奶牛飼料加工工藝及飼料檢測(cè)

1、奶牛全混合日糧加工工藝及檢測(cè)技術(shù)邵亞群 S20156120摘要：改革開放以來，我國(guó)飼料業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，取得了巨大的成就。飼料產(chǎn)量大幅度提高，己經(jīng)成為世界第一飼料生產(chǎn)大國(guó)。目前我國(guó)奶牛存在兩大養(yǎng)殖趨勢(shì)，農(nóng)戶個(gè)體飼養(yǎng)和規(guī)?；?、集約化飼養(yǎng)方式，由于市場(chǎng)和乳品企業(yè)對(duì)原料乳的質(zhì)量要求越來越高，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化奶牛場(chǎng)近幾年發(fā)展迅速，奶業(yè)的發(fā)展對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)與飼養(yǎng)科技提出了更高的要求。因此全混合日糧技術(shù)得到中國(guó)奶牛業(yè)的日益重視。關(guān)鍵詞：奶牛 全混合日糧 加工工藝 檢測(cè)技術(shù) 進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國(guó)奶業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的10年，同時(shí)隨著奶業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)畜牧業(yè)的重要組成部分，并逐漸發(fā)展成為農(nóng)業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，據(jù)行業(yè)

2、監(jiān)測(cè)，2008 年，全國(guó)奶牛存欄達(dá)到1233.5 萬頭，是2000 年的2.5 倍；奶類產(chǎn)量3781.5 萬噸，是2000 年的4.1 倍。我國(guó)奶類產(chǎn)量已躍居世界第三位，成為奶類生產(chǎn)大國(guó)1。而在2010 年2 月份，全國(guó)奶牛存欄1285 萬頭，已經(jīng)是2000 年的2.6 倍。奶牛存欄快速增加，奶類總產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)。這對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)和飼料科技提出了更高的要求，奶牛飼料的研究和生產(chǎn)已經(jīng)變得十分重要。由于我國(guó)奶業(yè)生產(chǎn)起步晚，起點(diǎn)低，小規(guī)模散養(yǎng)戶仍是生鮮乳生產(chǎn)的主體，專用飼草飼料缺乏，飼養(yǎng)方式粗放，高產(chǎn)奶牛比例不高，單產(chǎn)水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。因此，TMR飼養(yǎng)技術(shù)是將我國(guó)奶業(yè)從數(shù)量擴(kuò)張向整體優(yōu)化、全

3、面提高產(chǎn)業(yè)素質(zhì)成功轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)之一，更是降低奶牛飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的一條重要途徑2。1 TMR國(guó)際發(fā)展現(xiàn)狀TMR飼養(yǎng)技術(shù)始于20世紀(jì)60年代，美國(guó)威斯康辛大學(xué)在分析了個(gè)別飼養(yǎng)法、階段飼養(yǎng)法和引導(dǎo)飼養(yǎng)法的基礎(chǔ)上提出了群飼飼養(yǎng)法。群飼法是在機(jī)械化的基礎(chǔ)上形成，其與TMR技術(shù)結(jié)合，使TMR在推廣中取得了較好的效果。首先在英國(guó)、美國(guó)、以色列等國(guó)推廣應(yīng)用3，同時(shí)對(duì)TMR技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)而又深入的研究，并在生產(chǎn)中已取得了成效，隨后移植到加拿大、口本、埃及等國(guó)。目前奶牛業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家如美國(guó)、加拿大、以色列、荷蘭、意大利等國(guó)普遍采用TMR飼養(yǎng)技術(shù)，而在亞洲的韓國(guó)和口本TMR飼養(yǎng)技術(shù)推廣應(yīng)用也達(dá)到全國(guó)奶牛頭數(shù)

4、50，應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)已經(jīng)取得了較為理想的飼養(yǎng)效果。TMR飼養(yǎng)技術(shù)在國(guó)外雖然已有30多年的歷史，但是TMR飼養(yǎng)技術(shù)在國(guó)際上真正得以快速推廣也只在近些年。2 TMR國(guó)內(nèi)發(fā)展概況1985年，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)周建民先生在北京三元綠荷奶牛養(yǎng)殖中心金星奶牛場(chǎng)和金銀島奶牛場(chǎng)進(jìn)行了TMR的飼養(yǎng)試驗(yàn)，取得了較好的效果。任何奶牛飼養(yǎng)技術(shù)的最終目的都是希望奶牛在恰當(dāng)?shù)碾A段內(nèi)能夠采食適量的平衡營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)最高的產(chǎn)奶量、最佳的繁殖率和最大的利潤(rùn)。TMR飼喂技術(shù)已在我國(guó)廣州、上海、北京、天津市普遍應(yīng)用，經(jīng)多年觀察，奶牛的生產(chǎn)水平和牛群的健康狀況一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，TMR飼養(yǎng)工藝的推廣實(shí)現(xiàn)了從人工粗放飼喂到機(jī)械化TMR科學(xué)

