飼料的顆粒化制程有助于提高飼料的營養(yǎng)轉化率。物料在水、熱和壓力等因素的綜合作用下，淀粉產(chǎn)生糊化反應，蛋白質發(fā)生熱變性，而纖維素和脂肪的結構與狀態(tài)亦有所改變，這一系列反應使得各種原料的營養(yǎng)可利用性大大提高，從而有助于畜禽的消化，并改善適口性。同時，這一過程還可以殺滅細菌、霉菌等有害微生物，降低了飼料霉變的風險。另外，顆粒飼料還可以避免動物挑食，減少分級并降低浪費與損耗。由于顆粒飼料體積被縮小，還可以縮短動物的采食時間，降低畜禽由于采食活動造成的營養(yǎng)消耗。在實踐當中，顆粒飼料具有飼喂方便、節(jié)省人工、易于包裝、運輸和儲存等一系列優(yōu)勢，采用顆粒劑型的飼料規(guī)格標準，是飼料產(chǎn)品的商品化發(fā)展的必要途徑。正是因為上述顆粒飼料的優(yōu)點，改善顆粒料品質并提高顆粒機生產(chǎn)效率已經(jīng)是飼料廠家急需解決的問題。
根據(jù)美國堪薩斯大學的研究（圖1），影響顆粒料品質的各個因素中，飼料配方占40%、粉碎占20%、調質占20%、制粒機及環(huán)模壓輥占15%，冷卻占5%。而在影響飼料廠顆粒產(chǎn)量的各個因素中，飼料配方占40%、調質占25%、制粒機及環(huán)模壓輥占25%，粉碎占10%。
3.1 調質三要素
圖 1 影響飼料顆粒品質的因素及權重比例
1 配方
在競爭日趨激烈的今天，決定飼料廠成敗的關鍵往往就是2%～3%的利潤，所以配方師設計配方時，應從經(jīng)濟性和市場性的原則考慮，因地制宜、因時制宜，用最低最合理的當?shù)嘏浞劫Y源來滿足畜禽最基本的需求。
從原料的特性及其選擇來看，必須要考慮到飼料生產(chǎn)加工工藝的可行性，生產(chǎn)員工的可操作性，以及配方中涉及的原料對顆粒品質的影響。譬如在調質過程中，淀粉會吸收蒸汽的熱量和水分，發(fā)生糊化反應，交聯(lián)物料各組分并對飼料顆粒成型有促進作用。而物料中適宜含量的天然蛋白質在水和熱量的作用下具有良好的可塑性，有利于顆粒品質。但是，蛋白質的變性過程是疏水過程，日糧中過多的蛋白質不利于物料對蒸汽水分的吸收，從而影響調質效果。另外，配方中的脂肪添加也不利于顆粒品質的塑造，會導致飼料顆粒容易粉化。所以就如何塑造理想的顆粒品質，特別是對于禽料、水產(chǎn)料等，配方設計過程中需要充分考慮原料特點及其對顆粒品質的影響。
2 粉碎
粉碎越細，比表面積越大，能快速吸收更多的蒸汽，顆粒含粉少，顆粒質量更好，對制粒機環(huán)模壓輥的磨損少、產(chǎn)量高。粉碎不好的物料，顆粒含粉多、品質差、成品顆粒長短不齊、有凸凹料，易斷裂。
從顆粒質量方面來考慮，粉碎的越細越好。但是從經(jīng)濟效益的角度考慮，過細的粉碎會造成電耗過高，畜禽生產(chǎn)線粉碎電耗占到總電力消耗的40%左右，水產(chǎn)尤其蝦料生產(chǎn)線電耗占到60%左右。另外，粉碎工藝是飼料生產(chǎn)中水分損耗最大的環(huán)節(jié)，如水分為14%的玉米，用2.5mm 篩片粉碎后，水分散失約0.8%，水分為15%的玉米，水分散失約1.2%，而這部分損耗是飼料廠目前無法解決的問題。所以，要從客戶需求來綜合考慮粉碎粒度。
3 調質
筆者從事飼料行業(yè)20多年，非常認可這樣的一個觀點：“影響飼料顆粒質量的第一位點是調質。”調質就是所有物料進入混合機到制粒機環(huán)模腔之間所有的添加和改變。而飼料廠選址建成后，在固定成型的飼料生產(chǎn)工藝過程中，影響顆粒料品質因素中的 60% 在進入混合機之前就已經(jīng)固定，我們所能做的最重要改變就是調質的 20%，而這 20%恰恰是生產(chǎn)中原料向飼料完成質變轉換過程的最關鍵步驟。
3.1 調質三要素
