畜禽多維結(jié)塊成因及防控措施

黨曉鵬

（陜西金冠牧業(yè)有限公司西安710018）

畜禽多維結(jié)塊成因及防控措施

黨曉鵬

（陜西金冠牧業(yè)有限公司西安710018）

多維結(jié)塊形成的因素較多，主要包括單體原料的穩(wěn)定性、載體的含水量、配方工藝、生產(chǎn)車間及庫房貯存環(huán)境的溫度、濕度、產(chǎn)品包裝質(zhì)量及碼垛高度、庫存時(shí)間等。有效的防控措施包括選用穩(wěn)定性好的單體劑型，通過烘干工藝降低載體水分，優(yōu)化產(chǎn)品配方和加工工藝，控制生產(chǎn)車間和成品庫環(huán)境，提高產(chǎn)品包裝質(zhì)量，控制產(chǎn)品碼垛高度、縮短庫存時(shí)間等。

飼料加工；多維；結(jié)塊；防控措施

0 引言

多維，又稱復(fù)合維生素、維生素預(yù)混合飼料，是指兩種或兩種以上維生素與載體和（或）稀釋劑按一定比例配制的均勻混合物。其中維生素含量應(yīng)當(dāng)滿足其適用動(dòng)物特定生理階段的維生素需求，在配合飼料、精料補(bǔ)充料或動(dòng)物飲用水中的添加量不低于0.01%且不高于10%。多維結(jié)塊則是指由于維生素單體的晶體或粉末自身因素(包括物理性質(zhì)、化學(xué)組成、粒度分布及晶體的幾何形狀)與外界因素(溫度、濕度、壓力和雜質(zhì)等)的影響，使部分維生素單體晶粒表面溶解并發(fā)生重結(jié)晶，從而在晶粒之間的相互接觸點(diǎn)上形成晶橋，使晶粒粘接在一起，逐漸形成較大的堅(jiān)硬團(tuán)塊。多維產(chǎn)品結(jié)塊現(xiàn)象在飼料加工和養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中時(shí)有發(fā)生，本文旨在分析和探討多維結(jié)塊形成的原因，并提出相應(yīng)有效的防控措施。

1 畜禽多維結(jié)塊形成的因素

畜禽多維結(jié)塊形成的因素較多，主要包括維生素單體原料的穩(wěn)定性，載體的含水量、配方工藝、生產(chǎn)車間及儲(chǔ)存庫房環(huán)境的溫度、濕度、包裝質(zhì)量及碼垛高度、庫存時(shí)間等。

1.1 維生素單體原料的穩(wěn)定性

不同維生素單體間穩(wěn)定性差異較大，其中維生素K3、維生素B1、維生素B6、煙酰胺、泛酸鈣等單體穩(wěn)定性較差，在加工貯存過程中應(yīng)特別注意隔離防潮。其次，同一種維生素單體不同劑型之間穩(wěn)定性也有差異，例如脂溶性維生素K3有亞硫酸氫鈉甲萘醌（MSB）、亞硫酸氫煙酰胺甲萘醌（MNB）和二甲嘧啶醇亞硫酸甲萘醌（MPB）等不同商品劑型，其中MNB最穩(wěn)定，MPB次之，MSB穩(wěn)定性最差。

1.2 載體的含水量

載體的含水量在多維結(jié)塊過程中起著重要作用。因此，在任何情況下，降低多維載體的水分含量，特別是有機(jī)載體，如玉米粉、玉米蛋白粉、脫脂米糠等，是防控多維結(jié)塊的重要途徑。載體中的水分，一方面會(huì)使吸濕性強(qiáng)的單體微?；蚍勰┱澈希a(chǎn)生晶橋，另一方面也會(huì)導(dǎo)致單體結(jié)晶顆粒軟化，在外界壓力作用下變形，使顆粒間接觸面積增大，加大了顆粒間結(jié)合的幾率和強(qiáng)度。載體的水分含量越低（一般應(yīng)小于7%），則結(jié)塊的可能性就越??；載體的水分含量越高，多維產(chǎn)品結(jié)塊就會(huì)更快、更嚴(yán)重。

