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 2025年07月04日 星期五 18時38分
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影響顆粒飼料質(zhì)量和制粒性能的因素分析

放大字體  縮小字體🕓2025-07-02  來源:🔗天津農(nóng)學(xué)院,天津世昌科技  💛658

顆粒飼料可減少飼料浪費(fèi),提高適口性,進(jìn)而提高動物的生產(chǎn)性能以及產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此,如何提高顆粒料的質(zhì)量以及優(yōu)化制粒過程已成為當(dāng)前飼料工業(yè)研究的熱點(diǎn)。在加熱過程中,顆粒飼料原料易受到高溫、高濕和高壓作用而發(fā)生復(fù)雜的理化反應(yīng),各種因素對顆粒飼料質(zhì)量的影響機(jī)理也非常復(fù)雜。因此,為了提高顆粒飼料性能,必須綜合分析各種影響因素。筆者從顆粒飼料的組成成分、制粒工藝、設(shè)備制造以及設(shè)備管理等方面對影響顆粒飼料性能的各種因素進(jìn)行分析,進(jìn)而更有效地監(jiān)控顆粒飼料的品質(zhì),提高顆粒飼料的制粒性能。

1 影響顆粒飼料質(zhì)量的配方因素分析

飼料原料的制粒特性對顆粒飼料的質(zhì)量有一定的影響。其中,原料組成與配比對顆粒性能的影響較大,占40%。因此,在進(jìn)行飼料配方設(shè)計時,不僅要根據(jù)工藝師的經(jīng)驗來確定最佳原料配比,而且必須考慮各原料之間存在的最佳協(xié)同效應(yīng)。如新鮮原料在壓縮時易產(chǎn)生彈性變形,而離開制粒機(jī)壓模的約束后又會產(chǎn)生顆粒膨脹,造成顆粒裂隙。因此,在進(jìn)行顆粒飼料配方設(shè)計時,要綜合考慮飼料原料的配比情況及其對顆粒飼料質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

1.1 蛋白質(zhì)含量 蛋白質(zhì)是決定顆粒飼料質(zhì)量的重要因素之一。蛋白質(zhì)具有膠黏性,以含蛋白質(zhì)較高的谷物和動物副產(chǎn)品為原料的飼料制粒性能較好。此外,動物種類和生長階段不同,所需飼料的蛋白質(zhì)含量也不同。

1.2 谷物和油脂添加量 油脂可降低飼料顆粒間天然的固結(jié)作用,隨著飼料中谷物和油脂添加量的增大,顆粒飼料的質(zhì)量也趨于下降。因此,在滿足動物需求條件下,應(yīng)盡量減少油脂的添加量。

1.3 淀粉含量 淀粉在高溫、高水分的條件下容易煳化,在顆粒飼料制粒過程中起到天然的黏合作用。但在低溫、低水分條件下,淀粉不僅不能煳化,還會產(chǎn)生脆性顆粒,進(jìn)而影響顆粒飼料的質(zhì)量。一般的制粒過程中,淀粉煳化程度只能達(dá)到 20%左右,要想進(jìn)一步煳化就必須提高溫度和蒸汽壓力。添加了糖蜜和尿素的飼料原料,其淀粉煳化溫度應(yīng)控制在 80℃;過高的水分會使淀粉飼料原料吸收蒸汽能力下降,達(dá)不到煳化所需的溫度。淀粉煳化能提高顆粒飼料質(zhì)量以及飼料的消化率。因此,在飼料制粒過程中,必須控制好淀粉的煳化溫度。

1.4 原料粒度 原料粒度越細(xì),表面積越大,蒸氣吸收越快,越有利于水分調(diào)節(jié)以及提高顆粒的產(chǎn)量與質(zhì)量。原料粉碎性能對顆粒性能的影響占20%。原料粒度越大,制粒效果越差,壓模和壓輥的磨損以及能耗越多,產(chǎn)量也就越低[1]。因此,比較理想的原料粒度分布是:3.35 mm以上的原料占1%;3.35~2.00 mm 以上的占5%;1.00~2.00 mm 以上的占20%;0.50mm以上的占30%;0.25~1.00 mm以上的占24%;0.25 mm 以下的占20%。另外,不同種類的顆粒飼料要求不同的粉碎粒度,如牛飼料粉碎的粒度為3.0 mm 左右,仔豬、雛雞和水產(chǎn)類飼料原料需用1.0mm的篩片進(jìn)行粉碎。

