畜禽顆粒飼料的科學調質研究

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　　我國飼料工業起步晚，動力費用高，養殖規模小，因此顆粒飼料的推廣較慢，而在美國，顆粒飼料占配合飼料總量的比例已超過60%。采用制粒工藝雖然提高了設備的復雜程度和生產成本，但顆粒飼料成形后要比粉狀飼料體積縮小1/3，便于包裝、運輸和貯存，粉狀飼料易吸濕結塊和發霉變質，而顆粒飼料的散落性和吸濕性的表現都要強過粉狀飼料，在加工和包裝過程中降低了粉狀飼料微量元素的損失，避免了運輸過程中自動分級的現象。顆粒飼料大小均勻，營養全面，保證了畜禽日糧成分的合理性，避免畜禽按其適口性挑食飼料，減少浪費和損失，增加畜禽采食量。同時制粒過程中因蒸汽處理及機械作用，破壞了谷粒糊粉層細胞的細胞壁，使糊粉層細胞中的有效成分得到釋放，會提高畜禽消化吸收率，因此目前顆粒飼料的市場前景越來越好，更受生產廠家和養殖戶的歡迎和信賴。

　　1    顆粒飼料科學調質的作用

　　顆粒飼料的科學調質是制粒機壓模室對粉料采取的加工補償措施或添加其他成分的過程。包括添加水或蒸汽、膨化、預制粒、壓模、切粒和熟化等過程。科學的調質可以提高生產效率，保證顆粒飼料的營養價值不被破壞，最終使成品顆粒飼料營養全面且均衡。

　　1.1 熟化作用

　　畜禽動物消化淀粉的能力不高，但可以消化大部分的熟淀粉，因此調質器使粉狀原料在蒸汽和水的作用下，使淀粉充分糊化，促進物料中蛋白質受熱酶解，從而提高顆粒飼料的消化利用率，改善適口性，保證飼料營養的均衡性和全面性。

　　1.2 滅菌作用

　　多數致病菌，如大腸桿菌及沙門菌等病菌是不耐熱的，采用調質器對物料進行高溫調質可以殺滅這些有害致病菌，使飼料衛生水平得到提高，并具有低成本、無污染、無藥物殘留、無毒及無不良反應等優點。

　　1.3 破壞營養抑制因子

　　通過制粒過程，飼料原料中粗纖維含量降低，會出現糖類裂解和淀粉糊化，飼料中有毒物質或營養抑制因子（胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原、大豆凝集素、非淀粉多糖、植酸、酚類化合物、胃腸脹氣因子和脲酶等）因加熱過程而被破壞，從而提高飼料能量物質的利用率。

　　2   顆料飼料中維生素的科學調質

　　2.1 制粒過程對維生素的影響

　　顆粒飼料的調質過程是一個利用蒸汽（水分+熱量或蒸汽+壓力）對飼料進行預定時間的混合加工過程。物料的水分含量增加約4%~5%，而其溫度在20s~20min上升到70~120oC，這種調質可減少飼料中的微生物及化學防腐劑，增強家禽在生長過程中對淀粉和蛋白質的消化吸收能力。加工顆粒飼料的調質器中的膨化機和擠壓機用于對粉料進行加熱，加水和加壓，調質時間的延長可以提高淀粉的糊化程度，減少病菌的繁殖，但這一高溫高濕高壓并伴隨著很大的剪切力過程，對維生素C、維生素B、生物素及煙酸等維生素的穩定性會帶來影響。在顆粒飼料的加工過程中，影響維生素穩定性的主要因素有熱處理、蒸汽狀態的水分、沖壓力剪切力或磨擦力及氧化作用等。對維生素活性影響最大的是水分增加，因為水分會軟化維生素的表層，使氧氣及其他化合物進入，加劇了氧化還原反應，導致維生素成分的損失。由于維生素的雙鍵和羥基組中增加或減少了氫原子，因此這種反應減弱了維生素的穩定性。維生素A、生物素和維生素B對熱量是最為敏感的，而維生素B、維生素D及維生素C更容易被氧化，維生素K及維生素B3的穩定性則受水分影響很大。

　　2.2 減少維生素損失的措施

　　在各類型的飼料配方中，維生素約占飼料總成分的3%，而飼料的品質卻由于維生素含量的變化而成為產品質量的限制因素，最終導致生產成本的增加或飼料品質的不穩定。減少維生素損失的方法有降低膨化溫度、減少水分含量和壓力。但由于受病菌及制粒效果的影響，降低調質參數來緩解維生素的損失并不科學，因此可以通過添加“二次制粒液”使易碎的維生素在制粒過程中混合在飼料中，這樣便可使顆粒飼料在理想的溫度、水分及壓力條件下進行調質。飼料在溫度為95℃狀態下進行調質處理，維生素的總體穩定性會下降10%，但維生素B1和維生素C的損失卻分別在20%和超過50%，這是由于隨著飼料調質過程的逐步加深以及高脂肪飼料中的自由基被氧化而造成的。解決方法是在油脂含量高于2.5%的高脂肪飼料中加入抗氧化劑，以減緩自由基的氧化過程。

　　3    顆料飼料中水分的科學調質

　　調質包括對混合后進入制粒機壓模室的粉料所施加的加工補償措施或添加其他補充成分。因此調質器的功能是利用蒸汽對原料粉料進行添加水或蒸汽、膨化、預制粒、壓模、切粒及熟化等過程。在制粒過程中使用蒸汽是因為蒸汽能夠通過冷凝現象傳送熱量。在調質過程中需要大量的熱量和水分，使原料中每一個粒子的表面都接觸到熱量和水分，相對溫度較低的粉料粒子與蒸汽相接觸時，蒸汽中的熱量會傳遞給粉料粒子，使這些粒子的溫度升高。粒子表面和內部間存在溫度差和濕度差，粉料粒子表面一旦發生液體冷凝，熱量和水分就會進入粒子內部，豆粕和棉籽粕等原料的熱傳導系數很低，所以熱量和水分的移動都相當緩慢。因此原料磨得較細時會提高顆粒料的質量，其主要原因在于細磨粉的粒子較小，熱量和水分向粒子內部移動得較快，而粒子的總表面積較大時，蒸汽冷凝的水較多會造成這一過程緩慢。但是若不達到合理的濕度水平就不能達到目標溫度，在豆粕和谷物等原料比較干燥的情況下，其溫度也較高，這時若不超過目標溫度就不能使足夠的蒸汽進入粉料，調質器提供滯留和接觸時間以優化顆粒料質量，擠壓機或膨化器則提供壓力以迫使粉料通過具有適當大小孔洞的壓模從而使其形成顆粒料，如果水分不足則造成粒形不完整甚至壓模失敗，因此在調質過程中增加1%~2%的水分可以提高顆粒料的質量和生產效率。但由于飼料配方的不同，調質最佳的粉料濕度應控制在16.0%~17.5%，該過程可通過在中央處理單元中調整各項閥值并在實際生產中調校實現，調質過程占顆粒飼料水分最終含量的4%~5%。

　　4   結語

　　由于顆粒料調質參數的變化，如粉料的粒子大小、調質的溫濕度、蒸汽調質參數、水分含量、滯留時間和壓模切粒標準等，都可能造成成品飼料特性的改變和營養成分的損耗，因此采取科學合理的制粒工藝和調質加工補償是非常重要的。科學的顆粒飼料調質工藝可以提高產品品質，降低生產成本，創造更好的經濟效益。

　　來源：飼料機械與加工 李 峰 韓曉華等