(yīng)用的一些研究報(bào)道如表1所示。在肥育豬上使用時(shí),添加量低(5%),對豬只生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)消化率無改善作用,需添加到一定水平[9]。目前在母豬和仔豬上的應(yīng)用報(bào)道較少,有待進(jìn)一步研究。
表1 水浸泡大麥的飼用效果
豬對大麥的消化率低的原因除了粗纖維含量高,其含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子,如阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖等非淀粉多糖會導(dǎo)致飼料黏度增加,阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)與消化酶的相互作用[10]。抑制單胃動物對各種養(yǎng)分的利用效率[6,11-12]。添加酶制劑可有效降低飼糧中的黏性非淀粉多糖,降低胃、小腸和大腸中內(nèi)容物的黏度,增加食糜流速,提高各種營養(yǎng)物質(zhì)的利用率[13]。但是可能對豬腸道菌群、氣味和氨的排放產(chǎn)生負(fù)面影響。Garry等(2007)研究發(fā)現(xiàn)在以大麥為基礎(chǔ)飼糧中,添加β-葡聚糖酶和β-木聚糖酶制劑會使氨排放量增加31%,增加氣味,降低雙歧桿菌菌群數(shù)量,增加腸桿菌菌群數(shù)量[14]。原因可能是大麥中的非淀粉多糖可提供一種有效的可發(fā)酵纖維來源,減少氨的排放[15]。添加酶制劑后,非淀粉多糖含量減少,導(dǎo)致可發(fā)酵纖維降低,增加糞便中氨的排放。另一方面,大麥中的非淀粉多糖可能與雙歧桿菌和乳酸菌的有益作用有關(guān),添加酶制劑降低了食糜黏度,進(jìn)而降低食糜在整個(gè)腸道的傳遞時(shí)間和微生物繁殖,對大腸發(fā)酵和β-葡聚糖的有益特性產(chǎn)生負(fù)面影響[16-17]。
在生長肥育豬中,使用能量濃度較高的飼糧配方,酶制劑的效果可能較差。在使用劣質(zhì)原料的低能量飼糧[18]或幼齡豬[19]中,酶制劑的效果可能更為明顯。大麥飼糧中添加酶制劑在豬上的使用效果如表2所示。
表2 添加酶制劑產(chǎn)品的飼用效果
玉米價(jià)格高居不下,大麥在豬飼料中替代玉米越來越被養(yǎng)殖行業(yè)接受。但在研究大麥營養(yǎng)的同時(shí),對飼料加工技術(shù)的關(guān)注也不容忽視。
粉碎粒徑影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化率、生長速率、采食量、飼料轉(zhuǎn)化率和腸道健康。粉碎粒徑細(xì)對腸道消化液呈現(xiàn)較大的表面積,消化率較高。與完整顆粒的大麥相比,肥育豬對含有粉碎大麥的飼糧的干物質(zhì)、無氮提取物和總能的表觀消化率顯著提高。并且,粉碎粒徑較細(xì)的飼糧中的粗脂肪消化率更高[23]。同樣,Morel等(2007)研究報(bào)道,粉碎細(xì)的飼料的淀粉在小腸中的消化率大于粗粉碎的飼料,但是粗粉碎飼料在后腸的發(fā)酵量較大。且隨著大麥粉碎粒徑的降低,屠宰率顯著升高[24]。無論飼料是否制粒,大麥采用錘磨或擠壓的粉碎方式對豬只日增重和飼料轉(zhuǎn)化率等生長性能無影響[25]。但是,與錘片式粉碎相比,輥式粉碎的方式降低了豬(25.9~91.9 kg)對谷物中的粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的消化率,提高了中性洗滌纖維和碳水化合物的消化率,對干物質(zhì)和總能的消化率,以及豬采食量、生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)無影響[26]。
與谷物類型相比,飼料粉碎工藝對豬盲腸和結(jié)腸的形態(tài)特征和上皮細(xì)胞增殖影響更大[27]。對胃病變的發(fā)生和嚴(yán)重性也有重要意義。在不制粒情況下,與研磨相比,大麥采用擠壓的粉碎方式可增加胃內(nèi)容物的硬度和干物質(zhì)的百分比,降低胃內(nèi)pH,增加大麥在胃中的停留時(shí)間,降低胃病變和胃損傷。說明增加胃內(nèi)容物硬度和采用擠壓的方式粉碎帶有谷殼的谷物可以保護(hù)食管免受病理的改變[25]。另一方面,粉碎粒徑刺激胃液的分泌率和在胃腸道的滯留時(shí)間不同。粉碎粒徑細(xì)的大麥比粉碎粒徑粗的使豬胃的pH更高[23]。胃的pH水平和變化可能影響動物的健康和生產(chǎn)性能。如對胃壁的侵蝕、潰瘍和角化的影響(特別是粉碎得更細(xì)的顆粒)。無論是擠壓還是錘磨的粉碎方式,當(dāng)粉碎粒徑較粗時(shí),可能會導(dǎo)致更少的胃病變。當(dāng)粉碎粒徑大于1 mm和小于1 mm的含量比例為1時(shí),食管部無明顯病變[25]。同時(shí),生產(chǎn)含有大麥的飼料時(shí),應(yīng)以更適宜調(diào)質(zhì)制粒為原則,粒度小,單位重量的飼料接觸面積大,調(diào)質(zhì)更充分,因此大麥的粉碎粒度不能大于1 mm(篩孔不超過1.2 mm),通常認(rèn)為錘式粉碎機(jī)比對輥式粉碎機(jī)降低粉碎粒度的效果好[28]。不同粉碎工藝的大麥飼糧在豬上的飼喂效果如表3所示。
表3 不同粉碎工藝的大麥飼糧的飼喂效果
制粒和膨化使大麥中淀粉的糊化度提高,蛋白質(zhì)和纖維素的結(jié)構(gòu)改變,更有利于酶接觸和反應(yīng)。同時(shí)破壞β-葡聚糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子的活性。劉宗慧等(2001)將大麥制?;蚺蚧笤僦屏?商岣?5~90 kg的豬的生長性能和部分飼料營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率,且膨化后再制粒的效果更好[32]。此外,由于大麥富含淀粉和纖維,調(diào)質(zhì)過程中的蒸汽要求比玉米飼料高,如果采用濕蒸汽,易產(chǎn)生打滑;如果使用過熱蒸汽,調(diào)質(zhì)不充分,淀粉糊化不好,制粒比較困難。在制粒過程中,需要更多的擠入量才能保證制粒順暢,如果環(huán)模的開孔率過高,會導(dǎo)致區(qū)域喇叭口面積少,降低飼料擠入量,造成制粒困難和降低產(chǎn)能。同等壓縮比的環(huán)模,與玉米飼料相比,大麥飼料的環(huán)模開孔率要略低[28]。
能量飼料及蛋白質(zhì)飼料原料的價(jià)格影響飼料和養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)玉米價(jià)格上漲,對飼料資源深度挖掘和有效利用至關(guān)重要。在進(jìn)一步了解皮大麥的營養(yǎng)特性基礎(chǔ)上,有待開發(fā)出提高其利用效率的新技術(shù)和新工藝,加快大麥在豬飼料中的應(yīng)用步伐。