不同草粉添加比例對(duì)顆粒飼料加工質(zhì)量的影響

■李佳麗 郭亞文 楊 通 程秀花 陸玉潔 楊宏波

（揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225009）

隨著飼料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，牧草作為一種優(yōu)質(zhì)的飼料資源，不僅在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中得到廣泛應(yīng)用，而且在畜禽養(yǎng)殖中也受到廣泛關(guān)注[1]，這在一定程度上緩解了人畜爭(zhēng)糧的矛盾[2]。然而，牧草纖維含量高，體積蓬松，與谷物原料物理性質(zhì)有很大不同，使得草粉制粒難度增大。由于草粉特殊的物理特性，制粒加工參數(shù)與谷物原料不盡相同，即谷物原料制粒工藝參數(shù)不一定適用于草顆粒的生產(chǎn)，因此，探討草粉制粒工藝參數(shù)十分必要。本文通過(guò)研究不同草粉添加比例制得的硬顆粒飼料的容重、硬度、含粉率和粉化率，旨在為探索草粉顆粒化適宜加工參數(shù)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用原料為犢牛全價(jià)日糧，主要成分包括玉米、豆粕、DDGS、麩皮、苜蓿、小黑麥、食鹽、碳酸氫鈣、碳酸鈣、小蘇打、蛋氨酸和預(yù)混料。設(shè)3個(gè)不同精粗比水平，分別為A組70∶30，B組為65∶35，C組為60∶40。各主原料采用FSP60型錘片式粉碎系統(tǒng)，經(jīng)孔徑為1 mm的篩孔粉碎后待用。預(yù)混料外購(gòu)。

1.2 工藝流程及設(shè)備

試驗(yàn)用20型顆粒飼料機(jī)組主要用于畜禽全價(jià)顆粒飼料的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.1 t/h，顆粒粒徑范圍為φ2～φ8 mm。整個(gè)生產(chǎn)流程由粉碎、人工配料、混合、制粒、冷卻、顆粒破碎、分級(jí)等7個(gè)工序組成，見(jiàn)圖1（機(jī)組由揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物學(xué)院提供）。

圖1 顆粒飼料加工工藝流程

試驗(yàn)采用環(huán)模制粒機(jī)，環(huán)?？讖溅?5 mm，壓縮比為1∶6，變頻調(diào)速喂料，蒸汽一級(jí)調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)溫度控制在(45±2)℃。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

按3個(gè)不同精粗比水平的配方制成顆粒料后，分別測(cè)定其硬度、容重、含粉率和粉化率。

1.4 試驗(yàn)儀器

試驗(yàn)用主要儀器有：ST120B飼料硬度計(jì)、ST128電子容重器、ST136飼料粉化儀，均為濟(jì)南盛泰儀器有限公司生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)篩、感量為0.001 g的1 000 g天平、游標(biāo)卡尺、鑷子、刷子等。

1.5 測(cè)定方法

1.5.1 硬度的測(cè)定

①樣品的制備

從每批顆粒飼料中挑出有代表性的樣品約30 g，用四分法從各部分選取長(zhǎng)度6～7 mm之間（以顆粒兩頭最凹處計(jì)算）的顆粒20粒。

②試驗(yàn)步驟

啟動(dòng)硬度計(jì)，用鑷子將顆粒橫放到載物臺(tái)上，使施力方向沿顆粒的徑向，壓頭自動(dòng)進(jìn)給，當(dāng)顆粒破碎后讀取壓力數(shù)值（X1）。清掃載物臺(tái)上碎屑，開(kāi)始下一樣品的測(cè)定，直到全部測(cè)定完畢。

③計(jì)算方法

按照式（1）統(tǒng)計(jì)顆粒硬度值，取各次測(cè)量的平均值作為該批顆粒的硬度值。

X1、X2、…… X20——各單粒樣品的硬度(kg)。

1.5.2 容重的測(cè)定

按照ST128電子容重器（濟(jì)南盛泰儀器有限公司）說(shuō)明書(shū)操作。

1.5.3 粉化率的測(cè)定

①測(cè)定步驟

顆粒冷卻1 h后測(cè)定，從各批顆粒飼料中取出有代表性的實(shí)驗(yàn)室樣品1.5 kg左右。將實(shí)驗(yàn)室樣品（試樣）用規(guī)定篩號(hào)的金屬篩分3次用振篩機(jī)預(yù)篩1 min，將篩下物稱重。計(jì)算3次篩下物總重占試樣總重的百分?jǐn)?shù)，即為含粉率，然后將篩上物用四分法稱取2份試料，每份500 g。將稱好的2份試樣分別裝入粉化儀的回轉(zhuǎn)箱，蓋緊箱蓋，開(kāi)動(dòng)機(jī)器，使箱體回轉(zhuǎn)10 min（500 r/min），停止后取出試樣，用規(guī)定篩格在振篩機(jī)上篩理1 min，稱取篩上物質(zhì)量，計(jì)算2份試樣測(cè)定結(jié)果的平均值。

