任海輪,杜海濤,徐治國,張志強(qiáng),吳 甜(新民金泰揚(yáng)翔農(nóng)牧有限責(zé)任公司 110000)
原料粉碎是飼料加工的第一步, 也是必不可少的工藝,在整體飼料加工流程中占到50%~60%,粉碎即通過不同規(guī)格的粉碎機(jī)篩片將顆粒較大的飼料原料粉碎成顆粒較小的原料, 從而改變了飼料的物理形態(tài),以便于后續(xù)過程的加工;同時(shí)粉碎后的飼料原料,其表面積增大,當(dāng)豬采食時(shí),增加了飼料與消化酶的接觸幾率,從而使飼料的消化利用率更高,為提高動(dòng)物生長性能奠定基礎(chǔ)[1]。
大部分的飼料原料中所含的生淀粉不易被動(dòng)物所消化吸收,且其粘合力較差,不利于后續(xù)制粒,但是淀粉糊化后更容易被消化吸收,而飼料原料中淀粉分子一般都被蛋白質(zhì)、脂肪等所包裹, 使淀粉糊化增加一定難度。 經(jīng)過粉碎后的原料外皮被破壞,顆粒變小,淀粉糊化變的容易,粉碎粒度越小,表面積越大,糊化度就越高,但粉碎粒度并不是越小越好,粒度太小可能導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)不能被完全消化利用,粉碎粒度過大,也會(huì)降低飼料營養(yǎng)成分的穩(wěn)定性,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,粉碎顆粒的大小與生產(chǎn)的能耗成正比, 因此在綜合考慮效益比的前提下,原料粉碎處理根據(jù)飼料品種及特性選擇一定的尺寸范圍, 不同飼料廠會(huì)根據(jù)自己的飼喂對(duì)象的及實(shí)際生產(chǎn)情況制定不同的粉碎驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[2]。 適宜的粉碎粒度不僅可以提高飼料營養(yǎng)品質(zhì), 同時(shí)提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率,而且有利于縮短飼料的混合、調(diào)質(zhì)、制粒及膨化時(shí)間,保證飼料的顆粒均勻度。 同時(shí)原料粉碎以后由于飼料顆粒變小,食糜流動(dòng)性得以改善,從而提高消化酶對(duì)食糜的消化,進(jìn)而提高飼料的消化率[3]。
配料時(shí),所有原料粉碎完成之后,全部投入待配料倉,之后技術(shù)人員按照配方標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置技術(shù)參數(shù), 分別將所需的原料投入到投料稱中, 待所有原料到達(dá)設(shè)定值之后, 統(tǒng)一投入待混合倉中,進(jìn)行混勻,同時(shí)邊混勻邊添加水和油脂。 在配料混合階段,配料稱的誤差及變異系數(shù)均有要求,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn),需在規(guī)定誤差范圍之內(nèi)。 生產(chǎn)人員需定期校準(zhǔn)投料設(shè)備、投料稱等,降低因設(shè)備所造成的的誤差, 同時(shí)投料過程中也要經(jīng)常檢查投料是否準(zhǔn)確或完全,稱內(nèi)是否有頂稱現(xiàn)象等,確保配料準(zhǔn)確。
膨化即在膨化機(jī)的高溫?cái)D壓腔內(nèi),通過連續(xù)的攪拌、加熱、擠壓出模孔后,被細(xì)化成一種疏松多孔的飼料,期間也會(huì)伴隨淀粉糊化、酶和微生物的失活、蛋白質(zhì)變性等物理或化學(xué)變化,不僅能增加飼料的水分含量,同時(shí)也能提高飼料的適口性,增加了飼料的利用率[4]。 例如在生產(chǎn)仔豬飼料時(shí),所需的玉米、大豆等需要先進(jìn)行膨化處理, 譚千容的研究表明, 大豆中含有大量的脲酶、胰蛋白酶抑制因子和血球凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子,導(dǎo)致其中的營養(yǎng)成分不易被仔豬吸收,而大豆經(jīng)過膨化處理,破壞了抗?fàn)I養(yǎng)分子,提高了仔豬對(duì)其營養(yǎng)的吸收利用[5]。 膨化是飼料加工過程中十分重要的技術(shù)手段,一般分為兩種加工方式:干膨化法和濕膨化法,而目前一般是以擠出膨化為主。