1.3 配方工藝

在設(shè)計(jì)幼齡畜禽和種畜禽這類單體含量相對(duì)較高的多維配方時(shí)，一定要保證足夠的載體數(shù)量。載體的用量應(yīng)大于各單體維生素用量，最少也不應(yīng)低于總量的40%。載體用量過少，不能有效稀釋隔離各種單體原料，加大了具有不同化學(xué)性質(zhì)的單體之間密切接觸和發(fā)生反應(yīng)的機(jī)會(huì)。對(duì)于吸濕性強(qiáng)的幾種單體，如煙酰胺、泛酸鈣等，如用量偏高，可采用增大多維在配合飼料中添加量的方法降低多維配方中的單體濃度。生產(chǎn)投料過程中，易吸濕，易發(fā)生酸堿中和反應(yīng)的單體，應(yīng)該事先用載體做前處理或在投料過程中用載體或其它穩(wěn)定性好的單體原料間隔分開，減少或避免它們與空氣以及相互之間發(fā)生大面積直接接觸的幾率。

1.4 生產(chǎn)加工及儲(chǔ)存環(huán)境

1.4.1 環(huán)境溫度

在加工貯存過程中，若溫度變化過大，會(huì)引起維生素單體溶解結(jié)晶過程重復(fù)發(fā)生，促使晶橋生成速度結(jié)塊。因此，在加工貯存過程中，應(yīng)盡量減少溫度的變化，并保持良好的通風(fēng)。庫房貯存過程中，若環(huán)境溫度波動(dòng)過大，空氣中有一定水分存在的情況下，會(huì)引起單體晶體的溶解，致使重結(jié)晶現(xiàn)象不斷發(fā)生，導(dǎo)致晶橋生成。如果貯存的環(huán)境溫度過高，維生素單體的臨界相對(duì)濕度會(huì)降低，其吸濕性將增強(qiáng)，導(dǎo)致結(jié)塊更容易發(fā)生。1.4.2環(huán)境濕度

加工貯存環(huán)境空氣中的水分是畜禽多維產(chǎn)品結(jié)塊最主要、最直接的原因。環(huán)境濕度大小對(duì)結(jié)塊影響很大。環(huán)境濕度較大時(shí)，維生素晶體會(huì)快速吸收空氣中的游離水分，在晶體表面發(fā)生溶解并重結(jié)晶，從而發(fā)生結(jié)塊。一般南方地區(qū)濕度較高，北方地區(qū)在秋季多雨季節(jié)濕度也相對(duì)較大，都易造成產(chǎn)品吸潮結(jié)塊。

1.5 包裝質(zhì)量

產(chǎn)品的包裝袋要結(jié)實(shí)耐用，抗撕裂，嚴(yán)格避光，封口緊密嚴(yán)實(shí)，不透空氣。有條件最好真空包裝。

1.6 碼垛高度

貯存期間多維產(chǎn)品堆積受壓，就會(huì)增大晶體顆粒形變的可能性和顆粒接觸面積，使晶體交聯(lián)的可能性加大，從而增加結(jié)塊的可能性。

1.7 庫存時(shí)間

貯存時(shí)間愈長，維生素單體重結(jié)晶一溶解過程進(jìn)行的次數(shù)愈多，晶體產(chǎn)生的形變愈大，結(jié)塊的趨勢(shì)越明顯。因此，要盡量縮短多維產(chǎn)品的庫房貯存時(shí)間，加快周轉(zhuǎn)。