②結(jié)果計(jì)算

含粉率（w1）與粉化率（w2）的計(jì)算。

式中：w1——試樣的含粉率；m1——預(yù)篩后篩下物總質(zhì)量(g)；m2——預(yù)篩試樣總質(zhì)量(g)。

式中：w2——試樣的粉化率；m3——回轉(zhuǎn)后篩下物的質(zhì)量(g)。

2 結(jié)果與分析

2.1 草粉添加比例對(duì)顆粒硬度的影響

對(duì)3種不同精粗比配方壓制的硬顆粒飼料的硬度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖1可以看出：精粗比為70∶30（A組），顆粒硬度平均值為13.41 kg；當(dāng)精粗比降低到65∶35（B組），顆粒硬度也相應(yīng)降低，為11.03 kg；當(dāng)配方中草粉用量增加到40%（C組）時(shí)，顆粒硬度相應(yīng)降低到了8.71 kg，較A組下降約3.64 kg，比B組下降2.32 kg。草粉添加比例越大，顆粒飼料的硬度越低。經(jīng)多重比較可以知道（見(jiàn)表1）：A組與B組之間差異不顯著（P＞0.05），但均顯著高于C組（P＜0.05）。表明：隨著草粉比例的增加，顆粒飼料的硬度顯著降低，即在相同的加工參數(shù)下，精粗比對(duì)顆粒飼料的硬度有顯著影響（P＜0.05）。

圖1 顆粒飼料硬度隨草粉添加比例的變化

表1 草粉添加比例對(duì)顆粒硬度、容重和粉化率的影響

2.2 草粉添加比例對(duì)顆粒容重的影響

圖2所示為不同草粉添加比例壓制的顆粒飼料的容重變化情況。配方中草粉添加比例為30%(A組)時(shí)容重最大，為888.55 g/l；隨著草粉添加比例增加到35%（B組），顆粒料容重隨之降低到了876.95 g/l，降低了1.31%；草粉添加比例增大到40%（C組）時(shí)，顆粒料容重為732.20 g/l，較A組降低了約17.60%。經(jīng)多重分析可知：B組和C組差異顯著（P＜0.05），A組與B組差異不顯著（P＞0.05），但均顯著高于 C組（P＜0.05）。因此，隨著飼料中精粗比的下降，所壓制的硬顆粒飼料的容重也下降，且草粉添加比例對(duì)顆粒飼料的容重有顯著影響。

2.3 草粉添加比例對(duì)顆粒含粉率和粉化率的影響

顆粒飼料中的含粉率和粉化率是評(píng)定顆粒飼料加工質(zhì)量的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)所測(cè)顆粒飼料的粉化率和含粉率見(jiàn)圖3。由圖3可以看出：3個(gè)精粗比對(duì)應(yīng)的顆粒飼料的粉化率分別為4.96%（A組）、1.81%（B組）和1.71%（C組），相應(yīng)含粉率為0.47%、0.24%和0.13%，均低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。對(duì)粉化率做多重比較，結(jié)果顯示（表1）：A組顯著高于B組和C組（P＜0.05），B組和C組之間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。即隨著飼料中草粉添加比例由30%增加到35%時(shí)，制粒后的顆粒飼料粉化率顯著降低，繼續(xù)加大草粉比例到40%時(shí)，顆粒粉化率無(wú)顯著變化?？梢?jiàn)，精料中添加草粉有助于改善顆粒飼料的加工質(zhì)量。因此，在滿足動(dòng)物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和飼料粉化率要求的前提下，為提高飼草的高效利用，可適當(dāng)增加其在精料中的添加比例。

圖3 顆粒飼料粉化率和含粉率隨草粉添加比例的變化

3 討論

對(duì)3種不同精粗比的飼料壓制顆粒，不同配方之間的硬度、容重和粉化率均差異顯著（P＜0.05），且隨著草粉添加比例的增加，顆粒飼料的硬度、容重、粉化率和含粉率均降低。已有研究表明：顆粒硬度增大則粉化率降低[3]，本試驗(yàn)結(jié)果與已有研究結(jié)果有所不同。分析其主要原因，在加工參數(shù)相同的條件下，物料的組成和理化特性是影響顆粒飼料加工質(zhì)量的主要因素。本試驗(yàn)用3個(gè)配方中淀粉含量逐漸減少，纖維含量則逐漸增加，淀粉含量高，即谷物含量越高，顆粒硬度較大；纖維素具有聚合作用，適量添加纖維素物料可增加顆粒飼料硬度，但配方中纖維素含量過(guò)多時(shí)，物料不易擠壓成形，因此容易造成顆粒的硬度不增反降。以谷物為主的原料壓制顆粒飼料時(shí)，淀粉含量比例越高，顆粒的耐久性指數(shù)越好，即粉化率越低[4]。本試驗(yàn)中隨著顆粒硬度的增大，粉化率也增大，主要原因是纖維在調(diào)質(zhì)過(guò)程中吸熱吸水軟化，增大了其粘著力和支撐作用，從而降低了顆粒的粉化率和含粉率。

4 結(jié)論

在一定范圍內(nèi)適當(dāng)增大草粉添加比例，可顯著降低顆粒飼料的硬度、容重、含粉率和粉化率，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)草粉用量調(diào)整制粒工藝參數(shù)，以提高飼料產(chǎn)品的質(zhì)量。