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飼料加工過程中的水分控(kòng)制
更新時間:2016-05-09   點擊次數:3262次

水分是飼料加工過程中zui爲重要的質量控制指标之一, 同時(shí)還影響着飼料的購銷和儲管, 因此保證飼料産品(pǐn)質量(liàng)的關鍵因素之(zhī)一就是有效地控制(zhì)飼料中的水分。水分控制, 就是根據不同(tóng)的情況在整個生産的過程中(zhōng)綜合控制各種因素, 從而使飼料加工産品的zui終水分含(hán)量達(dá)到生産者(zhě)所規定的預期目标。爲了提高(gāo)企業的經濟效益, 降低(dī)能耗成本, 在飼料(liào)加(jiā)工(gōng)過程(chéng)中就必須有效地、 地控制(zhì)出廠成品的水(shuǐ)分含量。一方面, 可有效防止在産品(pǐn)保質期内發生氧化黴變等影響産品質量的情況; 另一(yī)方面, 可有效地控制飼料加工過程中的因水(shuǐ)分丢失(shī)而導緻粉塵外逸(yì)所造成的不(bú)必要損耗(郭桂芳,2004 ) 。 因此, 本文旨在探讨飼(sì)料加工過程中影響水分含量的各(gè)因素, 爲生産各種不同水分含量的飼料産品(pǐn)提供有效的解決方法。
    在飼料生産過程中(zhōng),從(cóng)原料輸入到産(chǎn)品輸出(chū),水分含量(liàng)的适宜, 不僅可以(yǐ)使飼料加工成本更低和能耗減(jiǎn)少, 還能(néng)讓飼料産品的質量和加工的(de)效率都有顯著提高, 提供的(de)産品。各飼料加工工序都影響飼(sì)料産品的水分含量(liàng), 其中主要因素有飼(sì)料原料本身的水分含量、 粉碎過程的水分變化、 混合(hé)階段(duàn)的水分添加量、調質過程中蒸汽的(de)水分含量、 制粒過(guò)程的環膜厚度和壓縮比、 冷卻器的(de)風量、 風速及風幹(gàn)時(shí)間、 包裝質量的管(guǎn)理等 (俞霄(xiāo)霖, 2004 ) 。


1 原料的接收、 貯藏和清理過程中的(de)水分含量控制
    接收(shōu)過(guò)程水分損失主要取決于飼料與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(kēng)時, 原料均(jun1)有空中潑灑的(de)過程(chéng), 如(rú)果原料中所含的(de)水分(fèn)多(duō)于(yú)空氣中所含的(de)水分, 水分就會(huì)向空氣方向流動, 同時原(yuán)料與空氣(qì)接觸(chù)較爲充分, 水分較容(róng)易損失。因此, 在原料(liào)接收過程中可以将(jiāng)飼料下降方式由潑灑改爲滑淌。 減少物料與空氣接觸面積, 亦就降低(dī)了水分損耗, 又能減少(shǎo)粉塵的外溢所帶(dài)來的原料損失。 玉米和麥麸的(de)水分含量損失不同(tóng)見表 1。


