顆粒飼料硬度的調(diào)控手段

IMCTT 2017-11-2 09:23

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簡介

隨著飼料工業(yè)的深入研究，越來越多的研究人員和制造商不僅將關(guān)注的重點(diǎn)放在飼料原料的質(zhì)量和配方上，而且也關(guān)注飼料的加工技術(shù)，以提高飼料的質(zhì)量。

　　隨著飼料工業(yè)的深入研究，越來越多的研究人員和制造商不僅將關(guān)注的重點(diǎn)放在飼料原料的質(zhì)量和配方上，而且也關(guān)注飼料的加工技術(shù)，以提高飼料的質(zhì)量。這是因?yàn)轱暳霞庸ぜ夹g(shù)可以靈活地控制顆粒飼料的硬度。硬度是顆粒飼料外觀品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，并且會(huì)對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能產(chǎn)生一定的影響。在整個(gè)飼料加工技術(shù)中，除了飼料配方外，能夠影響顆粒硬度的因素主要有飼料原料的粉碎、膨化、混合、加水、噴涂、蒸汽調(diào)質(zhì)、制粒、后固化和后噴涂以及干燥和冷卻(圖1)。

　　1  飼料原料的粉碎

　　飼料原料的粉碎細(xì)度對(duì)顆粒飼料的硬度起決定性的作用。一般來說，飼料粉碎的粒徑越小，淀粉的糊化程度越高，這可以確保飼料原料間更強(qiáng)的粘合作用。因此，飼料顆粒會(huì)有一個(gè)理想的硬度，且不易遭到破壞。在實(shí)際生產(chǎn)上，粉碎細(xì)度應(yīng)根據(jù)動(dòng)物生產(chǎn)性能和環(huán)?？讖酱笮碚{(diào)節(jié)。對(duì)家禽顆粒飼料來說，原料顆粒的平均直徑應(yīng)大于800 μm～ 900 μm；對(duì)于仔豬顆粒飼料來說，該粒徑大小大約在400 μm～500 μm；對(duì)于育肥豬來說，該粒徑大小應(yīng)為600 μm～700 μm；對(duì)于魚和水生動(dòng)物飼料來說，其粒徑大小則應(yīng)小于250 μm。

　　對(duì)于家禽飼料來說，飼料顆粒應(yīng)有較大的硬度和較低的粉化率，以便減少飼料損耗?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)混合粉碎原料中粗、中、細(xì)顆粒的混合比例來提高家禽飼料的硬度，例如：粒徑大于900 μm的粗顆粒使用量小于15 ％；粒徑為700 μm的中度粒徑的原料用量占35 ％左右；粒徑小于500 μm的細(xì)顆粒用量在50 ％以上，包括粒徑小于250 μm的粉狀飼料不超過25 ％。粉料中的淀粉在飼料調(diào)質(zhì)過程中可充分糊化，這可以提高飼料顆粒內(nèi)原料間的結(jié)合強(qiáng)度。因此，這些粗、中、細(xì)顆粒的原料可以結(jié)合起來形成大顆粒，以提高顆粒飼料的硬度，并降低飼料的粉化率。

　　對(duì)于豬飼料來說，顆粒飼料的硬度應(yīng)適中。若顆粒太硬，飼料的適口性和動(dòng)物的生產(chǎn)性能會(huì)降低；而過軟，飼料的粉化率會(huì)提高，并會(huì)降低動(dòng)物的生產(chǎn)性能，從而會(huì)提高浪費(fèi)。在粉碎飼料的配比方面，粒徑700 μm～500 μm的飼料添加量應(yīng)大于70 ％，粒徑小于250 μm的飼料添加量應(yīng)大于20 ％。按這種混合比例有利于飼料顆粒的形成，可以提高飼料顆粒性能質(zhì)量，并可保持適宜的顆粒硬度和較低的粉化率。

　　對(duì)于魚飼料來說，粉碎原料的添加比例取決于魚的生理特性。粒徑為250 μm的原料添加量應(yīng)不少于85 ％。另外，小粒徑的飼料有利于顆粒的形成和在水中的穩(wěn)定性。魚顆粒飼料一般硬度要求較大，這是由于要求魚料在水中有較高的穩(wěn)定性。

