2020 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布第307 號公告，就養(yǎng)殖者自行配制飼料進行了明確規(guī)定， 規(guī)范養(yǎng)殖者自行配制飼料的行為，保障動物產(chǎn)品質(zhì)量安全。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2019 年我國養(yǎng)殖業(yè)飼料消耗量約為3.顆粒機5 億t， 其中商品配合飼料為2.1億t，其余為養(yǎng)殖者自行配制飼料［1］。 針對小型加工機械生產(chǎn)飼料的工藝進行研究， 并為自配料養(yǎng)殖戶提供科學數(shù)據(jù)支持具有重要意義。 顆粒形態(tài)的飼料因具有良好的適口性、顆粒機營養(yǎng)分布均勻、便于運輸、相對于粉料損耗低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖行業(yè)。 顆粒飼料的制粒方式主要分為環(huán)模制粒和平模制粒。 飼料生產(chǎn)廠家通常使用大型的環(huán)模制粒機，飼料原料經(jīng)過膨化、蒸汽調(diào)制后，顆粒飼料顆粒機制粒質(zhì)量較高，但由于設(shè)備成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不適合中小養(yǎng)殖戶自行配制飼料，而采用平模制粒方式的小型顆粒機由于體積小， 價格較低， 操作簡單等特點受到廣大自配料養(yǎng)殖戶的歡迎。目前，國內(nèi)顆粒飼料加工工藝顆粒機方面的研究主要集中在草顆粒飼料加工工藝的研究［2-5］和全混合顆粒飼料加工工藝的研究［6-8］，使用的加工設(shè)備大多為環(huán)模顆粒機。 郭萬正等［8］研究發(fā)現(xiàn)，使用壓縮比為4.7:1 的平模顆粒機制粒，配方顆粒機中無草粉或純草粉制粒成型率可達到97.39%以上，說明使用小型平模顆粒機制作顆粒飼料具有可行性。 該研究采用JB-300 型精飼料攪拌機和300 型平模顆粒機， 探討攪拌時間和裝載率對飼料混合均勻度的顆粒機影響，以及磨盤?？字睆健⒃纤趾?、玉米粉碎粒度對顆粒料成型率、硬度指標的影響，分析使用JB-300 型精飼料攪拌機和300 型平模顆粒機制作牛羊精料補充料顆粒飼料的最佳工藝參數(shù)，旨在為自配料養(yǎng)殖戶顆粒機合理利用飼料原料制備顆粒飼料提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用飼料原料以及配比方法見表1。

表1 飼料原料及配比（風干基礎(chǔ)） 單位：%

1.2 試驗儀器設(shè)備

試驗所用設(shè)備為濟南市牧龍機械有限公顆粒機司制造的JB-300 型精飼料攪拌機和300 型4 壓輪平模顆粒機，攪拌機外形尺寸為1 900 mm×700 mm×1 300 mm，配套動力為3 kW 交流電機，每次可加工200～300 kg 飼料顆粒機，顆粒機外形尺寸為1 300 mm×500 mm×1 400 mm，配套動力為22 kW 交流電機，時產(chǎn)600～800 kg。 顆粒硬度采用KQ-3 型自動顆粒硬度測定儀測定。

1.3 試驗設(shè)計

分別采用顆粒機單因素試驗設(shè)計， 測定不同攪拌時間、裝載系數(shù)對JB-300 型精飼料攪拌機飼料混合均勻度的影響。 在確定攪拌混合工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，對飼料原料進行混合，混合后使用300 型顆粒機制粒。制粒試驗采用單因素顆粒機試驗設(shè)計，分析不同玉米粉碎粒度、 不同水分含量對顆粒飼料成型率的影響；篩選最佳水平后，采用L9（34）正交試驗設(shè)計，以模孔直徑（A）、玉米粉碎粒度（B）和水分含量（C）為測定因素，以成型率和硬度的綜合顆粒機加權(quán)評分為指標，確定制備顆粒飼料的最優(yōu)組合參數(shù)。

1.3.1 不同攪拌時間對混合均勻度的影響

JB-300 型精飼料攪拌機最大裝載量為300 kg，在裝載系數(shù)為80%的條件下，測定不同攪拌時間（5 min顆粒機、10 min、15 min、20 min）對飼料混合均勻度的影響，每個處理組10 個重復(fù)。

