环模压缩比对能耗及颗粒饲料质量影响的研究进展

        实践证明，饲料原料在制粒过程中，经过调质和挤压的作用，颗粒饲料某些营养成分的理化性质发生改变，细菌和有害因子被消除，饲料的利用率和营养价值提高。蛋白质在制粒过程中发生变性，肽链的结构伸长，蛋白质的消化率提高；微生物分泌的脂肪酶完全失活，从而使脂肪不被分解，改善饲料的适口性和营养；挤压使粗纤维中纤维素和半纤维素分子间的键部分断裂，结构破坏，提高粗纤维的利用率；豆粕等饲料原料中的植物凝集素及胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶抑制剂的活性、热敏性及水活性抗营养因子的活性等，经高压、高温和高湿的综合作用后，能有效去除。王宏立（2003）将生大豆磨碎进行制粒，结果表明，制粒后大豆胰蛋白酶抑制因子的变化，由27.37mg/g降至14.31mg/g。
 

         Lawrence（1983）试验证实，饲喂以燕麦为基础的颗粒饲料，氮的消化率提高，干物质和总能的消化率未受影响。Wondra等（1995）报道，猪采食颗粒饲料，对氮及干物质的排泄量分别减少22%和23%。大量的试验研究显示：饲料制成颗粒之后，肉鸡对饲料浪费的更少，采食率显著提高，明显提高肉鸡的生产能力。Amerah等（2007）分别对肉鸡饲喂颗粒料和饲喂颗粒料和粉料，结果表明，肉鸡采食颗粒料的浪费量明显低于粉料。Amerah等（2007）通过测定肉鸡肠道部分指标，结果显示，肉鸡采食颗粒饲料导致肠道形态发生变化，饲喂颗粒饲料的肉鸡肠道的长度和质量均低于饲喂粉料的肉鸡。而Skinner－Noble等（2005） 对饲喂颗粒料和粉料的肉鸡生产性能的测定，结果表明，饲喂颗粒料的肉鸡休息行为增加而采食行为减少，颗粒料转化为肉鸡生长的净能和有效能值相对饲喂粉料的肉鸡明显提高，最终表现为生产性能的改善。
 

       有研究发现，家兔采食饲喂半径为1.3mm到3.5mm的颗粒料，日采食量明显增加，但饲料转化率降低，半径为1.3mm的颗粒料饲喂效率最高。邓君明等（2001）通过对家畜分别饲喂颗粒料和粉料，试验证明，颗粒饲料的粗蛋白消化率比粉料高13.3%左右。Pickford（1992）研究不同制粒温度对颗粒饲料氨基酸消化率的影响，结果表明，与对照组相比，随着制粒温度的提高，氨基酸消化率明显下降，显著低于对照组（P＜0.05）。
 

       张远方等（2014）研究发现，环模和制粒设备的因素将影响制粒效率的18%左右，环模对物料产生的压力越大，摩擦力越小，物料越容易被挤出。车璐等( 2014) 研究发现，增加环模模孔对与颗粒饲料的压力，即增加环模压缩比，可减少颗粒饲料横截面上产生横贯裂纹，改善颗粒饲料适口性和外观。朱湘等（2014）研究发现，同配方产品不同颗粒硬度对猪的采食量有着一定的关联性，饲料颗粒硬度低，猪只采食量最高，但含粉率过高会导致饲料重复循环制粒和饲料浪费等不利因素，因此应选用与生产相匹配的环模和长径比，以达到最高的颗粒质量。
 

        在生产颗粒料时，由于调质的差异而出现不规则颗粒状的饲料，会影响产品质量和经济效益。所以，通过提高颗粒饲料加工技术，可提高生产效率和颗粒料质量。颗粒饲料的加工工艺包括调质和制粒，制粒是将制粒机中经过调质处理的粉状物料挤压通过环模而制成颗粒饲料的过程。

        武凯等（2010） 研究环模长径比由8到15时扭矩的变化，随模孔长度的增加，扭矩呈指数曲线增长。在保证颗粒饲料高质量的同时，降低环模压缩比，能够最大限度减小扭矩和降低能耗。代发文等（2011） 通过对大鸭颗粒饲料的生产进行研究，环模压缩比对饲料生产效率有重要影响，环模压缩比的大小与制粒机喂料器的转速成显著正相关（P＜0.05） ，随着环模压缩比的增大，制粒效率逐渐增加。唐彦杰等（2012）研究不同环模压缩比（1:5，1:6）对制粒的影响，1:6 环模压缩比的颗粒机制粒效率提高，能降低约0.1%的损耗，降低生产成本，提高产品的出品率和效益。
 

