不同草粉添加比例对颗粒饲料加工质量的影响

2015-01-21李佳丽郭亚文程秀花陆玉洁杨宏波

饲料工业 2015年7期

■李佳丽郭亚文杨通程秀花陆玉洁杨宏波

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州 225009）

随着饲料市场竞争的日趋激烈，牧草作为一种优质的饲料资源，不仅在反刍动物养殖中得到广泛应用，而且在畜禽养殖中也受到广泛关注[1]，这在一定程度上缓解了人畜争粮的矛盾[2]。然而，牧草纤维含量高，体积蓬松，与谷物原料物理性质有很大不同，使得草粉制粒难度增大。由于草粉特殊的物理特性，制粒加工参数与谷物原料不尽相同，即谷物原料制粒工艺参数不一定适用于草颗粒的生产，因此，探讨草粉制粒工艺参数十分必要。本文通过研究不同草粉添加比例制得的硬颗粒饲料的容重、硬度、含粉率和粉化率，旨在为探索草粉颗粒化适宜加工参数提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用原料为犊牛全价日粮，主要成分包括玉米、豆粕、DDGS、麸皮、苜蓿、小黑麦、食盐、碳酸氢钙、碳酸钙、小苏打、蛋氨酸和预混料。设3个不同精粗比水平，分别为A组70∶30，B组为65∶35，C组为60∶40。各主原料采用FSP60型锤片式粉碎系统，经孔径为1 mm的筛孔粉碎后待用。预混料外购。

1.2 工艺流程及设备

试验用20型颗粒饲料机组主要用于畜禽全价颗粒饲料的生产，设计生产能力为0.1 t/h，颗粒粒径范围为φ2～φ8 mm。整个生产流程由粉碎、人工配料、混合、制粒、冷却、颗粒破碎、分级等7个工序组成，见图1（机组由扬州大学动物学院提供）。

图1 颗粒饲料加工工艺流程

试验采用环模制粒机，环模孔径φ=5 mm，压缩比为1∶6，变频调速喂料，蒸汽一级调质，调质温度控制在(45±2)℃。

1.3 测定指标

按3个不同精粗比水平的配方制成颗粒料后，分别测定其硬度、容重、含粉率和粉化率。

1.4 试验仪器

试验用主要仪器有：ST120B饲料硬度计、ST128电子容重器、ST136饲料粉化仪，均为济南盛泰仪器有限公司生产。标准筛、感量为0.001 g的1 000 g天平、游标卡尺、镊子、刷子等。

1.5 测定方法

1.5.1 硬度的测定

①样品的制备

从每批颗粒饲料中挑出有代表性的样品约30 g，用四分法从各部分选取长度6～7 mm之间（以颗粒两头最凹处计算）的颗粒20粒。

②试验步骤

启动硬度计，用镊子将颗粒横放到载物台上，使施力方向沿颗粒的径向，压头自动进给，当颗粒破碎后读取压力数值（X1）。清扫载物台上碎屑，开始下一样品的测定，直到全部测定完毕。

③计算方法

按照式（1）统计颗粒硬度值，取各次测量的平均值作为该批颗粒的硬度值。

X1、X2、…… X20——各单粒样品的硬度(kg)。

1.5.2 容重的测定

按照ST128电子容重器（济南盛泰仪器有限公司）说明书操作。

1.5.3 粉化率的测定

①测定步骤

颗粒冷却1 h后测定，从各批颗粒饲料中取出有代表性的实验室样品1.5 kg左右。将实验室样品（试样）用规定筛号的金属筛分3次用振筛机预筛1 min，将筛下物称重。计算3次筛下物总重占试样总重的百分数，即为含粉率，然后将筛上物用四分法称取2份试料，每份500 g。将称好的2份试样分别装入粉化仪的回转箱，盖紧箱盖，开动机器，使箱体回转10 min（500 r/min），停止后取出试样，用规定筛格在振筛机上筛理1 min，称取筛上物质量，计算2份试样测定结果的平均值。

