飼料加工環(huán)節(jié)的原料損耗分析

畜牧人小李

損耗是指在加工和處理過程中發(fā)生的物料損失，它廣泛存在于飼料加工、糧油加工和其他谷物加工處理過程中。在飼料加工過程中，飼料原料及成品的損耗方式以物料水分含量減少、粉塵泄露、物料變質(zhì)和蟲鼠害等為主。物料在加工過程中水分均有不同程度的損耗，少則0.1%多則1.0%，總損耗可達(dá)1.5%～2.0%。在飼料加工過程中，從原料到產(chǎn)品，適宜的水分含量可使飼料加工成本降低，并減少能耗，顯著提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。飼料損耗常被稱作看不見的損失，主要原因是產(chǎn)生損失的方式多，而大多數(shù)方式損失的量比例很小，常易被人們忽視。損耗會使飼料企業(yè)生產(chǎn)成本增加，導(dǎo)致動物養(yǎng)殖成本增加和利潤降低、產(chǎn)品價格升高等，嚴(yán)重影響飼料加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。試驗通過對原料接收與清理、粉碎、配料、混合、膨脹、二次粉碎、二次配料混合、制粒和成品工段進(jìn)行損耗分析，為飼料生產(chǎn)企業(yè)改善加工工藝、減少損耗及降低成本提供參考依據(jù)。

1、材料與方法

1.1試驗材料與方法

對36824.6kg陜西二級玉米進(jìn)行接收與清理、粉碎工段損耗分析；對58t A產(chǎn)品（配方組成：玉米粉61.00%，豆粕23.50%，魚油2.20%，魚粉3.50%，面粉7.60%，預(yù)混料2.20% ) 生產(chǎn)過程中的混合膨脹和成品工段進(jìn)行損耗分析。

1.2測定指標(biāo)和方法

水分測定采用105℃干燥法（GB/T 6435），粗蛋白測定采用凱氏定氮法（GB/T 6432）。   

雜質(zhì)：除玉米粒以外的其他物質(zhì)，包括篩下物、無機(jī)雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)。

不完善粒：受到損傷但尚有使用價值的玉米顆粒，包括蟲蝕粒、病斑粒、破碎粒、生芽粒、生霉粒和熱損傷粒。

生霉粒：粒面生霉的顆粒。
容重：玉米籽粒在單位容積內(nèi)的質(zhì)量，以克/升（g/L）表示。

1.3生產(chǎn)工藝流程

1.3.1主原料接收

原料過磅和檢驗合格后，通過接收設(shè)備清理、磁選后輸送進(jìn)散裝倉內(nèi)存放。

1.3.2原料清理和粉碎工段

原料經(jīng)輸送設(shè)備進(jìn)入生產(chǎn)車間，經(jīng)初清篩取出雜質(zhì)和磁選去除磁鐵性雜質(zhì)后進(jìn)入待粉碎倉，待粉碎倉中的原料經(jīng)粉碎機(jī)粉碎至合格的粒度要求后，經(jīng)輸送設(shè)備分配至配料倉。

1.3.3配料和混合工段

根據(jù)配方的要求，各種參與配料的原料通過計算機(jī)控制的配料秤進(jìn)入混合機(jī)中。配料過程選用一大一小的2臺配料秤，以保證配料的準(zhǔn)確性和縮短配料時間。

1.3.4膨脹、冷卻和粉碎工段

在物料進(jìn)入膨脹機(jī)前，一般需要在調(diào)質(zhì)器中進(jìn)行蒸氣預(yù)調(diào)質(zhì)處理，其目的是使物料水分和物理特性處于更易加工的狀態(tài)。

1.3.5二次配料和混合工段

根據(jù)配方的要求，各種參與配料的添加劑通過計算機(jī)控制的配料秤進(jìn)入混合機(jī)中，一些用料較少的添加劑、維生素等原料則由人工稱量后由人工投入到混合機(jī)中，各種原材料在混合機(jī)中參與混合，混合過程添加各種液體原料（油脂等）。

1.3.6制粒工段

物料通過調(diào)質(zhì)器進(jìn)行調(diào)質(zhì)，然后通過制粒機(jī)制成不同粒徑的顆粒料，隨后冷卻經(jīng)分級篩選把不合格的物料重新制粒，合格的顆粒成品進(jìn)入成品倉打包入庫。

1.3.7成品檢驗

成品檢驗合格后進(jìn)入銷售環(huán)節(jié)。

2、結(jié)果與分析

2.1玉米接收與清理、粉碎工段損耗分析

對36824.6kg陜西玉米進(jìn)行接收檢測。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 1353—2009）飼用玉米等級質(zhì)量指標(biāo)要求，水分含量≤14.0%，雜質(zhì)含量≤1.0%，不完善粒含量≤6.0%，其中生霉粒≤2.0%，容重≥685g/L為二級玉米，從表1可見，陜西玉米驗收等級為二級飼用玉米。

從表2和表3可見，玉米接收與清理工段損耗為0.25%；粉碎工段損耗為2.21%，其中水分損耗為1.40%，其他損耗為0.81%。

2.2 A產(chǎn)品混合膨脹和成品工段損耗分析

從表4可見，理論膨脹混合產(chǎn)物為50540.1kg，實際膨脹產(chǎn)物為48822.9kg，相差1717.1kg ，損耗為3.40%；理論成品60477.8kg，實際成品58383.9kg，相差2093.9kg，損耗為3.46%。

