超微粉碎技术在反刍动物饲料加工中的应用效果研究进展

Progress on the application of ultra-fine grinding technology in the processing of feeds for ruminants

摘要

[目的]揭示超微粉碎技术在反刍动物饲料加工中的应用效果，为提高饲料质量与动物的生产性能提供参考。[方法]查阅相关文献，总结超微粉碎技术的原理，综述该技术在反刍动物饲料加工中的应用情况。[结果]超微粉碎技术在提高饲料利用率、改善饲料适口性、提高添加剂使用效果、促进瘤胃发酵功能等方面具有明显的优势，能够有效提高饲料的消化利用率，促进动物生长发育，改善动物机体健康。[结论]超微粉碎技术在饲料加工方面应用广泛，其对饲料品质、动物生长性能及经济效益具有显著促进效果，该技术具有广阔的未来发展前景。

关键词

超微粉碎技术 / 反刍动物 / 饲料加工 / 动物生长性能 / 经济效益

Key words

ultra-fine grinding technology / ruminants / feed processing / growth performance of animals / economic benefits

超微粉碎技术作为一种将固体物料颗粒减小至特定尺寸的关键技术，能够显著改变物料的理化性质和应用效果，在多个行业中发挥着至关重要的作用，并且为相关产业的转型升级提供了强有力的支持。反刍动物饲料加工包括原料接收、清理、粉碎、混合、制粒、冷却、筛分、包装等多个步骤。其中，粉碎环节尤为关键，不仅影响着饲料的粒度分布和营养成分的释放，还直接关系到反刍动物的消化吸收效率和生产性能^[1]。通过将饲料原料粉碎至微米级别，超微粉碎技术能够显著增大物料的比表面积，提高饲料的溶解性、分散性和生物利用度。这不仅有利于饲料中营养成分的充分释放，还能提高反刍动物对饲料的消化吸收效率，从而提升动物的生产性能和健康状况。本文综述了超微粉碎技术在反刍动物饲料加工中的应用效果，以期为提高饲料质量与动物的生产性能提供参考。

1 超微粉碎技术

1.1 原理

超微粉碎技术是一种能够将物料粉碎至微米甚至纳米级的先进技术，其核心原理是借助机械或流体动力，克服物料内部的凝聚力，使颗粒尺寸大幅减小。在机械粉碎法中，如气流式粉碎，利用高速气流产生的冲击、碰撞和摩擦等作用力，将物料颗粒击碎；旋转球磨式粉碎则通过球或棒形磨介在水平回转时的冲击与摩擦，实现物料的细化^[2]。而流体动力粉碎，例如高压微射流技术，依靠高压产生的空穴、水楔和冲击作用，使物料达到超微状态。

1.2 分类

依据研磨介质的不同，超微粉碎技术主要分为干法和湿法粉碎。干法粉碎在干燥条件下作业，能生产出吸附性、膨胀性和水溶性良好的超微粉体，常见的气流式、冲击式粉碎都属于干法粉碎，适用于富含热敏成分、不含挥发性成分的原料。湿法粉碎针对（半）流动性物料，具有粉尘危害小、发热量少的优势，还兼具均质和乳化效果，可使产品口感更细腻，均质式、胶体磨式粉碎是其典型代表，适用范围较广。

1.3 特点

其一，粉碎速度快且温度可控性良好，能够最大限度保留物料的生物活性及营养成分，像丹参超微粉碎后丹参酮ⅡA 的提取率较普通粉碎显著提高。其二，粉体粒径小且分布均匀，外力分布相对均匀，分级系统严格限制大颗粒并防止过碎，增加了微粉的比表面积，进而提升产品的吸附性、溶解性等。其三，可以节省原料，提高利用率，减少残渣产生，超微粉可直接用于生产。其四，能够减少环境污染，在封闭系统内作业，避免微粉污染环境与产品被灰尘污染，保证原料成分的完整性与安全性。

2 超微粉碎技术在反刍动物饲料加工中的应用效果

2.1 提高饲料利用率

反刍动物的瘤胃微生物系统复杂，对饲料的粒度和物理形态有特殊要求。超微粉碎技术能将饲料粒度细化至微米级甚至纳米级，极大地改变了饲料的物理特性。李亚平^[3]研究发现，将玉米秸秆进行超微粉碎后，再进行酶处理，可以显著提高其酶解效率，超细微粉碎技术可使玉米秸秆的维管束构造与纤维素晶格结构受损，进而使其内部腔室的表面积得以伸展，形成了新增的表面区域，暴露出更多的酶附着位点，从而增加玉米秸秆的消化率。

2.2 改善饲料适口性

反刍动物对饲料的口感较为敏感，饲料的适口性直接影响其采食量。超微粉碎后的饲料质地细腻，如豆粕经超微粉碎后，原本粗糙的颗粒感消失，口感得到极大改善^[4]。从物理特性上看，超微粉的比表面积增大，表面能提高，使得饲料在与反刍动物口腔接触时，能够更好地刺激味觉感受器，增强饲料的风味释放。刘颖等^[5]研究发现，利用超微粉碎技术对大豆、玉米、发芽糙米等进行处理，经处理的谷物物理性质明显改变，生物活性物质的溶出率得到显著提高，改善了全谷物类饲粮因质地粗糙而影响口感的问题，同时也使营养成分混合更加均匀，减少了因原料颗粒差异导致的咀嚼不适。此外，一些含有特殊气味或质地较硬的饲料原料，通过超微粉碎后，异味得以散发，硬度降低，更易被反刍动物接受^[6]。

