饲料制造

**飼料製造**是指從未加工的農產品中生產動物飼料的過程。通過製造的飼料經過配製以滿足不同種類動物在不同生命階段的特定營養需求。根據美國飼料工業協會 (AFIA)， 有四個基本步驟：

1. 原料接收：飼料廠從供應商處接收原料。抵達後，對原料進行稱重、測試和分析各種營養成分，以確保其質量好和安全。
2. 創建配方：營養學家與科學家協同工作，為家畜、家禽、水產養殖業和寵物制定營養合理且均衡的飲食。這是一個複雜的過程，因為每個物種都有不同的營養需求。
3. 混合配料：確定配方後，工廠將配料進行混合以製成成品。
4. 包裝和標籤：製造商確定運送產品的最佳方式。如果準備零售，它將被「裝袋並貼上標籤」，或者放入一個帶有標籤的袋子中，標籤上包含產品的用途、成分和說明。如果產品是為商業用途而準備的，它將被散裝運輸。

## 飼料和飼料類型

華盛頓州農業部將飼料定義為所有種類動物的全穀物或加工穀物、濃縮物和所有動物物種的商業飼料的混合物，包括客戶配方和標記的飼料，以及寵物飼料。現在，這些飼料已商業化生產用於家畜、家禽、豬和漁業。飼料的商業生產受州和國家法律管轄。例如，在德克薩斯州，以餵養野生動物和寵物為目的的全穀物或加工穀物、濃縮料和商業飼料應以文字或動畫形式適當描述，以供銷售商分發。大多數州和聯邦法規已明確規定商業飼料不應摻假。 

動物飼料大致分為以下幾類：

* 濃縮料：高能量，主要含有穀物及其副產品，或由高蛋白油粕或餅，以及甜菜和甘蔗加工的副產品製成。
* 粗飼料：牧草或植物部分，如乾草、青貯飼料、塊根作物、稻草和秸稈。給予不同物種的飲食都不相同。例如，家畜動物的飲食主要由粗糧組成，而家禽、豬和魚則以精料餵養。飼養場中的牲畜可以用能量飼料餵養，這些飼料通常來自穀物，單獨供應或作為總混合日糧的一部分供應。

## 飼料準備和質量

調製飼料的質量最終取決於所使用的穀物或草等材料的質量；原材料應該質量很好。商業飼料生產是一個工業過程，因此應遵循 HACCP 程序。美國食品和藥物管理局 (FDA) 將 HACCP 定義為「一種管理系統，在該系統中，通過分析和控制從原材料生產、採購和處理到製造、分銷和消費的生物、化學和物理危害來解決食品安全問題成品」。 

FDA 監管家禽、家畜、豬和魚的人類食品和動物飼料。此外，FDA 還對寵物食品進行監管，據他們估計，美國有超過 1.77 億隻狗、貓和馬使用寵物食品。與人類食品類似，動物飼料必須純淨且有益健康，在良好的衛生條件下製備，並如實標註以向消費者提供所需信息。 

## 飼料配方

### 豬飼料配方

飼料約占養豬總成本的 60% 至 80%。人工飼料不僅可以提供飽腹感，還必須為動物提供健康成長所需的營養。配製豬飼料時要考慮在不同生長階段所需的營養成分，以製作合適的飼料。三種基本方法用於配製豬飼料：皮爾遜平方、代數方程和線性程序（計算機）。最近，可以使用微型電腦程式來平衡飲食中的多種營養素並協助做出經濟決策。 

所需的基本營養素是粗蛋白、代謝能、礦物質、維生素和水。配製程序有固定部分和可變部分。豬日糧通常以磨碎的穀物作為碳水化合物來源，豆粕作為蛋白質來源，添加鈣和磷等礦物質以及維生素。飼料中可以添加奶副產品、肉副產品、穀物；和「特色產品」。還可以添加抗生素以強化飼料並幫助動物的健康和生長。 

富含能量和蛋白質的干酒糟及其可溶物 (DDGS) 已被用於代替玉米和豆粕用於某些畜禽飼料中，玉米 DDGS 已成為最受歡迎、最經濟、應用最廣泛的替代性飼料原料，用於生產美國各個階段的豬飼料。美國穀物委員會報告說，玉米 DDGS 主要用作豬飼料的能量來源，因為它含有與玉米大致相同的消化能 (DE) 和代謝能 (ME)，儘管飼餵時 ME 含量可能會略有降低減油 DDGS。 

2007 年的一項研究強調了 DDGS 使用的最新趨勢，因為許多生產商在所有類別的豬飼料中添加了 20% 的 DDGS。雖然 20% 是推薦的包含水平，但一些生產商成功地使用了更高的包含率。高達 35% 的 DDGS 已被用於保育豬和育肥豬的飼料中。 

