環(huán)模壓縮比對能耗及顆粒飼料質量影響的研究進展

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　　近年來，隨著飼料加工工藝的發(fā)展，顆粒飼料用量快速增長，被養(yǎng)殖戶所接受。制粒機是顆粒飼料生產工藝中的關鍵設備，環(huán)模是制粒機工作的關鍵部件之一。不同環(huán)模規(guī)格的制粒機，顆粒飼料的生產率和質量有差異，而相同環(huán)模規(guī)格的制粒機，不同飼料原料制成顆粒飼料的質量及生產效率也有較大差異。因此，為保證制粒質量和提高生產效率，要根據(jù)不同飼料原料的特性選擇相應規(guī)格的環(huán)模。生產者一般通過調整環(huán)模開孔率、模孔形式及壓縮比以滿足對飼料品質的要求。曾國良（2002）研究表明，環(huán)模內物料受到的壓力隨著環(huán)模壓縮比的增大而增大，物料不易被擠出，通常粗飼料制粒機環(huán)模的壓縮比在8:1左右。

　　1  顆粒飼料的優(yōu)點

　　實踐證明，飼料原料在制粒過程中，經過調質和擠壓的作用，顆粒飼料某些營養(yǎng)成分的理化性質發(fā)生改變，細菌和有害因子被消除，飼料的利用率和營養(yǎng)價值提高。蛋白質在制粒過程中發(fā)生變性，肽鏈的結構伸長，蛋白質的消化率提高；微生物分泌的脂肪酶完全失活，從而使脂肪不被分解，改善飼料的適口性和營養(yǎng)；擠壓使粗纖維中纖維素和半纖維素分子間的鍵部分斷裂，結構破壞，提高粗纖維的利用率；豆粕等飼料原料中的植物凝集素及胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶抑制劑的活性、熱敏性及水活性抗營養(yǎng)因子的活性等，經高壓、高溫和高濕的綜合作用后，能有效去除。王宏立（2003）將生大豆磨碎進行制粒，結果表明，制粒后大豆胰蛋白酶抑制因子的變化，由27.37mg/g降至14.31mg/g。

　　Lawrence（1983）試驗證實，飼喂以燕麥為基礎的顆粒飼料，氮的消化率提高，干物質和總能的消化率未受影響。Wondra等（1995）報道，豬采食顆粒飼料，對氮及干物質的排泄量分別減少22%和23%。大量的試驗研究顯示：飼料制成顆粒之后，肉雞對飼料浪費的更少，采食率顯著提高，明顯提高肉雞的生產能力。Amerah等（2007）分別對肉雞飼喂顆粒料和飼喂顆粒料和粉料，結果表明，肉雞采食顆粒料的浪費量明顯低于粉料。Amerah等（2007）通過測定肉雞腸道部分指標，結果顯示，肉雞采食顆粒飼料導致腸道形態(tài)發(fā)生變化，飼喂顆粒飼料的肉雞腸道的長度和質量均低于飼喂粉料的肉雞。而Skinner－Noble等（2005） 對飼喂顆粒料和粉料的肉雞生產性能的測定，結果表明，飼喂顆粒料的肉雞休息行為增加而采食行為減少，顆粒料轉化為肉雞生長的凈能和有效能值相對飼喂粉料的肉雞明顯提高，最終表現(xiàn)為生產性能的改善。

　　有研究發(fā)現(xiàn)，家兔采食飼喂半徑為1.3mm到3.5mm的顆粒料，日采食量明顯增加，但飼料轉化率降低，半徑為1.3mm的顆粒料飼喂效率最高。鄧君明等（2001）通過對家畜分別飼喂顆粒料和粉料，試驗證明，顆粒飼料的粗蛋白消化率比粉料高13.3%左右。Pickford（1992）研究不同制粒溫度對顆粒飼料氨基酸消化率的影響，結果表明，與對照組相比，隨著制粒溫度的提高，氨基酸消化率明顯下降，顯著低于對照組（P＜0.05）。