　　2  飼料原料的膨化

　　制粒過程中的飼料膨化有以下益處：破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子、殺菌、消除有害物質(zhì)、使蛋白質(zhì)變性、使淀粉糊化。糊化淀粉對(duì)飼料顆粒的硬度有很大的影響。膨化飼料目前主要用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)仔豬飼料和專用水生動(dòng)物飼料。對(duì)于專用水生動(dòng)物飼料來說，飼料原料的膨化可以增加淀粉的糊化程度，從而提高成形飼料顆粒的硬度，這可以提高飼料在水中的顆粒穩(wěn)定性。對(duì)于仔豬來說，顆粒飼料應(yīng)易碎而非太硬，這樣有利于仔豬的采食。然而，由于淀粉的糊化程度較高，仔豬飼料顆粒會(huì)很硬。所以，我們需要采用其他方法來降低飼料顆粒的硬度。

　　3  飼料原料的混合、加水和噴涂

　　飼料原料的混合可以加強(qiáng)不同粒徑飼料的均勻分布，以保證飼料顆粒硬度基本相同。在混合機(jī)內(nèi)加水的技術(shù)仍在積極的探究當(dāng)中。在生產(chǎn)硬顆粒飼料時(shí)，向混合機(jī)內(nèi)添加1 ％～2 ％的水有利于提高飼料顆粒的穩(wěn)定性和硬度。但是較多地添加水不利于飼料顆粒的干燥冷卻及其儲(chǔ)存。在生產(chǎn)濕顆粒飼料時(shí)，粉料中可以添加20 ％～30 ％的水，并在混合時(shí)添加10 ％的水，這比在調(diào)質(zhì)過程中加水更加容易。由高水分含量的原料制成的顆粒飼料具有硬度低、濕潤、軟、適口性好等特點(diǎn)，這可以提高畜禽的生產(chǎn)性能。大型的養(yǎng)殖企業(yè)可以使用濕顆粒飼料。因?yàn)闈耦w粒飼料無法儲(chǔ)存，也就意味著這種飼料在生產(chǎn)后應(yīng)立即使用。在飼料混合時(shí)加入油脂是為達(dá)到動(dòng)物營養(yǎng)需要的一個(gè)常用手段(圖2)。添加1 ％～2 ％的油脂并不會(huì)顯著降低飼料顆粒的硬度，但當(dāng)油脂添加量上升到3 ％～4 ％時(shí)，則有顯著的影響。所以，應(yīng)控制飼料中油脂的添加量。

　　蒸汽調(diào)質(zhì)是飼料制粒生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。調(diào)質(zhì)會(huì)直接影響飼料顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀品質(zhì)。蒸汽品質(zhì)和調(diào)質(zhì)時(shí)間是影響調(diào)質(zhì)作用的兩個(gè)關(guān)鍵因素。高度干燥且飽和的蒸汽可以提供更多的熱量來提高飼料原料的溫度，這可以使淀粉糊化。調(diào)質(zhì)時(shí)間越長淀粉的糊化程度越高。因此，形成的顆粒結(jié)構(gòu)緊密、穩(wěn)定性高、硬度大。對(duì)動(dòng)物和家禽飼料來說，可以通過調(diào)節(jié)蒸汽的量來將調(diào)質(zhì)溫度穩(wěn)定在    70 ℃～80 ℃之間。通過調(diào)整調(diào)制器的長度、錘片角度和轉(zhuǎn)速，可將調(diào)質(zhì)時(shí)間大約控制在30 s。對(duì)于魚料來說，常用有二個(gè)或多個(gè)夾套層的調(diào)制器，來提高溫度和延長調(diào)質(zhì)時(shí)間，這有利于提高飼料顆粒在水中的穩(wěn)定性和顆粒硬度。

　　4  環(huán)模

　　環(huán)模的孔徑和壓縮比可以顯著地影響飼料顆粒的硬度(圖3)。使用相同孔徑不同壓縮比的環(huán)模，隨壓縮比的增高顆粒硬度將增大。使用適當(dāng)?shù)膲嚎s比可以生產(chǎn)出具有所需硬度的顆粒。

