飼料的顆粒化制程有助于提高飼料的營養(yǎng)轉(zhuǎn)化率。物料在水、熱和壓力等因素的綜合作用下，淀粉產(chǎn)生糊化反應(yīng)，蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性，而纖維素和脂肪的結(jié)構(gòu)與狀態(tài)亦有所改變，這一系列反應(yīng)使得各種原料的營養(yǎng)可利用性大大提高，從而有助于畜禽的消化，并改善適口性。同時，這一過程還可以殺滅細(xì)菌、霉菌等有害微生物，降低了飼料霉變的風(fēng)險。另外，顆粒飼料還可以避免動物挑食，減少分級并降低浪費(fèi)與損耗。由于顆粒飼料體積被縮小，還可以縮短動物的采食時間，降低畜禽由于采食活動造成的營養(yǎng)消耗。在實踐當(dāng)中，顆粒飼料具有飼喂方便、節(jié)省人工、易于包裝、運(yùn)輸和儲存等一系列優(yōu)勢，采用顆粒劑型的飼料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，是飼料產(chǎn)品的商品化發(fā)展的必要途徑。正是因為上述顆粒飼料的優(yōu)點(diǎn)，改善顆粒料品質(zhì)并提高顆粒機(jī)生產(chǎn)效率已經(jīng)是飼料廠家急需解決的問題。
根據(jù)美國堪薩斯大學(xué)的研究（圖1），影響顆粒料品質(zhì)的各個因素中，飼料配方占40%、粉碎占20%、調(diào)質(zhì)占20%、制粒機(jī)及環(huán)模壓輥占15%，冷卻占5%。而在影響飼料廠顆粒產(chǎn)量的各個因素中，飼料配方占40%、調(diào)質(zhì)占25%、制粒機(jī)及環(huán)模壓輥占25%，粉碎占10%。
3.1 調(diào)質(zhì)三要素
圖 1 影響飼料顆粒品質(zhì)的因素及權(quán)重比例
1 配方
在競爭日趨激烈的今天，決定飼料廠成敗的關(guān)鍵往往就是2%～3%的利潤，所以配方師設(shè)計配方時，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)性和市場性的原則考慮，因地制宜、因時制宜，用最低最合理的當(dāng)?shù)嘏浞劫Y源來滿足畜禽最基本的需求。
從原料的特性及其選擇來看，必須要考慮到飼料生產(chǎn)加工工藝的可行性，生產(chǎn)員工的可操作性，以及配方中涉及的原料對顆粒品質(zhì)的影響。譬如在調(diào)質(zhì)過程中，淀粉會吸收蒸汽的熱量和水分，發(fā)生糊化反應(yīng)，交聯(lián)物料各組分并對飼料顆粒成型有促進(jìn)作用。而物料中適宜含量的天然蛋白質(zhì)在水和熱量的作用下具有良好的可塑性，有利于顆粒品質(zhì)。但是，蛋白質(zhì)的變性過程是疏水過程，日糧中過多的蛋白質(zhì)不利于物料對蒸汽水分的吸收，從而影響調(diào)質(zhì)效果。另外，配方中的脂肪添加也不利于顆粒品質(zhì)的塑造，會導(dǎo)致飼料顆粒容易粉化。所以就如何塑造理想的顆粒品質(zhì)，特別是對于禽料、水產(chǎn)料等，配方設(shè)計過程中需要充分考慮原料特點(diǎn)及其對顆粒品質(zhì)的影響。
2 粉碎
粉碎越細(xì)，比表面積越大，能快速吸收更多的蒸汽，顆粒含粉少，顆粒質(zhì)量更好，對制粒機(jī)環(huán)模壓輥的磨損少、產(chǎn)量高。粉碎不好的物料，顆粒含粉多、品質(zhì)差、成品顆粒長短不齊、有凸凹料，易斷裂。