       研究表明，环模压缩比越大，制成的颗粒饲料硬度越大。根据不同种类和饲养阶段的畜禽对颗粒饲料的硬度要求不同，应选择合适的压缩比。彭毅敏（2007）对影响颗粒饲料加工质量因素的分析，结果表明，提高环模压缩比能够提高饲料密度，减少颗粒饲料出现水平裂纹、纵向裂纹、辐射式裂纹和饲料弯曲等现象。孙永泰（2011）研究相同孔径不同环模压缩比对饲料颗粒硬度的影响，相同材质和相同孔径的环模，生产的颗粒饲料截面形状相同时，随着环模压缩比的增大，颗粒饲料硬度明显增大。
 

        含粉率是颗粒饲料中低于0.6倍颗粒直径以下的颗粒与颗粒饲料总质量的比值。含粉率对于感官质量和饲料损耗意义较大，所以要求细粉控制在10%以内。穆晓峰等（2006）研究环模压缩比对颗粒饲料质量的影响，结果表明，压缩比低，能降低能耗，但饲料的品质下降，颗粒松散有裂纹，饲料粉化率高；压缩比高，则颗粒料外观光滑无裂纹泽，饲料粉化率低。韦雄强( 1997) 通过研究发现，降低颗粒饲料含粉率应在湿度较高的梅雨季节，高粗脂肪饲料选用较大压缩比环模；夏季或湿度较低的季节，高纤维饲料选用较小压缩比环模。周根来等（2010）通过研究得出，高压缩比的环模压制出的饲料，颗粒完整性好，含粉率低，但颗粒硬度较高。车璐等（2014）研究发现，随着环模压缩比的增大，颗粒饲料的密度及硬度值增加，不规则形状颗粒料和粉料减少，颗粒料含粉率降低。
 

       我国对肉鸡、仔猪、蛋鸭和兔颗粒饲料的粉化率要求标准为不高于10%，膨化饲料的粉化率不高于1%。肖文渊等（2007）根据不同饲料配方进行制粒，研究发现，使用高压缩比的环模，能增加颗粒饲料密度，降低粉化率。鱼饲料可用12～11:1，猪和禽颗粒饲料可用10:1 的压缩比。卢曦等（2012）分别选取20:1、22:1、 24:1及26:1这4 种压缩比的

环模生产成虾颗粒饲料，结果表明，环模压缩比从20:1增加到 26:1，饲料粉化率则从4. 74%降低到0. 90%，4 种环模压缩比生产的成虾颗粒饲料粉化率间的差异均达显著水平( P≤0. 05)。
 

       淀粉糊化度是衡量颗粒饲料质量的重要指标，淀粉糊化后更容易被动物消化吸收。在制粒过程中，淀粉糊化成凝胶状，将原料黏结在一起，使颗粒饲料更加坚实，同时能够降低饲料通过模孔时的阻力。刘梅英等( 2000) 研究发现，通过在制粒过程中淀粉的糊化，提高料代谢能值，淀粉糊化度可达到30%～40%。大量试验研究表明，淀粉的糊化度的高低与制粒机环模压缩比的大小成正比。唐彦杰等（ 2012）研究发现，降低环模压缩比能大大提高调制温度，增加饲料中玉米淀粉的糊化，提高饲料的适口性。周兵等（2006）分别对制粒前后鲤鱼前期料、中期料和后期料的糊化度进行比较，结果显示，鲤鱼前期料、中期料和后期料制粒前的淀粉糊化度分别为46.02% 、43.19%和 41.01%，制粒后的淀粉糊化度分别较制粒前提高 24.29%（P＜0.05）、12. 53% （P＜0.05）和9.51%（ P＞0.05）。程译锋等（2009）报道，饲料在制粒后其淀粉糊化度分别较调质前和调质后提高92.13%（P＜0.05）和10.94%（ P＞0.05）。李启武（2002）对颗粒料、粉料、膨化料淀粉与淀粉糊化度的分析和测定，和不同饲料加工阶段对淀粉糊化度的影响研究。研究表明，在制粒阶段饲料中淀粉糊化量最大，淀粉糊化度大幅度提高，在20%到40%。提高制粒机环模压缩比，增加环模对物料的挤压和摩擦作用，使制粒机中的物料温度提高，从而提高淀粉糊化度。
 

        颗粒饲料与其他饲料形式相比，优势十分明显，经济效益非常明显。制粒过程在饲料生产工艺中，占有非常重要的地位，制粒机适宜工艺参数的选择，要综合考虑颗粒饲料的营养价值、生产成本及动物生长效果。环模是影响颗粒饲料质量的关键零件，在不同的养殖季节，根据畜禽种类和品种，生长阶段和不同的生产用途，选择降低饲料生产成本，提高营养价值及加工质量的最佳环模压缩比。只有对不同压缩比的环模进行正确的选用，才能发挥制粒机及其环模的最大性能，达到降低生产成本，提高制粒效率和颗粒饲料质量的目的，为企业创造更多的经济效益。