飼料加工質量評價指標及其控制技術

飛刀又見飛刀 · 發表于 2007-5-18 08:15:58

　　本文涉及到的表格見 http://www.feedsos.com/Article_Show.asp?ArticleID=319
　　作者：李軍國　　轉貼自：飼料工業
　　根據《飼料和飼料添加劑管理條例》第二條規定，我國的飼料產品包括單一飼料、飼料添加劑預混合飼料、濃縮飼料、配合飼料和精料補充料，除單一飼料外，其它都是將多種飼料原料（成分）按照規定的加工工藝制成均勻一致的飼料產品。不同飼料產品的加工工藝不同，對加工質量的要求也不同，評價其加工質量的指標也不同。飼料產品采用的加工質量主要評價指標見表1。

　　1 粉碎粒度
　　粉碎粒度的大小，直接影響到動物的消化吸收、粉碎成本、后續加工工序和產品質量，控制好物料的粉碎粒度是飼料生產的一個關鍵環節。不同的動物品種、飼養階段、原料組成、調質熟化和成形方式對飼料粉碎粒度的要求不同。粉碎粒度既要滿足養殖動物的需求，又要使制粒效果、電耗和粉化率都比較合理。國家或行業標準對畜禽飼料和水產飼料的原料粉碎粒度作出了規定，畜禽飼料原料粉碎粒度指標見表2；水產行業標準“漁用配合飼料通用技術要求”規定的水產飼料原料粉碎粒度基本要求見表3。