2 畜禽多維結(jié)塊的形成機(jī)理

關(guān)于畜禽多維結(jié)塊的形成機(jī)理,目前公認(rèn)的主要是晶橋理論和毛細(xì)管吸附理論。

2.1 晶橋理論

晶橋理論認(rèn)為，由于維生素單體多為化工合成的晶體或結(jié)晶性粉末，受其自身因素如化學(xué)組成、粒徑大小、粒度分布和晶體的幾何形狀以及外界因素(濕度、溫度、壓力和雜質(zhì)等)的影響，使維生素晶體表面溶解并發(fā)生重結(jié)晶，從而在晶粒之間的相互接觸點(diǎn)上形成晶橋，使晶粒粘接在一起，逐漸形成較大的團(tuán)塊。維生素顆粒吸收空氣中的水分，或維生素顆粒內(nèi)部的水分?jǐn)U散到表面，就會(huì)在顆粒表面形成溶液膜，這種溶液的濃度取決于溫度。溫度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致溶解和結(jié)晶過程交替發(fā)生。有些成分的溶解度隨溫度的升高而增大，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，顆粒間的溶液膜將變成過飽和溶液而析出晶體?；蛘弋?dāng)顆粒吸收的水分被蒸發(fā)或被其它干顆粒吸收時(shí)，這種溶液膜也會(huì)變成飽和溶液而有新的晶體產(chǎn)生。隨著時(shí)間的推移這些晶體之間彼此結(jié)合形成晶橋，將顆粒黏合在一起，聚集形成大的團(tuán)塊。團(tuán)塊的強(qiáng)度取決于新生成的晶體形狀、厚度和強(qiáng)度等。

2.2 毛細(xì)管吸附理論

此理論認(rèn)為由于維生素單體細(xì)小的晶粒之間存在有毛細(xì)管吸附力,使毛細(xì)管彎月面上的飽和蒸汽壓低于外部的飽和蒸汽壓,這就使得水蒸汽在晶粒間的擴(kuò)散成為可能。畜禽復(fù)合維生素中個(gè)別維生素單體具有很強(qiáng)的吸濕性，如泛酸鈣、煙酰胺等，當(dāng)其臨界相對(duì)濕度低于空氣濕度時(shí)，就會(huì)從空氣中吸收水分，在顆粒表面形成飽和的溶液膜。由于表面張力作用在相接觸的顆粒間形成凹液面，使得溶液中的離子向顆粒接觸處移動(dòng)，導(dǎo)致相鄰顆粒間形成交聯(lián)和黏結(jié)成團(tuán)塊。而當(dāng)十幾種不同的維生素單體原料混合后，混合物的臨界吸濕點(diǎn)與單體物質(zhì)相比會(huì)顯著降低，變得更易吸濕。若顆粒大小不均、細(xì)粉末過多，其抗壓強(qiáng)度、耐磨性、抗沖擊強(qiáng)度也比較差，顆粒脆弱易散，在加工貯運(yùn)中易受壓變形粉化。這些細(xì)粉填滿了顆粒之間的空隙后，顆粒間接觸點(diǎn)與接觸面積成倍增加，就更易造成產(chǎn)品結(jié)塊[1]。

3 防止畜禽多維結(jié)塊的措施

防止畜禽多維結(jié)塊的措施包括：選擇穩(wěn)定的單體劑型，降低載體水分，優(yōu)化配方工藝，控制加工儲(chǔ)存環(huán)境，提高產(chǎn)品包裝質(zhì)量，避免長期堆放擠壓等。

3.1 選擇穩(wěn)定的單體劑型

各種維生素單體原料都有不同的劑型，采購時(shí)應(yīng)選用其中穩(wěn)定性好的商品劑型。單就穩(wěn)定性而言，維生素A棕櫚酸酯＞維生素A醋酸酯，亞硫酸氫煙酰胺甲萘醌（MNB）＞二甲嘧啶醇亞硫酸甲萘醌（MPB）＞亞硫酸氫鈉甲萘醌（MSB）,硝酸硫胺素穩(wěn)定性＞鹽酸硫胺素,80%顆粒型維生素B2＞98%粉末型維生素B2，煙酸＞煙酰胺，泛酸鈣＞泛酸鈉＞泛酸，維生素C磷酸酯＞包膜維生素C＞普通維生素C。