從顆粒質(zhì)量方面來考慮，粉碎的越細(xì)越好。但是從經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，過細(xì)的粉碎會造成電耗過高，畜禽生產(chǎn)線粉碎電耗占到總電力消耗的40%左右，水產(chǎn)尤其蝦料生產(chǎn)線電耗占到60%左右。另外，粉碎工藝是飼料生產(chǎn)中水分損耗最大的環(huán)節(jié)，如水分為14%的玉米，用2.5mm 篩片粉碎后，水分散失約0.8%，水分為15%的玉米，水分散失約1.2%，而這部分損耗是飼料廠目前無法解決的問題。所以，要從客戶需求來綜合考慮粉碎粒度。
3 調(diào)質(zhì)
筆者從事飼料行業(yè)20多年，非常認(rèn)可這樣的一個觀點(diǎn)：“影響飼料顆粒質(zhì)量的第一位點(diǎn)是調(diào)質(zhì)。”調(diào)質(zhì)就是所有物料進(jìn)入混合機(jī)到制粒機(jī)環(huán)模腔之間所有的添加和改變。而飼料廠選址建成后，在固定成型的飼料生產(chǎn)工藝過程中，影響顆粒料品質(zhì)因素中的 60% 在進(jìn)入混合機(jī)之前就已經(jīng)固定，我們所能做的最重要改變就是調(diào)質(zhì)的 20%，而這 20%恰恰是生產(chǎn)中原料向飼料完成質(zhì)變轉(zhuǎn)換過程的最關(guān)鍵步驟。
3.1 調(diào)質(zhì)三要素
3.1.1 時間 取決于調(diào)質(zhì)器的型式。調(diào)質(zhì)時間越長，蒸汽與粉狀飼料的接觸混合時間越多，添加的蒸汽量越多，越有利于畜禽飼料的淀粉糊化、水產(chǎn)飼料的蛋白質(zhì)變性。通過調(diào)整調(diào)制器的葉片角度來加長調(diào)質(zhì)時間，高谷物畜禽飼料調(diào)質(zhì)時間應(yīng)該在40s以上，調(diào)整葉片角度以調(diào)質(zhì)器電機(jī)電流控制到額定電流內(nèi)不跳閘為最大調(diào)整角度。
3.1.2 溫度 飼料廠設(shè)計之初，通常會先按照 75kg/t的蒸汽標(biāo)準(zhǔn)來選擇鍋爐，實際制粒消耗的蒸汽量可以按照50kg/t 來計算。畜禽顆粒料的制粒溫度在78～83℃之間，目的是淀粉糊化和殺滅有害菌，玉米、小麥、薯類等淀粉類原料的糊化溫度在58～72℃（圖2），要用飽和蒸汽，經(jīng)減壓閥后蒸汽壓力最好在2.5kg/cm2左右，要確保蒸汽系統(tǒng)汽水分離器、疏水閥工作正常，避免因含水蒸汽進(jìn)入調(diào)制器而造成濕堵機(jī)故障。水產(chǎn)顆粒料的制粒溫度要在90℃以上，目的是蛋白質(zhì)變性及滅菌，蒸汽壓力可以選用4kg/cm2左右。
鍋爐的蒸汽壓力通常為7～8kg/cm2，蒸汽輸送采用高壓輸送，低壓使用，降低輸送損耗。壓力越高、蒸汽含水越少、壓力越低，蒸汽含水越多。
3.1.3 水分 在影響顆粒料品質(zhì)的因素中，調(diào)質(zhì)最重要，而在影響調(diào)質(zhì)的因素中，吸水比吸熱更重要，由此可見，水分在影響顆粒料品質(zhì)的因素中尤為重要。
調(diào)質(zhì)的最佳水分為15%～16.5%，影響調(diào)質(zhì)水分的最大原因是原料的水分。對于大多數(shù)飼料廠每年至少在 6 個月以上的，成品顆粒料水分都達(dá)不到配方師設(shè)計的水分要求，畜禽顆粒飼料水分通常在11%左右，沉水魚料水分更低，甚至在 9% 左右。由此導(dǎo)致物料淀粉糊化不足，飼料含粉增加，嚴(yán)重影響畜禽的飼料轉(zhuǎn)化率，特別是幼齡畜禽的營養(yǎng)利用率。