5、飼養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，既改善了飼料轉(zhuǎn)化率，又提高了奶牛生產(chǎn)水平。隨著國(guó)內(nèi)奶牛養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；?、集約化和現(xiàn)代化步伐的加快，TMR技術(shù)是我國(guó)奶牛養(yǎng)殖業(yè)走現(xiàn)代化、科學(xué)化的必由之路4。但由于牛舍、牛群狀況、飼養(yǎng)規(guī)模等條件所限，加之配制TMR所用的各種設(shè)備還不具備，因而使該技術(shù)在中國(guó)的推廣和應(yīng)用受到了一定的限制5。3 TMR技術(shù)主要配套設(shè)備規(guī)?；膛?chǎng)采用TMR飼養(yǎng)方式主要設(shè)備是攪拌車(見圖1)，同時(shí)對(duì)奶牛場(chǎng)的建筑結(jié)構(gòu)、喂料道的寬窄、牛舍高度和牛舍入口等有一定的要求來配合TMR攪拌車工作。TMR混合喂料設(shè)備既可解決高強(qiáng)度的攪拌工作又能解決運(yùn)輸和喂料問題。該設(shè)備按行走方式分自走式、牽引式和固定式三種型式，牽引式由拖拉機(jī)

6、牽引，物料的混合及輸送的動(dòng)力來自拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸和液壓控制系統(tǒng)，送料時(shí)邊行走邊進(jìn)行物料的混合，拉至牛舍時(shí)即可喂飼，使攪拌和飼喂連續(xù)完成。牽引式TMR混合喂料設(shè)備適合通道較寬的牛舍。固定式TMR混合攪拌設(shè)備由三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，攪拌好的飼料由出料設(shè)備卸至喂料車上，再由喂料車?yán)脚Ｉ犸曃?，固定式TMR混合攪拌設(shè)備比較適合通道較窄的牛舍(寬度小于25米)。TMR混合喂料設(shè)備按攪拌箱結(jié)構(gòu)型式分臥式和立式兩種。臥式TMR混合喂料車廂體內(nèi)以數(shù)條縱向攪龍攪拌和推動(dòng)口糧向發(fā)料口行進(jìn)，在絞龍葉片上裝有切割刀片，因此能將口糧很好地切碎與混合。但由于臥式的廂體截面均呈方形易留有死角殘料。立式TMR混合喂料車攪拌箱呈立桶

7、形，裝有螺旋形切碎鉆，螺旋形鉆成接近水平工作的切割力(似絞肉機(jī)蕊)，并且在桶壁設(shè)計(jì)有可伸縮的底刀，使切割的效果提高很多，立桶形的廂體能避免殘料死角的存在6。4應(yīng)用全混合日糧技術(shù)的要點(diǎn)4.1TMR 日糧配方制作根據(jù) TMR 營(yíng)養(yǎng)水平和預(yù)測(cè) DMI，根據(jù)牧場(chǎng)實(shí)際情況，考慮奶牛泌乳階段、產(chǎn)奶量、胎次、體況及氣候等因素合理制作配方。根據(jù)牛群具體情況配制相應(yīng)的 TMR 日糧，以滿足不同牛群的需要。4.2 TMR 營(yíng)養(yǎng)濃度的控制測(cè)定原料的營(yíng)養(yǎng)成分是科學(xué)配制 TMR 日糧的基礎(chǔ)，因原料的產(chǎn)地、收割季節(jié)及調(diào)制方法的不同，其干物質(zhì)含量和營(yíng)養(yǎng)成分都有較大差異，故 TMR 原料應(yīng)每周化驗(yàn)一次或每批化驗(yàn)一次。原料水分