### 魚飼料配方

養殖的魚食用特殊配方的顆粒飼料，其中含有魚類健康和食用魚的人健康所需的營養物質。魚飼料應營養均衡，並為更好的生長提供良好的能量來源。商業養殖的魚大致分為食草魚，它們主要吃植物蛋白，如大豆或玉米、植物油、礦物質和維生素；和肉食性魚類，其中含有魚油和蛋白質。肉食性魚類飼料含有 30-50% 的魚粉和魚油，但最近的研究表明在水產養殖飲食中尋找魚粉的替代品。 

在調查的各種飼料中，豆粕似乎是魚粉更好的替代品。為養魚業準備的豆粕在很大程度上取決於飼料顆粒中所含的顆粒大小。今天，處理這些類型飼料的技術是基於魚飼料擠出機。魚類飼料擠出機是植物蛋白加工的必備設備。顆粒大小影響飼料消化率。魚顆粒飼料的粒度大小受顆粒性質和碾磨工藝的影響。顆粒的性質包括硬度和含水量。銑削過程根據所使用的磨機設備類型和磨機設備的某些特性 (例如波紋、間隙、速度和能耗) 影響粒度。 

### 家禽飼料配方

正如報告所指出的那樣，飼料是飼養家禽的主要成本，因為一般來說，鳥類比其他任何動物都需要餵養，特別是由於它們的生長速度更快，生產率更高。飼養效率反映在鳥類的生產性能和產品上。根據國家研究委員會 (1994 年)，家禽飼料中至少需要 38% 的成分。每種飼料成分的定量，雖然對不同階段的鳥類有所不同，但必須包括碳水化合物、脂肪、蛋白質、礦物質和維生素。碳水化合物是家禽飼料的主要能量來源，通常由玉米、小麥、大麥等穀物提供。脂肪，通常來自牛油、豬油或植物油，在家禽飼料中提供重要的脂肪酸，以保證膜的完整性和激素的合成。

蛋白質對於為肌肉、神經、軟骨等身體組織的發育提供必需胺基酸很重要。來自大豆、油菜籽和玉米麩質的膳食是家禽日糧中植物蛋白的主要來源。通常需要補充礦物質，因為作為商業飼料的主要成分的穀物含有很少量的礦物質。家禽需要大量的鈣、磷、氯、鎂、鉀和鈉。另一方面，維生素，如維生素 A、B、C、D、E 和 K，是家禽動物所需量較低的成分。 

Fanatico (2003) 報告說，餵養鳥類最簡單和最流行的方法是使用顆粒飼料。除了給農民帶來方便外，顆粒飼料使鳥類一次能吃更多。此外，一些研究人員還發現，與餵食碎料飼料相比，餵食顆粒飼料可以改善飼料轉化率、減少飼料浪費、改善適口性和破壞病原體。

顆粒飼料的商業生產通常涉及一系列主要過程，包括研磨、混合和制粒。然後對生產的顆粒進行顆粒耐久性指數 (PDI) 測試以確定質量。為了促進身體健康和生長，通常將抗生素添加到顆粒飼料中。

研究人員認為，由於胃腸道內酸和酶消化的表面積增加，較小顆粒大小的飼料將提高消化率。然而，一些研究人員最近提請我們注意，家禽飼料中的粗顆粒有必要補充胃腸道（GIT）的自然設計和功能。Hetland 等人（2002 年）和 Svihus 等人（2004 年）討論了由於缺乏胃腸功能，GIT 滯留時間減少，最終對活體表現產生了負面影響。Zanotto 和 Bellaver（1996 年）比較了 21 天大的肉雞在不同飼料顆粒尺寸下的表現；0.716 毫米和 1.196 毫米。他們發現，用較大顆粒尺寸的飼料餵養的對象表現出更好的性能。Parsons 等人（2006 年）在評估肉雞飼料中不同的玉米顆粒大小時發現，最大的顆粒大小（2.242 毫米）比其他測試的顆粒大小（0.781、0.950、1.042 和 1.109 毫米）有更好的飼料攝入。然而，Nir 等人（1994 年）認為，肉雞的發育受到了改變顆粒大小的影響。然而，顆粒大小在 0.5-1 毫米之間的變化通常不會對肉雞產生任何影響。非常細的顆粒（<0.5 毫米）可能會損害肉雞的表現，因為灰塵的存在會導致呼吸道問題，增加水的攝入量，飼料在飲水器中的存在和增加雞窩的濕度。Chewning 等人（2012）在他們最近的研究中得出結論，儘管細顆粒尺寸（0.27 毫米）提高了肉雞的活體表現，但顆粒飼料沒有。 

所有這些數據表明，細粒和粗粒在家禽飼料中確實有不同的功能。就肉雞的活體表現而言，必須使用這兩種成分的適當比例。Xu 等人 (2013) 比較了非顆粒飼料和含有細顆粒的顆粒飼料的性能，發現添加粗顆粒能提高飼料轉化率和體重。其他研究人員如 Auttawong 等人 (2013) 和 Lin 等人 (2013) 也得到了類似的結果。