2蒸汽及調(diào)質(zhì)因素分析

溫度的控制和蒸汽量的供給直接影響顆粒飼料的制粒性能。調(diào)質(zhì)效果影響顆粒性能的比重占20%。為了獲得質(zhì)量穩(wěn)定的顆粒飼料,根據(jù)飼料品種以及配方設(shè)計,制粒機(jī)調(diào)質(zhì)溫度必須控制在期望值附近[2]。畜禽飼料的調(diào)質(zhì)溫度為75~90 ℃;水產(chǎn)飼料的調(diào)質(zhì)溫度為85~100℃;牛飼料制粒采用高壓蒸汽,調(diào)質(zhì)溫度應(yīng)低于78℃;如果飼料中含有熱敏性的原料(乳清粉、巧克力粉等),調(diào)質(zhì)溫度應(yīng)小于60℃。在制粒工序中,過多的蒸汽易造成原料軟化,堵塞模孔;而過高的蒸汽溫度會產(chǎn)生裂痕、焦化等問題,影響制粒機(jī)的制粒性能。粉狀飼料水分含量在15.5%~17.0%之間效果較好;若水分超過 17%,飼料粒子間結(jié)合力下降,物料打滑,不能壓人模孔,可能造成堵機(jī)現(xiàn)象。

3 設(shè)備因素分析

3.1 環(huán)模和壓輥 環(huán)模的材料需有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。強(qiáng)度不夠會使材料在模孔進(jìn)口處產(chǎn)生塑性變形,影響顆粒的品質(zhì);耐磨性不夠會使模孔磨損,環(huán)模報廢,影響成本。環(huán)模的幾何參數(shù)主要包括??椎挠行чL度(壓模的厚度)、孔徑、徑深比、粗糙度和間距等。各種參數(shù)的不同設(shè)置均會對制粒性能產(chǎn)生一定的影響。環(huán)模壓輥本體以及轉(zhuǎn)速等因素在顆粒性能好壞中占15%。對一定厚度的環(huán)模來說孔徑越大,粗糙度越小,??组g距越小,物料在孔中越易于擠壓,生產(chǎn)率越高,顆粒飼料的質(zhì)較松散,粉化率較高;反之,孔徑越小,粗糙度越大,??椎拈g距越大,物料在孔中越不易被擠出,生產(chǎn)率越低,顆粒飼料越堅硬,粉化率就越低。對一定孔徑的環(huán)模來說,徑深比過小,物料在孔中易于擠壓,顆粒質(zhì)地較松散;而徑深比過大,則會造成顆粒過硬。為獲得較好制粒性能,達(dá)到制粒機(jī)最佳狀態(tài)的工藝效果,可根據(jù)各種飼料特性正確選擇徑深比。對于畜禽配合飼料,??讖缴畋鹊恼7秶鸀?:9.5~1:12.5;蝦飼料??椎膹缴畋日7秶鸀?:18~1:23。

輥模間隙是影響生產(chǎn)率和電耗的參數(shù)之一,通常為0.1~3.0mm[3]。輥模間隙過大,物料易打滑,從而影響物料擠壓,增加粉化率且使產(chǎn)量減小,電耗增多;輥模間隙過小,模輥磨損加大,物料經(jīng)擠壓水分蒸發(fā)加快,使物料易干結(jié),從而堵塞環(huán)模,影響生產(chǎn)率。一般來說,輥模的最佳間隙為在環(huán)模轉(zhuǎn)動時有一半的壓輥面被帶動,另一半的壓輥面不被帶動。

