水分是飼料加工過程中zui為(wei) 重要的質量控製指標之一, 同時還影響著飼料的購銷和儲(chu) 管, 因此保證飼料產(chan) 品質量的關(guan) 鍵因素之一就是有效地控製飼料中的水分。水分控製, 就是根據不同的情況在整個(ge) 生產(chan) 的過程中綜合控製各種因素, 從(cong) 而使飼料加工產(chan) 品的zui終水分含量達到生產(chan) 者所規定的預期目標。為(wei) 了提高企業(ye) 的經濟效益, 降低能耗成本, 在飼料加工過程中就必須有效地、 地控製出廠成品的水分含量。一方麵, 可有效防止在產(chan) 品保質期內(nei) 發生氧化黴變等影響產(chan) 品質量的情況; 另一方麵, 可有效地控製飼料加工過程中的因水分丟(diu) 失而導致粉塵外逸所造成的不必要損耗(郭桂芳,2004 ) 。 因此, 本文旨在探討飼料加工過程中影響水分含量的各因素, 為(wei) 生產(chan) 各種不同水分含量的飼料產(chan) 品提供有效的解決(jue) 方法。
在飼料生產(chan) 過程中,從(cong) 原料輸入到產(chan) 品輸出,水分含量的適宜, 不僅(jin) 可以使飼料加工成本更低和能耗減少, 還能讓飼料產(chan) 品的質量和加工的效率都有顯著提高, 提供的產(chan) 品。各飼料加工工序都影響飼料產(chan) 品的水分含量, 其中主要因素有飼料原料本身的水分含量、 粉碎過程的水分變化、 混合階段的水分添加量、調質過程中蒸汽的水分含量、 製粒過程的環膜厚度和壓縮比、 冷卻器的風量、 風速及風幹時間、 包裝質量的管理等 (俞霄霖, 2004 ) 。
1 原料的接收、 貯藏和清理過程中的水分含量控製
接收過程水分損失主要取決(jue) 於(yu) 飼料與(yu) 空氣接觸的強弱和接觸時間。 現有飼料加工廠的原料進入卸料坑時, 原料均有空中潑灑的過程, 如果原料中所含的水分多於(yu) 空氣中所含的水分, 水分就會(hui) 向空氣方向流動, 同時原料與(yu) 空氣接觸較為(wei) 充分, 水分較容易損失。因此, 在原料接收過程中可以將飼料下降方式由潑灑改為(wei) 滑淌。 減少物料與(yu) 空氣接觸麵積, 亦就降低了水分損耗, 又能減少粉塵的外溢所帶來的原料損失。 玉米和麥麩的水分含量損失不同見表 1。
由表 1 可以看出, 原料接收過程中麥麩失水率大於(yu) 玉米,說明粉料比顆粒料更易失水,玉米為(wei) 0. 127% , 麥麩為(wei) 0. 283% , 因測定時間為(wei) 冬季, 可推斷夏季的失水量將大於(yu) 冬季 (王永昌, 2012 ) 。飼料原料水分是安全貯存的關(guan) 鍵因素之一, 尤其是一些植物性原料, 因含水量大, 一般都達不到安全貯藏的標準, 另一方麵, 受到環境和天氣的影響,水分在環境溫度和相對濕度下達到動態平衡。研究表明, 飼料原料水分含量達到 14% , 相對濕度為(wei) 75% ~85% 時,貯存的過程中原料極易產(chan) 生大量黴菌, 使飼料品質下降。 因此, 需要控製飼料原料的水分 (安全水分應在 12% 以下) 和改善原料的貯存條件, 盡早地采取防黴劑控製黴菌, 減少黴菌的汙染。 飼料中主要原料為(wei) 玉米, 通常貯存在立筒倉(cang) 內(nei) ,由於(yu) 晝夜溫差大, 貯存原料的水分蒸發, 使靠近立筒倉(cang) 壁的部分原料因結露而含水量偏高, 長期貯存會(hui) 使原料產(chan) 生黴變。 所以對水分偏高的原料比較經濟的做法是在短期內(nei) 與(yu) 其他水分含量較少的原料搭配使用或立即進行生產(chan) 消化,防止原料的黴變。相反當原料水分偏低時就需要防止原 料在庫存過程中進一步損失水分, 保持成品水分的一致性 (王若蘭(lan) 等, 2005 ) 。總之, 原料在貯藏過程中的水分含量控製, zui有效的辦法是原料入庫水分控製在較低的範圍內(nei) ,提高原料的周轉率, 縮短貯藏時間。生產(chan) 上原料清理程序對保證產(chan) 品質量是重要的一步, 它能清理出原料中結塊、 黴變的原料。 部分高溫高濕的原料在清理過程中得到降溫散熱, 一定程度上起到了對水分的控製。
