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飼料(liào)加工過程中(zhōng)的水(shuǐ)分控(kòng)制
更新時間:2016-05-09   點(diǎn)擊次(cì)數:3262次(cì)

水分是(shì)飼料加工過(guò)程中(zhōng)zui爲重要的(de)質量控制(zhì)指标(biāo)之一, 同時(shí)還影響着飼料的購(gòu)銷和儲管, 因此(cǐ)保證飼料産品質量的關(guān)鍵因素之一就是有(yǒu)效地控制飼料中的水分。水分(fèn)控制, 就(jiù)是根據不同的情況在(zài)整個生産(chǎn)的過程中(zhōng)綜(zōng)合控制各種因素, 從而(ér)使飼料(liào)加(jiā)工産(chǎn)品的zui終水(shuǐ)分含(hán)量達到(dào)生産者所規定(dìng)的(de)預期(qī)目标(biāo)。爲了提高(gāo)企業的經(jīng)濟效益, 降(jiàng)低能耗成(chéng)本, 在飼料加工過程中就必須(xū)有效(xiào)地、 地控制(zhì)出廠成品的水(shuǐ)分含量(liàng)。一方面(miàn), 可有效(xiào)防止在(zài)産品(pǐn)保質期内發生(shēng)氧化(huà)黴變(biàn)等影響(xiǎng)産品質(zhì)量的(de)情況(kuàng); 另一(yī)方面(miàn), 可(kě)有(yǒu)效地(dì)控制(zhì)飼料加工(gōng)過程中的因水(shuǐ)分丢(diū)失而導緻(zhì)粉塵外逸(yì)所造(zào)成的(de)不必要損(sǔn)耗(郭(guō)桂芳(fāng),2004 ) 。 因此, 本文旨在(zài)探讨(tǎo)飼料(liào)加工過程(chéng)中影(yǐng)響水(shuǐ)分含(hán)量的各(gè)因素, 爲生産各種(zhǒng)不同(tóng)水(shuǐ)分(fèn)含量的飼料産(chǎn)品提(tí)供有效的解決(jué)方法。
    在飼(sì)料(liào)生(shēng)産過(guò)程中(zhōng),從原料輸(shū)入(rù)到産品輸出(chū),水分含量的(de)适(shì)宜, 不僅可以使飼料加工成本(běn)更低和(hé)能(néng)耗減(jiǎn)少, 還能讓飼料産品的質量(liàng)和(hé)加工的效(xiào)率都(dōu)有顯著(zhe)提高, 提(tí)供的産品。各飼(sì)料加(jiā)工工序都(dōu)影響飼料産品的水分含量, 其(qí)中主要因素有飼料原(yuán)料本身(shēn)的(de)水(shuǐ)分含量、 粉碎過程的水分(fèn)變化(huà)、 混合階段的水分添加量(liàng)、調質過程(chéng)中蒸(zhēng)汽的水分含量(liàng)、 制粒過程(chéng)的環(huán)膜厚度(dù)和(hé)壓縮(suō)比、 冷(lěng)卻器(qì)的風量、 風速及風幹(gàn)時(shí)間(jiān)、 包裝質量的管理(lǐ)等 (俞霄(xiāo)霖, 2004 ) 。


1 原(yuán)料的(de)接收(shōu)、 貯藏和(hé)清理過(guò)程中(zhōng)的水(shuǐ)分含(hán)量控(kòng)制
    接收過(guò)程水分(fèn)損失主(zhǔ)要取決(jué)于飼料(liào)與空氣(qì)接(jiē)觸的強弱(ruò)和接(jiē)觸時(shí)間。 現有(yǒu)飼(sì)料加(jiā)工廠的原料進(jìn)入卸(xiè)料(liào)坑時, 原(yuán)料均有(yǒu)空中潑(pō)灑的過程, 如果原料中所含的(de)水分多于空(kōng)氣中所含的(de)水分(fèn), 水分就會(huì)向空(kōng)氣方(fāng)向流動, 同(tóng)時原料(liào)與(yǔ)空氣(qì)接觸(chù)較爲充分(fèn), 水分較容易損失。因(yīn)此(cǐ), 在原料(liào)接收(shōu)過程(chéng)中可(kě)以将(jiāng)飼料下降(jiàng)方式由潑灑(sǎ)改爲滑淌(tǎng)。 減少物料與(yǔ)空氣接觸面積(jī), 亦(yì)就降低(dī)了水(shuǐ)分(fèn)損耗, 又能減(jiǎn)少粉塵的(de)外溢所帶來的(de)原料損失。 玉米和麥(mài)麸(fū)的水分(fèn)含量損失不同(tóng)見表 1。


