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糖蜜甜菜粕颗粒饲料的储存特性及奶牛饲喂特性研究

2018-04-04王宝张栋王健杨钊赵抒娜

中国糖料 2018年2期
关键词:糖蜜颗粒饲料乳脂

王宝 ,张栋 ,王健 ,杨钊 ,赵抒娜 ,4*

(1.中粮营养健康研究院有限公司,北京昌平102209;2.中粮屯河糖业股份有限公司,新疆昌吉 831100;3.老年营养食品研究北京市工程实验室,北京昌平102209;4.北京市畜产品质量安全源头控制工程技术研究中心,北京昌平102209)

甜菜糖蜜和甜菜粕是甜菜制糖产业的两大副产物。甜菜粕富含纤维和果胶,适口性好、消化率高、营养丰富,常作为反刍动物能量型粗饲料以及高蛋白精饲料的补充剂。由于甜菜粕的含水量较高,储存不便,甜菜糖厂通常将其加工为颗粒饲料,并以甜菜粕颗粒饲料的形式出售。甜菜糖蜜是一种深褐色的粘稠液体,固形物含量为80%左右,主要成分是糖类,其中蔗糖约占糖蜜成分的48%。此外,还含有3%~4%的可溶性胶体,主要为木糖胶、阿拉伯糖胶和果胶等。同时,甜菜糖蜜还含有占干重5%左右的甜菜碱[1]以及占干重8.5%左右的粗蛋白质[2]。甜菜糖蜜具有多种用途,可用作饲料原料,亦可用于发酵行业制备酒精、酵母等。

糖蜜作为反刍动物的辅料使用时具有如下优点:糖蜜可为反刍动物提供容易利用的能量,其甜味可掩盖饲料的不良气味,改善饲料的适口性;糖蜜具有粘结作用,可降低饲料的粉尘率,提高颗粒饲料质量;可为反刍动物瘤胃微生物提供充足的速效能源,提高微生物的活性。研究表明,糖蜜可明显提高奶牛的瘤胃功能,增强其消化能力;对泌乳早期奶牛而言,日粮中添加糖蜜后,具有代谢快、适口性好、吸收好、明显降低能量负平衡等优点[3]。有研究发现将糖蜜添加到奶牛日粮中,可明显提高牛乳产量和牛乳中营养成分的比例[4]。王新峰等在处于产奶高峰期的奶牛基础日粮中添加不同剂量的甜菜糖蜜,结果表明,奶牛日粮中添加糖蜜水平以600g/d较为适宜,并且糖蜜的添加有提高奶牛产奶量、乳蛋白、乳脂率和非脂固形物的趋势[5]。王世雄等的研究表明,在肉牛日粮中添加糖蜜可显著提高净增重和平均日增重[6]。王新峰等的研究表明,在绵羊日粮中添加4%的糖蜜能够给绵羊提供热量,同时可促进绵羊瘤胃微生物对瘤胃中有机酸和氨态氮的利用,提高粗饲料的利用效率[7]。除反刍动物外,糖蜜还可作为非反刍动物饲料原料使用。研究表明,在猪饲料中加入10%~20%糖蜜以代替同等数量、其它形式的能量原料后,其摄食量增加12%左右,日增重亦有所增加[8]。此外,糖蜜在饲料中具有粘结防尘作用,即便是较低的糖蜜添加量(2%~3%)对颗粒饲料质量的改善都非常明显[9]。

本实验以普通甜菜粕颗粒饲料为参照,研究了添加糖蜜的甜菜粕颗粒饲料(简称糖蜜甜菜粕颗粒饲料)的储存特性,并考察了糖蜜甜菜粕颗粒饲料对泌乳期奶牛产奶的乳脂率、乳蛋白率、体细胞数以及牛奶产量的影响,以期明确糖蜜甜菜粕颗粒饲料的饲喂价值。

1 材料与方法

表1 两种甜菜粕颗粒饲料的营养成分对比

1.1 实验原料

本实验所用普通甜菜粕颗粒饲料及糖蜜甜菜粕颗粒饲料均由中粮屯河糖业股份有限公司生产,糖蜜甜菜粕颗粒饲料为富含26%糖蜜(干重计)的甜菜粕颗粒饲料。两种饲料的主要理化指标由谱尼集团(PONY)股份有限公司及新疆兽医饲料监察所检测,泌乳净能根据美国《NRC奶牛营养需要》中甜菜粕和甜菜糖蜜的泌乳净能计算得出(表1)。

