影響飼料制粒的因素及其控制方法分析

金百合生物

顆粒飼料具有營養分布均勻、消化率高、便于儲存及不發生自動分級等優點，在養殖業中日益得到普遍應用。制粒是生產顆粒飼料過程中的一個重要環節，制粒性能的好壞直接影響到飼料的質量。對于飼料生產廠家，如何減少機器磨損和電耗，在降低生產成本的前提下，保證制粒質量，提高制粒產量，成為飼料企業在競爭中極力追求的目標。本文就影響制粒的因素進行了綜合分析，并就其控制方法進行了闡述。

　　
1、飼料成分

不同的原料由于具有不同的化學成分和物理性質，對制粒有不同的影響，因而具有相異的制粒特性。
　　
1.1淀粉
　　
淀粉對制粒的影響受溫度和水分的制約。在一定水分存在的情況下，淀粉在受熱超過糊化溫度時吸水膨脹，淀粉分子間鍵破裂，淀粉分子產生水化作用而形成α-淀粉，溫度越高，糊化度越高。淀粉糊化后易于制粒，因此，淀粉含量高的飼料，飼料的密度大，易于制粒。但淀粉含量高的飼料往往含蛋白質低，在低溫條件下難于糊化，易于制成脆性的顆粒飼料。
　　
1.2 蛋白質
　　
蛋白質具有熱塑性和黏結性。在制粒過程中，蛋白質因摩擦作用而受熱后，經受高溫、高壓作用，蛋白質的三級、四級分子結構斷裂，飼料的可塑性增大，有利于制粒。
　　
1.3 脂肪
　　
脂肪具有潤滑作用，能減少物料通過模孔時的摩擦阻力，延長壓模壽命，同時降低能耗，提高產量。它的來源有飼料本身的和外界添加的兩種，原料本身含有的脂肪，在制粒過程中由組織向外滲透，有利于制粒。在配合高能量飼料時，油脂添加量超過3%，則會使顆粒變軟，質量下降，粒化率低，壓模磨損反而加激。因此，添加量一般以1~3%為宜，當需要添加油脂數量較多時，超過部分可以采用制粒后涂脂的方法來實現。
　　
1.4 纖維素
　　
纖維素具有一定的聚合力，對飼料具有一定的黏結作用。但用量多時不易擠壓通過模孔而難以形成顆粒，這是因為向模孔擠入高纖維飼料時需要較大的力量，這樣不僅會縮短壓模的壽命，而且產量也會受到影響，但能制成硬的顆粒。通常認為原料中含有3~7%的粗纖維，可提高制粒后顆粒的硬度，降低粉化率，但粗纖維超過10%就會因黏結性差而降低顆粒硬度和粒化率，并增加模輥的機械磨損。
　　
2、飼料物理性質
　　
2.1 粒度
　　
原料粒度可分為粗碎、中碎、細碎和超微粉碎4種。一般認為，制粒用的粒度越小越好，這是因為：①原料粒度小，則表面積大，有利于熱量和水分的吸收，易于糊化;②粉碎粒度細時，壓制后顆粒的密度大而能提高飼料的產量和質量。但大多研究表明，壓制不同直徑的顆粒飼料制品，應采用相應的粒度，一般豬料通過3~3.5mm圓孔篩，雞料通過4mm圓孔篩。總的來說，飼料粒度分布基本均勻(不含有大粒)，粒度大小恰當的料群，其顆粒制品的外觀質量好，產量可增加10~15%。
　　
2.2 水分含量
　　
飼料制粒前的水分含量是個極為重要的參數，其最高極限水分含量為18%，超過18%會引起模孔堵塞，所以一般控制在16%左右為宜。水分對于制粒的影響與水分存在的形式密切相關，當物料的水分含量超過一定數量值時，水分將以自由態的形式存在，適量的這種存在形式的水分(通常稱為自由水)，附著在物料顆粒表面而形成水膜，可以減少通過模孔的摩擦阻力，延長壓模的使用壽命，另外，它能水化天然黏結劑，有助于改善制粒質量。然而，自由水分含量不宜大于6%，否則制粒將變得過軟，壓輥容易“打滑”，難以通過模孔，反而會降低產量和質量。
　　
2.3 容重
　　
不同的物料具有不同的容重，容重小的物料，纖維素含量較高，一般不利于制粒，產量較小，能耗較大。容重大的物料能更好的吸收水分，調質效果較好，有利于制粒，且成品質量好。
　　
2.4 含雜
　　
金屬雜質及砂石等各種堅硬的雜物和繩索等的存在，不僅會影響成品飼料質量，降低飼喂效果，而且會嚴重地磨損或堵塞模輥，降低飼料制粒效率。生產工藝中，要求原料在進入制粒機前必須經過初清篩和除鐵雜裝置。
　　
3、飼料配方組成
　　
不同飼料種類對制粒條件的要求不同，生產顆粒飼料時要依據配方組成來制定制粒條件。
　　
3.1 高蛋白質飼料
　　
蛋白質含量高的飼料，在加熱時，會呈現良好的熱塑性和黏結性，能增大顆粒的硬度和提高產量。但它不象高淀粉飼料那樣需要大量的水分，水分過多會因膠質化而容易堵塞模孔。水分越少越有利于冷卻及脫水，一般水分的添加量為1~2%，而且是靠蒸汽供給，因此蒸汽應滿足水分和溫度兩方面的條件。
　　
3.2 熱敏性飼料
　　
這類飼料的組成中，多半含有較多的乳粉、白糖、葡萄糖及乳糖，在溫度達到60℃時會就發生焦化。用厚壓模而不加水時，僅摩擦熱即可達上述溫度而焦化，因此，必須考慮采用下列方法：①選用薄壓模;②降低壓模的轉速;③使用高壓蒸汽，并保證料溫控制在60℃以下。
　　
3.3 低蛋白與高纖維飼料
　　
蛋白質含量在12-16%且富含纖維素的這類飼料，其中谷類原料所占的比例小，蛋白質含量也低。所以，這類飼料單憑熱力作用難以呈現糊化及粘性，再加上纖維素含量高，其持水性能不佳，因而水分含量也不宜過多。一般說來壓制這類飼料，水分含量控制在12~13%，料溫維持在55~60℃左右，這樣的條件較為適宜。如水分含量過大或者料溫過高，壓制出料后會因迅速膨脹而產生裂縫。
　　
3.4 尿素飼料
　　
飼料中尿素含量在6%以上時，就幾乎不能加蒸汽，同時尿素極易吸水溶解而呈稀糊狀。尿素含水量如果達到20~30%，這就成了制粒的難題。此外，尿素遇熱易分解，因而制粒過程也不能過熱。當水分及熱量過高時，顆粒就難于通過壓模孔，即使通過了，在冷卻過程中也會發生粘凝。
　　
3.5 高淀粉飼料
　　
高淀粉飼料(谷類含量多的飼料)的制粒，最困難的問題是需要高溫和高水分。高淀粉飼料在制粒時常見的問題是產生軟的顆粒，而產量是高的，但產量過高的同時會造成細粉增多，質量下降，回流量增多，結果反而不經濟，這是由于高淀粉飼料中蛋白質含量低，因而起的黏結劑作用也低。纖維素幾乎與制粒無關，油脂雖能提高顆粒產量，但起不到黏結劑的作用。制粒時飼料水分必須達到16~17%，溫度至少要達到82℃，這樣才可使淀粉發生糊化和糊精化，在顆粒冷卻后起到黏結劑的作用。這樣，對高淀粉飼料通過添加水分，提高蒸汽溫度或選用厚的壓模等方法，也能制出硬的顆粒，但會造成部分微量添加物和藥劑的破壞或因脫水不充分而發霉，因此，高淀粉飼料的制粒需要相當高的技術。
　　
3.6 高脂肪飼料
　　
油脂雖能提高制粒的產量和延長壓模的壽命，但含量過多時會使顆粒變軟，反而會縮短壓模的壽命。如使用液體的植物性油脂，會使顆粒變得更軟，且不飽和脂肪酸易出現氧化，致使營養價值降低。
　　
4、蒸汽添加
　　
蒸汽添加，是制粒過程中較難控制的一個因素，又是決定制粒成本、產量及產品質量最為重要的一個因素。蒸汽添加的實質，就是物料經受蒸汽的濕熱調質作用，產生的效果：一是提高產量;二是延長模輥的使用壽命;三是節省動力，降低生產成本;四是提高產品質量及其營養價值。至于所采用的蒸汽，需要注意以下幾點：一是蒸汽供給必須充裕，一般說來，可以按照產量的5%來確定所需蒸汽量(包括糖蜜加熱所用的蒸汽);二是保持穩定的蒸汽壓力，鍋爐的工作壓力應當維持在0.5~0.7MPa，輸入到制粒機之前的蒸汽壓力應調節到0.2~0.4MPa;三是應避免使用濕蒸汽，而使用干飽和蒸汽。
　　
5、物料調質時間