2 粉碎過程中的水分含量控製
2.1 粒度大小
粉碎是飼料加工過程中的關(guan) 鍵步驟, 飼料主副原料多數需經過粉碎, 這個(ge) 過程會(hui) 使原料顆粒逐漸變小, 而表麵積有所增加; 隨著原料的粒度減小, 水分的損耗也會(hui) 顯著的增加。 根據水分含量不同的原料進行粉碎的同時, 做一個(ge) 檢測分析發現, 水分含量大的原料, 粉碎後粉料的水分損耗量大, 粉碎的效率明顯偏低, 而能耗卻顯著提高 (屠康等, 2006 ) 。玉米粉碎的水分損失見表 2。
原料在粉碎過程中水分損失量, 隨氣溫增加而增大。 因此, 在粉碎原料時盡量減少進行重複粉碎,降低粉碎室的溫度,盡量減少不必要的水分流失(董全等, 2007 ) 。 為(wei) 此, 粉碎室的進風可盡量采用地下室的低溫空氣, 不僅(jin) 可降低水分損耗, 還能提高粉碎效率, 有效地降低能耗。
2.3 粉碎工藝
在粉碎過程中, 粉碎工藝的不同, 所造成原料失水強度各不相同。 原料和粉碎機內(nei) 氣流接觸的強度越強, 原料的水分損失程度就越大。 因此, 原料在粉碎過程中,無吸風的狀態下,原料水分損耗在0. 22% 。 有吸風與(yu) 無吸風水分損耗沒有明顯的差異,但風量的大小會(hui) 影響到水分的損失(呂景智等,2005 ) 。 吸風還有一個(ge) 好處, 可以降低粉碎室的溫度和濕度, 使粉碎後的原料更有利於(yu) 排出。
3 混合過程中的水分含量控製
粉碎之後的粉料進入到混合機內(nei) , 在混合之前檢測一下水分含量, 因為(wei) 此時的粉料全部處於(yu) 漂浮和吸風狀態下, 容易損耗水分。如水分含量已低於(yu) 13% , 可以在混合機內(nei) 添加適量的水分, 一方麵能夠起到潤料的作用, 另一方麵還能為(wei) 調質增加熱傳(chuan) 導, 提高調質的效果和質粒的效率 (李軍(jun) 國等,2006 ) 。添加水分一定要均勻霧化,使水分含量均一、 穩定。 一旦水分含量高於(yu) 13% , 就要想辦法去控製水分, 防止在製粒和冷卻過程中產(chan) 生困難和發生飼料變質等情況。
劉春雪等 (2004 ) 在混合劑粉料中添加的水分分別是 0、 0. 5% 、 1. 5% 、 2. 5% , 結果發現, 添加 0. 5% 、1. 5% 的水分在成品中保水率為(wei) 65% ,添加 2. 5% 的水分在成品中的保水率僅(jin) 剩下 50% 。 結果說明了水分添加的多, 不一定會(hui) 起到很好的效果, 這時就需要水結合劑和表麵活性劑,它們(men) 在結合遊離水、 減少水分的損失起到重要的作用, 從(cong) 而提高了成品飼料的保水能力, 減少黴變的發生。
4 調質過程中的水分含量控製
調質是飼料加工過程中zui重要的一個(ge) 工序。 通過調質可提高原料顆粒硬度,降低原料被粉化率,提高動物對飼料的消化能力, 殺死病菌, 節省製粒能耗。調質是對原料綜合作用的過程, 使原料能夠達到適宜的水分含量和溫度。
調質水分是通過控製蒸汽的添加量來調節的,而蒸汽的添加量可以通過進氣量和蒸汽質量來調節的。 蒸汽添加過多, 會(hui) 堵塞模孔, 增加顆粒的水分含量; 蒸汽添加不足, 對壓膜、 壓輥的損傷(shang) 較大, 粉化率高, 對製粒影響大 (趙曉芳, 2008 ) 。因此, 在調質過程中,要根據粉料的含水量來調整蒸汽量, 從(cong) 而達到理想的效果。
調質時間決(jue) 定著原料在調質器內(nei) 對水分吸收的多少, 調質時間越長, 原料停留在調質器內(nei) 的時間就越久, 原料與(yu) 蒸汽接觸越充分, 原料的水分含量就越高 (李久群, 2006 ) 。因此, 水分含量低的原料, 就需要較長的調質時間來增加水分。在高溫幹燥季節, 若調質的原料水分偏低, 通過調高減壓閥後壓力,為(wei) 調質器提供大量的濕蒸汽,可提高原料的水分含量。 相反, 在低溫潮濕季節, 若調質的原料水分偏高,可以增加減壓閥前後的壓差, 為(wei) 調質器提供幹蒸汽, 降低原料的水分。
5 製粒和膨化過程中的水分含量控製
