加工工艺参数对乳猪料产品品质影响的试验研究

2010-06-07宋春风王红英

饲料工业 2010年13期

宋春风王红英

目前，乳猪料的生产主要以颗粒饲料为主[1]。现在国内乳猪料主要的生产工艺是:先将玉米、大豆、豆粕等需要膨化的大宗原料进行膨化，粉碎后再与其他不需要膨化的原料和添加剂等原料混合，进行调质、制粒等工序加工，为了更便于养殖户饲喂，目前很多企业在制粒工艺后增加了破碎工序，如果不需要破碎，则直接冷却、包装[2-5]。

已有研究表明，决定颗粒饲料质量的各种因素之间存在着一定的比例关系，其中饲料配方（原料的选择）占40%，原料粒度占20%，调质占20%，环模规格占15%，冷却和烘干占5%[6-11]。因此，在配方确定的情况下，生产工艺对产品品质影响至关重要。

天津彩虹饲料有限公司为国内优秀的饲料生产企业，乳猪料生产工艺具有很强的代表性。因此，本试验主要从该厂生产加工过程出发，以A、B、C、D四种不同配方的乳猪料为试验对象，并且以粉碎、调质、制粒、冷却等关键工艺为切入点，研究了加工处理对淀粉糊化度、硬度、水分含量等产品质量特性的影响，一方面为乳猪料生产提供技术参数参考，另一方面为对乳猪料生产过程各因素的综合考虑及产品品质一致性控制系统的建立奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验采用目前国内普遍采用的乳猪料配方，所用原料全部来自天津彩虹饲料有限公司。具体包括A、B、C、D四个型号的乳猪料产品。其中A、B为破碎料，C、D为颗粒料。产品A为高档乳猪料产品，膨化玉米添加比例占整个配方的40%。产品B、C、D为普通乳猪料系列产品，膨化玉米的添加比例占整个配方的0。

1.2 试验工艺

玉米（大豆、豆粕）→膨化→粉碎+其他配料（热敏性物质、酶制剂、药物添加剂等）→混合→调质→制粒（→破碎）→冷却→包装

原料采用一次（B、C、D）或二次（A）粉碎，混合5 min，调质过程中的蒸汽压力控制在0.4 MPa，调质后物料温度在60～70℃，干燥温度为105℃，干燥时间15～25min。

1.3 试验方法

按试验要求，每个型号的产品在试验过程中取4组平行数据，其中每组数据代表一个批次。同型号不同的批次的数据，因原料品质和生产过程的差异存在波动。通过对各个不同型号和批次的对比，反映生产工艺参数对产品品质的影响。

2 结果与分析

2.1 原料粉碎粒度

原料粉碎粒度对乳猪料产品品质的影响主要表现在，在一定的范围内，原料的粉碎粒度越细，产品的淀粉糊化度越高，颗粒的粘度越高，有利于制粒成形；但如果粉碎过度，淀粉糊化度不仅得不到提高，反而会降低（如图1）。这主要是因为，当原料的粉碎粒度较细时，表面积增大，在调质过程中有利于热量和水分的吸收，使淀粉充分糊化，粘度也得到了相应的提高[12]。但如果粉碎过细，淀粉在糊化的过程中，先糊化的淀粉容易粘结在一起，将未糊化的颗粒包裹起来，不能吸收外界的热量和水分，糊化效果反而不好。

图1 原料粉碎粒度对产品淀粉糊化度的影响

从图1可以看出，高档乳猪料A对原料的粉碎粒度要求较高，当原料的粉碎粒度达到300～550 μm占92%时，产品的淀粉糊化度最高；对于普通乳猪料B、C、D，原料的粉碎粒度要求相对较低，当原料的粉碎粒度达到300～550 μm占57%时，产品的淀粉糊化度最高。

2.2 喂料速度（见图2）

图2 喂料速度对淀粉糊化度的影响

喂料速度对产品品质的影响虽小，但不容忽视。生产过程中要保证物料流量适中，保持流速稳定。进料速度快，可以增加单位产量，但原料中淀粉加热糊化时间短，糊化程度达不到要求，致使黏结力下降，耐水性差；降低进料速度，延长粉料加热时间，可使淀粉充分糊化，颗粒料的耐水性提高，但产量降低，影响生产效率[13]。