3.2.1 調(diào)質(zhì)
飼料的調(diào)質(zhì)是顆粒飼料制粒工藝前的一道工序, 也是影響飼料營養(yǎng)品質(zhì)的重要因素之一,因調(diào)質(zhì)是通過加入飽和水蒸汽,在濕熱和壓力的作用下對(duì)混合后的飼料進(jìn)行處理, 通過蒸汽對(duì)物料的浸潤,有利于后續(xù)制粒,提高飼料顆粒的加工質(zhì)量。
在調(diào)質(zhì)過程中,由于溫度較高,通常會(huì)發(fā)生淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性等一系列化學(xué)反應(yīng),因此,溫度的掌握對(duì)飼料品質(zhì)十分關(guān)鍵,如果溫度過高將會(huì)殺死飼料中益生菌等熱敏物質(zhì),以及使維生素等營養(yǎng)物質(zhì)變性;如果溫度過低,又會(huì)導(dǎo)致顆粒飼料中的細(xì)菌物質(zhì)將會(huì)滅菌不徹底,從而導(dǎo)致顆粒飼料生產(chǎn)的質(zhì)量不合格,因此調(diào)質(zhì)質(zhì)量十分關(guān)鍵[6]。 調(diào)質(zhì)的蒸汽質(zhì)量、調(diào)質(zhì)溫度、時(shí)間均會(huì)影響調(diào)質(zhì)質(zhì)量。
3.2.1.1 蒸汽質(zhì)量:調(diào)質(zhì)時(shí)會(huì)伴隨加入蒸汽,一般加干飽和蒸汽,且所提供的蒸汽應(yīng)保持穩(wěn)定壓力。 加入蒸汽的量也要適中,蒸汽量過多會(huì)導(dǎo)致物料糊化程度較高,物料過于松軟,易堵塞??祝徽羝坎蛔銜?huì)使物料糊化度不足,飼料最終難于成形,因此,一般按物料的5%來計(jì)算所需的蒸汽量(包括糖蜜或油脂加熱所用的蒸汽),同時(shí)也與調(diào)質(zhì)溫度有關(guān)。
3.2.1.2 調(diào)質(zhì)溫度: 物料調(diào)質(zhì)溫度的高低與淀粉糊化和蛋白質(zhì)的變性程度有直接關(guān)系,因此,調(diào)質(zhì)溫度對(duì)飼料中營養(yǎng)成分的消化利用有所影響。 通常情況下,淀粉的糊化度與調(diào)質(zhì)溫度呈正比,溫度越高,糊化度越高,但溫度過高易發(fā)生美拉德反應(yīng),導(dǎo)致酶制劑及維生素的失活, 且維生素在飼料加工過程中也損失較為嚴(yán)重,如調(diào)質(zhì)溫度、蒸汽壓力、制粒溫度及制粒壓力對(duì)維生素的活性都有明顯影響。
同時(shí),飼料在高溫、濕熱的條件下處理,對(duì)不飽和脂肪酸的穩(wěn)定性也有一定的影響,隨著調(diào)質(zhì)溫度升高,飼料中不飽和脂肪酸發(fā)生氧化分解,不飽和脂肪酸含量降低。 李鳳梅等研究表明,在仔豬日糧中添加多不飽和脂肪酸可以略微提高斷奶仔豬的生長發(fā)育水平,降低料肉比,提高機(jī)體免疫力,減少疾病的發(fā)生[7]。一般飼料廠的調(diào)質(zhì)溫度保持在65℃~90℃,具體溫度根據(jù)不同飼料品種特性而定。
但目前,北方飼料廠遇到的普遍問題是,冬季溫度較低,通常是零下,造成水蒸汽飽和度不夠,導(dǎo)致達(dá)不到設(shè)定調(diào)質(zhì)溫度,因此會(huì)造成飼料中水分較高, 而水分會(huì)影響飼料成品中其他營養(yǎng)成分,造成最后飼料成品中某些營養(yǎng)指標(biāo)不合格,因此,北方飼料廠尤其在冬季,如果飼料成品不合格率增加,在排查掉機(jī)械故障(稱不準(zhǔn)、漏料等)等情況后,需考慮是否為調(diào)質(zhì)溫度的影響。