　　
調質器是制粒機的關鍵部件，調質質量的好壞，除與物料本身及蒸汽等因素有關系外，調質時間也是一個重要的影響因素，理想的調質時間是調質器內物料的充滿系數小于0.5。一般的制粒機受尺寸限制，不可能為了延長調質時間而把調質器的直徑和長度做得過大，但是可以通過調整調質器內槳葉片的角度來適當延長或縮短物料在調質器內的停留時間，以確保調質質量取得最佳的制粒工藝效果。
　　
6、壓模和壓輥
　　
6.1 壓模
　　
壓模對顆粒的質量與產量有密切關系。通常，壓模越厚顆粒越硬，但產量較低;反之，壓模越薄顆粒越軟，但產量較高。此外，壓模孔徑越小硬度越大，但產量較低;反之，壓模孔徑越大顆粒越軟，但產量較高。制粒的質量和產量還與壓模的孔型有關，但為了便于壓模的制造，目前，較多使用圓柱孔型的壓模。總之，應在考慮產量與質量的基礎上，根據飼料配方、產品要求和飼喂對象來選定壓模。
　　
6.2 壓輥
　　
它的兩個主要條件是能承受制粒過程時所產生的壓力和提供最大牽引力的適當壓輥表面，以避免打滑。模輥間隙是影響制粒效果的重要因素之一，間隙增大，則物料層加厚，擠壓工作量增加，消耗動力也增加，造成擠壓區內對物料壓入力的減小，使壓輥發生打滑現象，從而降低產量;反之，間隙過小則會加速模輥磨損，使抓入的物料量減少，從而降低產量。
　　
7、進料流量
　　
應當根據制粒原料的特性、顆粒成品的要求來調節進料流量，并保持穩定，才能確保制粒機正常工作和制粒產品的產量和質量。
　　
總之，影響飼料制粒因素較多，本文僅僅就飼料成分、飼料物理性質、飼料配方組成、蒸汽添加、調制時間、模輥狀況和進料流量七個主要因素進行了闡述，在生產過程中要將各個因素綜合起來考慮，制定適合具體條件下的工藝參數，才能提高制粒機制粒效率，保證顆粒質量，從而取到良好的制粒效果。