1.2 仪器与耗材

天平:PL2002(梅特勒-托利多集团);恒温恒湿箱:HWS-0128(杭州汇尔仪器设备有限公司);电热鼓风干燥箱:DHG-9240(上海一恒科学仪器有限公司)。

1.3 含水率测试方法

根据中华人民共和国轻工行业标准“QB/T 2469-2006甜菜粕颗粒”的相关要求,对普通甜菜粕颗粒饲料及糖蜜甜菜粕颗粒饲料的含水率进行测定,同一样品均采用两次平行实验,并对两次实验结果取平均值。

1.4 奶牛喂养实验方法

1.4.1试验动物根据试验要求、统计学原理及牛场实际情况,选取同一牛舍泌乳期奶牛100头,按牛场位置分为南组和北组。

1.4.2试验饲养管理按牧场饲养管理规程执行,试验组与对照组饲养条件完全一致。两组奶牛均采取拴系饲养、传统精粗饲料分饲的饲喂方式。试验之前两组奶牛每天投喂2.5kg/(d·头)普通甜菜粕颗粒饲料。

1.4.3试验饲喂方案试验分为两个阶段,每个阶段30d。

阶段一:第1~30天。在第1天,对两组奶牛做DHI(即乳成分和体细胞)检测。在第2天,试验组(南组)用0.5kg糖蜜甜菜粕颗粒饲料替代同重量的普通甜菜粕颗粒饲料,之后每隔2d增加0.5kg替代量,直至第10天到第30天试验组均用2.5kg糖蜜甜菜粕颗粒饲料完全替代普通甜菜粕颗粒饲料。在阶段一,对照组(北组)一直饲喂2.5kg普通甜菜粕颗粒饲料。试验组和对照组甜菜粕均为手工发放。

阶段二:第31~60天。以第31天为起始日,对两组奶牛进行第二次DHI检测。在第32天,将原试验组与对照组进行对调(即南组变成对照组,北组变成试验组),对南组用0.5kg普通甜菜粕颗粒饲料替代同重量的糖蜜甜菜粕颗粒饲料,同时对北组用0.5kg糖蜜甜菜粕颗粒饲料替代同重量的普通甜菜粕颗粒饲料,然后每隔两天增加0.5kg替代量,直至第40天试验组与对照组各自完成完全替代。在第41~60天,新对照组(南组)投喂 2.5kg/(d·头)普通甜菜粕颗粒饲料,新试验组(北组)投喂 2.5kg/(d·头)糖蜜甜菜粕颗粒饲料。 阶段二结束时,牧场进行第三次DHI检测。

1.4.4检测指标从第1天开始,每隔10d对牛奶乳脂率、乳蛋白率、体细胞数及产奶量进行检测,所测项目均由所在牛场进行测试。所得数据采用数据统计分析软件Minitab 17进行单因子方差分析(Turkey检验法),以P<0.05判断对比数据的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 储存条件对糖蜜甜菜粕颗粒饲料含水率的影响

考虑到甜菜粕颗粒饲料产品经常销往南方地区,本实验模拟南方持续时间较长、湿度较大、物料容易霉变的梅雨气候,以测试两种甜菜粕颗粒饲料的储藏性能。由于南方梅雨季节气候变化较大,空气中相对湿度总是在高值和低值之间不断波动,因此本实验将相对湿度设在80%RH和60%RH之间,并以3~4d进行循环。同时模拟产品在储存过程中需进行多层堆放的压力环境,进行储存实验时使用重物放置于颗粒饲料样品上方,形成约28kPa的压力,相当于约4.5m左右的堆高。糖蜜甜菜粕颗粒饲料样品为中粮糖业提供,初始含水率为11.12%,堆密度为0.64t/m3;作为对比的普通甜菜粕颗粒饲料样品由相同厂家生产,初始含水率为11.06%,堆密度为0.59t/m3。环境模拟条件具体为:每周周一上午将恒温恒湿箱湿度调整为80%RH,每周四上午将湿度调整为60%RH。糖蜜甜菜粕颗粒饲料和普通甜菜粕颗粒饲料均使用普通编织袋包装,规格为2.5kg/袋,测试含水率时从不同小袋分别取样,最终结果取平均值。储存过程中两种产品的含水率结果如下:

