通常能滿足營養需求的最低成本配方技術會規定飼料產品的原料選擇，因而也限制了變更飼料原料。但是，對
顆粒飼料而言，占飼料組成不到1%的原料發生了變動，通常會導致顆粒飼料的物理性狀產生顯著的差異。選用的磷原料、
顆粒機制粒過程中脂肪的添加時間和使用的制粒輔助劑或制粒粘合劑，所有這些因素均會對顆粒飼料的穩定性和顆粒加工的效率產生重要的影響。
研究表明，在品種繁多的常規日糧中，飼料配方和選用的原料決定了顆粒飼料總體質量中的40%(Behnke，1996)。但是，因為飼料原料品種繁多和日糧本身潛伏的復雜性，因而不可能對每種特定原料的潛在制粒作用都作出說明。而且，不同產地的同一種原料之間也可能存在著顯著的差異。因此，對用于生產顆粒料的每種原料都必須檢測其制粒效果。但是，筆者和其他研究人員的研究結果表明，對飼料原料進行微調會顯著提高顆粒飼料的質量和其它制粒參數。
表1列出了16種用于生產顆粒飼料的常規原料的顆粒質量參數，它們是在個人制粒經驗基礎上匯總而成的共同意見。從理論上講，按照表1提供的參數能配制出達到特定顆粒穩定性的顆粒飼料。但是，在實際生產中，原料與制粒條件變化之間的相互作用使得要真正實現上述目標非常困難。盡管如此，這些技術參數作為總體的指導仍是非常有用的。
表1 常規飼料原料的顆粒料質量參數
|
原料 |
穩定性 |
潤滑性 |
|
玉米粉 |
5 |
7 |
|
大麥粉 |
5 |
6 |
|
買羅高粱粉 |
4 |
6 |
|
小麥粉 |
8 |
6 |
|
大豆粕（含48%cp） |
4 |
5 |
|
啤酒糟 |
3 |
4 |
|
酒糟 |
3 |
4 |
|
DDGS1 |
5 |
6 |
|
酒糟殘液 |
7 |
6 |
|
玉米麩粉 |
5 |
8 |
|
糖蜜 |
7 |
6 |
|
米糠 |
2 |
3 |
|
脫脂奶粉 |
9 |
3 |
|
油脂 |
-40 |
50 |
|
木質素磺酸鹽 |
50 |
30 |
注：1:DDGS:干酒糟及其可溶性(distillers dried
grains with solubles)
評分標準：o=差，10=好。
顆粒質量參數選自大量的飼料原料列表，其中包
括歐洲常用的飼料原料(Rayne，2001)。
請注意油脂的極低顆粒穩定性值。
1、小麥對“玉米一大豆”型顆粒顆粒飼料質量的影響
小麥具有特別高的顆粒質量值，因此顆粒配方中的小麥能夠顯著提高顆粒的穩定性。以下通過實驗室試驗和商品飼料加工廠的現場試驗說明“小麥對顆粒飼料制粒質量的影響”。
第一個試驗在實驗室中進行。試驗采用CPMCLⅡ型顆粒機(California Pellet Mill Co.,,CPM公司生產)，基礎日糧為純玉米一大豆混合料，兩者的比例為3:1。在不考慮日糧營養素平衡的情況下，用小麥或木質素磺酸鹽(Lignosulfonate，LS)替代混合料中的部分玉米（見表2）。用85℃、2.07巴的蒸汽對混合粉料進行調質，利用ASAE (American Society ofAgricultural Engineers，美國農業工程協會)標準269.1(即KSU(Kansas State University，堪薩斯州立大學)轉筒法）測定顆粒飼料的顆粒穩定性指數(pelletdurability index，PDI)，但所用測定裝置作了修改，包括每個滾筒中的兩個19mm的六角螺母。通過比較玉米一大豆基礎日糧顆粒料的細粉含量和試驗顆粒料的細粉含量，計算出精細度減少(reduction offines，ROF)百分率。該精細度減少百分率表明了與飼料原料的每次改變有關的相對“粘合”力。由此說明了小麥替代配方中玉米后對顆粒穩定性產生的積極作用。