8、是決定 TMR 飼喂成敗的重要因素之一，其變化必將引起日糧干物質(zhì)含量的變化，因此每周至少檢測(cè)一次原料水分。一般 TMR 水分含量以 3550為宜，過干或過濕均會(huì)影響奶牛干物質(zhì)的采食量7。據(jù)資料表明，TMR 水分含量超過 50，水分每增加 1，干物質(zhì)采食量按體重 0.02%下降，因此必須經(jīng)常檢測(cè) TMR 的水分含量。4.3全混合日糧的混合攪拌在 TMR 飼養(yǎng)技術(shù)中能否對(duì)全部日糧進(jìn)行徹底混合是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，應(yīng)有專門TMR 日糧攪拌設(shè)備。攪拌時(shí)注意:一、準(zhǔn)確稱量、投料；二、合適的填料順序，一般攪拌車類型具體安排填料順序；三、適時(shí)的攪拌時(shí)間。攪拌時(shí)間過長(zhǎng) TMR 太細(xì)，有效纖維不足；太短則混合不均，

9、一般物料全部填完后再混合 45 min。四、物料含水率，較理想的 TMR 水分含量范圍是 4050，一般牧場(chǎng)可用微波爐檢測(cè)飼料水分8, 9。4.4飼槽管理飼槽管理的目標(biāo)是確保母牛采食新鮮、適口和平衡的 TMR 來獲取最大的干物質(zhì)采食量，從而有效維持牛群高產(chǎn)。飼槽管理要注意如下幾個(gè)方面：控制分料速度，合理的投料次數(shù)，注意飼槽觀察，飼料投放量，足夠的采食空間等10, 11。5 建立飼料安全系統(tǒng)現(xiàn)如今飼料的加工工藝已經(jīng)基本能夠滿足動(dòng)物的各種生長(zhǎng)需要和動(dòng)物產(chǎn)品的生產(chǎn)，但是動(dòng)物飼料的安全性問題便浮出水面，顯得尤為突出。因此建立飼料安全系統(tǒng)非常重要。5.1 危險(xiǎn)因素5.1.1 物理性: 有無霉變、蟲子、硬

10、塊、異物等。5.1.2 化學(xué)性: 污染物或雜質(zhì)，如殺蟲劑殘留、處理種子的藥物、防凍劑、化肥。5.1.3 生物性: 雜質(zhì)或污染物，如真菌毒素、沙門氏菌、有毒種子、昆蟲。5.2 關(guān)鍵控制點(diǎn)及檢測(cè)方法5.2.1 原料接受工段: 如控制毒素和雜物等。5.2.1.1 重金屬殘留原子吸收光譜分析在飼料中廣泛應(yīng)用，主要是對(duì)飼料中金屬元素總量進(jìn)行檢測(cè)，如飼料中的銅、鋅、鐵、錳、鈷、鎳等金屬元素的檢測(cè)5。目前電感耦合等離子體發(fā)射光譜主要用于飼料中金屬元素的分析，因?yàn)閮x器的普及程度不如其他兩種類型的儀器，因此在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)很少采用。對(duì)飼料中金屬元素的檢測(cè)除應(yīng)用光譜分析技術(shù)外，Mahesar 等12應(yīng)用微分脈沖陽(yáng)極溶

11、出伏安法（DPASV）檢測(cè) 28 中不同商業(yè)家禽飼料中的鋅、鎘、鉛和銅，檢出限分為 0.69、0.35、0.68 和 0.24 g/kg。5.2.1.2 農(nóng)藥殘留及違禁藥物添加我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的飼料中農(nóng)藥殘留如有機(jī)磷 （GB/T189692003）、除蟲菊酯類（GB/T193722003）、氨基甲酸酯類（GB/T193732003）等大多數(shù)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)均采用氣相色譜分析方法。隨著國(guó)家對(duì)飼料安全問題的重視，飼料標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)組織制定了大批飼料中違禁藥物的檢測(cè)方法，如飼料中鹽酸克倫特羅、呋喃唑酮、磺胺喹惡啉、磺胺二甲嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶、鹽酸氯苯胍等，飼料中西馬特羅、地西泮、苯巴比妥、氯丙嗪、己

12、烯雌酚、雌二醇、玉米赤霉烯酮、氫化可的松、氯霉素、金霉素、土素、氯苯胍、喹乙醇、莫能菌素、拉沙絡(luò)西鈉、桿菌肽鋅、氯羥吡啶、尼卡巴嗪、鹽霉素、林可霉素、百里霉素、鹽酸氨丙啉、二甲硝咪唑等等，大部分采用液相譜或液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行分析。此外，也進(jìn)行了一些飼料中藥物尤其是違禁藥物的分析研究工作，如 Wang等13通過固相萃取等凈化技術(shù)，對(duì)飼料中硝呋烯腙進(jìn)行液相色譜分析，檢出限達(dá)到 0.05 mg/kg，定量限為 0.2 mg/kg。對(duì)飼料中多種藥物的同步檢測(cè)分析是現(xiàn)今飼料分析技術(shù)的主流方向之一。Shen等14應(yīng)用高效毛細(xì)管電泳測(cè)定了飼料中 5 種苯并咪唑類藥物，檢出限低于 2 mg/kg，所有