在1~5天60%RH的保存条件下,糖蜜甜菜粕颗粒饲料的含水率在第5天出现下降 (从 11.12%下降至10.50%),而普通甜菜粕颗粒饲料对应的含水率则出现上升(从 11.06%升高至 11.47%)。 该结果表明,在 60%RH的环境湿度下普通甜菜粕颗粒饲料会轻微吸潮,而糖蜜甜菜粕颗粒饲料不仅不会吸潮,还会向空气中释放 “多余”的水分,从而达到新的含水量平衡。由表2可知,糖蜜甜菜粕颗粒饲料和普通甜菜粕颗粒饲料的初始含水率几乎相同。在测试期间,糖蜜甜菜粕颗粒饲料的含水率一直低于13%,而普通甜菜粕颗粒饲料含水率最高可达14.87%(第15天),已经超过国标要求的14%标准。

表2 储存条件对两种甜菜粕颗粒饲料含水率的影响

试验期间,在同样的储存条件下,普通甜菜粕颗粒饲料的含水率均高于糖蜜甜菜粕颗粒饲料,表明普通甜菜粕颗粒饲料比糖蜜甜菜粕颗粒饲料更易吸潮。究其原因,应和糖蜜甜菜粕颗粒饲料的结构更为致密有关。糖蜜的存在能够对纤维之间的缝隙及微孔起到密封作用,从而降低了甜菜粕颗粒饲料的吸潮能力。从环境湿度的角度来说,与普通甜菜粕颗粒饲料相比,糖蜜甜菜粕颗粒饲料并不需要特殊的储存条件。

2.2 糖蜜甜菜粕颗粒饲料对牛奶乳脂率的影响

每隔10d对南北两组各50头奶牛的牛奶乳脂率进行一次测试,结果见表3。两组奶牛的牛奶乳脂率在初始阶段并无显著性差异(P>0.05)。综合第一、第二阶段分析,与普通甜菜粕颗粒饲料相比,糖蜜甜菜粕颗粒饲料可显著提高牛奶乳脂率;前后两阶段的试验数据均表明这种效果,说明糖蜜的添加与乳脂率的提高呈现出同步效应(图1)。忽略初始差异,第一阶段试验组(南组)乳脂率比对照组(北组)提高了8.36%;第二阶段两组对换后,试验组(北组)乳脂率比对照组(南组)提高了7.19%。在两试验阶段,饲喂糖蜜甜菜粕颗粒饲料的试验组乳脂率比对照组平均提高7.78%。

表3 糖蜜甜菜粕颗粒饲料对牛奶乳脂率、乳蛋白率的影响

该结果表明,与普通甜菜粕颗粒饲料相比,糖蜜甜菜粕颗粒饲料有助于提高奶牛瘤胃微生物的增殖速度,改善粗饲料的降解率。其主要原因可能是受热应激影响,奶牛采食量不足;添加糖蜜后,可提高奶牛采食量,改善氮平衡,促进瘤胃微生物生长,从而提高粗饲料的利用率。

2.3 糖蜜甜菜粕颗粒饲料对牛奶乳蛋白率的影响

由表3数据分析,两组奶牛乳蛋白率初始值并无显著差异。第一阶段试验结束时,饲喂糖蜜甜菜粕颗粒饲料的试验组(南组)乳蛋白率比对照组(北组)高出1.62%,但两组奶牛并无显著性差异。第二阶段,饲喂普通甜菜粕颗粒饲料的对照组(南组)乳蛋白率显著高于饲喂糖蜜甜菜粕颗粒饲料的对照组(北组)(P<0.05)。

分析第二阶段对照组(南组)高于试验组(北组)的统计结果,因数据差值较小(3.38%vs.3.28%),推测应属正常波动。 综合第一、二阶段分析,与试验初始状态相比,糖蜜甜菜粕颗粒饲料可显著提高牛奶的乳蛋白率,前后两阶段的试验数据均表现出这种趋势(图2);但与普通甜菜粕颗粒饲料相比,并未表现出明显差异。