3.2.1.3 調(diào)質(zhì)時(shí)間:在一定的時(shí)間范圍內(nèi),調(diào)質(zhì)時(shí)間越長,物料熟化度越好,淀粉糊化度越高,制粒效果好,成品質(zhì)量也就越高。 因此,調(diào)質(zhì)時(shí)間是影響顆粒質(zhì)量的主要因素,一般調(diào)質(zhì)時(shí)間在3~15 分鐘左右,具體時(shí)間根據(jù)調(diào)質(zhì)溫度而定,溫度越高,時(shí)間越少。
3.2.2 制粒冷卻
飼料調(diào)質(zhì)完成之后,隨即進(jìn)入制粒階段,制粒過程是將調(diào)質(zhì)后的粉料強(qiáng)制通過環(huán)模擠壓制成顆粒飼料的過程。 飼料品種不同,環(huán)模規(guī)格要求不同,實(shí)際生產(chǎn)根據(jù)要求更換不同環(huán)模,制粒之后進(jìn)入冷卻塔冷卻即可。
在制粒過程中,環(huán)模規(guī)格和制粒溫度至關(guān)重要,環(huán)模長徑比直接影響飼料營養(yǎng)品質(zhì)及消化率,唐彥杰研究表明,選用較小的環(huán)模長徑比可以較大程度提高玉米淀粉糊化度, 增加了飼料的適口性以及提高其生產(chǎn)效益[8]。 制粒溫度是提高飼料營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)鍵因素,在制粒機(jī)的摩擦擠壓作用下,使得飼料的溫度升高,導(dǎo)致飼料淀粉糊化度進(jìn)一步提高, 蛋白質(zhì)變性及脂肪酸充分氧化分解。 同時(shí),制粒也會(huì)影響粗脂肪的消化率,擠壓摩擦作用破壞了飼料中脂肪細(xì)胞壁,釋放營養(yǎng)物質(zhì),提高脂肪吸收率[9]。
熟化并不是飼料加工中的必要流程, 一些飼料蛋白含量較高在20%以上,例如仔豬教槽料,所需乳制品含量較多,當(dāng)按照常規(guī)流程,將所有配料混合調(diào)質(zhì)時(shí),如果調(diào)質(zhì)溫度過高,或者時(shí)間過長,會(huì)導(dǎo)致飼料粘度增加,互相粘連而無法成形,嚴(yán)重影響生產(chǎn)及飼料品質(zhì),因此為了保證成品品質(zhì),一般會(huì)選擇先將所需大料(玉米、豆粕等)進(jìn)行熟化,即首先將大料調(diào)質(zhì)成顆粒之后,再與其他小料混合生產(chǎn)制粒。
熟化不僅針對(duì)于飼料蛋白含量較高的品種,冬季,北方飼料廠如果因?yàn)檫_(dá)不到調(diào)質(zhì)溫度而造成成品水分含量較高, 均選擇先進(jìn)行熟化,經(jīng)過二次制粒后,會(huì)適當(dāng)降低水分,減少水分對(duì)其他營養(yǎng)成分的影響。
飼料冷卻塔冷卻之后,經(jīng)過分級(jí)篩,篩去碎粒、粉料及大塊的雜質(zhì),即為成品,不同飼料品種,對(duì)飼料硬度、水分等要求不同,每生產(chǎn)一批的成品都需要抽檢各營養(yǎng)指標(biāo)如水分、蛋白、纖維、灰分、粗脂肪含量是否符合標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也要檢測成品的物理特性如硬度、粉率、水溶性、顏色、質(zhì)地等,符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)之后,方可按照袋裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包即可。
隨著近年來國家對(duì)于養(yǎng)殖業(yè)的大力支持, 我國飼料行業(yè)管理法規(guī)體系也在逐步完善規(guī)范。2018 年8 月3 日,非洲豬瘟首次在沈陽暴發(fā),生豬養(yǎng)殖損失慘重,生豬養(yǎng)殖關(guān)系民生大計(jì),飼料行業(yè)的發(fā)展是生豬養(yǎng)殖行業(yè)持續(xù)發(fā)展的后續(xù)動(dòng)力及保障,因此,針對(duì)飼料行業(yè)的研究至關(guān)重要, 本文旨在重新梳理豬全價(jià)顆粒料的整體生產(chǎn)流程,為中國飼料行業(yè)的發(fā)展研究提供基礎(chǔ)。