1.3.2 不同裝載系數(shù)對混合均勻度的影響

固定攪拌時間為10 min， 測定裝載系數(shù)分別為80%、70%和6顆粒機0%時對飼料混合均勻度的影響，每個處理組10 個重復(fù)。

1.3.3 不同水分含量對顆粒飼料成型率、 硬度的影響

采用單因素試驗設(shè)計， 飼料水分含量 （總水分）分別設(shè)定為10%、13%、16%、19%，每個顆粒機處理組3 個重復(fù)，測定顆粒飼料成型率和硬度。

1.3.4 不同?？字睆綄︻w粒飼料成型率、 硬度的影響

采用單因素試驗設(shè)計， 顆粒機?？字睆椒謩e設(shè)定為4 mm（壓縮比為6）、5 mm（壓縮比為5.6）、6 顆粒機mm（壓縮比為5），每個處理組3 個重復(fù)，測定顆粒飼料成型率和硬度。

1.3.5 不同玉米粉碎粒度對顆粒飼料成型率的影響

采用單因素試驗設(shè)計， 玉米粉碎粒度分別設(shè)定為2 mm、4 mm、6 mm、8 mm顆粒機，每個處理組3 個重復(fù)，測定顆粒飼料成型率和硬度。

1.3.6 水分含量、 玉米粉碎粒度及?？字睆綄︻w粒飼料加工參數(shù)的影響

采用L9（34）因素水平設(shè)計正交試驗（見表2），以模孔直徑（A）、玉米粉碎粒度（顆粒機B）、水分含量（C）為測定因素， 以顆粒飼料成型率、 硬度為評價指標， 選擇平模顆粒機加工顆粒飼料工藝參數(shù)的最優(yōu)組合。

表2 正交試驗的因素和水平

1.4 測定指標及方法

1.4.1 飼料混合變異系數(shù)的測定顆粒機

該試驗采用綠豆示蹤法測定飼料混合變異系數(shù)［9］。 試驗開始前用電子秤稱取15 g 綠豆，統(tǒng)計綠豆數(shù)量，可計算出綠豆千粒重量。根據(jù)試驗設(shè)計投入的綠豆重量以及飼料裝載重量可計算出綠豆數(shù)量與飼料重量的標準理顆粒機論比值M，各試驗結(jié)束后，用取樣鏟在攪拌機不同部位取樣10 份裝入樣品袋，用電子秤稱重并記錄，分別統(tǒng)計樣品袋中的綠豆數(shù)量， 并計算各樣品中綠豆數(shù)量與樣品重量的比值（X1、X2、X3…X10）。 標準差S顆粒機、變異系數(shù)CV的計算公式如下：

式中Xi 為第i 份樣品中綠豆數(shù)量與樣品重量的比值。 M 為綠豆數(shù)量與飼料重量的標準理論比值。

1.4.2 顆粒飼料成型率及硬度的測定

成型率為單位時間內(nèi)或單位質(zhì)量的某樣品經(jīng)顆粒機過一次成型分級，其篩上物與樣品總重量之比，計算公式如下：

X=m/M×100%；

式中X 為成型率，m 為篩上物質(zhì)量，M 為樣品總質(zhì)量。

硬度采用KQ-3 型自動顆粒硬度測定儀測定顆粒飼料硬度。 選取每批顆顆粒機粒飼料中大小和長度基本一致的樣品20 粒，分別依次放置于樣品盤中心位置，順時針旋轉(zhuǎn)手柄，顆粒破碎時讀取數(shù)值。計算公式如下：

式中Z 為硬度，Zi 為第i 次讀取的硬度數(shù)值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

運用SPSS 顆粒機Statistics 24 軟件對飼料混合變異系數(shù)（CV）以及顆粒料的成型率和硬度進行單因素方差分析，LSD 模型進行多重比較分析，P＜0.05表示差異顯著；?？字睆健⒂衩追鬯榱６?、水分含量對顆粒料成顆粒機型率和硬度的影響采用綜合加權(quán)評分法和極差法分析正交試驗數(shù)據(jù)。

與其它化學消毒劑相比，SAEW殺菌后可完全還原成無毒、無殘留的普通水，排放后對環(huán)境無任何污染，對生態(tài)環(huán)境不會造成危害，而且制作成本低廉，使用顆粒機簡單方便[13]。但單獨使用SAEW，藥浴后蒸發(fā)較快，尤其是冬天可能引起奶牛的干裂和凍裂等缺點。本研究旨在SAEW內(nèi)加入甘油而研制一種安全、對環(huán)境友好、無殘留、成本低廉并且能夠保護皮膚的新型藥浴劑。