    由表 1 可以看出, 原料接收過程中麥麸失水率大于玉米,說明粉(fěn)料比顆(kē)粒料更易失水,玉米爲0. 127% , 麥(mài)麸爲 0. 283% , 因測定時間爲冬季, 可推斷夏季的失水量将大于(yú)冬季 (王永昌, 2012 ) 。飼料原料水(shuǐ)分是安全貯存的關鍵因素之(zhī)一, 尤其是一些植物性原料, 因(yīn)含水量大, 一般都達不到安全貯藏的标(biāo)準, 另一方面, 受到環(huán)境和天氣的影(yǐng)響(xiǎng),水分在(zài)環境溫度和相對濕度下達到動态(tài)平衡。研究(jiū)表明, 飼料原(yuán)料水分含量達到 14% , 相對濕度爲 75% ~85% 時,貯存的(de)過程中原料極易産生大量黴菌, 使飼料品質下降。 因(yīn)此, 需(xū)要控制飼料原料的水分 (安全(quán)水分應在(zài) 12% 以下) 和改善原料的(de)貯存條件, 盡早地采取防黴劑控制黴菌(jun1), 減少(shǎo)黴菌的污染。 飼(sì)料中主要原料爲玉(yù)米, 通常貯(zhù)存在立筒倉内,由于晝(zhòu)夜溫差(chà)大, 貯存原料的(de)水分蒸發, 使靠近立筒倉壁的部分原料因結(jié)露而含水量偏高, 長期貯存會使原料産生黴變。 所以對水分偏(piān)高的原料比較經濟的做法是在短期内與其他水(shuǐ)分含(hán)量較少的原料搭配使用或(huò)立即進行生産消化,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(yī)步損失水分, 保持(chí)成品水分的一緻性 (王若蘭等, 2005 ) 。總之, 原料在貯藏過程中的水分含量(liàng)控制, zui有(yǒu)效的辦法是(shì)原料入庫水分控制在較低的範圍内,提(tí)高原料的周轉(zhuǎn)率, 縮短貯藏時間。生産上原料清理(lǐ)程序對保證産品質量是重要的一步, 它能清理出原料中結(jié)塊、 黴變的原料。 部(bù)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制。


2 粉碎過程(chéng)中的水分含量控制
2.1 粒度大小
    粉碎是飼料加工過程中的關鍵步驟, 飼料主副原料多數需經過粉碎, 這個過程會使原料顆粒逐漸變小, 而表(biǎo)面積有所增(zēng)加; 随着原料的(de)粒度減小, 水分的損(sǔn)耗也會顯著的增加。 根據水分含量不同的原料進行粉碎的同時, 做一個檢(jiǎn)測分(fèn)析發現, 水分含量(liàng)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(gāo) (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, 随(suí)氣溫增加而增大。 因此, 在粉碎原料(liào)時盡量減少進行重(zhòng)複粉碎,降低粉碎室的溫度,盡(jìn)量(liàng)減(jiǎn)少不必要的水(shuǐ)分流失(董全等(děng), 2007 ) 。 爲(wèi)此, 粉碎室的進風(fēng)可盡量采用地下室的低(dī)溫空氣, 不僅可降低水(shuǐ)分損耗, 還能提高粉碎(suì)效率, 有效地降低能耗。
2.3 粉碎工藝
    在粉碎(suì)過程(chéng)中, 粉碎工藝的不同, 所(suǒ)造(zào)成原料失水強度各(gè)不相同。 原料和(hé)粉碎機内氣流(liú)接(jiē)觸的強度越強, 原(yuán)料的水分損失程度(dù)就越大。 因此, 原料在粉碎過程中,無吸風的狀态下,原料水分損耗在0. 22% 。 有吸(xī)風與無吸風水分損耗沒有明顯的差異,但風量(liàng)的大小會影響到水分的損失(呂景智等,2005 ) 。 吸風還有一個好處, 可以降低粉碎室的溫度和濕度, 使粉碎(suì)後的(de)原料(liào)更有利于排出。


3 混合過程中的(de)水分含量控制
    粉碎之後的粉(fěn)料進入到混合機内, 在混合之前檢測一下水(shuǐ)分含量, 因爲此(cǐ)時的粉料(liào)全部處于漂浮和吸(xī)風狀态下, 容易損耗(hào)水分。如水分含量已低于 13% , 可以在混合機内添加适量(liàng)的水分, 一方面能(néng)夠起到潤料的(de)作用, 另一方面還能爲調質增加熱傳導, 提高調質的效(xiào)果和質粒的效率(lǜ) (李軍國等,2006 ) 。添加水分一定要均勻霧化,使水分含量均(jun1)一、 穩定。 一旦水分含量高于 13% , 就要想辦法去控制水分, 防止在制粒和冷(lěng)卻過程中産生(shēng)困難和發生飼料變質等情況。
    劉春雪(xuě)等 (2004 ) 在混合劑粉料中添加的(de)水分分别是 0、 0. 5% 、 1. 5% 、 2. 5% , 結果發現, 添(tiān)加 0. 5% 、1. 5% 的水分在成品中保水率爲 65% ,添加 2. 5% 的水分在(zài)成品中的保(bǎo)水率僅剩下 50% 。 結果說明了水(shuǐ)分添(tiān)加的多, 不一定(dìng)會起到很好的效果, 這時就需要水(shuǐ)結合劑和表面(miàn)活性劑,它們在結合(hé)遊離水、 減少水分的損失起到重要的作用, 從而提高了成品飼料的保水能(néng)力, 減(jiǎn)少黴變的發生。


