影响制粒的因素及其控制方法

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影响制粒的因素及其控制方法

颗粒饲料具有营养分布均匀、消化率高、便于储存及不发生自动分级等优点，在养殖业中日益得到普遍应用。对于饲料生产厂家，如何在减少单位电耗，降低生产成本的前提下，尽量稳定制粒质量，提高制粒产量，成为饲料企业在竞争中极力研究的内容。制粒是生产颗粒饲料过程中的一个重要环节，制粒性能的好坏直接影响到饲料的质量。本文就影响制粒的因素进行了分析，并就其控制方法进行了简要综述。
1 饲料各组分的影响
不同的原料由于具有不同的化学成分和物理性质，对制粒有不同的影响，因而具有相异的制粒特性。
1.1淀粉 淀粉对制粒的影响受温度和水分的制约。在一定水分存在的情况下，淀粉在受热超过糊化温度时吸水膨胀，淀粉分子间键破裂，淀粉分子产生水化作用而形成α-淀粉，温度越高，糊化度越高。淀粉糊化后易于制粒，因此，淀粉含量高的饲料，饲料的密度大，易于制粒。但淀粉含量高的饲料往往含蛋白质低，在低温条件下难于糊化，易于制成脆性的颗粒饲料。
1.2 蛋白质 蛋白质具有热塑性和黏结性。在制粒过程中，蛋白质因摩擦作用而受热后，经受高温、高压作用，蛋白质的三级、四级分子结构断裂，饲料的可塑性增大，有利于制粒。
1.3 脂肪 脂肪具有润滑作用，能减少物料通过模孔时的摩擦阻力，延长压模寿命，同时降低能耗，提高产量。它的来源有饲料本身的和外界添加的两种。原料本身含有的脂肪，在制粒过程中由组织向外渗透，有利于制粒。在配合高能量饲料时，油脂添加量超过3%，则会使颗粒变软，质量下降，粒化率低，压模磨损反而加激。因此，添加量一般以1-3%为宜，当需要添加油脂数量较多时，超过部分可以采用制粒后涂脂的方法来实现。
1.4 纤维素 纤维素具有一定的聚合力，对饲料具有一定的黏结作用。但用量多时不易挤压通过模孔而难以形成颗粒。这是因为向模孔挤入高纤维饲料时需要较大的力量，这样不仅会缩短压模的寿命，而且产量也会受到影响，但能制成硬的颗粒。通常认为原料中含有3-7%的粗纤维，可提高制粒后颗粒的硬度，降低粉化率，但粗纤维超过10%就会因黏结性差而降低颗粒硬度和粒化率，并增加模辊的机械磨损。
2 饲料物理性质的影响
2.1 粒度 原料粒度粗细可分为粗碎、中碎、细碎和超微粉碎4种。一般认为，制粒用的粒度越小越好，这是因为：①.原料粒度小，则表面积大，有利于热量和水分的吸收，易于糊化；②.粉碎粒度细时，压制后颗粒的密度大而能提高饲料的产量和质量。当然，压制不同直径的颗粒饲料制品，应采用相应的粒度，一般猪料通过3-3.5mm圆孔筛，鸡料通过4mm圆孔筛。总的来说，饲料粒度分布基本均匀（不含有大粒），粒度大小恰当的料群，其颗粒制品的外观质量好、产量可增加10-15%。
2.2 水分含量 饲料制粒前的水分含量是个极为重要的参数，其最高极限水分含量为18%，若超过18%，将会引起模孔堵塞，所以，一般控制在16%左右为宜。水分对于制粒的影响，与水分存在的形式密切相关。当物料的水分含量超过一定数量值时，水分将以自由态的形式存在，适量的这种存在形式的水分（通常称为自由水），将附着在物料颗粒表面而形成水膜，可以减少通过模孔的摩擦阻力，延长压模的使用寿命。另外，它能水化天然黏结剂，有助于改善制粒质量。然而，自由水分含量不宜过大，一般说来，不应当大于6%，否则制粒将变得过软，压辊容易“打滑”，难以通过模孔，反而会降低产量和质量。水分有原料本身含有和生产过程中添加的两种。物料在低温情况下也能形成颗粒时，即不需加蒸汽。有必要添加水分时，可以考虑在混合机内加水，以确保水分均匀地吸附于物料，而不应当采用通入湿蒸汽的方法来增大水分含量。
2.3 容重 不同的物料具有不同的容重。一般说来，容重小的物料，纤维素含量较高，所以不利于制粒，产量较小，能耗较大。容重大的物料能更好的吸收水分，调质效果较好，有利于制粒，且成品质量好。
2.4 含杂 金属杂质及砂石等各种坚硬的杂物和绳索等，都会严重地磨损或堵塞模辊，故而要求含杂越少越好。
3 饲料配方组成的影响
生产颗粒饲料时，要依据配方来变化制粒条件。配方指原料及其成分，而不同的饲料种类对制粒条件的要求也不同，大体可分为以下六类。
3.1 高蛋白质饲料 蛋白质含量高的饲料，在加热时，会呈现良好的热塑性和黏结性，能增大颗粒的硬度和提高产量。但它不象高淀粉饲料那样需要大量的水分，水分过多会因胶质化而容易堵塞模孔。水分越少越有利于冷却及脱水，一般水分的添加量为1-2%，而且是靠蒸汽供给，因此蒸汽应满足水分和温度两方面的条件。