3.1.1 時間 取決于調質器的型式。調質時間越長，蒸汽與粉狀飼料的接觸混合時間越多，添加的蒸汽量越多，越有利于畜禽飼料的淀粉糊化、水產(chǎn)飼料的蛋白質變性。通過調整調制器的葉片角度來加長調質時間，高谷物畜禽飼料調質時間應該在40s以上，調整葉片角度以調質器電機電流控制到額定電流內不跳閘為最大調整角度。
3.1.2 溫度 飼料廠設計之初，通常會先按照 75kg/t的蒸汽標準來選擇鍋爐，實際制粒消耗的蒸汽量可以按照50kg/t 來計算。畜禽顆粒料的制粒溫度在78～83℃之間，目的是淀粉糊化和殺滅有害菌，玉米、小麥、薯類等淀粉類原料的糊化溫度在58～72℃（圖2），要用飽和蒸汽，經(jīng)減壓閥后蒸汽壓力最好在2.5kg/cm2左右，要確保蒸汽系統(tǒng)汽水分離器、疏水閥工作正常，避免因含水蒸汽進入調制器而造成濕堵機故障。水產(chǎn)顆粒料的制粒溫度要在90℃以上，目的是蛋白質變性及滅菌，蒸汽壓力可以選用4kg/cm2左右。
鍋爐的蒸汽壓力通常為7～8kg/cm2，蒸汽輸送采用高壓輸送，低壓使用，降低輸送損耗。壓力越高、蒸汽含水越少、壓力越低，蒸汽含水越多。
3.1.3 水分 在影響顆粒料品質的因素中，調質最重要，而在影響調質的因素中，吸水比吸熱更重要，由此可見，水分在影響顆粒料品質的因素中尤為重要。
調質的最佳水分為15%～16.5%，影響調質水分的最大原因是原料的水分。對于大多數(shù)飼料廠每年至少在 6 個月以上的，成品顆粒料水分都達不到配方師設計的水分要求，畜禽顆粒飼料水分通常在11%左右，沉水魚料水分更低，甚至在 9% 左右。由此導致物料淀粉糊化不足，飼料含粉增加，嚴重影響畜禽的飼料轉化率，特別是幼齡畜禽的營養(yǎng)利用率。
部分飼料廠采用在混合機里面加水的辦法來尋求解決方案，但是這部分增加的水分是游離水，同時保水率也很差。譬如在混合機里面添加1%的水，成品保留率只有0.25%左右，假如我們希望提高1% 的成品顆粒水分，則需要添加約30～40kg水/t飼料，這樣不僅會引發(fā)生產(chǎn)中的制粒堵機的問題，而且有很大的霉變風險。
所以，要想提高調質水分，在混合機里面加水必須以保證飼料安全為前提。筆者采取液體防霉劑與水混合后添加到混合機里，來解決調質水分不足的問題 ( 表1)。
3.2 如何解決調質水分問題，做到既防霉又保水
在調質過程中，蒸汽的添加是非常重要的，很多飼料廠生產(chǎn)人員對此的重視程度遠遠不夠。為達到較好的調質狀態(tài)，必須添加足夠高質量的蒸汽，通到調質器的蒸汽應使用調壓裝置以保持蒸汽壓力的恒定。為了提供高質量的蒸汽，汽水分離器、疏水閥、適當?shù)墓艿莱叽缍际潜匦璧?，在蒸汽管線靠近調質器的位置，應去除蒸汽中的冷凝水，防止過多的水進入調質器，避免因此而造成的堵機或者霉變等問題。
向調質器里面噴水來調整調質水分是非常錯誤的做法。調質器不是混合機，添加水分的保留幅度一般不會超過0.5%，并且會嚴重破壞調質器內蒸汽的添加環(huán)境，同時添加水分的不均勻，造成局部水分偏高，生產(chǎn)上容易引起制粒機堵機，而在長江以南地區(qū)又極易發(fā)生霉變。
目前，最好的水分優(yōu)化控制系統(tǒng)（設備）是全自動在線水分控制系統(tǒng)，采用微波技術實時高頻率掃描混合倉物料水分，根據(jù)物料水分實際值與目標值的設定，自動配置液體防霉劑與水的混合液，并通過霧化定量向混合倉內的物料噴涂。該系統(tǒng)可以實時在線，全天候遠距離監(jiān)測并控制物料水分，能夠執(zhí)行任何水平的調質水分及成品顆粒飼料水分。
而當前主流的水分控制系統(tǒng)是稱重型傳感器系統(tǒng)，稱重靜態(tài)精度0.2%，動態(tài)精度0.5%，每批次自動配料并混合添加，根據(jù)原料水分來可以設置不同配方，能夠將成品顆粒水分穩(wěn)定控制在12.5% 左右。