　　飼料顆粒的長度會(huì)顯著影響顆粒的壓力承受能力。直徑相同且無瑕疵的顆粒，長度越長則硬度越大。因此，調(diào)整刀片的位置可以確保生產(chǎn)出所需的顆粒長度，以保持顆粒硬度一致。顆粒橫切面的形狀同樣會(huì)對(duì)顆粒硬度產(chǎn)生一定的影響。經(jīng)測試，相較于圓形截面的顆粒，八邊形橫截面的顆粒壓力承載能力和硬度更大。另外，環(huán)模的材質(zhì)對(duì)顆粒的外觀和硬度也會(huì)產(chǎn)生影響。由普通鋼材的環(huán)模制作的飼料顆粒明顯的不同于由不銹鋼材質(zhì)的環(huán)模制作的飼料顆粒。

　　5 后固化和后噴涂

　　后固化和后噴涂在畜禽飼料的生產(chǎn)過程中很少采用，但在魚料和專用水生動(dòng)物飼料生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。后固化可以使飼料顆粒內(nèi)的淀粉充分糊化。淀粉糊化可以加強(qiáng)顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以防止水分滲入，這可以提高水生動(dòng)物飼料顆粒的硬度和在水中的穩(wěn)定性。后噴涂用于熱制粒噴涂技術(shù)中（圖4）。噴涂的油脂或其他物質(zhì)將滲入飼料顆粒內(nèi)部，以降低顆粒硬度，但可提高其在水中的穩(wěn)定性。

　　6 飼料顆粒的干燥和冷卻

　　為了延長顆粒飼料的保存時(shí)間并同時(shí)確保其品質(zhì)，飼料的干燥和冷卻非常必要。在顆粒硬度測試中，我們將相同的顆粒飼料在不同的冷卻時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次的強(qiáng)度冷卻：5min、10min和15min，隨后檢測顆粒硬度。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于硬度較低的飼料顆粒，冷卻時(shí)間對(duì)其硬度影響極小；但是對(duì)于硬度較大的飼料顆粒，冷卻時(shí)間越長顆粒硬度會(huì)越小。這可能是由于飼料顆粒內(nèi)部水分的損失導(dǎo)致其脆度增加，這會(huì)降低飼料顆粒的硬度。對(duì)使用較大空氣流（使用全風(fēng)門）快速冷卻3min和較小空氣流（使用三分之二風(fēng)門）緩慢冷卻20min進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與后者相比，前者飼料顆粒的硬度更低，并且其表面的裂痕更多。另外，需要特別指出的是，將大顆粒飼料壓碎成小顆粒飼料會(huì)降低飼料顆粒的硬度(圖5)。

注：● 飼料顆粒的冷卻過程始于其從氣閘供料系統(tǒng) (1) 處投入。
　　● 隨后飼料經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)分配導(dǎo)向板或可選擇離心分配系統(tǒng) (2) 進(jìn)行分配。
　　● 冷空氣從底部格柵系統(tǒng) (3) 處進(jìn)入，在冷卻飼料過程中，熱空氣從排氣管道 (4) 排出。
　　● 標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)節(jié)水平傳感器可保持飼料堆積厚度 (5)。
　　● 已冷卻的飼料從排放口排出。由傳感器和可編程邏輯控制器 (PLC) 控制飼料連續(xù)不間斷的從卸料斗排出。

　　7 結(jié)語

　　在飼料顆粒的加工過程中，能夠?qū)︼暳项w粒硬度產(chǎn)生影響的因素不僅僅是上述幾個(gè)方面。我們相信，人們能夠掌握越來越多的可調(diào)控飼料顆粒硬度的方法。希望未來我們可以生產(chǎn)出各種各樣被動(dòng)物喜愛的顆粒飼料!

　　原題名：How to regulate the hardness of pellet feed (英文)
　　原作者：Elva Ren(Azeus 機(jī)械公司)
　　韓浩月譯自www.feedpelletizer.com
　　來源：飼料機(jī)械與加工

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