　　同時，對于水產飼料，相應飼養對象的配合飼料行業標準也分別規定了原料的粉碎粒度，與基本要求并不完全一致，具體數值請查閱有關標準。
　　由表2、表3可以看出，不同的飼料產品對粉碎粒度的要求差別很大，要達到不同的粒度要求，必須采用相應的加工控制技術。
　　1.1 選用合適的粉碎設備和工藝
　　產品粒度是否合適，很大程度上決定于選用的粉碎設備是否合適，不同類型的粉碎設備適用于不同粉碎粒度要求和原料特性的產品。粉碎設備選用不當，不僅產品粒度得不到保證，粉碎產量、電耗、篩片破損速度及料溫過高等會使生產廠家難以承受。當原料和產品的粒度差別較大時，在一條生產線中串聯使用兩種類型不同的粉碎機，即先粗粉碎后微粉碎的二次粉碎工藝，可以提高產量，降低能耗，產品粒度更有保障。
　　1.2 及時調整粉碎工藝參數
　　對于粉碎粒度變化范圍大，生產品種變化頻率高的生產線，在操作過程中應通過加工流程、篩孔尺寸、進料量、風量、轉速等多種調節手段來適應粉碎粒度的變化要求。篩片孔徑是決定粉碎粒度的主要因素，應隨配方原料的變化而變化，需要通過試驗確定。
　　1.3 規范粒度檢測
　　粉碎粒度是飼料產品重要的加工質量指標之一，規范化的檢測是這一質量指標的必要保證措施。應對每一個生產品種在混合工序后或成品處取樣化驗，按行業標準進行粒度測定，由測定數據得出粒度是否合格，并及時進行必要的調整。
　　2 配料精度
　　科學的配方要靠精確的計量、配料來實現。配料精度是決定飼料營養成分含量是否達到配方設計要求的主要因素，直接影響到飼料的質量、成本和安全性，如果稱量不準確，配方設計的再好也無濟于事。目前國家或行業對配料精度指標尚沒有統一的標準規定，僅是各生產企業自行規定或相互效仿。預混料生產對各類計量配料設備的準確性與穩定性要求較高，根據成分所占的比例不同，對配料精度的要求也不同，微量成分精度為0.01%～0.02%；中量成分精度為0.03%～0.05%；常量成分精度為0.1%；載體精度為0.25%。對于在濃縮飼料和配合飼料生產中，自動配料秤配料精度指標值為靜態±1‰（滿度）、動態±2‰（滿度）。
　　目前普遍采用的配料方式主要有自動配料系統、人工稱重配料和人工與自動配料相結合等幾種，正確選擇高精度配料秤和采取適宜的配料方式是確保配料準確的關鍵，大中型飼料廠都采用計算機自動配料控制技術，盡可能將人工添加的部分減少到最小程度。由于原料配比差異較大，允許配料誤差也不相同，應采用大、中、小秤相結合，分別進行配料，“大秤配大料”、“小秤配小料”，而對于微量成分，采用人工稱量添加。計算機控制自動配料時，可采用變頻單、雙螺旋輸送機喂料控制，空中量自動修正等技術來減少配料誤差；同時要定期檢查、檢修、校驗各種配料秤，并經常檢查喂料裝置及控制系統的工作情況。
　　3 混合均勻度
　　成品飼料均勻與否，是飼料產品質量的關鍵所在，直接影響動物能否從飼料中獲得充足、全面的養分，常用混合均勻度變異系數（CV）來衡量混合物中各種組分均勻分布的程度。若飼料均勻度不好，必將使動物出現某些營養成分過剩，而另一些營養成分不足的現象，特別是微量組分的差異就更加顯著，必將影響飼養的效果，甚至造成養殖事故（例如中毒等）。目前國家或行業對混合均勻度變異系數的要求一般為：配合飼料≤10%；濃縮飼料≤7%；添加劑預混合飼料≤5%。但是對于特殊的水產配合飼料，有的要求≤8%，如牙鲆稚魚、青魚、真鯛稚魚、黑仔鰻鱺、稚鱉、蟹苗等的配合飼料。
　　要保證混合均勻度，必須根據飼料產品對混合均勻度變異系數的要求選擇適當的混合機，并依據混合機本身的性能確定混合時間和裝料量，不得隨意更改。規定合理的物料添加順序，一般是配比量大的、粒度大的、比重小的物料先加入。注意混合機的日常維護保養，定期對混合機進行檢查，對混合均勻度進行測定，確保混合機的正常運行。經常清理機內雜物，清除門周圍的殘留物料，使門開關靈活，杜絕漏料的現象。盡量縮短混合到調質制粒（或粉料成品倉）的輸送距離，采用螺旋溜槽或導流板等緩沖裝置盡量減小落差，避免使用氣力輸送，水平輸送盡可能選用自清式圓弧刮板輸送機等，以防止混合好的飼料離析分級。
　　4 顆粒飼料含粉率和粉化率
　　含粉率指成品顆粒飼料中粉末（0.6倍顆粒直徑以下的）質量占其總質量的百分比，是顆粒飼料中現有含粉情況的說明，該指標主要是為了限制顆粒飼料中實際含粉量。粉化率指顆粒飼料在規定條件下產生的粉末重量占其總重量的百分比，是對顆粒在運輸撞擊過程中經受震動、撞擊、壓迫、摩擦等外力后可能出現的破散量的預測，是對顆粒本身質量的說明，可以用來對各種顆粒進行比較。這兩個指標代表飼料的不同特性，既有區別又有關聯，在工廠產品檢驗中，是兩個不能相互替代的指標。粉化率對飼料質量的影響，會在顆粒飼料投喂前的粉末含量中體現出來，而只有這時的含粉率才會真正影響飼料的利用率，而此時進行飼料質量控制已為時過晚。
　　國家標準“顆粒飼料通用技術條件”對肉雞、蛋鴨、仔豬、兔顆粒飼料的含粉率和粉化率做出了規定，要求含粉率≤4%、粉化率≤10%。水產行業標準“漁用配合飼料通用技術要求”對漁用顆粒飼料和膨化顆粒飼料只提出了粉化率要求，沒有對含粉率提出要求，規定顆粒飼料的粉化率應小于10%；膨化飼料的粉化率應小于1%。
水產飼料只對配合飼料的行業標準粉化率和含粉率中的一項指標提出了要求，規定的粉化率和含粉率指標（見表4）與“漁用配合飼料通用技術要求”指標有很大差別，同時有些水產飼料，如中華鱉、牙鲆、真鯛、蛙類配合顆粒飼料，既沒有規定含粉率，又沒有規定粉化率。