另外在市場上，有部分企業(yè)會采用流量計控制系統(tǒng)，該類型設備系統(tǒng)投資較低，精度較差，采用國產(chǎn)流量計的設備精度通常在2%左右，水分添加誤差大。在每批配料過程中，容易造成液體防霉劑和水出現(xiàn)分層現(xiàn)象。很容易造成霉變事故或導致飼料適口性變差。
液體防霉劑一定要選大品牌。配套的添加設備及有關工藝也很重要，用得好，可以提高淀粉糊化度，降低含粉率，改善適口性，提高生產(chǎn)效率，同時，由于粉狀飼料的潤濕和軟化，制粒時耗電量降低；用得不好，反而導致設備故障、飼料霉變和客訴的增加。
4 環(huán)模和壓輥
環(huán)模對顆粒料品質的影響主要是環(huán)模的壓縮比、孔徑、減壓孔直徑及深度、環(huán)模日常保養(yǎng)及環(huán)模壁的光滑程度。要保證顆粒飼料質量，對不同品種的飼料要選用不同壓縮比及孔徑的環(huán)模，每次制粒結束后必須用含油料清洗環(huán)模，避免環(huán)模內壁因腐蝕而變得粗糙。環(huán)模入料口內凹、環(huán)模內壁粗糙、劃痕等因素必然造成顆粒品質下降。飼料顆粒表觀質量的要求是顆粒長短度、光滑度、含粉率、硬度、耐水性、顏色、水分等。其中，壓縮比是一個極為重要的因素，不同品種顆粒飼料，豬、肉禽、沉水魚、蝦蟹等對壓縮比的要求也不同，譬如教槽乳豬料對硬度敏感，肉禽料對含粉率要求高，水產(chǎn)料對耐水性有特別要求等。應根據(jù)具體的料型、客戶的需求以及原料的多樣性來確定壓縮比，有時需要犧牲產(chǎn)量來追求質量，必須使用高壓縮比環(huán)模。
壓輥主要有碳化鎢壓輥殼、波紋式壓輥殼、窩眼式壓輥殼等。當壓輥殼表面磨損不均勻、磨損嚴重時會影響顆粒質量，同時影響產(chǎn)量。更換環(huán)模時要切記：新模配新輥。
5 冷卻
目前，冷卻器一般都為逆流式冷卻器，相比于臥式冷卻器，需要的空氣量約減少一半，同時可節(jié)約能量。
制粒后的熱顆粒，溫度一般在80℃以上，調質好的熱顆粒水分為15%～17%，而成品顆粒水分在12.5%左右，為幫助自由水的散逸以平衡飼料水分的分布，避免后期由于水分遷移而導致的局部水分過高和飼料霉變，冷卻過程中顆粒溫度應降到不超過環(huán)境溫度5℃范圍以內。需要根據(jù)不同季節(jié)調整風機風量及冷卻器料位器高度。其中要注意保證最后冷卻器剩余的顆粒料有足夠的冷卻時間。
6 其他
6.1 保證配方的準確性，配方傳送必須有反饋機制。保證配料系統(tǒng)稱量的控制精度。
6.2 小料添加必須有監(jiān)督機制，可記錄可追蹤，避免忘記添加或者重復添加。有些時候飼料廠客訴原因找不到，很有可能是小料稱量添加出現(xiàn)的問題。
6.3 正確地選擇更換篩片的型號，保證粉碎粒度滿足料型的需求，其中粉碎粒度直徑不能大于顆粒料直徑的1/3。
7 小結
隨著飼料產(chǎn)業(yè)結構升級和用戶水平的逐漸提高，作為產(chǎn)品質量的重要組成，飼料顆粒品質的提高不僅是市場不斷發(fā)展的必然趨勢，也是養(yǎng)殖行業(yè)對飼料工業(yè)提出的迫切要求。圍繞飼料顆粒品質的改善措施涵蓋了營養(yǎng)、配方、原料、生產(chǎn)工藝等諸多環(huán)節(jié)，而在實際生產(chǎn)條件下，為塑造良好的顆粒品質，需要根據(jù)具體的配方和原料特點，采用針對性的生產(chǎn)工藝和措施，以此確保飼料產(chǎn)品具有始終如一的穩(wěn)定性。
現(xiàn)代飼料工業(yè)的產(chǎn)品演化進程，主要體現(xiàn)出產(chǎn)品細分越來越多、品質標準越來越豐富、原料應用越來越多元、生產(chǎn)工藝越來越進步等特點，作為飼料工業(yè)的從業(yè)者，我們需要不斷更新知識結構，并善于采用有價值創(chuàng)新的技術和手段，來更好地實現(xiàn)飼料工業(yè)的精細化作業(yè)。