4 調質過程中的(de)水分含量控制
    調質是飼料加工過程中zui重要的(de)一個(gè)工序。 通過調質可提高原料顆粒硬度,降低原(yuán)料被粉化率,提高動物(wù)對飼料的消化能力(lì), 殺死病菌, 節省制粒能耗。調質(zhì)是對原料綜合(hé)作(zuò)用的過程, 使原料(liào)能夠達到适宜的水分(fèn)含(hán)量(liàng)和溫度。
    調質水分是通過控制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(qì)添加過多(duō), 會堵塞模(mó)孔, 增加顆(kē)粒的水分含量; 蒸汽添加不足, 對壓(yā)膜、 壓輥(gǔn)的損傷較(jiào)大, 粉化(huà)率高, 對制(zhì)粒影響大(dà) (趙曉芳(fāng), 2008 ) 。因此, 在調質(zhì)過程中(zhōng),要根據粉料的含水量來調整蒸汽量, 從而達到理想(xiǎng)的效果。
    調質時間決定着原料在調質器内對水分吸收的多少, 調質時間越長, 原料停(tíng)留在(zài)調質器内的時間就越(yuè)久, 原料(liào)與蒸汽接(jiē)觸越充分(fèn), 原(yuán)料的水(shuǐ)分含量就越高 (李久群, 2006 ) 。因此, 水分含量(liàng)低的原料, 就需要較長的調質時間來增加水分。在高(gāo)溫幹燥季節, 若調質的原料水(shuǐ)分偏低, 通過調高減壓閥後壓(yā)力,爲調質器(qì)提供大量(liàng)的濕蒸(zhēng)汽,可提高原料(liào)的(de)水(shuǐ)分含量。 相反, 在(zài)低溫(wēn)潮濕季節, 若調質的原料水分偏高,可以增加減壓閥前(qián)後的壓差, 爲調質器提供幹蒸汽(qì), 降低原料的水分。


5 制粒和膨化過程中的水分含量控制
    調質過程是原料增加水分(fèn)的過程, 制(zhì)粒使原料相互摩擦、 擠壓, 緻使溫度升高, 原料中水(shuǐ)分的含量還會相應的提高。 若(ruò)水分含量較低(dī)的原料進入到環(huán)模制粒機中,會生産出表面光滑而(ér)堅硬的顆粒料,不(bú)利于動物對飼料(liào)的消化, 且所需的(de)能耗大; 水分含量較高的原料, 則會出現表面粗糙不成形的顆粒料, 也會對制粒機産生損耗, 且不利于儲存。 一般要求成(chéng)品顆粒料的含水量不超過 13% , 因此, 制粒過程對水分的控制也有一定(dìng)的難度。爲此, 通過(guò)調整(zhěng)環模有效厚度(dù)和孔徑來适(shì)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(zǔ)力比較大,産(chǎn)生的高溫使原料的水分(fèn)含量損失較大;相反(fǎn), 厚度小的環模, 生産出(chū)的顆粒(lì)料水分含量較(jiào)高。孔徑大的環(huán)模原料容易進(jìn)入,制成的顆粒也比較大, 在後(hòu)續的冷卻過程中就不會(huì)帶走大量(liàng)的水分(fèn); 不(bú)同的是, 孔徑小(xiǎo)的環模, 就會産出水分含量高的飼料。膨化度一定(dìng)程度上決(jué)定了成品飼料(liào)水分的高低。膨化過程則根據(jù)不同的産品及膨化設備(bèi), 對水(shuǐ)分要求範圍較(jiào)寬, 一般水分含量在 10% ~40% 。膨化(huà)過程使飼料的水分變化更大,尤其(qí)是(shì)濕法膨化, 如果不配有相應的幹燥工序, 很難達到安全儲存的要求(qiú)。 現有幹燥工序所産生的幹燥氣流(liú)不能在(zài)飼料上分布足夠的均勻度, 而爲了能夠安全儲存, 導(dǎo)緻飼料脫水嚴重。 對于膨化過程可通過調整壓力和模孔(kǒng)數量來控制膨化度, 進(jìn)而控制原料的水分含量。