13、藥物的回收率均大于 73%，變異系數(shù)低于 10%。Driver等15用柱后衍生離子交換色譜熒光檢測(cè)了飼料中的新霉素 B 和新霉素 C，在治療劑量的飼料產(chǎn)品中新霉素含量范圍為50%0.005%（質(zhì)量比，以新霉素為基礎(chǔ)計(jì)）時(shí)，新霉素B 平均回收率是 100.4%，變異系數(shù) 2.28%，新霉素 C的回收率是 97.5%，變異系數(shù) 4.36%，均有良好的分析效果。免疫學(xué)方法是在特異性抗體-抗原反應(yīng)原理基礎(chǔ)上建立的，在 20 世紀(jì)初被用來進(jìn)行肉的種類的鑒別，主要有酶聯(lián)免疫法（ELISA）、放射免疫法（RIA）和免疫熒光法（FIA）?，F(xiàn)在已有多種試劑盒被研發(fā)出來，用于飼料中違禁藥物如鹽酸克倫特羅、萊克多巴

14、胺、地西泮、沙丁胺醇、氯丙嗪、四環(huán)素、呋喃類藥物等。Shiu 等12建立了靈敏的檢測(cè)谷物飼料及飼料產(chǎn)品中伏馬菌素 B1。完全競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫法檢測(cè)商業(yè)飼料中的重組牛生長(zhǎng)激素，在 20500 g/g有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)大于 0.98，日內(nèi)和日間的變異系數(shù)為 3.4%和 5.3%，并且添加回收率為105%。5.2.1.3 生物污染奶牛飼料中的動(dòng)物源性成分主要來自肉骨粉、魚粉等，這可能導(dǎo)致傳染性動(dòng)物疾病的傳播。而飼料在倉(cāng)庫(kù)中存放時(shí)，由于管理不當(dāng)，也會(huì)造成飼料的污染，目前對(duì)飼料中動(dòng)物源性成分檢測(cè)主要以樣品的組織學(xué)特性和品種特異性的生物標(biāo)記物為對(duì)象（如蛋白質(zhì)、DNA16和其它生物大分子17等），由于

15、PCR 技術(shù)發(fā)展迅速，已逐步被世界各國(guó)采用。經(jīng)DNA提取，PCR擴(kuò)增，電泳，純化提取等步驟后，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)其中的生物源性成分。該方法與平板培養(yǎng)的靈敏度及專屬性基本一致。但也會(huì)有一些 PCR 檢測(cè)陽(yáng)性的飼料中并不能分離出相關(guān)細(xì)菌，因此 PCR 方法目前還不能完全替代平板培養(yǎng)法，但可以用來進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查研究的方法。5.2.1.4 霉菌毒素飼料中的霉菌毒素是必檢項(xiàng)目，常采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行測(cè)定。此外，酶聯(lián)免疫法用于霉菌毒素的測(cè)定研究取得新的進(jìn)展，現(xiàn)已經(jīng)研究并建立了黃曲霉素 B1、赭曲毒素 A、玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇單克隆抗體酶聯(lián)免疫方法，利用酶聯(lián)免疫藥盒可以快速測(cè)定飼料原料和成品

16、飼料中霉菌毒素污染狀況，為防霉保鮮和防霉劑的使用提供依據(jù)?？傊暳掀焚|(zhì)的控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)加強(qiáng)奶牛場(chǎng)數(shù)字化管理的系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)（飼料營(yíng)養(yǎng)成分和霉菌毒素含量等）、管理措施及管理效果想相合，為奶牛的日常管理提供準(zhǔn)確的依據(jù)。管理系統(tǒng)配合分析品控技術(shù)和霉菌毒素防控技術(shù)，有效地實(shí)現(xiàn)了奶牛TMR質(zhì)量控制過程，保障了奶牛健康和牛奶質(zhì)量安全，提升了乳品質(zhì)，同時(shí)提高了奶牛產(chǎn)奶量。參考文獻(xiàn)1朱立斌. 2010 年中國(guó)奶業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè) J. 中國(guó)乳業(yè), 2010, 1): 18-20.2徐曉明, 張克春. 奶牛 TMR 飼料的研究進(jìn)展 J. 乳業(yè)科學(xué)與技術(shù), 2011, 1(016.3Owen J. Compl

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