第二個試驗在商品飼料加工廠中進行。利用CPM7800型顆粒機，以每小時34.5t(噸／小時(metrictons per hour，tph)；38短噸／小時,short tons per hour，sph)的生產速度對含10%和20%大麥或1.25% LS的玉米一大豆型火雞飼料進行制粒。制粒過程中調質溫度有變化，但在取樣同時記錄調質溫度。利用每個轉筒上帶有兩個19mm六角螺母的KSU法測定顆粒料的顆粒穩定性，并將測得的結果繪制成調質溫度函數，由此得到了具有不同斜率的小麥或木質素磺酸鹽與調質溫度的趨勢線，可知小麥受調質蒸汽的影響程度遠比木質素磺酸鹽激烈。將日糧的小麥含量從10%提高到20%，顆粒的穩定性明顯提高。日糧內1.25%的木質素磺酸鹽對顆粒穩定性的影響與添加20%小麥所產生的效果相近，此結果與實驗室試驗結果相類似。
表2小麥或粘合劑替代日糧中部分玉米后對顆粒穩定性指標和精細度減少指標的影響
|
日糧組成 |
PDI |
ROF（%） |
|
玉米/大豆比例（3：1） |
83.7 |
0.0 |
|
小麥替代10%的玉米 |
86.4 |
16.5 |
|
小麥替代20%的玉米 |
88.2 |
28.2 |
|
小麥替代30%的玉米 |
89.9 |
38.0 |
|
小麥替代40%的玉米 |
89.7 |
36.8 |
|
小麥替代50%的玉米 |
91.4 |
47.2 |
|
1%木質素磺酸鹽 |
88.8 |
31.3 |
注：PDI：顆粒穩定性指數；ROF：細粉下降百分比
第三個試驗也在實驗室進行。分別用小麥、黑小麥或大麥（見表3）替換基礎日糧中12.5%或25%的玉米，研究由此產生的效果。黑小麥是小麥與黑麥60雜交后產生的雜交品種，已證明其粘合性能與小麥相似。結果表明，用大麥替換玉米可提高顆粒的穩定性，但是所提高的程度與用小麥或黑小麥替代玉米后達到的程度不同。
表3 用其他谷物粉替代日糧重點玉米后獲得的顆粒穩定性
|
替代百分比 |
小麥 |
黑小麥 |
大麥 |
|
12.5 |
84.5 |
83.4 |
80.9 |
|
25.0 |
86.9 |
86.2 |
84.2 |
當用玉米或黃玉米替代日糧中小麥時，有時會添加粘合劑以保持顆粒的堅固性。
細麩皮(wheat midds)是小麥制粉時產生的副產品，現被廣泛用于生產飼料。利用細麩皮通常可制造出高質量的顆粒，但是它似乎對蒸汽調質熱度不會產生強力反應。以50℃或70℃的溫度對含有40%細麩皮的奶牛濃縮顆粒料進行制粒，結果顆粒穩定性幾乎無差異。
2、顆粒大小和脂肪含量對顆粒飼料穩定性的影響
大豆粕(soybean meal，SBM)是玉米一大豆型日糧的其它主要原料，有研究表明SBM對顆粒穩定性的影響很小。為驗證此結果特在商品飼料加工廠進行了一項試驗，比較來自A和B兩個供貨商的SBM(兩個供貨商供應的SBM顆粒大小不同1對顆粒飼料穩定性的影響。試驗日糧為含有70%SBM的全植物性蛋白質濃縮料（蛋白質含量為37%）．結果表明來源不同的兩種SBM對顆粒穩定性的影響存在著明顯的差異。