　　2  環(huán)模的特性

　　張遠方等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)模和制粒設備的因素將影響制粒效率的18%左右，環(huán)模對物料產生的壓力越大，摩擦力越小，物料越容易被擠出。車璐等( 2014) 研究發(fā)現(xiàn)，增加環(huán)模模孔對與顆粒飼料的壓力，即增加環(huán)模壓縮比，可減少顆粒飼料橫截面上產生橫貫裂紋，改善顆粒飼料適口性和外觀。朱湘等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，同配方產品不同顆粒硬度對豬的采食量有著一定的關聯(lián)性，飼料顆粒硬度低，豬只采食量最高，但含粉率過高會導致飼料重復循環(huán)制粒和飼料浪費等不利因素，因此應選用與生產相匹配的環(huán)模和長徑比，以達到最高的顆粒質量。

　　3  成形過程分析

　　在生產顆粒料時，由于調質的差異而出現(xiàn)不規(guī)則顆粒狀的飼料，會影響產品質量和經濟效益。所以，通過提高顆粒飼料加工技術，可提高生產效率和顆粒料質量。顆粒飼料的加工工藝包括調質和制粒，制粒是將制粒機中經過調質處理的粉狀物料擠壓通過環(huán)模而制成顆粒飼料的過程。

　　4  環(huán)模壓縮比對能耗的影響

　　武凱等（2010） 研究環(huán)模長徑比由8到15時扭矩的變化，隨模孔長度的增加，扭矩呈指數(shù)曲線增長。在保證顆粒飼料高質量的同時，降低環(huán)模壓縮比，能夠最大限度減小扭矩和降低能耗。代發(fā)文等（2011） 通過對大鴨顆粒飼料的生產進行研究，環(huán)模壓縮比對飼料生產效率有重要影響，環(huán)模壓縮比的大小與制粒機喂料器的轉速成顯著正相關（P＜0.05） ，隨著環(huán)模壓縮比的增大，制粒效率逐漸增加。唐彥杰等（2012）研究不同環(huán)模壓縮比（1:5，1:6）對制粒的影響，1:6 環(huán)模壓縮比的顆粒機制粒效率提高，能降低約0.1%的損耗，降低生產成本，提高產品的出品率和效益。

　　5  環(huán)模壓縮比對顆粒硬度的影響

　　研究表明，環(huán)模壓縮比越大，制成的顆粒飼料硬度越大。根據(jù)不同種類和飼養(yǎng)階段的畜禽對顆粒飼料的硬度要求不同，應選擇合適的壓縮比。彭毅敏（2007）對影響顆粒飼料加工質量因素的分析，結果表明，提高環(huán)模壓縮比能夠提高飼料密度，減少顆粒飼料出現(xiàn)水平裂紋、縱向裂紋、輻射式裂紋和飼料彎曲等現(xiàn)象。孫永泰（2011）研究相同孔徑不同環(huán)模壓縮比對飼料顆粒硬度的影響，相同材質和相同孔徑的環(huán)模，生產的顆粒飼料截面形狀相同時，隨著環(huán)模壓縮比的增大，顆粒飼料硬度明顯增大。

　　6  環(huán)模壓縮比對顆粒飼料含粉率的影響

　　含粉率是顆粒飼料中低于0.6倍顆粒直徑以下的顆粒與顆粒飼料總質量的比值。含粉率對于感官質量和飼料損耗意義較大，所以要求細粉控制在10%以內。穆曉峰等（2006）研究環(huán)模壓縮比對顆粒飼料質量的影響，結果表明，壓縮比低，能降低能耗，但飼料的品質下降，顆粒松散有裂紋，飼料粉化率高；壓縮比高，則顆粒料外觀光滑無裂紋澤，飼料粉化率低。韋雄強( 1997) 通過研究發(fā)現(xiàn)，降低顆粒飼料含粉率應在濕度較高的梅雨季節(jié)，高粗脂肪飼料選用較大壓縮比環(huán)模；夏季或濕度較低的季節(jié)，高纖維飼料選用較小壓縮比環(huán)模。周根來等（2010）通過研究得出，高壓縮比的環(huán)模壓制出的飼料，顆粒完整性好，含粉率低，但顆粒硬度較高。車璐等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，隨著環(huán)模壓縮比的增大，顆粒飼料的密度及硬度值增加，不規(guī)則形狀顆粒料和粉料減少，顆粒料含粉率降低。

