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【编辑推荐】为探究脂肪对颗粒饲料质量的影响机制，研究人员以不同熔点外源脂肪、内在脂肪为对象，分析其在颗粒生产中的润滑作用。发现脂肪通过形成润滑层降低能耗与颗粒强度，内在脂肪影响更弱。该研究为优化高脂颗粒饲料生产提供理论依据。
在动物饲料生产领域，颗粒饲料因具有良好的加工性能和饲喂效果而被广泛应用。然而，随着饲料中脂肪添加量的增加，颗粒物理质量下降的问题日益凸显，这一现象通常被归因于脂肪在制粒过程中的润滑作用。但长期以来，关于脂肪润滑机制的具体证据，尤其是其在颗粒表面与模壁之间形成润滑层的直接观测和量化研究仍较为有限。此外，不同来源脂肪（如外源添加与原料固有脂肪）以及脂肪物理性质（如熔点）对润滑效果和颗粒质量的影响差异尚不明确。在此背景下，开展对脂肪润滑作用的系统性研究，对于揭示高脂饲料颗粒质量下降的本质原因、优化饲料配方设计具有重要的科学意义和实际应用价值。
为解决上述问题，西班牙农业食品研究与技术研究所（IRTA）的研究团队开展了相关研究。研究旨在明确不同类型脂肪（低熔点大豆油、高熔点家禽脂肪、原料固有脂肪）及其添加水平对颗粒生产过程中润滑作用的影响，以及该作用与颗粒物理质量（如抗压强度、耐久性）和能耗之间的关联。研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》上，为深入理解脂肪在颗粒饲料中的作用机制提供了新的视角。
研究采用剂量响应实验设计，构建了 15 种饲料配方，包括添加不同水平外源低熔点（LM）大豆油、外源高熔点（HM）家禽脂肪、通过向日葵压榨饼引入的内在脂肪（IF），以及含亲脂性（向日葵粕）或疏脂性（甜菜粕）成分的对照组。主要技术方法包括：
- 制粒工艺与能耗分析：使用单螺杆调质器和环模制粒机进行制粒，记录蒸汽压力、温度、电流等参数，计算净比机械能（SME）消耗。
- 颗粒物理质量检测：通过拉伸试验机测定颗粒抗压强度，采用 Holmen NHP100 法测量颗粒耐久性。
- 脂肪分布与润滑层观测：利用荧光寿命成像（FLIM）技术观察颗粒表面脂肪分布，通过尼罗红染色定位脂肪富集区域。
- 动态机械热分析：使用流变仪测定不同脂肪在制粒温度范围内的粘度，分析其流变特性对润滑效果的影响。
3.1 脂肪的润滑作用与能耗关系
研究发现，随着饲料中粗脂肪含量增加，制粒机净能耗显著降低（-0.02±0.01 kWh?t-1·(g·kg-1 DM)-1，P=0.001）。外源脂肪（大豆油、家禽脂肪）的添加导致颗粒表面出现脂肪富集区域，直接证明润滑层的形成。相比之下，向日葵压榨饼中的内在脂肪对净能耗的影响较弱（0.02±0.01 kWh?t-1·(g·kg-1 DM)-1，P=0.049），表明其迁移至颗粒表面的程度较低。
3.2 脂肪类型与颗粒强度的关联
高脂添加显著降低颗粒抗压强度（-0.08±0.04 kN?m-1·(g·kg-1 DM)-1，P<0.001），这与制粒过程中颗粒温度增量的减少密切相关。外源脂肪通过形成润滑层降低摩擦产热，进而抑制颗粒内部颗粒间结合键的形成。内在脂肪因部分保留在原料颗粒内部，对颗粒强度的负面影响较小（0.07±0.04 kN?m-1·(g·kg-1 DM)-1，P=0.084）。
3.3 脂肪分布与润滑机制
荧光寿命成像显示，外源脂肪在颗粒表面形成不均匀分布的润滑层，厚度约 10 μm，与水基润滑层相当。内在脂肪因物理截留或化学结合于原料颗粒中，表面覆盖率显著低于外源脂肪。不同脂肪源（大豆油与家禽脂肪）因制粒温度下粘度相近，润滑效果无显著差异，但均通过形成油 - 水乳化层发挥作用。
3.4 饲料成分亲脂性的影响
含亲脂性向日葵粕的饲料中，外源脂肪的表面迁移率与疏脂性甜菜粕组无显著差异，表明原料亲脂性对脂肪保留能力影响有限。这一结果挑战了传统假设，提示脂肪迁移主要受其存在形式（外源 vs. 内在）而非原料化学性质主导。
本研究通过多维度实验证实，脂肪在颗粒饲料生产中通过形成润滑层降低摩擦能耗，但同时导致颗粒物理质量下降。内在脂肪因迁移受限，对润滑作用和颗粒质量的影响显著弱于外源脂肪。研究结果为饲料配方设计提供了关键指导：通过控制脂肪添加形式（如优先使用原料固有脂肪）、调整脂肪熔点与粘度，结合蒸汽调质工艺优化，可在保证高脂饲料能量密度的同时，最大限度维持颗粒质量。此外，乳化剂的应用可能通过调节润滑层粘度改善颗粒强度，为未来研究提供了新方向。该研究不仅深化了对脂肪润滑机制的科学认知，也为工业化生产中平衡饲料能量需求与颗粒质量提供了切实可行的解决方案。