部分飼料廠采用在混合機(jī)里面加水的辦法來尋求解決方案，但是這部分增加的水分是游離水，同時保水率也很差。譬如在混合機(jī)里面添加1%的水，成品保留率只有0.25%左右，假如我們希望提高1% 的成品顆粒水分，則需要添加約30～40kg水/t飼料，這樣不僅會引發(fā)生產(chǎn)中的制粒堵機(jī)的問題，而且有很大的霉變風(fēng)險。
所以，要想提高調(diào)質(zhì)水分，在混合機(jī)里面加水必須以保證飼料安全為前提。筆者采取液體防霉劑與水混合后添加到混合機(jī)里，來解決調(diào)質(zhì)水分不足的問題 ( 表1)。
3.2 如何解決調(diào)質(zhì)水分問題，做到既防霉又保水
在調(diào)質(zhì)過程中，蒸汽的添加是非常重要的，很多飼料廠生產(chǎn)人員對此的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為達(dá)到較好的調(diào)質(zhì)狀態(tài)，必須添加足夠高質(zhì)量的蒸汽，通到調(diào)質(zhì)器的蒸汽應(yīng)使用調(diào)壓裝置以保持蒸汽壓力的恒定。為了提供高質(zhì)量的蒸汽，汽水分離器、疏水閥、適當(dāng)?shù)墓艿莱叽缍际潜匦璧?，在蒸汽管線靠近調(diào)質(zhì)器的位置，應(yīng)去除蒸汽中的冷凝水，防止過多的水進(jìn)入調(diào)質(zhì)器，避免因此而造成的堵機(jī)或者霉變等問題。
向調(diào)質(zhì)器里面噴水來調(diào)整調(diào)質(zhì)水分是非常錯誤的做法。調(diào)質(zhì)器不是混合機(jī)，添加水分的保留幅度一般不會超過0.5%，并且會嚴(yán)重破壞調(diào)質(zhì)器內(nèi)蒸汽的添加環(huán)境，同時添加水分的不均勻，造成局部水分偏高，生產(chǎn)上容易引起制粒機(jī)堵機(jī)，而在長江以南地區(qū)又極易發(fā)生霉變。
目前，最好的水分優(yōu)化控制系統(tǒng)（設(shè)備）是全自動在線水分控制系統(tǒng)，采用微波技術(shù)實時高頻率掃描混合倉物料水分，根據(jù)物料水分實際值與目標(biāo)值的設(shè)定，自動配置液體防霉劑與水的混合液，并通過霧化定量向混合倉內(nèi)的物料噴涂。該系統(tǒng)可以實時在線，全天候遠(yuǎn)距離監(jiān)測并控制物料水分，能夠執(zhí)行任何水平的調(diào)質(zhì)水分及成品顆粒飼料水分。
而當(dāng)前主流的水分控制系統(tǒng)是稱重型傳感器系統(tǒng)，稱重靜態(tài)精度0.2%，動態(tài)精度0.5%，每批次自動配料并混合添加，根據(jù)原料水分來可以設(shè)置不同配方，能夠?qū)⒊善奉w粒水分穩(wěn)定控制在12.5% 左右。
另外在市場上，有部分企業(yè)會采用流量計控制系統(tǒng)，該類型設(shè)備系統(tǒng)投資較低，精度較差，采用國產(chǎn)流量計的設(shè)備精度通常在2%左右，水分添加誤差大。在每批配料過程中，容易造成液體防霉劑和水出現(xiàn)分層現(xiàn)象。很容易造成霉變事故或?qū)е嘛暳线m口性變差。
液體防霉劑一定要選大品牌。配套的添加設(shè)備及有關(guān)工藝也很重要，用得好，可以提高淀粉糊化度，降低含粉率，改善適口性，提高生產(chǎn)效率，同時，由于粉狀飼料的潤濕和軟化，制粒時耗電量降低；用得不好，反而導(dǎo)致設(shè)備故障、飼料霉變和客訴的增加。
4 環(huán)模和壓輥