3.2 降低載體水分

畜禽多維產(chǎn)品中的十幾種維生素單體均為化學(xué)性質(zhì)不同的活性物質(zhì)，載體的水分含量直接影響活性組分的穩(wěn)定性，因?yàn)樗械幕瘜W(xué)反應(yīng)均以水為介質(zhì)。無機(jī)載體水分較低，一般控制在3%以下，有機(jī)載體則相對(duì)較高，一般控制在在7%以下[2]。若水分過大，極易使產(chǎn)品吸濕、結(jié)塊，且活性物質(zhì)在有水作為介質(zhì)的條件下，其化學(xué)反應(yīng)速度大大加快，生產(chǎn)加工過程中極易結(jié)塊。對(duì)含水量較高的載體必須預(yù)先進(jìn)行烘干處理，以確保生產(chǎn)加工及運(yùn)輸儲(chǔ)存過程中畜禽復(fù)合維生素產(chǎn)品不發(fā)生吸潮結(jié)塊現(xiàn)象。有機(jī)載體的水分容易超標(biāo)且烘干較為困難，一般糧食及農(nóng)副產(chǎn)品初始水分多在12%～14%之間，但用作畜禽多維的載體時(shí)需達(dá)到7%以下。目前烘干的方式主要有熱風(fēng)循環(huán)烘干和微波加熱烘干兩種方式[3]。由于有機(jī)載體如脫脂米糠、玉米粉、次粉等，粒徑尺寸小，粉塵含量高，烘烤時(shí)一定要采用低溫烘干工藝，否則極易引起焦化、碳化現(xiàn)象，甚至造成物料燃燒、粉塵暴炸等事故，應(yīng)引起高度重視。

3.3 優(yōu)化配方工藝

多維配方中單體濃度要適中，不能過高，必須保證基本的載體用量。載體用量一般應(yīng)大于50%，最低不能少于40%，否則便不能起到承載稀釋隔離維生素單體的作用。單體含量高的多維產(chǎn)品可適量添加抗結(jié)塊劑二氧化硅和硅鋁酸鈉，并提高抗氧化劑用量。

3.4 控制環(huán)境溫濕度

生產(chǎn)加工車間及原料庫、成品庫，應(yīng)有空調(diào)、除濕機(jī)等環(huán)境溫濕度控制設(shè)備，嚴(yán)格保持空間溫濕度在適宜的范圍內(nèi)。包裝溫度對(duì)結(jié)塊影響也特別顯著，如果包裝時(shí)物料溫度過高，晶體冷卻后溶解的部分會(huì)發(fā)生重結(jié)晶形成鹽橋，造成結(jié)塊。因此多維產(chǎn)品混合好后在進(jìn)行包裝之前，最好先將成品充分冷卻，使其溫度接近環(huán)境溫度后，再打包封口裝箱。

3.5 提高產(chǎn)品包裝質(zhì)量

產(chǎn)品包裝袋應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料，結(jié)實(shí)耐用，避光密封。真空包裝封口嚴(yán)實(shí)，不漏氣脹袋。

3.6 避免長時(shí)間堆放擠壓

畜禽多維產(chǎn)品不宜長期堆放。特別是高層碼垛堆放時(shí)，底層產(chǎn)品長期受擠壓極易結(jié)塊，最好采用貨架分層貯存，降低產(chǎn)品的堆積高度，減小貯存期間產(chǎn)品承受的壓力，從而減小結(jié)塊的可能性。采購數(shù)量適宜，加快庫存周轉(zhuǎn)。

[1]詹世平，左秀錦，陳理.粉體產(chǎn)品的結(jié)塊與預(yù)防[J].中國粉體技術(shù)，2002（8）：181—183.

[2]黨曉鵬.畜禽多維載體性能影響因素與評(píng)價(jià)[J].飼料博覽，2013（6）:13—16.

[3]黨曉鵬，畜禽多維載體的微波干燥工藝[J].湖南飼料，2013（4）：26—27.

S816.9

A

1008-6137（2017）03-0007-03

黨曉鵬，男，一九六六年五月出生，陜西富平人。一九八九年畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)，農(nóng)學(xué)碩士。高級(jí)獸醫(yī)師職稱，曾獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)四項(xiàng)，發(fā)表科技論文四十余篇，參編專著三部?，F(xiàn)任陜西金冠牧業(yè)有限公司技術(shù)總監(jiān)，陜西省納米維生素工程研究中心副主任，西安市納米維生素工程實(shí)驗(yàn)室主任。主要從事畜禽復(fù)合維生素、復(fù)合預(yù)混料及動(dòng)物保健產(chǎn)品的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)工作。

2017-04-07