2顆粒機 結(jié)果與分析

2.1 不同攪拌時間對混合均勻度的影響

由表3 可以看出， 不同攪拌時間對混合均勻度有顯著影響。 攪拌10 min 與20 min 相比，變異系數(shù)差異不顯著 （P＞0.05），CV 值分別為顆粒機0.08 和0.06，均顯著（P＜0.05）低于5 min 和15 min。 綜合分析，攪拌時間為10 min 時混合效果較好。

表3 不同攪拌時間對混合均勻度的影響 單位：min

2.2 不同裝載系數(shù)對顆粒機混合均勻度的影響

由表4 可以看出， 裝載系數(shù)對混合均勻度有顯著影響。 當裝載系數(shù)為80%時， 變異系數(shù)顯著（P＜0.05）低于裝載系數(shù)為70%和60%。 裝載系數(shù)70%和60%相比，變異系數(shù)差異不顯著顆粒機（P＞0.05）。 由此可見，裝載系數(shù)為80%時混合效果最佳。

表4 不同裝載系數(shù)對混合均勻度的影響 單位：%

2.3 不同玉米粉碎粒度對顆粒飼料成型率的影響

由表5 可以得出，玉米粉碎粒度對顆粒料成型率有顆粒機顯著影響。 當玉米粉碎粒度為2 mm 和4 mm時，成型率顯著（P＜0.05）高于玉米粉碎粒度為6 mm 和8 mm。 當玉米粉碎粒度為6 mm 時，成型率顯著（P＜0.05）高于玉米粉碎粒度為8 m顆粒機m。 玉米粉碎粒度2 mm 和4 mm 相比，成型率差異不顯著（P＞0.05）。

表5 不同玉米粉碎粒度對顆粒飼料成型率的影響

2.4 不同水分含量對顆粒飼料成型率的影響

由表6 可以得出， 不同水分含量對顆粒機顆粒料成型率有顯著影響。當水分含量為10%和13%時，成型率顯著（P＜0.05）高于水分含量為16%和19%。當水分含量為16%時，成型率顯著（P＜0.05）高于水分含量為19%。 水分含量10%和1顆粒機3%相比，成型率差異不顯著（P＞0.05）。

表6 不同水分含量對顆粒飼料成型率的影響 單位：%

2.5 水分添加量、玉米粉碎粒度及模孔直徑對顆粒飼料加工參數(shù)的影響

由表7 可知， 影響正交試驗綜合加權(quán)平均顆粒機分值的模孔直徑、玉米粉碎粒度、水分含量的極差分別為18.76、1.64 和3.47，因此，影響正交試驗綜合加權(quán)平均分值的主次因素順序為模孔直徑＞水分含量＞玉米粉碎粒度，最優(yōu)組合為A1B2C2，即顆粒飼顆粒機料生產(chǎn)工藝最優(yōu)參數(shù)為模孔直徑4 mm（壓縮比為6）、玉米粉碎粒度為4 mm、水分含量為13%。

表7 正交試驗綜合加權(quán)平均分值的極差分析

3 討論

3.1 不同攪拌時間對混合均勻度的影響

3.2 不同裝載系數(shù)顆粒機對混合均勻度的影響

大多數(shù)飼料攪拌機的裝載率為70%～85%。 有研究表明， 臥式螺帶式混合機的裝載率為60%～85%，立式混合機的裝載率為80%～85%，雙軸槳葉式混合機裝載率為80%～90%，飼料原顆粒機料的混合均勻度最佳［13］。在該試驗中，不同裝載系數(shù)對混合均勻度有顯著影響， 當裝載系數(shù)為80%時變異系數(shù)最小，可能是因為測定的小型飼料攪拌機（JB-300）的最大裝載量為300 kg，當裝料量過少時顆粒機影響攪拌機工作效率，不利于物料在機箱流動，導(dǎo)致攪拌不均勻。

