影响颗粒质量的因素

为什么要制粒？
制粒涉及到一个很大的成本投入，通常为 2—9 元/吨（美国）。为抵消这一成本，制粒的结 果必须有助于生产者提高动物的生产性能。
制粒过程改变饲料的很多物理特性。理想温度下淀粉部分凝胶化，同时蛋白质的溶解度也发 生变化。这一熟化或调质过程破坏饲料原料的细胞壁，从而提高其养分的消化和利用率。制 外，制粒过程的高温可 破坏多种蛋白质原料（如大豆）中的胰岛素抑制因子，从而提高蛋白质原料的利用率。最后， 在最佳调质温度下，沙门氏菌和真菌可以被杀死，从而减少很多与这些病菌有关的疾病的发 生（Plattner，2002）。
原料极其组成
制粒原料的构成以及原料成分（如脂肪、淀粉、纤维和蛋白质）地变化范围差异相当地大。 因此，当某种原料的某种成分大量的存在于配合饲料中时，其将对饲料的制粒性会产生影响。 淀粉和蛋白质有助于制粒，其能提高粘合力。然而，脂肪和纤维则不利于制粒，会产生不良 颗粒饲料（Mommer and Ballantyne,1991）。表 1，采用 Mommer 和 Ballantyne 的结果，表
冷却后的水分含量不仅影响颗粒饲料的质量，而且也预示霉菌生长的危险性程度。调质过程 高湿度必需在冷却机中去除掉。冷却后的湿度和温度水平会影响到颗粒的硬度，其中的颗粒 含有较少的水分和冷却温度。如果湿度不能降低至大约 13%的水平，霉菌就会生长，霉菌 毒素则会出现。如果饲料中没有添加发霉抑制剂，则实际目的应该是将水分降低至最初粉粒 湿度的±0.5%的水平。例如，如果最初的粉粒湿度为 13.0%--13.5%。如果产品的湿度过低， 调质饲料的收缩比例会高。如果湿度过高，则有利于霉菌生长。
面易遭破坏，所以颗粒饲料更容易发生破损，因而降低颗粒的质量。适当调质的粉料产生的 摩擦力会小，对冲模造成的磨损也会小，因此生产量会提高、颗粒的硬度会增强。
如何评价颗粒饲料的质量
由 Young（1970）制定的颗粒饲料耐力指数测验(PDI)是用来评价颗粒饲料质量的工业标准。 颗粒饲料的质量的测定是将颗粒饲料放置在测定装置中滚动搅拌一定的时间后测量其破损 率以确定一个相对的硬度值。这项测定可以用来评价因加工过程改变而导致的硬度提高，也 可以用作质量控制方法来帮助评价和保持生产质量良好的产品。确定 PDI 的过程需要采取 冷却后的颗粒饲料样品，然而将样品过筛，只选取颗粒用于 PDI 测定（Winowiski,1985）。 确定用于 PDI 测定的原始饲料样品中的粒度是非常重要的，因为这样才能对与制粒相关的 整体饲料品质进行完整评价。PDI 指数，结合粒度，可以作为测定颗粒饲料由生产厂运送至 牧场完好程度的工具在工业上通常可接受的发运至农场的质量标准是 PDI 指数≥80。在家 禽公司，通常不过筛分离颗粒饲料中的破碎颗粒或粉末。因此，确定冷却后的颗粒饲料的粒 度并在此能使粒度最大化是极为重要的。在此点的粒度目标应在 90%以上。
明家禽配方中常用成分的相对制粒性。不同含量的淀粉、脂肪、纤维或蛋白质的饲粮对制粒 机调质室的湿度和温度要求不同。淀粉含量高的饲粮需要额外的水分（低蒸汽压力）和高温， 而其它成分多的饲料通常需要较少的水分（较高蒸汽压力）和较低温度。
家禽饲料配制时通常需要向配合料中额外加入 1—8%脂肪。许多饲料厂不具备在下游加入 脂肪的能力，因此有必要将总量加入到混合机中。现场经验表明，混合机中添加的脂肪水平 高于饲料的 0.5%会明显降低颗粒质量，这一副作用随添加水平的增加表现更加明显。脂肪 在混合机中包裹饲料颗粒，由于水和油的负表面压力效果，脂肪在调质过程中阻止水分有效 地进入饲料颗粒。这将降低饲料糊化的程度，同时降低饲料的粘合力。此外，脂肪作为一种 润滑剂，在饲料通过冲模时减少摩擦和压力。其结果导致颗粒柔软并在处理时很容易破碎。 当脂肪添加水平超过 0.5%时，脂肪可以在颗粒过冲模后的不同位置添加，这样会对颗粒硬 度和质量产生有利的影响。
在过去的 10—15 年间，Cospect 真空管的应用使得对这些参数的控制更加容易。该真空管 是一个三相管，其具有调节器、分离器和存水器的功能。它在压低设置状态下保证蒸汽流的 稳定。它可解决蒸汽中自由水的问题，这是因为真空管的存水器发挥作用。使用真空管提高 了粉碎的原料的温度和颗粒料的质量。