    由表 1 可以(yǐ)看出, 原料(liào)接收(shōu)過程(chéng)中(zhōng)麥(mài)麸失(shī)水率(lǜ)大于玉米,說明粉料(liào)比顆(kē)粒料更易失水(shuǐ),玉米爲0. 127% , 麥麸爲 0. 283% , 因測定時間爲(wèi)冬季(jì), 可推斷夏季的失水(shuǐ)量将(jiāng)大于冬季 (王永(yǒng)昌, 2012 ) 。飼(sì)料原料水(shuǐ)分是安全貯存(cún)的關(guān)鍵因素之(zhī)一, 尤其是(shì)一些(xiē)植物(wù)性原料, 因(yīn)含水(shuǐ)量大(dà), 一般都達(dá)不到安全貯藏(cáng)的(de)标(biāo)準, 另(lìng)一方面, 受到環(huán)境和(hé)天(tiān)氣的(de)影(yǐng)響,水(shuǐ)分在環境(jìng)溫度和相對濕(shī)度下達到動态(tài)平衡。研究(jiū)表明, 飼料(liào)原料水(shuǐ)分(fèn)含量達到(dào) 14% , 相對濕度爲 75% ~85% 時(shí),貯存的過程中原料極易産生大量(liàng)黴菌, 使(shǐ)飼料(liào)品(pǐn)質下降。 因此, 需(xū)要控制飼(sì)料原(yuán)料的水分 (安全(quán)水(shuǐ)分應在 12% 以下(xià)) 和改善(shàn)原料(liào)的(de)貯存條件, 盡早(zǎo)地采(cǎi)取(qǔ)防黴劑(jì)控制(zhì)黴(méi)菌, 減少(shǎo)黴(méi)菌(jun1)的(de)污染。 飼(sì)料中主要原料(liào)爲玉(yù)米, 通(tōng)常貯存在(zài)立筒倉内,由于(yú)晝夜溫差大, 貯存原料的(de)水分蒸發(fā), 使靠(kào)近立筒(tǒng)倉壁的(de)部分原料因結(jié)露而含水(shuǐ)量偏高, 長期貯存會(huì)使原料産生(shēng)黴(méi)變。 所以對水分(fèn)偏高的原(yuán)料比(bǐ)較經(jīng)濟的做法(fǎ)是在短(duǎn)期内與(yǔ)其他水分含量(liàng)較少的原料搭配使用或立即(jí)進行(háng)生(shēng)産消化(huà),防止原料的黴(méi)變。相(xiàng)反當(dāng)原料(liào)水分偏低時就(jiù)需要防止(zhǐ)原 料(liào)在庫(kù)存過(guò)程中(zhōng)進一(yī)步(bù)損(sǔn)失水(shuǐ)分, 保持(chí)成品水(shuǐ)分的一緻(zhì)性 (王(wáng)若蘭等, 2005 ) 。總之, 原(yuán)料在貯藏(cáng)過程中的水分含量(liàng)控制(zhì), zui有效的(de)辦法是原料(liào)入庫(kù)水分控制在較(jiào)低的範圍内,提(tí)高原料的周轉(zhuǎn)率, 縮短貯藏時間。生産上(shàng)原料(liào)清理程(chéng)序對保(bǎo)證産品質量是(shì)重要(yào)的一步, 它(tā)能清理出原(yuán)料中結塊、 黴(méi)變的(de)原料。 部(bù)分(fèn)高溫(wēn)高濕的(de)原料在(zài)清理過程(chéng)中得(dé)到降(jiàng)溫散熱, 一(yī)定程度上起到了對水分(fèn)的控(kòng)制。