環(huán)模對顆粒料品質(zhì)的影響主要是環(huán)模的壓縮比、孔徑、減壓孔直徑及深度、環(huán)模日常保養(yǎng)及環(huán)模壁的光滑程度。要保證顆粒飼料質(zhì)量，對不同品種的飼料要選用不同壓縮比及孔徑的環(huán)模，每次制粒結(jié)束后必須用含油料清洗環(huán)模，避免環(huán)模內(nèi)壁因腐蝕而變得粗糙。環(huán)模入料口內(nèi)凹、環(huán)模內(nèi)壁粗糙、劃痕等因素必然造成顆粒品質(zhì)下降。飼料顆粒表觀質(zhì)量的要求是顆粒長短度、光滑度、含粉率、硬度、耐水性、顏色、水分等。其中，壓縮比是一個極為重要的因素，不同品種顆粒飼料，豬、肉禽、沉水魚、蝦蟹等對壓縮比的要求也不同，譬如教槽乳豬料對硬度敏感，肉禽料對含粉率要求高，水產(chǎn)料對耐水性有特別要求等。應(yīng)根據(jù)具體的料型、客戶的需求以及原料的多樣性來確定壓縮比，有時需要犧牲產(chǎn)量來追求質(zhì)量，必須使用高壓縮比環(huán)模。
壓輥主要有碳化鎢壓輥殼、波紋式壓輥殼、窩眼式壓輥殼等。當(dāng)壓輥殼表面磨損不均勻、磨損嚴(yán)重時會影響顆粒質(zhì)量，同時影響產(chǎn)量。更換環(huán)模時要切記：新模配新輥。
5 冷卻
目前，冷卻器一般都為逆流式冷卻器，相比于臥式冷卻器，需要的空氣量約減少一半，同時可節(jié)約能量。
制粒后的熱顆粒，溫度一般在80℃以上，調(diào)質(zhì)好的熱顆粒水分為15%～17%，而成品顆粒水分在12.5%左右，為幫助自由水的散逸以平衡飼料水分的分布，避免后期由于水分遷移而導(dǎo)致的局部水分過高和飼料霉變，冷卻過程中顆粒溫度應(yīng)降到不超過環(huán)境溫度5℃范圍以內(nèi)。需要根據(jù)不同季節(jié)調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)量及冷卻器料位器高度。其中要注意保證最后冷卻器剩余的顆粒料有足夠的冷卻時間。
6 其他
6.1 保證配方的準(zhǔn)確性，配方傳送必須有反饋機(jī)制。保證配料系統(tǒng)稱量的控制精度。
6.2 小料添加必須有監(jiān)督機(jī)制，可記錄可追蹤，避免忘記添加或者重復(fù)添加。有些時候飼料廠客訴原因找不到，很有可能是小料稱量添加出現(xiàn)的問題。
6.3 正確地選擇更換篩片的型號，保證粉碎粒度滿足料型的需求，其中粉碎粒度直徑不能大于顆粒料直徑的1/3。
7 小結(jié)
隨著飼料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和用戶水平的逐漸提高，作為產(chǎn)品質(zhì)量的重要組成，飼料顆粒品質(zhì)的提高不僅是市場不斷發(fā)展的必然趨勢，也是養(yǎng)殖行業(yè)對飼料工業(yè)提出的迫切要求。圍繞飼料顆粒品質(zhì)的改善措施涵蓋了營養(yǎng)、配方、原料、生產(chǎn)工藝等諸多環(huán)節(jié)，而在實際生產(chǎn)條件下，為塑造良好的顆粒品質(zhì)，需要根據(jù)具體的配方和原料特點(diǎn)，采用針對性的生產(chǎn)工藝和措施，以此確保飼料產(chǎn)品具有始終如一的穩(wěn)定性。
現(xiàn)代飼料工業(yè)的產(chǎn)品演化進(jìn)程，主要體現(xiàn)出產(chǎn)品細(xì)分越來越多、品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)越來越豐富、原料應(yīng)用越來越多元、生產(chǎn)工藝越來越進(jìn)步等特點(diǎn)，作為飼料工業(yè)的從業(yè)者，我們需要不斷更新知識結(jié)構(gòu)，并善于采用有價值創(chuàng)新的技術(shù)和手段，來更好地實現(xiàn)飼料工業(yè)的精細(xì)化作業(yè)。