### 牲畜飼料配方

牲畜包括肉牛、奶牛、馬、山羊、綿羊和美洲駝。對每隻牲畜的飼料攝入量沒有具體要求，因為它們的飼料會根據動物的年齡、性別、品種、環境等不斷變化。然而，牲畜飼料的基本營養需求必須包括蛋白質、碳水化合物、維生素和礦物質。 

與其他類型的牛相比，乳牛在飼料中需要更多的能量。研究表明，飼料提供的能量由各種碳水化合物來源提供，包括非纖維碳水化合物（NFC），如可發酵飼料或中性洗滌纖維（NDF），如飼草。高 NDF 的飼料有利於瘤胃健康，然而，它們提供的能量較少，反之亦然。在牲畜飼料中添加脂肪以提高能量濃度，特別是當 NFC 含量已經過高時，因為過多的 NFC 會減少 NDF 部分，影響瘤胃的消化。在反芻動物中，消耗的大多數蛋白質被微生物分解，微生物隨後被小腸消化。 

國家研究委員會建議牲畜飼料中所需的粗蛋白應低於 7%。泌乳反芻動物，尤其是奶牛需要最高量的蛋白質，尤其是用於乳汁合成。牲畜需要鈣、磷和硒等礦物質來維持生長、繁殖和骨骼健康。 

與其他動物一樣，家畜也需要飼料中含有適當比例的細顆粒和粗顆粒。理論上，更細的顆粒在瘤胃中更容易消化，但粗顆粒的存在可能會增加進入小腸的澱粉量，從而提高能量效率。 

牲畜可以通過在草原上放牧來餵養，與作物生產結合或不結合。在畜欄或飼養場生產的牲畜沒有土地，通常用含有獸藥、生長激素、飼料添加劑或保健品的加工飼料餵養，以提高產量。同樣，牲畜將穀物作為主要飼料或作為草料飼料的補充。飼料加工穀物的目的是獲得最容易消化的穀物，以最大限度地利用澱粉，從而增加能量供應。 

Hutjens (1999) 報告說，用磨碎的玉米餵養牛時，牛奶性能明顯提高。一項研究比較了各種玉米顆粒大小和分布的消化率，得出結論：要想有 80% 的消化率，應該使用 0.5 毫米的顆粒大小（用於 16 小時培養）。

馬里蘭大學和美國農業部的一個研究小組研究了奶牛飼餵不同收穫和不同處理的玉米粒的瘤胃和澱粉消化部位的發育、發酵，並得出結論：高水分的消化、代謝和熱能更高玉米與干玉米相比。研磨增加了 DMI，導致牛奶、蛋白質、乳糖和脫脂固體的產量增加。

## 飼料製造過程

根據飼料的類型，製造過程通常從研磨過程開始。圖 1 說明了一般飼料製造過程的工作流程。研磨選定的原材料是為了產生最適合動物並易於接受的顆粒尺寸。根據配方的不同，飼料可能包含多達 10 種不同的成分，包括碳水化合物、蛋白質、維生素、礦物質和添加劑。可以通過按比例均化特定組合物來將飼料配給製成顆粒。造粒可通過多種方法實現，但最常用的方法是擠壓。在飼料生產的整個過程中，衛生環境非常重要，以確保飼料質量。

## 用於飼料製備的穀物碾磨

玉米、高粱、小麥和大麥是家畜、家禽、豬和漁業飼料中最常用的穀物。輥磨機和錘磨機是通常用於將穀物研磨成更小粒徑的兩種加工設備。 

通過機械作用對穀物進行研磨，涉及多種力量，如壓縮、剪切、碾壓、切割、摩擦和碰撞。磨碎的穀物的顆粒大小在動物飼料生產中非常重要；較小的顆粒大小增加了顆粒的數量和單位體積的表面積，從而增加了消化酶的使用。[24] 平均粒徑用幾何平均直徑（GMD）表示，單位為毫米或微米（µm），變化範圍用幾何標準偏差（GSD）描述，GSD 越大，代表均勻性越差。 

根據 Lucas (2004) ，當粒度分布以對數數據表示時，GMD 和 GSD 是粒度分布的準確描述符，並且呈常態分布。研究表明，在相似的條件下用同一個磨機研磨不同的穀物會導致產品具有不同的粒度。晶粒樣品的硬度與研磨後獲得的細顆粒百分比有關，硬度較低的晶粒所含的細顆粒百分比較高。 

Rose 等人（2001）討論說，硬胚乳產生不規則的大顆粒，而軟胚乳產生較小的顆粒。顆粒大小和消耗的能量之間的相關性雖然不是正數，但是，要獲得非常細的顆粒大小需要更高的能量，這就降低了生產的速度。此外，很細的穀物研磨對造粒的效率沒有影響，也不影響造粒過程中消耗的能量。Amerah 等人（2007）討論了更多數據的可用性，表明穀物顆粒大小在搗碎的日糧中比在造粒的日糧中非常重要。

## 畫廊

* 加工過的動物飼料
* * * * * * * * * * *

## 注釋

## 來源

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