3.3 水分含量對顆粒飼料成型率的影響

水分含量在顆粒料的加工中起著至關(guān)重要的作用， 水分含量過高或者過低都會降低顆粒飼料的加工質(zhì)量。水分含量過顆粒機低，會增加制備顆粒機的能耗，縮短制粒機的使用壽命，增加顆粒料的生產(chǎn)成本，同時也會增加顆粒料的硬度，使動物消化吸收顆粒料的能力下降，降低采食量和消化率［12］；水分含量過高， 會導(dǎo)致顆粒料加工過程中出現(xiàn)顆粒機堵塞篩孔的現(xiàn)象，降低顆粒料的成型率，在運輸過程當中容易損壞并且極易霉變， 影響顆粒料的營養(yǎng)價值，不利于保存，因此，如何選擇最佳的制備顆粒料的水分含量是高品質(zhì)顆粒料生產(chǎn)的關(guān)鍵。 該試驗結(jié)果表明， 水分含顆粒機量為10%和13%時的成型率顯著高于水分含量為16%和19%。有研究表明，飼料原料含水量低于14%時，顆粒料質(zhì)量較好［13］，這與該試驗結(jié)果一致，因此，在使用小型平模顆粒機生產(chǎn)精補料顆粒飼料的過程中，顆粒機 建議混合后的飼料原料含水量為10%～13%。

3.4 玉米粉碎粒度對顆粒飼料成型率的影響

粉碎粒度是加工顆粒料的關(guān)鍵工序之一，粉碎粒度在顆粒料加工質(zhì)量中的影響權(quán)重占到15%～20%［14-15］。適宜的顆粒機粉碎粒度可以減少制粒過程中對模孔的損耗， 使飼料原料充分混合均勻， 粒度越細、黏結(jié)力越大，顆粒料的制粒效果越好，成型率越高，產(chǎn)量也越高。 李樹勝等［16］研究表明，當玉米粉碎粒度為2 mm 時，更有利顆粒機于提高顆粒料的成型率， 這與本試驗結(jié)果中玉米粉碎粒度為2 mm 時，顆粒料成型率最高吻合； 但粒度過細也會導(dǎo)致顆粒料易碎，進而影響顆粒料產(chǎn)量［17］。該試驗結(jié)果顯示，隨著玉米粉碎粒度的增大，顆粒料成型顆粒機率呈現(xiàn)下降趨勢， 這可能是因為玉米粉碎粒度的增大導(dǎo)致了玉米的表面積減少， 不利于制粒過程當中水分調(diào)節(jié)作用的發(fā)揮。

3.5 模孔直徑、玉米粉碎粒度、水分含量的交互作用對顆粒飼料成型率和硬度的影響

顆粒飼料生顆粒機產(chǎn)是多因素相互作用的過程，粉碎粒度、 水分含量和模孔直徑是影響顆粒飼料質(zhì)量的重要因素。張杰等［18］研究報道，影響顆粒料加工質(zhì)量的主次因素為原料水分含量＞精粗料配比＞喂料速度。 張海龍等［3］研究環(huán)模顆粒機顆粒機制作復(fù)合秸稈顆粒飼料（玉米秸稈和苜蓿干草）的生產(chǎn)工藝并進行了優(yōu)化。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，影響復(fù)合秸稈顆粒飼料質(zhì)量的主次因素為模孔直徑＞原料粉碎粒度＞水分含量。在該試驗中，分別以成型率和硬度為評價指標，分顆粒機析不同因素組合的影響，綜合加權(quán)評分值按照成型率70%，硬度30%的比例設(shè)定，原因是該試驗測定的顆粒飼料硬度較低， 不存在硬度過高而影響適口性的問題。 通過極差分析得出影響300 型平模顆粒機制粒質(zhì)量因顆粒機素的主次順序為模孔直徑＞水分含量＞玉米粉碎粒度， 生產(chǎn)工藝最佳參數(shù)為模孔直徑4 mm（壓縮比為6）、玉米粉碎粒度為4 mm、水分含量為13%。

4 結(jié)論

利用JB-300 型精飼料攪拌機和300 型平模顆顆粒機粒機組合制備顆粒飼料效果較好， 影響顆粒飼料質(zhì)量的主次因素為?？字睆剑舅趾浚居衩追鬯榱６取?JB-300 型精飼料攪拌機混合飼料最佳參數(shù)：裝載系數(shù)為80%、攪拌時間為10 min；300 型平模顆顆粒機粒機制作精補料顆粒飼料最佳參數(shù)： ?？字睆綖? mm（壓縮比為6）、玉米粉碎粒度為4 mm、水分含量為13%。

作者：張興夫，王麗思，青格勒，錢英紅，張 靜，喬亞杰，喬文軍，杜瑞平