6 冷卻過程中的水分含量控制
    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(fèn)含量過低, 帶來庫存損失; 水(shuǐ)分(fèn)含量過(guò)高, 導緻飼料發生黴變。 所以說要嚴格控制冷卻過程。
    通過對産品目标溫度的(de)控制來控制目标水分,根據濕熱的(de)原料的不同溫度(dù)來控制冷卻程度(dù), 從而控制水分 (馮永江, 1999 ) 。關(guān)鍵的因(yīn)素就是冷卻時間和風(fēng)量的大小, 根據(jù)飼料原料的所含水分, 調節冷卻風量及速度的大小, 控制冷卻時間, 冷卻後成品飼料就會達到所需水分。 這種技術(shù)雖然被許多企業采(cǎi)用, 但由于水分含量測定繁瑣, 不能及時(shí)地進行産品水分的準确調節, 導緻産品飼料的水(shuǐ)分含量不穩定, 變化波動較大 (甯富(fù)勝, 2001 ) 。


7 成品儲存過程(chéng)中的水(shuǐ)分含量控制
    成品在儲(chǔ)存過程中的水分含量控(kòng)制zui重要是做好包裝和防潮處(chù)理。在(zài)充分冷(lěng)卻後才能(néng)進行包裝, 防止因成品溫度(dù)過高, 造成局部黴變; 如果(guǒ)包裝不嚴, 同樣會(huì)導緻成品飼料發黴。 因此, 盡量(liàng)縮短庫存(cún)時間, 在産品(pǐn)保質期内銷售, 将(jiāng)産品飼料(liào)水分控制在理想的範圍内(nèi), 是可以實現的(de)。


8 結語
    控制飼料中(zhōng)水分的含量對(duì)整個(gè)飼料加工工藝過程(chéng)都有着巨大影響。适宜的(de)水分(fèn)含量, 可以提高産品飼料的質量, 降低飼料的(de)加工成本, 減少加工設備(bèi)的損耗,降低飼料加工過程中(zhōng)的能量損失, 從而提高工廠的(de)經濟效益。 雖然(rán)每一個過程所(suǒ)帶來飼料(liào)水分(fèn)的變化是微不足(zú)道的, 但是大量的微量凝聚(jù)成(chéng)的就會是一個客觀的數值。因此, 我們要對(duì)一些工藝(yì)設計(jì)進行調整, 使飼料廠能夠獲得更多的利潤。随着動物(wù)營養研究的發展(zhǎn), 機械設計技術不斷完善, 自動控制(zhì)技術進一步提高(gāo), 人們對飼料産(chǎn)品的(de)認識不斷深入,飼料加工工藝與設備不斷變化。特别是現在十分激(jī)烈的市場競争, 更(gèng)加要求飼料加工廠的工藝(yì)設計做(zuò)到安全化、 可靠化、 及時的維護和清理, 提高設備自動控制水平, 實現(xiàn)産(chǎn)品加工(gōng)質量(liàng)和過程的有效控制。飼料廠的管理要做到精(jīng)細化, 飼料廠的管理(lǐ)人員要求(qiú)具有戰略眼光(guāng), 采用新概念、 新技術、 新工藝有來提(tí)高經濟效(xiào)益 (熊易強(qiáng),2000 ) 。從小方面與方面(miàn)同時進行, 增強飼料廠的核心競争力, 才能使飼料廠在激烈的(de)市場競争中立于不敗之地。

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