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。
6 飼料顆粒的干燥和冷卻
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(cè)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(cè)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(cè)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??;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
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)