　　7  環(huán)模壓縮比對顆粒飼料粉化率的影響

　　我國對肉雞、仔豬、蛋鴨和兔顆粒飼料的粉化率要求標準為不高于10%，膨化飼料的粉化率不高于1%。肖文淵等（2007）根據(jù)不同飼料配方進行制粒，研究發(fā)現(xiàn)，使用高壓縮比的環(huán)模，能增加顆粒飼料密度，降低粉化率。魚飼料可用12～11:1，豬和禽顆粒飼料可用10:1 的壓縮比。盧曦等（2012）分別選取20:1、22:1、 24:1及26:1這4 種壓縮比的

　　環(huán)模生產成蝦顆粒飼料，結果表明，環(huán)模壓縮比從20:1增加到 26:1，飼料粉化率則從4. 74%降低到0. 90%，4 種環(huán)模壓縮比生產的成蝦顆粒飼料粉化率間的差異均達顯著水平( P≤0. 05)。

　　8  環(huán)模壓縮比對顆粒飼料淀粉糊化度的影響

　　淀粉糊化度是衡量顆粒飼料質量的重要指標，淀粉糊化后更容易被動物消化吸收。在制粒過程中，淀粉糊化成凝膠狀，將原料黏結在一起，使顆粒飼料更加堅實，同時能夠降低飼料通過模孔時的阻力。劉梅英等( 2000) 研究發(fā)現(xiàn)，通過在制粒過程中淀粉的糊化，提高料代謝能值，淀粉糊化度可達到30%～40%。大量試驗研究表明，淀粉的糊化度的高低與制粒機環(huán)模壓縮比的大小成正比。唐彥杰等（ 2012）研究發(fā)現(xiàn)，降低環(huán)模壓縮比能大大提高調制溫度，增加飼料中玉米淀粉的糊化，提高飼料的適口性。周兵等（2006）分別對制粒前后鯉魚前期料、中期料和后期料的糊化度進行比較，結果顯示，鯉魚前期料、中期料和后期料制粒前的淀粉糊化度分別為46.02% 、43.19%和 41.01%，制粒后的淀粉糊化度分別較制粒前提高 24.29%（P＜0.05）、12. 53% （P＜0.05）和9.51%（ P＞0.05）。程譯鋒等（2009）報道，飼料在制粒后其淀粉糊化度分別較調質前和調質后提高92.13%（P＜0.05）和10.94%（ P＞0.05）。李啟武（2002）對顆粒料、粉料、膨化料淀粉與淀粉糊化度的分析和測定，和不同飼料加工階段對淀粉糊化度的影響研究。研究表明，在制粒階段飼料中淀粉糊化量最大，淀粉糊化度大幅度提高，在20%到40%。提高制粒機環(huán)模壓縮比，增加環(huán)模對物料的擠壓和摩擦作用，使制粒機中的物料溫度提高，從而提高淀粉糊化度。

　　9  小結

　　顆粒飼料與其他飼料形式相比，優(yōu)勢十分明顯，經濟效益非常明顯。制粒過程在飼料生產工藝中，占有非常重要的地位，制粒機適宜工藝參數(shù)的選擇，要綜合考慮顆粒飼料的營養(yǎng)價值、生產成本及動物生長效果。環(huán)模是影響顆粒飼料質量的關鍵零件，在不同的養(yǎng)殖季節(jié)，根據(jù)畜禽種類和品種，生長階段和不同的生產用途，選擇降低飼料生產成本，提高營養(yǎng)價值及加工質量的最佳環(huán)模壓縮比。只有對不同壓縮比的環(huán)模進行正確的選用，才能發(fā)揮制粒機及其環(huán)模的最大性能，達到降低生產成本，提高制粒效率和顆粒飼料質量的目的，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經濟效益。


　　來源：飼料機械與加工