3.2 热敏性饲料 这类饲料的组成中，多半含有较多的乳粉、白糖、葡萄糖及乳糖，在温度达到60℃时会就发生焦化。用厚压模而不加水时，仅摩擦热即可达上述温度而焦化，因此，必须考虑采用下列方法：①.选用薄压模或者降低压模的转速；②.使用高压蒸汽，并保证料温控制在60℃以下。
3.3 低蛋白与高纤维饲料 蛋白质含量在12-16%且富含纤维素的这类饲料，其中谷类原料所占的比例小，蛋白质含量也低。所以，这类饲料单凭热力作用难以呈现糊化及粘性，再加上纤维素含量高，其持水性能不佳，因而水分含量也不宜过多。一般说来压制这类饲料，水分含量控制在12-13%，料温维持在55-60℃左右，这样的条件较为适宜。如水分含量过大，或者料温过高，这时压制出料后会因迅速膨胀而产生裂缝。
3.4 尿素饲料 饲料中尿素含量在6%以上时，就几乎不能加蒸汽，同时尿素极易吸水溶解而呈稀糊状。尿素含水量如果达到20-30%，这就成了制粒的难题。此外，尿素遇热易分解，因而制粒过程也不能过热。当水分及热量过高时，颗粒就难于通过压模孔，即使通过了，在冷却过程中也会发生粘凝。
3.5 高淀粉饲料 高淀粉饲料（谷类含量多的饲料）的制粒，最困难的问题是需要高温和高水分。高淀粉饲料在制粒时常见的问题是产生软的颗粒，但产量是高的，但产量过高的同时会造成细粉增多，质量下降，回流量增多，结果反而不经济，这是由于高淀粉饲料中蛋白质含量低，因而起的黏结剂作用也低。纤维素几乎与制粒无关，油脂虽能提高颗粒产量，但起不到黏结剂的作用。制粒时饲料水分必须达到16-17%，温度至少要达到82℃，这样才可使淀粉发生糊化和糊精化，在颗粒冷却后起到黏结剂的作用。这样，对高淀粉饲料通过添加水分，提高蒸汽温度或选用厚的压模等方法，也能制出硬的颗粒，但会造成部分微量添加物和药剂的破坏或因脱水不充分而发霉，因此，高淀粉饲料的制粒需要相当高的技术。
3.6 高脂肪饲料 油脂虽能提高制粒的产量和延长压模的寿命，但含量过多时会使颗粒变软。含游离脂肪酸过多反而会缩短压模的寿命。如使用液体的植物性油脂，会使颗粒变得更软，且不饱和脂肪酸易出现氧化，致使营养价值降低。
4 蒸汽添加的影响
蒸汽添加，是制粒过程中较难控制的一个因素，又是决定制粒成本、产量及产品质量最为重要的一个因素。蒸汽添加的实质，就是物料经受蒸汽的湿热调质作用，产生的效果：一是提高产量；二是延长模辊的使用寿命；三是节省动力，降低生产成本；四是提高产品质量及其营养价值。至于所采用的蒸汽，需要注意以下几点：一是蒸汽供给必须充裕，一般说来，可以按照产量的5%来确定所需蒸汽量（包括糖蜜加热所用的蒸汽）；二是保持稳定的蒸汽压力，锅炉的工作压力应当维持在0.5-0.7MPa，输入到制粒机之前的蒸汽压力应调节到0.2-0.4MPa；三是应避免使用湿蒸汽，而使用干饱和蒸汽。
5 物料调质时间的影响
调质器是制粒机的关键部件，调质质量的好坏，除与物料本身及蒸汽等因素有关系外，调质时间也是一个重要的影响因素。理想的调质时间是调质器内物料的充满系数小于0.5。一般的制粒机受尺寸限制，不可能为了延长调质时间而把调质器的直径和长度做得过大，但是可以通过调整调质器内桨叶片的角度来适当延长或缩短物料在调质器内的停留时间，以确保调质质量取得最佳的制粒工艺效果。
6 模辊的影响
6.1 压模 压模对颗粒的质量与产量有密切关系。通常，压模越厚颗粒越硬，但产量较低；反之，压模越薄颗粒越软，但产量较高。此外，压模孔径越小硬度越大，但产量较低；反之，压模孔径越大颗粒越软，但产量较高。此外，制粒的质量和产量还与压模的孔型有关，但为了便于压模的制造，目前，较多使用圆柱孔型的压模。总之，应在考虑产量与质量的基础上，根据饲料配方、产品要求和饲喂对象来选定压模。
6.2 压辊 它的两个主要条件是能承受制粒过程时所产生的压力和提供最大牵引力的适当压辊表面，以避免打滑。模辊间隙是影响制粒效果的重要因素之一，间隙增大，则物料层加厚，挤压工作量增加，消耗动力也增加，造成挤压区内对物料压入力的减小，使压辊发生打滑现象，从而降低产量；反之，间隙过小则会加速模辊磨损，使抓入的物料量减少，从而降低产量。
7 进料流量的影响
应当根据制粒原料的特性、颗粒成品的要求来调节进料流量，并保持稳定，才能确保制粒机正常工作和制粒产品的产量和质量。
主要参考文献
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[6]沈长山.饲料粉碎粒度的经济行分析[J].中国饲料，2000，16：21-22

ajian526

看来做好一个好的饲料，还有很多的学问啊。值得思考与学习。

jujw2000

就是不知道具体的过程怎么样啊？

fasetuan

调节压辊是个技术活,我觉得它调节的好坏是制粒速度快慢的主要因素.

刘广

杨经理讲话有道理

漫步的小鱼

好文章！