2 粉碎(suì)過(guò)程中的水(shuǐ)分含量控(kòng)制
2.1 粒度大小(xiǎo)
    粉(fěn)碎是(shì)飼料(liào)加工過程中的(de)關鍵步驟(zhòu), 飼(sì)料主副(fù)原料多(duō)數(shù)需經(jīng)過粉碎, 這個過(guò)程會使原(yuán)料顆(kē)粒逐(zhú)漸(jiàn)變小, 而(ér)表面(miàn)積有所增(zēng)加; 随(suí)着原料的(de)粒度減小, 水分(fèn)的損耗也(yě)會顯(xiǎn)著的(de)增(zēng)加(jiā)。 根據水分含量不同(tóng)的原料進(jìn)行粉(fěn)碎的同時, 做(zuò)一(yī)個檢測分析發(fā)現, 水分含量大(dà)的原(yuán)料, 粉碎後粉料(liào)的(de)水分損(sǔn)耗量大, 粉碎的(de)效率明顯偏低(dī), 而能耗卻(què)顯著(zhe)提高 (屠康等, 2006 ) 。玉(yù)米粉碎的水分損失見(jiàn)表 2。
原(yuán)料(liào)在粉碎過程中水分損(sǔn)失量, 随(suí)氣溫(wēn)增加(jiā)而增大。 因此, 在粉碎(suì)原料時盡(jìn)量減(jiǎn)少進(jìn)行(háng)重(zhòng)複粉(fěn)碎,降低粉(fěn)碎室(shì)的溫(wēn)度,盡量減(jiǎn)少不必要的水(shuǐ)分流失(董全等, 2007 ) 。 爲此(cǐ), 粉碎室的(de)進風(fēng)可盡(jìn)量采(cǎi)用地(dì)下室的低溫空氣, 不僅可(kě)降低水分損(sǔn)耗, 還能(néng)提高粉碎(suì)效率(lǜ), 有(yǒu)效(xiào)地降(jiàng)低能(néng)耗。
2.3 粉碎工(gōng)藝
    在粉碎過程(chéng)中, 粉碎(suì)工藝的(de)不同, 所造(zào)成原(yuán)料失水強度各(gè)不相(xiàng)同。 原(yuán)料和粉碎機内(nèi)氣流(liú)接觸的(de)強(qiáng)度越(yuè)強, 原料的(de)水分(fèn)損失程度就越(yuè)大。 因(yīn)此, 原料在粉碎過程中,無(wú)吸風(fēng)的狀(zhuàng)态(tài)下(xià),原料水分(fèn)損耗(hào)在0. 22% 。 有吸(xī)風與無(wú)吸風水分損耗沒有明顯的差(chà)異,但(dàn)風(fēng)量(liàng)的大(dà)小會(huì)影響到水(shuǐ)分的損(sǔn)失(呂景智等(děng),2005 ) 。 吸風還有(yǒu)一個好處(chù), 可以(yǐ)降低粉碎室(shì)的(de)溫度和濕度, 使(shǐ)粉碎後(hòu)的原料(liào)更有利于(yú)排出(chū)。


3 混合過程中的(de)水分含量(liàng)控制(zhì)
    粉碎(suì)之(zhī)後的粉料進入到混合(hé)機内(nèi), 在(zài)混(hùn)合之(zhī)前檢測一(yī)下水(shuǐ)分含量, 因爲此(cǐ)時的粉料(liào)全部處于(yú)漂浮和吸(xī)風狀(zhuàng)态下(xià), 容易損耗(hào)水分。如水(shuǐ)分含量已(yǐ)低于(yú) 13% , 可以在混合機(jī)内添加适量的(de)水分, 一方面能(néng)夠起到潤(rùn)料的(de)作用(yòng), 另一方面(miàn)還能爲調質增加熱傳(chuán)導, 提高(gāo)調質的效果和(hé)質粒的效率 (李(lǐ)軍國等(děng),2006 ) 。添加水分一定要(yào)均勻霧化(huà),使水(shuǐ)分含量均(jun1)一、 穩定。 一(yī)旦水(shuǐ)分含量高(gāo)于 13% , 就(jiù)要想(xiǎng)辦法(fǎ)去控制水(shuǐ)分, 防(fáng)止在制粒和冷(lěng)卻過程中産生困(kùn)難和發生飼(sì)料變質等(děng)情況(kuàng)。
    劉春雪等 (2004 ) 在混合劑(jì)粉料(liào)中添加的(de)水分分别是 0、 0. 5% 、 1. 5% 、 2. 5% , 結(jié)果發(fā)現, 添(tiān)加 0. 5% 、1. 5% 的水分在成(chéng)品中保水率爲(wèi) 65% ,添加 2. 5% 的(de)水分在成品中的保水(shuǐ)率僅剩下 50% 。 結果(guǒ)說明了水分添加的多, 不(bú)一定(dìng)會起到(dào)很好的效果, 這(zhè)時就需要水結合(hé)劑和(hé)表面(miàn)活(huó)性劑,它(tā)們在結合(hé)遊離水、 減少水分的(de)損失起(qǐ)到重要(yào)的作用, 從(cóng)而提(tí)高了成品(pǐn)飼料的保水能力, 減少黴(méi)變的發生。