　　顆粒飼料投喂前的含粉量直接影響顆粒飼料本身的優勢，降低飼料的利用效率，水產飼料還會造成水質的部分污染。為了降低顆粒飼料投喂前的含粉量，不僅要保證出廠前飼料產品含粉率低，還必須保證其有較低的粉化率，不至于在銷售、運輸過程中產生太多的粉末。造成顆粒飼料粉化的因素很多，如配方、粉碎粒度、制粒工藝等。
　　粉化是顆粒飼料不可避免的問題，但只要生產工藝合理、設備操作規范、選用合理的原料和配方、加強管理，完全可以降低顆粒飼料的粉化率。在飼料配方不變的情況下，應盡可能控制原料的含水率，一般不宜超過13%，以利于增加蒸汽的添加量；油脂添加量不宜超過5%，過高時，顆粒不易成形。粉碎粒度越細粘結性越好，粉化率也就越低。應盡可能提高調質的溫度和水分，延長調質時間，促使淀粉充分糊化，以增強顆粒的粘結性。根據不同的配方，選用不同長徑比的環模及模孔形式，保證將顆粒壓實。切刀要鋒利，位置要適當，保證顆粒斷面相對平整，長度均勻一致。顆粒冷卻時，冷卻過程要柔和、均勻，冷卻速度不宜過快，避免顆粒料表層開裂，提高粉化率。
　　顆粒飼料出廠時的含粉率與分級篩的工作效果有極大的關系，其中主要是分級篩的生產能力和篩網的選擇。分級篩的生產能力一定要大于制粒機的產量，否則會造成過篩能力差, 飼料含粉率高；篩網孔的形狀和大小要符合顆粒料的要求，一般篩網孔的縱向開度應為橫向開度的1.5倍，橫向開度約為顆粒直徑的0.75倍；分級篩篩網應經常清刷，減少篩孔的堵塞率，以提高篩分效率，降低含粉率。另外，含粉率還與顆粒料從分級篩到成品倉之間的輸送方式、成品倉的高度等有關系，應采取有效措施降低顆粒料在打包之前的破碎度，避免含粉率增高。
　　5 水中穩定性
　　水中穩定性是水產飼料特有的、衡量其加工質量的一項重要指標，一般以“溶失率”表示。水產飼料投入水中后不可能一下子全部被吃完，這就需要飼料在水中能維持一段時間，在這段時間中不潰散、不溶解，即有一定的水中穩定性。如果穩定性差，則飼料不能被水產動物完全食入，不僅降低飼料的利用率，更會引起水質惡化，危及養殖動物健康并污染環境。水產行業標準“漁用配合飼料通用技術要求”規定了漁用粉狀配合飼料、顆粒配合飼料和膨化配合飼料溶失率的基本要求（見表5）。

　　鯉魚、草魚、羅非魚、鯽魚、對蝦等配合飼料的水產行業標準也分別對溶失率提出了不同的要求，見表6。

　　由表6可以看出，單個產品的溶失率指標并不完全與“漁用配合飼料通用技術要求”規定的指標相符，這可能給漁用飼料水中穩定性質量指標的判斷帶來困擾。
水產飼料的耐水性與飼料的配方組成、粉碎粒度、調質強度、后熟化等密切相關。水產飼料原料組成與配比對飼料耐水性的影響較大，水中穩定性好的原料在配方中占的比例大，產品的耐水性就好；條件相反，產品耐水性就有可能變差。粉碎粒度決定著飼料組分的表面積，粒度越細，表面積越大，吸收蒸汽越快，有利于調質，顆粒粘結性好，硬度高，水中穩定性強。調質能夠使原料中淀粉糊化，蛋白質變性，增加其可塑性，有利于提高顆粒的耐水性，調質效果的好壞與調質時間、溫度、壓力和水分有關，調質時蒸汽壓力越大、調質時間越長、調質溫度越高，原料中淀粉的糊化度越高，粘結性越好，耐水性就越好；但溫度太高，熱敏感飼料（脫脂奶粉、白糖等）粘度增大，易導致?？锥氯?，而且影響產品的外觀。調質后混合粉料的水分含量對飼料水中穩定性影響極顯著，在允許范圍內，原料水分越大，產品耐水性越好；但水分太大，易引起?？锥氯?，一般原料入模水分含量應控制在15%～18%。
　　6 淀粉糊化度
　　飼料在加工過程中獲得必要的糊化度，是生產顆粒飼料及膨化飼料的主要目的之一，更是衡量各種水產飼料質量的重要指標，但是除水貂配合飼料外，國家標準和行業標準都沒有對飼料產品的淀粉糊化度提出要求。水貂配合飼料行業標準要求淀粉糊化度一級產品不小于75%，二級產品不小于50%。
淀粉的糊化過程就是對飼料的熟化過程，有利于動物特別是水產動物對淀粉的消化吸收。糊化淀粉具備良好的粘結性，糊化較充分的淀粉可完全取代在飼料配方中添加昂貴又無營養價值的專用粘結劑，使水產飼料獲得良好水中穩定性。一般膨化浮性飼料淀粉的糊化度≥90%；膨化沉性飼料淀粉的糊化度≥70%；而硬顆粒水產飼料的糊化度在30%左右。
　　7 漂浮性
　　近幾年來,我國水產養殖業發展比較快,而水產養殖的關鍵是提供能滿足水產動物營養攝食習慣的各種形態的飼料,包括浮性、慢沉性、沉性三類；并且在水中能夠完整地保持一定時間,以便動物有足夠的攝食時間。
采用環模制粒機，所得產品為沉性飼料；采用擠壓膨化機既可生產沉性飼料又可生產浮性飼料。但采用同一臺擠壓機生產兩種料時，須選用不同的加工參數，一般的規律是生產沉性飼料采用高水分、低出口溫度和低出口壓力；生產浮性飼料則適當降低原料的入機水分、提高出口端溫度和壓力。
不同的原料對產品的沉浮性影響很大。高油脂、高蛋白原料有利于生產沉性飼料，而高淀粉原料則有利于生產浮性飼料。在水產膨化飼料生產中密度控制是關鍵技術環節,對飼料的漂浮性影響很大。
評價膨化飼料漂浮性的指標是浮水率，指飼料投入淡水（水溫25～28 ℃）中，30 min后漂浮水面的飼料顆粒數量占投入飼料顆粒總數量的百分率。水產行業標準規定，鰻鱺膨化顆粒飼料浮水率應不小于95%（SC/T1004—2004）；蛙類膨化飼料浮水率根據飼喂對象不同有所變化，蝌蚪、仔蛙飼料應不小于90%，幼蛙、成蛙飼料應不小于98%（SC/T1056—2002）。
　　8 水分含量
　　水分含量這一質量指標是確保飼料產品安全貯存的關鍵。水分含量的高低直接影響著成品的感官指標、衛生指標及儲藏的貨架期等，還直接影響到飼料的品質及生產廠家的經濟效益。水分高了，不但降低飼料的能量，而且不利于保存，存放時間稍長，很容易誘發飼料氧化變質，甚至發霉，從而影響飼料的質量和使用的安全；水分太低，對生產者又造成了不必要的損失，而且忽高忽低的水分含量還造成產品質量的不穩定，影響產品的品牌聲譽。國家及行業標準對水分含量有硬性規定，具體見表7。一般在北方要求配合飼料、精料補充料水分含量≤14%，濃縮飼料水分含量≤12%；在南方，配合飼料、精料補充料水分含量≤12.5%，濃縮飼料水分含量≤10%。符合下列情況之一時可允許增加0.5%的含水量：①平均溫度在10 ℃以下的季節；②從出廠到飼喂期不超過10 d者。