调质室中水分含量是调质粉碎的原料的关键。调质的最适湿度是不引起卷片的最大湿度。采 用比导致卷片的湿度略低的湿度，其结果是最理想的。这同时也考虑到颗粒料的质量，同时
影响制粒的因素
颗粒调质
调质过程是获得高质量颗粒饲料的关键。很多因素影响调质。调质需要达到特殊的标准化以 获得最佳效果。饲料的调质是通过向调质室中喷射蒸汽并与饲料混合。温度、湿度、时间和 涡流综合在一起决定饲料被调质的好坏程度。原料组成，颗粒大小及其质量是影响最佳调质 的额外因素。
温度
能使原料中的淀粉高度糊化是调质的目标。因为糊精能使饲料粉末胶合在一起形成颗粒。淀 粉糊化的最低温度为 82℃（180℉）。为预防由于条件变化而导致调质室温度低于这一水平， 应将温度设置在高于此水平。为获得最高程度地糊化并杀死可能存在的细菌和霉菌，调质室 温度的变化范围应在 85—93℃（185—200℉）之间。但是，过高温度会使酶和维生素失去 生物活性，因此，调质室的温度应设置在推荐温度范围中的较低端水平。
原料的粒度
在实际加工条件下，将粗糙粉碎的谷物换成精细粉碎的谷物能有效改善颗粒饲料的硬度和粒 度。混于颗粒饲料中的原料大颗粒，特别是来自于玉米、高粱和豆饼，常会导致颗粒饲料与 这些大的原料颗粒相碰撞，致使饲料原料破损。这些大的原料颗粒比较难于调质，因为水分 和热量需要更长的时间才能到达颗粒的中心。在许多饲料厂，调质室内的停留时间是处于临 界点。因此，大的原料颗粒不会很好地粘合。其结果颗粒饲料中的粉尘比例增加。在这些临 界调质时间下，为促进较完全的调质过程，推荐的平均原料粒度在 550—650 微米（um）之 间。
当必需将所有的脂肪加入到混合机中时，在调质室之前向配合料中加入表面活性剂会促进高 质量的颗粒饲料的生产。表面活性剂打破脂肪和水分之间的强负表面张力，因此即使在高脂 肪水平下也可以实现正常的调质。
原料质量
原料的促成成分有相当大的差异，特别是水分和脂肪含量，其能改变获得良好的颗粒效果所 需的蒸汽压力和温度水平。饲料组成越一致，则颗粒质量越稳定。同一成分的生产者所生产 的产品质量不同。由于不同供应商或不同加工条件导致的成分差异可能导致对蒸汽和温度要 求的明显改变。因此，有必要将采购限制在那些提供相似并稳定的原料的公司，便于生产质 量稳定的颗粒饲料。在干燥过程中或储存时因霉菌生长而经历了高温的谷物会降低生产高品 质颗粒饲料的可能性。由于在谷物受热的过程中，热量和湿度开始了淀粉糊化过程。而糊化 过程中一旦淀粉被转化，这一过程不能逆转，因此对饲料的粘合力几乎不能提供任何帮助。
·因此，更好的理解和控制这些影响因素有助于我们生产更稳定和质量更高的颗粒。
前言
饲料制粒是一个复杂的过程，饲料工业的人常认为与其说制粒是一门科学，不如说是一门艺 术。过去，由于对制粒过程和影响因素缺乏理解和控制，可能需要一定程度的艺术以获得理 想结果。随着我们对制粒过程和影响制粒因素理解的加强，我们发现这确实是一门科学，而 与艺术没有什么关系。在本文中，我们将提出并讨论一些制粒的益处、评价颗粒质量的程序 以及影响制粒的因素。
涡流
蒸汽进入后必需与调质室内的饲料粒子直接接触，使每一个粒子都能够被适当的加热并接受 到所需的水分。饲料和蒸汽应在尽可能近的位置进入到调质室。调质室的轴有很多桨翼可以 搅拌饲料同时将饲料提到小室的上层，在那里与蒸汽接触并结合。没有适当的涡流，很多粒 子不能接触到蒸汽，饲料也因此不会得到均一和适当的调质。
不含自来水（不蒸发）的高质量蒸汽是必需的。蒸汽中的自由水对制粒过程造成破坏。如果 蒸汽将零星的自由水引入调质室内，制使粉碎的原料的水分含量则会过高，会引起制粒机的 堵塞。蒸汽内水珠的形成是由于锅炉没有被经常、充分的清洗，致使锅炉水中的固体溶解物 （传导性）过高造成的。清理的过程是将锅炉中的水排出，换成新鲜水来稀释固体物的浓度。 如果锅炉内总溶解物很高则会产生泡沫，这些泡沫会江水携带入蒸汽中。这常导致过多的水 以至于工作线上的存水器不能处理，其结果是由水进入调质室。
冲模条件及规格
