顆粒飼料硬度的調控手段

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　　隨著飼料工業的深入研究，越來越多的研究人員和制造商不僅將關注的重點放在飼料原料的質量和配方上，而且也關注飼料的加工技術，以提高飼料的質量。這是因為飼料加工技術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的一個重要指標，并且會對動物生產性能產生一定的影響。在整個飼料加工技術中，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、蒸汽調質、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

　　飼料原料的粉碎細度對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的粘合作用。因此，飼料顆粒會有一個理想的硬度，且不易遭到破壞。在實際生產上，粉碎細度應根據動物生產性能和環模孔徑大小來調節。對家禽顆粒飼料來說，原料顆粒的平均直徑應大于800 μm～ 900 μm；對于仔豬顆粒飼料來說，該粒徑大小大約在400 μm～500 μm；對于育肥豬來說，該粒徑大小應為600 μm～700 μm；對于魚和水生動物飼料來說，其粒徑大小則應小于250 μm。

　　對于家禽飼料來說，飼料顆粒應有較大的硬度和較低的粉化率，以便減少飼料損耗。可以通過調節混合粉碎原料中粗、中、細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質過程中可充分糊化，這可以提高飼料顆粒內原料間的結合強度。因此，這些粗、中、細顆粒的原料可以結合起來形成大顆粒，以提高顆粒飼料的硬度，并降低飼料的粉化率。

　　對于豬飼料來說，顆粒飼料的硬度應適中。若顆粒太硬，飼料的適口性和動物的生產性能會降低；而過軟，飼料的粉化率會提高，并會降低動物的生產性能，從而會提高浪費。在粉碎飼料的配比方面，粒徑700 μm～500 μm的飼料添加量應大于70 ％，粒徑小于250 μm的飼料添加量應大于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量，并可保持適宜的顆粒硬度和較低的粉化率。

　　對于魚飼料來說，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：破壞抗營養因子、殺菌、消除有害物質、使蛋白質變性、使淀粉糊化。糊化淀粉對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優質仔豬飼料和專用水生動物飼料。對于專用水生動物飼料來說，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定性。對于仔豬來說，顆粒飼料應易碎而非太硬，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。在混合機內加水的技術仍在積極的探究當中。在生產硬顆粒飼料時，向混合機內添加1 ％～2 ％的水有利于提高飼料顆粒的穩定性和硬度。但是較多地添加水不利于飼料顆粒的干燥冷卻及其儲存。在生產濕顆粒飼料時，粉料中可以添加20 ％～30 ％的水，并在混合時添加10 ％的水，這比在調質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，這可以提高畜禽的生產性能。大型的養殖企業可以使用濕顆粒飼料。因為濕顆粒飼料無法儲存，也就意味著這種飼料在生產后應立即使用。在飼料混合時加入油脂是為達到動物營養需要的一個常用手段(圖2)。添加1 ％～2 ％的油脂并不會顯著降低飼料顆粒的硬度，但當油脂添加量上升到3 ％～4 ％時，則有顯著的影響。所以，應控制飼料中油脂的添加量。

　　蒸汽調質是飼料制粒生產中的關鍵環節。調質會直接影響飼料顆粒的內部結構和外觀品質。蒸汽品質和調質時間是影響調質作用的兩個關鍵因素。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。調質時間越長淀粉的糊化程度越高。因此，形成的顆粒結構緊密、穩定性高、硬度大。對動物和家禽飼料來說，可以通過調節蒸汽的量來將調質溫度穩定在     70 ℃～80 ℃之間。通過調整調制器的長度、錘片角度和轉速，可將調質時間大約控制在30 s。對于魚料來說，常用有二個或多個夾套層的調制器，來提高溫度和延長調質時間，這有利于提高飼料顆粒在水中的穩定性和顆粒硬度。

　　4  環模

　　環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模，隨壓縮比的增高顆粒硬度將增大。使用適當的壓縮比可以生產出具有所需硬度的顆粒。

　　飼料顆粒的長度會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，調整刀片的位置可以確保生產出所需的顆粒長度，以保持顆粒硬度一致。顆粒橫切面的形狀同樣會對顆粒硬度產生一定的影響。經測試，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，環模的材質對顆粒的外觀和硬度也會產生影響。由普通鋼材的環模制作的飼料顆粒明顯的不同于由不銹鋼材質的環模制作的飼料顆粒。

　　5  后固化和后噴涂

　　后固化和后噴涂在畜禽飼料的生產過程中很少采用，但在魚料和專用水生動物飼料生產中應用廣泛。后固化可以使飼料顆粒內的淀粉充分糊化。淀粉糊化可以加強顆粒的內部結構，以防止水分滲入，這可以提高水生動物飼料顆粒的硬度和在水中的穩定性。后噴涂用于熱制粒噴涂技術中（圖4）。噴涂的油脂或其他物質將滲入飼料顆粒內部，以降低顆粒硬度，但可提高其在水中的穩定性。

　　6  飼料顆粒的干燥和冷卻

　　為了延長顆粒飼料的保存時間并同時確保其品質，飼料的干燥和冷卻非常必要。在顆粒硬度測試中，我們將相同的顆粒飼料在不同的冷卻時間內進行多次的強度冷卻：5min、10min和15min，隨后檢測顆粒硬度。研究發現，對于硬度較低的飼料顆粒，冷卻時間對其硬度影響極小；但是對于硬度較大的飼料顆粒，冷卻時間越長顆粒硬度會越小。這可能是由于飼料顆粒內部水分的損失導致其脆度增加，這會降低飼料顆粒的硬度。對使用較大空氣流（使用全風門）快速冷卻3min和較小空氣流（使用三分之二風門）緩慢冷卻20min進行的對比試驗發現，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 (1) 處投入。
　　● 隨后飼料經標準分配導向板或可選擇離心分配系統 (2) 進行分配。
　　● 冷空氣從底部格柵系統 (3) 處進入，在冷卻飼料過程中，熱空氣從排氣管道 (4) 排出。
　　● 標準可調節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) 控制飼料連續不間斷的從卸料斗排出。

　　7  結語

　　在飼料顆粒的加工過程中，能夠對飼料顆粒硬度產生影響的因素不僅僅是上述幾個方面。我們相信，人們能夠掌握越來越多的可調控飼料顆粒硬度的方法。希望未來我們可以生產出各種各樣被動物喜愛的顆粒飼料!

　　原題名：How to regulate the hardness of pellet feed (英文)
　　原作者：Elva Ren(Azeus 機械公司)
　　韓浩月 譯自www.feedpelletizer.com
　　來源：飼料機械與加工