4 調質(zhì)過程中的水分含量控制(zhì)
    調質(zhì)是飼料加(jiā)工過程(chéng)中(zhōng)zui重要的一個(gè)工序。 通過調(diào)質可提高原(yuán)料顆(kē)粒硬度(dù),降低原料(liào)被粉(fěn)化率,提高(gāo)動物(wù)對飼料的(de)消化(huà)能力(lì), 殺死病菌(jun1), 節省制(zhì)粒能耗(hào)。調質(zhì)是對原(yuán)料(liào)綜合作用的過(guò)程, 使(shǐ)原料能夠達到适宜的水(shuǐ)分(fèn)含(hán)量和溫度(dù)。
    調質水分是通過控制蒸汽的(de)添加量(liàng)來調節(jiē)的,而蒸汽的添(tiān)加量可(kě)以通過(guò)進氣(qì)量和蒸汽質量來調(diào)節的。 蒸汽添加過多(duō), 會堵塞模孔, 增加顆粒的水分(fèn)含量; 蒸(zhēng)汽(qì)添加不足(zú), 對壓(yā)膜、 壓(yā)輥的(de)損傷較大, 粉化率高, 對制(zhì)粒影響大(dà) (趙曉(xiǎo)芳, 2008 ) 。因(yīn)此, 在調(diào)質(zhì)過程(chéng)中,要根據粉料的含(hán)水量來調整蒸(zhēng)汽量(liàng), 從而(ér)達到理想(xiǎng)的效果。
    調質時(shí)間決定(dìng)着(zhe)原料(liào)在調質器(qì)内對水分(fèn)吸(xī)收的多(duō)少, 調(diào)質(zhì)時(shí)間越長, 原料停(tíng)留在(zài)調質器内(nèi)的時間就越(yuè)久, 原料與蒸(zhēng)汽接觸越(yuè)充分, 原料的水(shuǐ)分含量(liàng)就(jiù)越高(gāo) (李久群, 2006 ) 。因(yīn)此, 水(shuǐ)分含量低(dī)的原料, 就需要較長的調質時(shí)間來(lái)增加(jiā)水分。在(zài)高(gāo)溫幹燥季(jì)節, 若(ruò)調質(zhì)的(de)原料水分偏低, 通過調(diào)高減壓閥後壓(yā)力,爲調質(zhì)器提(tí)供大(dà)量的(de)濕蒸汽,可提高(gāo)原料的水(shuǐ)分含量。 相反, 在低溫(wēn)潮濕(shī)季節, 若(ruò)調質的(de)原料(liào)水分偏高,可以增加減壓(yā)閥前後的壓差, 爲(wèi)調質(zhì)器(qì)提供(gòng)幹蒸(zhēng)汽, 降(jiàng)低原料的水分。