从图2可以看出，产品A的最佳喂料速度在255 kg/h；产品B的最佳喂料速度在230 kg/h。容易发现，由于产品A和B的不同，最佳的喂料速度也有所不同。因此，当配方不同时，应选择适宜的喂料速度以达到最佳的生产效率。

2.3 调质

调质是乳猪料加工过程中关键工艺之一，调质的效果直接决定了产品的质量。在调质的过程中，通过通入高质量的干饱和蒸汽，为饲料提供了充足的热量和水分，使饲料中淀粉得到充分的糊化[14]。调质工序对产品淀粉糊化度的具体影响见图3。

图3 调质温度对产品淀粉糊化度的影响

从图3可以看出，对于产品A，当调质温度为64℃时，产品的淀粉糊化度最高；对于产品B、C、D，调质温度为68℃时，产品的淀粉糊化度最高。

2.4 制粒（见图4）

图4 制粒加工对淀粉糊化度（%）的影响

制粒工序是整个乳猪料加工过程中最为重要的环节，对产品的品质以及生产的效率都起着决定性的作用。在整个加工过程中，制粒工序对产品的淀粉糊化度的影响见图4。

从图4可以看出，在生产线正常工作的情况下，对于产品A，当制粒机的电流为175 A时，产品的淀粉糊化度最高；对于产品B、C、D，制粒机电流为185 A时，产品的淀粉糊化度最高。

2.5 冷却（见图5）

图5 冷却机效率对产品淀粉糊化度(%)的影响

冷却器的效率对颗粒质量影响很大，冷却时应当保证适宜的风量（如图5），冷空气穿过的物料层应均匀，颗粒与冷空气有足够的接触时间。制粒机压出的颗粒温度大约在65～100℃，水分含量13%以上[15]，需对颗粒产品进行适当冷却，以保证颗粒的品质稳定，提高乳猪料的保存期。如果冷却时间过长，会导致产品的硬度过高，在饲喂时严重影响乳猪料的适口性，同时冷却时间过长还会降低生产效率；相反，如果冷却时间过短往往达不到冷却要求，饲料水分含量偏高冷却过快，会导致颗粒表面收缩速度过快，不利水分向外扩散，中心部位的水分难以挥发，造成外干内潮的状况，不利于存放，同时颗粒表面易产生裂纹，这样会降低颗粒的硬度与耐磨性，并增加产品的粉化率。冷却时间一般保证在5～25 min，冷却风管中风速控制在15～20 m/s，风速过大易将物料吸走，造成管道阻塞、回收困难等现象[16]。冷却时间与颗粒大小及其成分有关，颗粒中脂肪含量越高，颗粒冷却越困难。另外在制粒后喷涂脂肪时，包在颗粒表面的脂肪层也会使颗粒中的水分难以排除。因此，冷却时间应相应延长。

从图5可以看出，产品A冷却风机电流为31 A时达到最佳的冷却效果，冷却风速偏高或偏低，产品的淀粉糊化度都较低；产品B、C、D冷却风机电流为33 A时达到最佳的冷却效果，因此，为了得到具有较高品质的产品应选择适宜的冷却风速。

3 结论

通过对以上试验参数的分析可以发现，4种产品的最佳加工工艺参数如下。

3.1 产品A最佳的工艺参数：原料的粉碎粒度为300～550 μm（占 92%）,喂料速度为 255 kg/h，调质温度为64℃，制粒机电流为175 A，冷却风机电流为31 A。在这种工艺参数下，产品的淀粉糊化度达到80.31%。

3.2 产品B、C、D最佳的工艺参数：原料的粉碎粒度为 300～550 μm（占 57%），喂料速度为 230 kg/h，调质温度为68℃，制粒机电流为185 A，冷却风机电流为33 A。在这种工艺参数下，产品B、C、D的淀粉糊化度分别达到46.38%、49.06%、47.16%。

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