3.2 環(huán)模轉(zhuǎn)速和喂料速度 制粒機(jī)的環(huán)模轉(zhuǎn)速和料速度對顆粒飼料質(zhì)量也有一定的影響。較高的環(huán)模轉(zhuǎn)速有助于減少壓輥與環(huán)模表面飼料的厚度、增加產(chǎn)量,但顆粒飼料質(zhì)地較松散。因此,合適的環(huán)模轉(zhuǎn)速才能保證產(chǎn)品質(zhì)量。一般來說,3.2~6.4mm粒徑以環(huán)模速度為3~6m/s最佳;粒徑大于16.0 mm 時,環(huán)模速度在2~5 m/s最佳。喂料速度影響制粒機(jī)負(fù)荷程度,進(jìn)而影響制粒的產(chǎn)量與質(zhì)量。因此,應(yīng)根據(jù)原料的成分及壓制顆粒的大小來調(diào)節(jié)喂料速度,以使物料流動均勻,保證制粒機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下工作。

3.3 產(chǎn)量 制粒機(jī)的制粒產(chǎn)量和動力輸人相關(guān),動力輸人是影響顆粒飼料質(zhì)量的關(guān)鍵控制參數(shù)[4]。了解產(chǎn)量、動力輸人和顆粒飼料質(zhì)量三者之間的關(guān)系非常重要。許多可變因素影響制粒機(jī)產(chǎn)量,如粒度、制粒機(jī)的結(jié)構(gòu)、蒸汽質(zhì)量、壓模規(guī)格、壓模狀態(tài)等。當(dāng)壓輥和環(huán)模結(jié)構(gòu)參數(shù)一定時,保證物料層厚度處于最佳值可以最大程度地提高環(huán)模制粒機(jī)的產(chǎn)量。此外,提高壓輥直徑也可以有效提高供料區(qū)物料層厚度,即提高顆粒飼料的生產(chǎn)效率。但是,當(dāng)徑、模徑比超過一定值后,反而會造成生產(chǎn)效率的降低。

3.4 冷卻和干燥條件 通常情況下,制粒機(jī)中物料的出機(jī)溫度高達(dá)75~90℃、水分含量為14%~16%,顆粒易破碎,貯存時易發(fā)霉。因此,需對顆粒料進(jìn)行冷卻處理,以排出顆粒料中的水分及熱量,使顆粒料溫度降至與室溫接近,水分降至 13%以下,這樣既增加了顆粒的硬度又便于貯存。影響冷卻效果的主要因素是冷卻時間和吸風(fēng)量。冷卻時間一般為5-~25 min;吸風(fēng)量越大,冷卻越快,易造成顆粒表面開裂,導(dǎo)致顆粒的硬度和耐磨性降低,顆粒粉化率增加。吸風(fēng)量與顆粒的直徑有關(guān),顆粒直徑越大,吸風(fēng)量越多。因此,在冷卻顆粒料時,宜采用小風(fēng)量,時間長的方法,這樣才能保證顆粒內(nèi)部和外部充分冷卻,得到合格的冷卻顆粒料。

3.5 切料刀 顆粒飼料的質(zhì)量還會受切料刀鋒利程度的影響。制粒機(jī)的切刀不鋒利,柱狀料不能被切斷而是被打斷,這樣會造成打斷的顆粒料兩端面粗糙,成品含粉率增高。調(diào)整切刀主要影響飼料顆粒長度。調(diào)節(jié)切刀退出時,刀口與環(huán)模之間距離變大,飼料顆粒變長;切刀與環(huán)模之間的距離不得小于3mm,以防止刀頭碰撞到環(huán)模發(fā)生意外。水產(chǎn)料專用切刀是一種超薄型的刀片,厚度為0.4~0.8mm,調(diào)整時刀口應(yīng)貼緊環(huán)模,喂料量增加顆粒變長,喂料量減少顆粒變短。

4 小結(jié)

顆粒飼料的質(zhì)量受原料配方、工藝環(huán)模、壓輥設(shè)備等因素綜合影響。因此,選擇最適宜的工藝條件和性能良好的設(shè)備,才能最大化地提高顆粒飼料的質(zhì)量和制粒性能,進(jìn)而提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益。

編輯:張光磊

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