從表5可見，膨脹后水分增加0.40%，但冷卻后水分損耗2.30%，膨脹工段水分損耗為1.90%，二次所有物料混合后水分損耗為0.50%，成品水分增加0.30%。

2.3從原料投用到成品各生產(chǎn)工段損耗分析

從表6可見，玉米接收與清理工段損耗為0.25%，粉碎工段為2.21%，膨脹工段為3.40%，從原料到成品的總損耗為3.46%。

3、討論

試驗以玉米為主原料在清理工段篩出物損耗為0.25%；粉碎工段損耗為2.21%，其中水分損耗為1.40%，其他損耗為0.81%。飼料在加工過程中，水分損耗的主要工序為物料接收、輸送、吸風(fēng)、粉碎、配料、混合、調(diào)質(zhì)、均質(zhì)、制粒、冷卻、膨化、干燥和儲存等。飼料中的水分損失隨粉碎細(xì)度的增加而增加。粉碎過程中水分的損耗遠(yuǎn)大于其他工序的水分損耗，且夏季高于冬季。飼料在粉碎工序中的水分損耗約為0.50%～1.00%，試驗中為1.40%，高于此范圍。不同的粉碎工藝組合水分損失量不同，其中以粉碎后物料采取氣力輸送時水分損失最多，因物料粉碎過程中的水分損失隨氣溫增加而增加，所以粉碎物料應(yīng)盡量減少重復(fù)粉碎，降低粉碎室的氣溫亦可減少水分的損失，為此，粉碎室的進(jìn)風(fēng)如有地下室的，應(yīng)盡量采用地下室的低溫空氣，不僅可降低水分損失，而且能提高粉碎效率。粉碎玉米時，玉米的含水率對損耗有一定影響，當(dāng)整批玉米含水率超過15% ，平均有1.2%的損耗，當(dāng)整批玉米含水率低于14%時，平均只有0.81%的損耗，玉米粉碎最大損耗接近1%，使用機(jī)械運輸?shù)乃謸p耗為0.22%，使用氣力運輸?shù)膿p耗為0.95%。試驗中，玉米水分含量為12.6%，但水分損耗高于0.81%，其原因有待進(jìn)一步分析。

膨脹工段包括由水熱處理的調(diào)質(zhì)、擠壓膨化（濕法膨脹需加水或蒸汽來增濕）、干燥和冷卻等工序。物料的水分在膨脹工段中的變化較為激烈，調(diào)質(zhì)和濕法擠壓膨脹使得水分明顯增加10%～15%，物料總含水量達(dá)23%～28%，干燥使得物料水分含量下降8%～13%，冷卻及輸送等使水分含量再下降2%～4%，物料最后含12%～13%的安全儲藏水分。膨脹、干燥、冷卻及輸送的水分損失約為0.80%～2.00%,，試驗的水分損失為1.90%，在此范圍內(nèi)。而閆永智[7]研究表明飼料在整個加工過程中，損失的水分基本上是機(jī)械結(jié)合水和部分物理化學(xué)結(jié)合水，損失率約為3%。

物料制粒工序包括經(jīng)水熱處理的調(diào)質(zhì)、制粒和冷卻過程，該過程是物料水分變化最激烈的過程。調(diào)質(zhì)（無均質(zhì)）是使物料水分增加的過程，一般當(dāng)物料溫度提高11℃，物料水分就增加1%。而制粒時因摩擦和擠壓使物料溫度進(jìn)一步上升約2～3℃，水分增加0.2%～0.3%。一般要求制粒時物料水分在17%～18%，制粒溫度在80～90℃。制粒后的物料須冷卻，確保不產(chǎn)生結(jié)露，顆粒冷卻最低溫度要求為不高于室溫7℃ ，隨后顆粒料溫與室溫趨向平衡。因此，物料在冷卻過程中會失去水分，料溫每降低11℃，物料水分就損失1%。此外，因粉塵泄露造成的飼料損耗被認(rèn)為排在第2位，減少粉塵最直接的措施是將飼料加工的各種設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格密封。試驗中，從原料到成品的總損耗為3.46%，如果飼料價格為3～3.5元/kg，則每噸飼料損失103.8～121.1元。吳凡[8]研究水分增加與產(chǎn)量降低的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)水分每增加1%，產(chǎn)量降低4%～6%。飼料加工中應(yīng)做好水分的控制，要促進(jìn)企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，減少成本消耗，就需要對一些工藝設(shè)計和設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，通過減少飼料中水分損耗，并使添加的水分穩(wěn)定地留在飼料內(nèi)部，預(yù)計可減少0.2%～0.3%的水分損耗，故控制原料水分損耗、改進(jìn)加工工藝及降低成本勢在必行。

4、結(jié)論
在飼料生產(chǎn)中，從原料到產(chǎn)品，原料的接收與清理、輸送、粉碎、配料、混合、膨脹（調(diào)質(zhì)）、制粒、冷卻、包裝和儲存等工序均會導(dǎo)致?lián)p耗產(chǎn)生。發(fā)生于飼料生產(chǎn)過程中的損耗主要為水分損耗，并且膨脹工段損耗大于粉碎工段損耗，水分損耗在膨脹工段為1.90%，在粉碎工段為1.40%，其他損耗在膨脹工段為1.50%，在粉碎工段為0.81%。飼料生產(chǎn)企業(yè)有必要改進(jìn)相關(guān)環(huán)節(jié)的加工工藝，將損耗控制在一個較低的水平，使飼料加工能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

文章轉(zhuǎn)載自公眾號：飼料機(jī)械與加工 ， 作者：魯瓊芬 王珊 陳培