但是，分析表明兩種來源的SBM在顆粒大小上沒有顯著的差異，出現上述結果的主要原因是SBM所含脂肪的差異。最近的分析結果表明，B供貨商的豆粕含1.0%的脂肪，而A供貨商的豆粕含有0.6%的脂肪。該試驗采用計算機控制的顆粒機，其功率設定值為150amps和72℃。利用控制器調節生產速度以達到期望的安培數（電流強度）。當大豆粕含脂量為1.0%時，顆粒飼料的平均生產速度為12.3tph(13.5stph)；而當含脂量為0.6%時，平均生產速度為11.2tph(12.3stph)。
該試驗明確地表明，顆粒質量并不隨調質溫度的升高而提高，這是高SBM濃度日糧中一個典型表現，與高淀粉濃度的日糧有明顯不同（見表1）。在本試驗中，隨著調質溫度的提高，顆粒穩定性呈輕微下降的趨勢，這可能是與顆粒機的生產速度有關。在調質溫度提高后，用B供應商提供的SBM配制日糧，顆粒飼料的生產速度從10.9tph提高到了13.2tph。
3、注意脂肪的添加時間
在制粒前向飼料粉中添加脂肪是一件最糟糕的事，因為采用這種添加方法會降低顆粒的穩定性。脂肪加入混合機或調質機后，潤滑了顆粒的擠壓過程，從而降低了制粒的壓力，結果導致顆粒穩定性下降。此外，脂肪會在顆粒飼料表面形成疏水膜，而該疏水膜可阻止各顆粒飼料間的相互粘連。
為研究添加脂肪是否會提高調質溫度，進而提高顆粒穩定性，特在商品火雞顆粒飼料加工廠進行了一項試驗。該顆粒飼料加工廠在制粒過程中，如不關閉顆粒機的阻氣閥門就無法將調質溫度提高到77℃以上。添加1%的脂肪后可增加潤滑性，從而使制粒溫度上升到82℃。但是，脂肪對顆粒粘合性產生的負面作用抵消了較高的粉料調質溫度帶來的所有好處。
應盡可能在制粒后噴灑脂肪。當顆粒飼料從環模中吐出后立即將脂肪噴灑到熱的顆粒表面時，脂肪對顆粒飼料質量的影響通常是中性的。但是，如果將過篩后的細粉料重新進行制粒，那么隨細粉一起進入顆粒機的脂肪將對顆粒質量產生嚴重的負面影響。即使顆粒飼料不過篩，細粉料有時會隨氣流卷入旋風機，隨后進入顆粒機，最終也會影響顆粒飼料的質量。在顆粒飼料冷卻后再向其表面噴灑脂肪，會產生最佳的顆粒穩定性。當用這種方法添加脂肪時，脂肪就會停留在顆粒表面，可減少粉塵的產生，潤滑顆粒進而減少顆粒之間的磨損。
4、磷酸鹽對顆粒飼料質量的影響
眾所周知，脫氟磷礦粉或者磷酸三鈣可提高顆粒機的生產效率(Behnke，1981)，當用磷酸二鈣替代脫氟磷礦粉時，可提高抗擠壓的阻力，導致顆粒飼料的生產速度下降，顆粒穩定性提高。當用火雞肥育期飼料中的脫氟磷礦粉替代火雞生長期飼料中的磷酸二鈣時，可觀察到一個典型的反應（見表4）。
表4 不同的磷源對火雞顆粒飼料質量的影響配方
|
配方（%） |
日糧類型 |
|
生長期 |
育肥期 |
|
玉米 |
54.0 |
64.0 |
|
豆粕（%） |
40.0 |
25.0 |
|
脫氟磷礦粉 |
0.0 |
2.0 |
|
磷酸二鈣 |
1.2 |
0.0 |
|
面包粉 |
0.0 |
5.5 |
|
制粒響應 |
|
能耗（kwh/h） |
6.5 |
5.4 |
|
顆粒穩定性 |
87.4 |
80.9 |
利用同一臺顆粒機并都以36.3tph(40stph)的生產速度和84℃的調質溫度加工這些火雞飼料。結果表明，火雞生長期日糧中的磷酸二鈣提高了抗擠壓的阻力，從而有效地提高了用于推動顆粒通過顆粒機環模的能量f從7 kWh/st提高到5.9 kWh/st(st:短噸：lst=907.18474kg-校者注)）。這些額外增加的能量提高了顆粒的緊密度，使顆粒的穩定性更高f顆粒穩定性從87.4PDI提高到80.9PDI)。添加面包房下腳料或改變玉米大豆的比例也可適當提高顆粒飼料的穩定性。但是，據信這種觀察到的結果只是磷酸鹽產生的典型結果，因為類似的結果可見于另一個不添加面包房下腳料的試驗。