5 制粒和膨化(huà)過程中的水分含(hán)量控(kòng)制(zhì)
    調(diào)質過(guò)程是(shì)原料增加水分(fèn)的過程, 制(zhì)粒使(shǐ)原料(liào)相互摩擦、 擠壓, 緻使(shǐ)溫度(dù)升高, 原(yuán)料中水(shuǐ)分的含量(liàng)還會相應的提高。 若(ruò)水分含量較低(dī)的原(yuán)料進入到(dào)環模制粒(lì)機中(zhōng),會生産(chǎn)出表面(miàn)光滑(huá)而堅(jiān)硬的顆粒(lì)料(liào),不利于動物對(duì)飼料的(de)消化, 且(qiě)所(suǒ)需的(de)能耗大(dà); 水分(fèn)含量較(jiào)高的(de)原料(liào), 則會出現表面(miàn)粗糙不成形的顆粒料, 也(yě)會對(duì)制粒(lì)機産生損(sǔn)耗, 且(qiě)不(bú)利于儲(chǔ)存。 一(yī)般(bān)要求成(chéng)品顆粒料的含(hán)水(shuǐ)量(liàng)不超過 13% , 因(yīn)此, 制粒過(guò)程對(duì)水分(fèn)的控制也有一定的(de)難度。爲此, 通過調整(zhěng)環模有(yǒu)效(xiào)厚度和孔徑來适應(yīng)水分含量(liàng)不同(tóng)的原料。有效厚(hòu)度大的環模,原(yuán)料進入的(de)摩擦(cā)阻力比(bǐ)較大,産(chǎn)生的高溫使原(yuán)料的水(shuǐ)分含量(liàng)損失(shī)較(jiào)大(dà);相反(fǎn), 厚度小的環模(mó), 生産(chǎn)出的顆粒(lì)料水(shuǐ)分(fèn)含量較(jiào)高。孔徑(jìng)大的環(huán)模原(yuán)料容易進入,制成的(de)顆粒(lì)也比較大(dà), 在後(hòu)續的冷(lěng)卻(què)過程中就不(bú)會帶走大量的水分; 不(bú)同的是(shì), 孔徑小(xiǎo)的環(huán)模(mó), 就(jiù)會産(chǎn)出水(shuǐ)分(fèn)含(hán)量高的飼料。膨化度(dù)一定(dìng)程度(dù)上決(jué)定了(le)成(chéng)品飼料(liào)水分的高(gāo)低。膨(péng)化過程則根據(jù)不同的産(chǎn)品及(jí)膨化(huà)設備, 對水(shuǐ)分(fèn)要求範圍較(jiào)寬, 一(yī)般(bān)水(shuǐ)分含(hán)量在(zài) 10% ~40% 。膨化過程(chéng)使飼料(liào)的水分(fèn)變化更(gèng)大,尤其是濕法膨化, 如(rú)果不配有相應(yīng)的幹燥(zào)工序, 很(hěn)難達(dá)到(dào)安全儲存的(de)要求。 現有(yǒu)幹燥工序(xù)所産生的(de)幹(gàn)燥氣流(liú)不能在飼(sì)料上(shàng)分布足(zú)夠的均勻度(dù), 而爲(wèi)了能夠安(ān)全儲(chǔ)存, 導(dǎo)緻飼料(liào)脫水嚴重。 對于膨(péng)化過(guò)程可(kě)通過調整(zhěng)壓力(lì)和模(mó)孔數(shù)量來(lái)控制(zhì)膨化(huà)度, 進而(ér)控制原(yuán)料的水分含量(liàng)。


6 冷卻(què)過程中的(de)水分含量控制
    冷卻(què)過程就是(shì)降低溫度, 使顆(kē)粒料的溫度降(jiàng)到安全(quán)貯(zhù)藏的要求, 防止(zhǐ)水分(fèn)含量過低, 帶來(lái)庫存(cún)損失; 水分(fèn)含量過高(gāo), 導緻(zhì)飼料(liào)發(fā)生黴變(biàn)。 所以說(shuō)要嚴格控(kòng)制冷卻過程(chéng)。
    通過(guò)對産(chǎn)品(pǐn)目(mù)标溫(wēn)度(dù)的控制(zhì)來控制目标水(shuǐ)分,根(gēn)據濕熱的(de)原(yuán)料的不(bú)同溫(wēn)度來控制冷卻程度(dù), 從(cóng)而(ér)控制水分 (馮永(yǒng)江, 1999 ) 。關(guān)鍵的(de)因素(sù)就是冷卻時(shí)間(jiān)和風(fēng)量的大小, 根(gēn)據(jù)飼料原料的所(suǒ)含水分(fèn), 調節冷(lěng)卻風量及(jí)速度(dù)的大小, 控制冷(lěng)卻時(shí)間, 冷(lěng)卻後成品(pǐn)飼(sì)料(liào)就會(huì)達到所需水分(fèn)。 這種技術雖然(rán)被許多企(qǐ)業采(cǎi)用, 但由于水分含量測定繁瑣(suǒ), 不能(néng)及(jí)時(shí)地進(jìn)行産品(pǐn)水分的(de)準确調節, 導緻産品飼料的水(shuǐ)分含量不(bú)穩定(dìng), 變化(huà)波(bō)動較大(dà) (甯富勝, 2001 ) 。


