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(jìn)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(jī)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(jī)械生產(chǎn)飼料的工藝進(jìn)行研究， 并為自配料養(yǎng)殖戶提供科學(xué)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(jī)營養(yǎng)分布均勻、便于運(yùn)輸、相對于粉料損耗低等優(yōu)點(diǎn)，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(jī)，飼料原料經(jīng)過膨化、蒸汽調(diào)制后，顆粒飼料顆粒機(jī)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(jī)由于體積小， 價格較低， 操作簡單等特點(diǎn)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(jī)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(jī)。 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(jī)制粒，配方顆粒機(jī)中無草粉或純草粉制粒成型率可達(dá)到97.39%以上，說明使用小型平模顆粒機(jī)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(jī)和300 型平模顆粒機(jī)， 探討攪拌時間和裝載率對飼料混合均勻度的顆粒機(jī)影響，以及磨盤模孔直徑、原料水分含量、玉米粉碎粒度對顆粒料成型率、硬度指標(biāo)的影響，分析使用JB-300 型精飼料攪拌機(jī)和300 型平模顆粒機(jī)制作牛羊精料補(bǔ)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(jī)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(yàn)材料

試驗(yàn)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(fēng)干基礎(chǔ)） 單位：%

1.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備

試驗(yàn)所用設(shè)備為濟(jì)南市牧龍機(jī)械有限公顆粒機(jī)司制造的JB-300 型精飼料攪拌機(jī)和300 型4 壓輪平模顆粒機(jī)，攪拌機(jī)外形尺寸為1 900 mm×700 mm×1 300 mm，配套動力為3 kW 交流電機(jī)，每次可加工200～300 kg 飼料顆粒機(jī)，顆粒機(jī)外形尺寸為1 300 mm×500 mm×1 400 mm，配套動力為22 kW 交流電機(jī)，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(yàn)設(shè)計

分別采用顆粒機(jī)單因素試驗(yàn)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(jī)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(jìn)行混合，混合后使用300 型顆粒機(jī)制粒。制粒試驗(yàn)采用單因素顆粒機(jī)試驗(yàn)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(yàn)設(shè)計，以?？字睆剑ˋ）、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(jī)加權(quán)評分為指標(biāo)，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(jī)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(jī)、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(jī)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(yàn)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(jī)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(yàn)設(shè)計， 顆粒機(jī)模孔直徑分別設(shè)定為4 mm（壓縮比為6）、5 mm（壓縮比為5.6）、6 顆粒機(jī)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(yàn)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(jī)，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(yàn)（見表2），以?？字睆剑ˋ）、玉米粉碎粒度（顆粒機(jī)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(biāo)， 選擇平模顆粒機(jī)加工顆粒飼料工藝參數(shù)的最優(yōu)組合。

表2 正交試驗(yàn)的因素和水平

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 飼料混合變異系數(shù)的測定顆粒機(jī)

該試驗(yàn)采用綠豆示蹤法測定飼料混合變異系數(shù)［9］。 試驗(yàn)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(yàn)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(biāo)準(zhǔn)理顆粒機(jī)論比值M，各試驗(yàn)結(jié)束后，用取樣鏟在攪拌機(jī)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(biāo)準(zhǔn)差S顆粒機(jī)、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(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(jī)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(yùn)用SPSS 顆粒機(jī)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(jìn)行單因素方差分析，LSD 模型進(jìn)行多重比較分析，P＜0.05表示差異顯著；?？字睆?、玉米粉碎粒度、水分含量對顆粒料成顆粒機(jī)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(yàn)數(shù)據(jù)。

與其它化學(xué)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(jī)簡單方便[13]。但單獨(dú)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(diǎn)。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(hù)皮膚的新型藥浴劑。

2顆粒機(jī) 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(jī)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(jī)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(dāng)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(jī)（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(jī)顯著影響。 當(dāng)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(dāng)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(jī)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(jī)顆粒料成型率有顯著影響。當(dāng)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(dāng)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(jī)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?？字睆綄︻w粒飼料加工參數(shù)的影響

由表7 可知， 影響正交試驗(yàn)綜合加權(quán)平均顆粒機(jī)分值的?？字睆?、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(yàn)綜合加權(quán)平均分值的主次因素順序?yàn)槟？字睆剑舅趾浚居衩追鬯榱６?，最?yōu)組合為A1B2C2，即顆粒飼顆粒機(jī)料生產(chǎn)工藝最優(yōu)參數(shù)為?？字睆? 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(yàn)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(jī)對混合均勻度的影響

大多數(shù)飼料攪拌機(jī)的裝載率為70%～85%。 有研究表明， 臥式螺帶式混合機(jī)的裝載率為60%～85%，立式混合機(jī)的裝載率為80%～85%，雙軸槳葉式混合機(jī)裝載率為80%～90%，飼料原顆粒機(jī)料的混合均勻度最佳［13］。在該試驗(yàn)中，不同裝載系數(shù)對混合均勻度有顯著影響， 當(dāng)裝載系數(shù)為80%時變異系數(shù)最小，可能是因?yàn)闇y定的小型飼料攪拌機(jī)（JB-300）的最大裝載量為300 kg，當(dāng)裝料量過少時顆粒機(jī)影響攪拌機(jī)工作效率，不利于物料在機(jī)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(jī)低，會增加制備顆粒機(jī)的能耗，縮短制粒機(jī)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(jī)堵塞篩孔的現(xiàn)象，降低顆粒料的成型率，在運(yùn)輸過程當(dāng)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(yàn)結(jié)果表明， 水分含顆粒機(jī)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(yàn)結(jié)果一致，因此，在使用小型平模顆粒機(jī)生產(chǎn)精補(bǔ)料顆粒飼料的過程中，顆粒機(jī) 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(jī)粉碎粒度可以減少制粒過程中對?？椎膿p耗， 使飼料原料充分混合均勻， 粒度越細(xì)、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(dāng)玉米粉碎粒度為2 mm 時，更有利顆粒機(jī)于提高顆粒料的成型率， 這與本試驗(yàn)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(xì)也會導(dǎo)致顆粒料易碎，進(jìn)而影響顆粒料產(chǎn)量［17］。該試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著玉米粉碎粒度的增大，顆粒料成型顆粒機(jī)率呈現(xiàn)下降趨勢， 這可能是因?yàn)橛衩追鬯榱６鹊脑龃髮?dǎo)致了玉米的表面積減少， 不利于制粒過程當(dāng)中水分調(diào)節(jié)作用的發(fā)揮。

3.5 ?？字睆?、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(jī)產(chǎn)是多因素相互作用的過程，粉碎粒度、 水分含量和?？字睆绞怯绊戭w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(jī)顆粒機(jī)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(jìn)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(yàn)中，分別以成型率和硬度為評價指標(biāo)，分顆粒機(jī)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(yàn)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(jī)制粒質(zhì)量因顆粒機(jī)素的主次順序?yàn)槟？字睆剑舅趾浚居衩追鬯榱６龋?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(jī)和300 型平模顆顆粒機(jī)粒機(jī)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?。 JB-300 型精飼料攪拌機(jī)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(jī)粒機(jī)制作精補(bǔ)料顆粒飼料最佳參數(shù)： 模孔直徑為4 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