5、粘合劑（粘土和木質素磺酸鹽）對顆粒飼料質量的影響
粘土有時可用作顆粒飼料的粘合劑，其價格往往很便宜，可作為日糧中費用低廉、無營養價值的填料，如草原用塊狀飼料。堪薩斯州立大學的研究(Pfost，1973)表明，當調質溫度上升32℃，將2%的膨潤土加入中等顆粒大小的玉米一大豆顆粒飼料中，能使顆粒飼料的細粉料含量從11.7%下降少到7.8%。
然而，并非所有粘土都能用作顆粒飼料粘合劑。此外，即使粘土飼料添加劑的商品名或總名稱中含有“粘合劑”字樣，該文字的意思可能是指霉菌毒素粘合劑，而非顆粒飼料粘合劑。
為此在一個顆粒飼料中試加工廠中對5種粘合劑進行了評估。試驗的基礎日糧含有70%的玉米粉和30%的大豆粕，試驗組在制粒最后再添加植物油，陽性對照不添加油。將每種粘土按2%的最高比例加入日糧中，每組日糧設三個重復，在制粒前將顆粒調質參數設置為溫度80。C和壓力2.07巴。利用Lig-noTester法而非KSU轉筒法測定顆粒飼料的穩定性，結果不加脂肪或不加粘合劑的顆粒穩定性為58.9PDI(見表5)。從某種程度上說，該低PDI值是由于使用了功能較強的穩定性測定儀所致，盡管在生產的顆粒飼料中豬和肉雞飼料通常占60%。日糧中添加2%的脂肪后使顆粒穩定性下降至38.8PDI。添加2%的粘土I、粘土Ⅱ和粘土Ⅲ后顆粒穩定性略有或沒有提高。粘土Ⅳ為鈉基膨潤土，按2%的比例添加后可使顆粒穩定性恢復至56.7PDI。V號粘土具有強烈的粘合作用，部分是由于它阻止了擠壓，從而提高了制粒壓力。
表5 粘土和木質素磺酸鹽對飼料顆粒穩定性的影響
|
試驗組別 |
PDI |
|
無脂肪的對照組 |
58.9 |
|
含2%脂肪的對照組 |
38.8 |
|
含2%脂肪和2%Ⅰ好粘土 |
37.2 |
|
含2%脂肪和2%Ⅰ好粘土 |
41.3 |
|
含2%脂肪和2%Ⅰ好粘土 |
45.3 |
|
含2%脂肪和2%Ⅰ好粘土 |
56.7 |
|
含2%脂肪和2%Ⅰ好粘土 |
68.0 |
|
含2%脂肪和0.5%木質素磺酸鹽 |
57.7 |
|
含2%脂肪和1%木質素磺酸鹽 |
67.4 |
評估結果表明，各粘土產品的粘合性能均不相同。因此，在實際應用中無法確切地斷定可以用一種粘土替代另一種粘土，必須經過測試后方可放心替換。盡管各種粘土在粘合性上存在著較大的差異，但是在同一種產品內通常具有非常一致的粘合性能。
在飼料工業中，木質素磺酸鹽被廣泛地作用顆粒飼料的粘合劑(Castaldo，1998)。在堪薩斯州立大學進行的早期研究(Pfost，1964)表明，當調質溫度提高28℃、環模孔徑為4.8毫米、孔深為50.8毫米時，將1%的木質素磺酸鹽加入玉米一大豆型火雞肥育期顆粒飼料后，顆粒飼料的粉料含量從8.2%下降至4.9%。Pfost博士也證明了木質素磺酸鹽具有潤滑特性，并證明木質素磺酸鹽可以在較大的溫度范圍內發揮潤滑作用。正常情況下木質素磺酸鹽的粘合效果是粘土的2倍，大約是小麥的15～20倍。
由于飼料配制的復雜性和飼料加工過程中的
多變性，使人們很難正確預測單種飼料原料對顆粒穩定性的作用。但是，某些原料的確能夠提高顆粒的穩定性，其它一些原料具有降低顆粒穩定性的傾向。可嚴重影響顆粒飼料的顆粒質量的因素包括選用的磷源、脂肪在顆粒飼料加工中的添加時間、日糧中小麥和微量原料制粒輔助劑或粘合劑的含量。
（轉載請注明：富通新能源秸稈顆粒機
sxktls.com）