2.4 糖蜜甜菜粕颗粒饲料对牛奶体细胞数的影响

体细胞(SCC)是指吞噬细胞、淋巴细胞、脱落上皮细胞、中性白细胞等细胞的总称。导致牛奶SCC数升高的因素主要为细菌感染,其次是环境卫生、应激、气候、遗传、胎次等。正常牛奶中SCC含量为2~20万/mL,我国很多乳品企业将其作为鲜奶定价的指标之一,目前多数地区均将合格鲜奶体细胞数定为50万/mL以下。

由表4可知,南组奶牛的牛奶SCC数初始值明显低于北组,表明两组奶牛的起始状态并不相同。在第一阶段试验中,试验组(南组)SCC数显著低于对照组(北组),与试验初始状态相同。在试验第二阶段,饲喂糖蜜甜菜粕颗粒饲料的试验组(北组)奶牛产奶的SCC数出现下降,饲喂普通甜菜粕颗粒饲料的对照组(南组)奶牛产奶的SCC数则出现较为明显的上升,最终使得两组奶牛产奶的SCC数未表现出显著差异。

图1 两种饲料对牛奶乳脂率的影响

图2两种饲料对牛奶乳蛋白率的影响

表4 糖蜜甜菜粕颗粒饲料对牛奶体细胞数、产奶量的影响

由图3,因两组奶牛在初始数据上具有显著差异,可就SCC数的变化趋势进行分析。总体上看,南组奶牛产奶的SCC数呈上升趋势,在第二阶段喂养普通甜菜粕颗粒饲料时上升幅度较大;北组奶牛产奶的SCC数相对较为平稳,在第二阶段喂养糖蜜甜菜粕颗粒饲料后,SCC数出现一定下降 (从15.87万/mL下降至14.40万/mL)。综合第一、第二阶段分析可知,与饲喂普通甜菜粕颗粒饲料相比,饲喂糖蜜甜菜粕颗粒饲料有助于降低生奶SCC数,提高牛奶品质和奶牛健康度。

2.5 糖蜜甜菜粕颗粒饲料对奶牛产奶量的影响

本试验是在夏秋之间进行的,虽然两个参试牛棚的奶牛产奶量均有提高,但提高幅度不同。由图4可知,从产奶量趋势变化来看,糖蜜甜菜粕颗粒饲料与普通甜菜粕颗粒饲料都有助于提升奶牛产奶量。由表4可知,两组奶牛产奶量初始值并无显著性差异。在第一阶段,试验组和对照组产奶量无显著性差异。在第二阶段,当试验组和对照组互换后,试验组(北组)产奶量略高于对照组(南组),但两组奶牛产奶量并无显著性差异。因此,虽然饲喂普通甜菜粕颗粒饲料和糖蜜甜菜粕颗粒饲料均有助于提升奶牛产奶量,但是两者的提升幅度无显著性差异。

3 结论与讨论

图3 两种饲料对牛奶体细胞数的影响

图4 两种饲料对奶牛产奶量的影响

普通甜菜粕颗粒饲料比糖蜜甜菜粕颗粒饲料更易吸潮,糖蜜甜菜粕颗粒饲料并不需要特殊的存储条件;两种颗粒饲料的含水率均和环境湿度密切相关,根据环境湿度的变化而随之变化。与饲喂普通甜菜粕颗粒饲料相比,饲喂糖蜜甜菜粕颗粒饲料可显著提高奶牛的乳脂率(平均高达7.78%),并且乳脂率的提高与糖蜜甜菜粕颗粒饲料的饲喂呈现出同步效应。与饲喂普通甜菜粕颗粒饲料相比,糖蜜甜菜粕颗粒饲料能够降低牛奶体细胞数、提高牛奶品质及奶牛健康度。两种甜菜粕颗粒饲料均可显著提高牛奶乳蛋白率及牛奶产量,二者间未表现出明显差异。

参考文献:

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[2]国家科学委员会组织修订(美).奶牛营养需要[M].北京:中国农业大学出版社,2002:404-405.

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[4]张艳梅,王晓慧,于浩强,孟平蕊.糖蜜的应用研究进展[J].化学工业与工程技术,2011,32(6):28-31.

[5]王新峰,潘晓亮,张昆明,等.饲料中添加糖蜜对奶牛奶产量及乳成分的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2005(9):21-22.

[6]王世雄,尹尚芬,郑锦玲.不同糖蜜量对肉牛育肥效果的研究[J].中国牛业科学,2010,36(1):32-35.

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