　　影響飼料產品最終水分含量的主要因素有：飼料原料本身的水分含量、混合階段的液體添加量、調質強度、冷卻器的風量及風干時間、不同氣候環境等。
　　要控制飼料產品的水分，首先，要控制原料的水分, 只有控制原料的水分, 才能有效地控制飼料產品的水分含量，水分超標的原料一般情況下不得加工成品飼料。玉米在配合飼料中占很大比例，嚴格加強對以玉米為首的各種原料的水分監測，是確保飼料產品水分含量的關鍵。其次，要控制飼料的加工過程，各個加工工序水分的控制對最后的成品質量都有著很大的影響。從原料的輸入到產品的輸出，合適的水分含量不僅可降低飼料的加工成本，減少各加工過程中的能量損失及加工設備的機械損耗，同時也能提高飼料產品的質量和飼料加工的工作效率。
　　飼料的水分含量控制一般情況下要做到以下幾點：①控制原料水分的含量≤13%。②生產硬顆粒飼料時，調質后入模物料的水分含量控制在15.0%～18.0%之間；生產膨化顆粒飼料時，調質后入模物料的水分含量控制在25%～30%之間。③顆粒冷卻后水分含量符合成品飼料標準要求。
　　9 感官指標
　　飼料產品的感官評價是最直觀的產品質量評價方法，依靠視覺、嗅覺、味覺和觸覺等來鑒定飼料的外觀形態、色澤、氣味和硬度等，把宏觀指標不符合產品質量要求者區分出來予以控制，嚴防流入市場造成不良影響。國家標準或行業標準都對飼料產品的感官指標提出了要求，要求飼料色澤、顆粒大小均勻一致，新鮮無雜質，無發酵霉變、結塊現象，無異味、異臭，無蟲蛀及鼠咬。
　　10 小結
　　飼料加工質量指標是評價飼料產品質量好壞的很重要的指標，嚴格按照國家或行業標準有關飼料產品加工質量的指標控制生產，是保證飼料產品質量的關鍵，有利于提高飼料的利用效率，降低生產成本，生產高品質飼料。
　　參考文獻
　　1 全國飼料工作辦公室編．飼料工業標準匯編．中國標準出版社，2002～2006
　　2 李軍國，秦玉昌，呂小文，等.全價飼料品質保證技術. 飼料工業，2005（17）：1～6
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　　5 全國飼料工作辦公室編．飼料工業標準匯編．中國標準出版社，2002