②结果计算

含粉率（w1）与粉化率（w2）的计算。

式中：w1——试样的含粉率；m1——预筛后筛下物总质量(g)；m2——预筛试样总质量(g)。

式中：w2——试样的粉化率；m3——回转后筛下物的质量(g)。

2 结果与分析

2.1 草粉添加比例对颗粒硬度的影响

对3种不同精粗比配方压制的硬颗粒饲料的硬度进行统计分析，结果见图1。从图1可以看出：精粗比为70∶30（A组），颗粒硬度平均值为13.41 kg；当精粗比降低到65∶35（B组），颗粒硬度也相应降低，为11.03 kg；当配方中草粉用量增加到40%（C组）时，颗粒硬度相应降低到了8.71 kg，较A组下降约3.64 kg，比B组下降2.32 kg。草粉添加比例越大，颗粒饲料的硬度越低。经多重比较可以知道（见表1）：A组与B组之间差异不显著（P＞0.05），但均显著高于C组（P＜0.05）。表明：随着草粉比例的增加，颗粒饲料的硬度显著降低，即在相同的加工参数下，精粗比对颗粒饲料的硬度有显著影响（P＜0.05）。

图1 颗粒饲料硬度随草粉添加比例的变化

表1 草粉添加比例对颗粒硬度、容重和粉化率的影响

2.2 草粉添加比例对颗粒容重的影响

图2所示为不同草粉添加比例压制的颗粒饲料的容重变化情况。配方中草粉添加比例为30%(A组)时容重最大，为888.55 g/l；随着草粉添加比例增加到35%（B组），颗粒料容重随之降低到了876.95 g/l，降低了1.31%；草粉添加比例增大到40%（C组）时，颗粒料容重为732.20 g/l，较A组降低了约17.60%。经多重分析可知：B组和C组差异显著（P＜0.05），A组与B组差异不显著（P＞0.05），但均显著高于 C组（P＜0.05）。因此，随着饲料中精粗比的下降，所压制的硬颗粒饲料的容重也下降，且草粉添加比例对颗粒饲料的容重有显著影响。

2.3 草粉添加比例对颗粒含粉率和粉化率的影响

颗粒饲料中的含粉率和粉化率是评定颗粒饲料加工质量的重要指标。本试验所测颗粒饲料的粉化率和含粉率见图3。由图3可以看出：3个精粗比对应的颗粒饲料的粉化率分别为4.96%（A组）、1.81%（B组）和1.71%（C组），相应含粉率为0.47%、0.24%和0.13%，均低于标准规定值。对粉化率做多重比较，结果显示（表1）：A组显著高于B组和C组（P＜0.05），B组和C组之间无显著差异（P＞0.05）。即随着饲料中草粉添加比例由30%增加到35%时，制粒后的颗粒饲料粉化率显著降低，继续加大草粉比例到40%时，颗粒粉化率无显著变化。可见，精料中添加草粉有助于改善颗粒饲料的加工质量。因此，在满足动物饲养标准和饲料粉化率要求的前提下，为提高饲草的高效利用，可适当增加其在精料中的添加比例。

图3 颗粒饲料粉化率和含粉率随草粉添加比例的变化

3 讨论

对3种不同精粗比的饲料压制颗粒，不同配方之间的硬度、容重和粉化率均差异显著（P＜0.05），且随着草粉添加比例的增加，颗粒饲料的硬度、容重、粉化率和含粉率均降低。已有研究表明：颗粒硬度增大则粉化率降低[3]，本试验结果与已有研究结果有所不同。分析其主要原因，在加工参数相同的条件下，物料的组成和理化特性是影响颗粒饲料加工质量的主要因素。本试验用3个配方中淀粉含量逐渐减少，纤维含量则逐渐增加，淀粉含量高，即谷物含量越高，颗粒硬度较大；纤维素具有聚合作用，适量添加纤维素物料可增加颗粒饲料硬度，但配方中纤维素含量过多时，物料不易挤压成形，因此容易造成颗粒的硬度不增反降。以谷物为主的原料压制颗粒饲料时，淀粉含量比例越高，颗粒的耐久性指数越好，即粉化率越低[4]。本试验中随着颗粒硬度的增大，粉化率也增大，主要原因是纤维在调质过程中吸热吸水软化，增大了其粘着力和支撑作用，从而降低了颗粒的粉化率和含粉率。