2.3 增强添加剂的效果

超微粉碎技术能将植物添加剂原料的细胞壁打破，使细胞内的有效成分充分暴露出来，从而提高药物的溶解性、分散性、吸附性和化学反应活性。经超微粉碎后的中草药，其细胞壁被打破，有利于药物在动物体内的溶解和吸收，使药物在体内的分布更加均匀，作用时间更长，从而增强了药物的疗效。薛沾枚等^[7]研究发现，将山楂粉进行超微粉碎后，添加到奶牛的饲粮当中，与对照组相比，山楂粉的理化性质显著改善，同时显著提升了奶牛的生产性能和奶牛血清抗氧化性。

2.4 促进瘤胃发酵功能

超微粉碎使饲料中的纤维素、半纤维素等多糖类物质结构变得松散，更易于被瘤胃微生物分泌的纤维素酶、半纤维素酶等水解。这不仅加快了多糖的降解速度，还增加了发酵终产物挥发性脂肪酸（VFA）的生成量和生成速率。VFA是反刍动物的主要能量来源之一，其产量的提高可为动物提供更多的可利用能量，促进动物的生长、育肥和产奶等生产活动。

超微粉碎有利于瘤胃微生物区系的稳定和优化。胡琳等^[8]研究发现，利用超微粉碎技术能够显著提高木薯叶的体外消化率和瘤胃降解率。王洪亮^[9]通过绵羊瘤胃体外产气法发现，细粉碎玉米组各时间点瘤胃干物质消失率均显著提高，提示超微技术粉碎有助于提高饲粮在反刍动物瘤胃中的降解率。

3 未来发展前景

超微粉碎技术为一些原本难以利用或利用率较低的饲料原料开辟了新途径。如玉米秸秆、小麦秸秆等农作物秸秆饲料，经超微粉碎处理的秸秆可以部分替代优质干草或青贮料，降低饲料成本，同时减少秸秆焚烧造成的环境污染。

此外，超微粉碎还可应用于一些非常规饲料资源的开发，如藻类、昆虫蛋白等。藻类富含蛋白质、多糖和不饱和脂肪酸等营养成分，将其超微粉碎后添加到反刍动物日粮中，不仅能提供丰富的营养，还具有改善动物免疫力等特殊功效^[10]；昆虫蛋白作为一种可持续的新型蛋白源，超微粉碎可使其更易于被反刍动物消化吸收，为畜牧业的可持续发展提供了多元化的饲料选择。

4 结语

综上所述，超微粉碎技术在反刍动物饲料加工中有着广阔的应用前景。随着技术的不断成熟和普及，该项技术在提高饲料利用率、促进动物健康生长、保障食品安全等方面发挥更加重要的作用。未来，饲料企业和科研机构也应继续加强合作，深化技术创新，推动超微粉碎技术在反刍动物饲料加工中的广泛应用和深入发展，为畜牧业的可持续发展和动物健康养殖做出更大的贡献。

参考文献

[1] 杨蕾,贾艳菊,刘敬科,超微粉碎技术对粮食产品营养物质及特定生理功能影响的研究进展[J].食品与机械,2023,39(12):200-207.

[2] XIAOYAN Z,ANG M, XIAOWEI Z,et al.Effects of ultrafine grinding on physicochemical, functional and surface properties of ginger stem powders[J].Journal of the science of food and agriculture,2020,100(15):5558-5568.

[3] 李亚平.超微粉碎预处理和酶解对玉米秸秆结构的影响[J].陕西农业科学,2024,70(12):21-26.

[4] 向天勇,陆叙元,祝天龙.超微粉碎在玉米秸秆饲料化技术中的研究与应用[J].浙江农业科学, 2012(7):3-5.

[5] 刘颖,高帅,张云亮,超微粉碎对大豆、玉米、发芽糙米物化特性影响[J].食品科技,2020,45(9):168-173.

[6] 任守国.超微粉碎豆粕的理化营养特性研究[D].雅安：四川农业大学,2009.

[7] 薛沾枚,张备,张艳,不同超微粉碎方式处理山楂粉对其理化性质及奶牛生产性能的影响[J].中国奶牛,2023(5):14-20.

[8] 胡琳,王定发,李茂,利用体外产气法研究超微粉碎和常规粉碎木薯叶的饲用价值[J].家畜生态学报,2015,36(12):29-33.

[9] 王洪亮.加工方法对玉米饲喂绵羊营养价值的影响[D].哈尔滨：东北农业大学,2006.

[10] 闫德琛,柴迎楠,孙晗,反刍动物非常规发酵饲料的研究与应用机制[J].饲料工业,2024,45(21):16-22.