冲模是制粒的重要部件。饲料原料经过冲模地积压形成颗粒。冲模的厚度，凹处的数量以及 孔径大小都会影响饲料通过冲模时的摩擦力。当摩擦力增加时，温度升高，挤压力度增强， 其结果是颗粒饲料的质量提高，但生产效率则下降。总的来说，拥有较小的孔径和较厚的冲 模生产出来的颗粒质量会较好。冲模规格应同时满足获得高生产效率和高质量的目标。当冲 模磨损或损坏时，磨损力增强，导致生产效率下降。由于磨损通常是不均衡，颗粒饲料的表
也考虑到生产能力。确切的湿度在饲料厂间有微变化，这时由于机器、环境等的不同，但通 常的范围是在 16.5—17
%。
另一种向粉碎的原料中驾驶的方法是简单的向混合机中或在饲料进入调质室是加水 （Greer,1999）。尽管有效，但向混合机中加水并不是最理想的方法，因为这种方法可能使 湿的饲料在系统的某些部位囤积并发霉。较好的方法是将水加注在调制室之前的料仓。根据 内置的湿度测定仪，自动加水系统可以使湿度保持在理想水平。结果表明，这类系统可以稳 定的低粉尘的高质量的颗粒。
为了确保适当地干燥和冷却，颗粒饲料冷却，颗粒饲料冷却后的温度应该在入口空气温度的 5.6 摄氏度（10℉）之内。如果颗粒饲料的温度高于此温度，意味着没有合适的干燥。较高 的温度加上高于 13%的湿度为霉菌生长提供最佳条件。如果温度或湿度中的任何一个超出 推荐范围，则应该对冷却机进行适当的调整。
时间
粉碎的原料在调质室内的滞留时间也是一个重要的影响因素之一。在高温下滞留的时间越 长 ，糊化程度就会越高，结合力也就越好（Maier,2000）。在家禽业，粉碎的原料再调质 室中的停留时间范围变化很大（7 秒—120 秒）。调质室的大小则是决定粉碎的原料停留时 间的决定因素。近年来，制粒机的调质室趋于大型化，以便增加原料在调质室中的停留时间， 提高调质程度。对于没有足够空间安装大型调质室的，有些公司将两个调质室串联到一个制 粒机上以加倍停留时间。这种做法也有效地提高颗粒饲料的质量。
影响颗粒质量的因素
DonPoole
关键信息
·制粒涉及复杂的加工过程，许多因素影响制粒的质量。
·调质室的湿度与温度是影响制粒质量的最重要的两大因素。除此之外，原料再调质室的滞 留时间和涡流、原料种类及其营养成分（淀粉、脂肪、纤维、水分和蛋白质）的含量、颗粒 大小和质量等也对调质的效果也有着重要的影响
·冲模压缩并定型颗粒。适当的冲模规格对获得理想的颗粒质量是必要的。
湿度
湿度在制粒过程中也起着非常重要的作用。恰当的湿度与温度组合式调质过程的关键。湿度， 特别是在制粒机不同位置和原料中的含水量变异很大，必需加以控制。
调质前粉碎的原料中的水分含量决定了还需要加入多少水以使粉碎的原料得到适当的调质。 如果粉碎的原料中的水分含量低（10—12%）则需要更多的蒸汽来将水分含量提高到最佳调 质所需的 16—17%的理想水平。如果粉碎的原料的起始水分含量较高（13—15%），则需要 少量的蒸汽，因为调质过程中过多的水分会导致卷片并堵塞制粒机。蒸汽不仅供热，同时也 提供水分。但蒸汽的需要量则严格取决于温度水平。一旦达到理想的温度水平，蒸汽流量应 保持在这一温度水平，即使这是的水分还没有达到理想水平。由蒸汽提供的水分则可通过调 整制粒机中蒸汽的压力使其达到一定的含量。如果压力低 1.0—1.7bar(15—25psi),这是的蒸 汽被认为是“饱和蒸汽”，会携带接近 100%的水汽，因此对饲料提供较多的水分。与之相 反，如果压力为 4.0bar(60psi),这时的蒸汽则较干，向饲料提供较少的水分。蒸汽的压力可以 在制粒机内进行调节并对蒸汽内的水分含量进行小的调整。这一点在季节变化时尤为重要， 因为这使粉碎里的温度变化较大同时调质小室中达到理想温度所需的蒸汽量也有很大差异。
制粒过程改变饲料很多物理特性，使饲料的密度增加，减少储存和运输所需的空间。同时， 制粒提高饲料在料仓和饲喂系统中的流动性并有效地防止饲料营养成分的分离和分层 （Olentine，1980；Behnke，1998）。制粒创造明显的生产效益：提高营养物质的摄入量， 提高增重，改善饲料转化率和储运效率（Jones，1985，Munt，1995，Rinrhart，1981）。