調質過程是原料增加水分的過程, 製粒使原料相互摩擦、 擠壓, 致使溫度升高, 原料中水分的含量還會(hui) 相應的提高。 若水分含量較低的原料進入到環模製粒機中,會(hui) 生產(chan) 出表麵光滑而堅硬的顆粒料,不利於(yu) 動物對飼料的消化, 且所需的能耗大; 水分含量較高的原料, 則會(hui) 出現表麵粗糙不成形的顆粒料, 也會(hui) 對製粒機產(chan) 生損耗, 且不利於(yu) 儲(chu) 存。 一般要求成品顆粒料的含水量不超過 13% , 因此, 製粒過程對水分的控製也有一定的難度。為(wei) 此, 通過調整環模有效厚度和孔徑來適應水分含量不同的原料。有效厚度大的環模,原料進入的摩擦阻力比較大,產(chan) 生的高溫使原料的水分含量損失較大;相反, 厚度小的環模, 生產(chan) 出的顆粒料水分含量較高。孔徑大的環模原料容易進入,製成的顆粒也比較大, 在後續的冷卻過程中就不會(hui) 帶走大量的水分; 不同的是, 孔徑小的環模, 就會(hui) 產(chan) 出水分含量高的飼料。膨化度一定程度上決(jue) 定了成品飼料水分的高低。膨化過程則根據不同的產(chan) 品及膨化設備, 對水分要求範圍較寬, 一般水分含量在 10% ~40% 。膨化過程使飼料的水分變化更大,尤其是濕法膨化, 如果不配有相應的幹燥工序, 很難達到安全儲(chu) 存的要求。 現有幹燥工序所產(chan) 生的幹燥氣流不能在飼料上分布足夠的均勻度, 而為(wei) 了能夠安全儲(chu) 存, 導致飼料脫水嚴(yan) 重。 對於(yu) 膨化過程可通過調整壓力和模孔數量來控製膨化度, 進而控製原料的水分含量。
6 冷卻過程中的水分含量控製
冷卻過程就是降低溫度, 使顆粒料的溫度降到安全貯藏的要求, 防止水分含量過低, 帶來庫存損失; 水分含量過高, 導致飼料發生黴變。 所以說要嚴(yan) 格控製冷卻過程。
通過對產(chan) 品目標溫度的控製來控製目標水分,根據濕熱的原料的不同溫度來控製冷卻程度, 從(cong) 而控製水分 (馮(feng) 永江, 1999 ) 。關(guan) 鍵的因素就是冷卻時間和風量的大小, 根據飼料原料的所含水分, 調節冷卻風量及速度的大小, 控製冷卻時間, 冷卻後成品飼料就會(hui) 達到所需水分。 這種技術雖然被許多企業(ye) 采用, 但由於(yu) 水分含量測定繁瑣, 不能及時地進行產(chan) 品水分的準確調節, 導致產(chan) 品飼料的水分含量不穩定, 變化波動較大 (寧富勝, 2001 ) 。
7 成品儲(chu) 存過程中的水分含量控製
成品在儲(chu) 存過程中的水分含量控製zui重要是做好包裝和防潮處理。在充分冷卻後才能進行包裝, 防止因成品溫度過高, 造成局部黴變; 如果包裝不嚴(yan) , 同樣會(hui) 導致成品飼料發黴。 因此, 盡量縮短庫存時間, 在產(chan) 品保質期內(nei) 銷售, 將產(chan) 品飼料水分控製在理想的範圍內(nei) , 是可以實現的。
8 結語
控製飼料中水分的含量對整個(ge) 飼料加工工藝過程都有著巨大影響。適宜的水分含量, 可以提高產(chan) 品飼料的質量, 降低飼料的加工成本, 減少加工設備的損耗,降低飼料加工過程中的能量損失, 從(cong) 而提高工廠的經濟效益。 雖然每一個(ge) 過程所帶來飼料水分的變化是微不足道的, 但是大量的微量凝聚成的就會(hui) 是一個(ge) 客觀的數值。因此, 我們(men) 要對一些工藝設計進行調整, 使飼料廠能夠獲得更多的利潤。隨著動物營養(yang) 研究的發展, 機械設計技術不斷完善, 自動控製技術進一步提高, 人們(men) 對飼料產(chan) 品的認識不斷深入,飼料加工工藝與(yu) 設備不斷變化。特別是現在十分激烈的市場競爭(zheng) , 更加要求飼料加工廠的工藝設計做到安全化、 可靠化、 及時的維護和清理, 提高設備自動控製水平, 實現產(chan) 品加工質量和過程的有效控製。飼料廠的管理要做到精細化, 飼料廠的管理人員要求具有戰略眼光, 采用新概念、 新技術、 新工藝有來提高經濟效益 (熊易強,2000 ) 。從(cong) 小方麵與(yu) 方麵同時進行, 增強飼料廠的核心競爭(zheng) 力, 才能使飼料廠在激烈的市場競爭(zheng) 中立於(yu) 不敗之地。