7 成品儲存過程中的水(shuǐ)分含(hán)量控(kòng)制(zhì)
    成(chéng)品在儲存(cún)過程中的水分含量控制(zhì)zui重要是做(zuò)好包(bāo)裝和(hé)防潮(cháo)處理。在充分冷(lěng)卻後(hòu)才能進行包裝, 防止因成品溫(wēn)度(dù)過(guò)高, 造成局部黴變; 如(rú)果包(bāo)裝不嚴, 同(tóng)樣會導(dǎo)緻(zhì)成品(pǐn)飼料發(fā)黴。 因此(cǐ), 盡量縮短庫存(cún)時間, 在産品保質期内銷售, 将(jiāng)産品飼料(liào)水分(fèn)控制在(zài)理想的(de)範圍内, 是可以(yǐ)實現的。


8 結(jié)語
    控(kòng)制飼料中水分的含量對(duì)整個(gè)飼料加工工藝(yì)過程(chéng)都有着巨(jù)大影響。适(shì)宜的(de)水分含量(liàng), 可(kě)以(yǐ)提高産品飼料的質(zhì)量, 降低飼(sì)料的(de)加工成本, 減少加工設備(bèi)的損耗,降(jiàng)低飼料加工過程中的能量(liàng)損(sǔn)失, 從(cóng)而提高工廠的(de)經濟效(xiào)益(yì)。 雖然(rán)每一個過程(chéng)所(suǒ)帶來飼料水分(fèn)的變化是微不(bú)足道(dào)的, 但是大(dà)量的微量凝聚(jù)成的(de)就(jiù)會是一(yī)個客(kè)觀的數值(zhí)。因此, 我(wǒ)們要對(duì)一些(xiē)工藝設計(jì)進行調(diào)整, 使飼(sì)料廠能(néng)夠(gòu)獲得(dé)更多的利(lì)潤。随(suí)着動(dòng)物(wù)營養研(yán)究的(de)發展(zhǎn), 機械(xiè)設計技術不斷(duàn)完善, 自動(dòng)控制技術進一步提(tí)高, 人們對飼料(liào)産品(pǐn)的(de)認識不(bú)斷深入,飼料加(jiā)工工(gōng)藝與設備(bèi)不斷變化(huà)。特别(bié)是現在十分激烈的市場競争(zhēng), 更(gèng)加要求飼料(liào)加工廠的工藝(yì)設計做到(dào)安全(quán)化、 可靠(kào)化(huà)、 及時的維(wéi)護和(hé)清理(lǐ), 提高設備自動(dòng)控制水平, 實現(xiàn)産品加(jiā)工(gōng)質量和過程(chéng)的有效(xiào)控制。飼料(liào)廠的(de)管理要做(zuò)到精(jīng)細化, 飼料廠的(de)管理人員要求(qiú)具有戰略(luè)眼光(guāng), 采用新(xīn)概(gài)念、 新(xīn)技術、 新工藝有(yǒu)來提(tí)高經濟(jì)效(xiào)益 (熊易強,2000 ) 。從小(xiǎo)方面與(yǔ)方面同時進行, 增(zēng)強飼(sì)料廠(chǎng)的核心競(jìng)争力, 才能使飼料廠在(zài)激(jī)烈的(de)市場競(jìng)争中立(lì)于不(bú)敗之地。

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