调质时间对颗粒饲料质量的影响课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,饲料加工工艺与质量控制技术研究进展,秦玉昌 研究员,饲料加工工艺与质量控制技术研究进展,1,报告内容,粉碎技术,配料技术,混合技术,调制技术,制粒技术,挤压膨化技术,制粒后喷涂技术,饲料生产质量动态监控技术,安全卫生饲料生产技术,HACCP,管理技术,报告内容粉碎技术制粒后喷涂技术,2,一、粉碎技术,粉碎与饲料加工成本、重量损耗、饲料质量、畜禽生产性能和健康等有关。,饲料粉碎技术改进有利于提高饲料生产效率、饲料产品质量和降低生产成本。,一、粉碎技术 粉碎与饲料加工成本、重量损耗、,3,最佳粉碎粒度,最佳粉碎粒度应根据畜禽消化生理特点、粉碎的成本、后续加工工序和产品质量等要求来确定。,最佳粉碎粒度 最佳粉碎粒度应根据畜禽消化生理,4,国际饲料最佳粉碎粒度研究结果,饲养动物,饲养阶段,推荐最佳粉碎粒度,研究者,仔猪,断奶,014 d,600 m(,谷物,),Behnke,等,1999,仔猪,断奶,1435 d,300 m,Healy,等,1994,500 m,Healy,等,1994,生长育肥猪,500600 m(,谷物,),Behnke,等,1999,母猪,500600 m(,谷物,),Wondra,等,1995,生长猪,1530 kg,320 m(,配合料,),王卫国等,2000,肉鸡,700900 m(,谷物,),Nir,等，,1994,900 m,Dongglass,1990,肉牛,11.5 cm(,稻草、玉米秸,),国际饲料最佳粉碎粒度研究结果饲养动物 饲养阶段 推荐最佳粉碎,5,粉碎机,普通锤片粉碎机,粉碎室形状和参数研究；,锤片的厚度、密度、锤筛间隙研究；,锤片和筛片的材质和热处理工艺研究。,配,3 mm,孔筛粉碎玉米电耗,7 kwh/t,，性能好的机型电耗,5.5 kwh/t,；锤片寿命,400 h,，较好的可,500 h,；筛片寿命,100 h,。,粉碎机普通锤片粉碎机,6,粉碎机,-,水滴型,水滴形粉碎室设计，“”形二次粉碎结构，产量提高；充分优化的锤片排列，可调整的锤筛间隙，实现普通粉碎和微粉碎的转换；,粉碎机-水滴型 水滴形粉碎室设计，“”形二次粉碎,7,粉碎机,-,立轴式,立轴式粉碎机,采用,360,环筛，全圆周出料，还有底面的筛板，筛理面积大，阶梯形锤片排列，粉碎效率和粉碎机产量有较大幅度的提高，粉碎电耗与普通锤片粉碎机相比可以节省,25,左右，粉碎粒度更均匀；,粉碎后物料温度低，减少粉碎过程中物料水分损失。,粉碎机-立轴式立轴式粉碎机,8,立轴式,立轴式,9,粉碎机,对辊式粉碎机,有支承的粉碎，粉碎效率比较高，节约能耗在,60,以上。,不适用于细粉碎，对多种物料的通用性也较差，维修需要专用设备。,粉碎机对辊式粉碎机,10,粉碎机,超微粉碎机,成品细度可达,60-300,目,可同时完成粉碎、分级、,再粉碎过程,粉碎机超微粉碎机,11,粉碎工艺,目前粉碎工艺有三种，即一次、二次和闭路粉碎工艺。,与一次粉碎工艺相比，二次、闭路粉碎工艺可避免物料的过度粉碎，提高产量,34,左右，降低能耗,30,左右。,粉碎工艺 目前粉碎工艺有三种，即一次、二次和,12,二、配料技术,配料精度影响饲料质量，配料时间影响产量。,配料技术的改进就是缩短配料时间，提高配料精度。,二、配料技术 配料精度影响饲料质量，配料时间,13,改进措施,组合称重，“大秤配大料”、“小秤配小料”,单、双绞龙喂料,变频控制技术,空中量自动修正技术,喂料绞龙特别设计,减少人工添加的部分,改进措施组合称重，“大秤配大料”、“小秤配小料”,14,组合配料称,一次最多可配合三十多种物料，所有与配料精度、速度相关均在界面上进行设定，且可随时在运行中自动修正。,根据用户生产规模，可灵活组合成一机一秤、一机二秤、一机三秤等。,组合配料称 一次最多可配合三十多种物料，所有与配料精度、,15,减重式配料,减重式配料计量方法可以同时称量更多品种的原料，缩短配料周期（有可能达到,11.5 min,），提高配料精确度，实现配料周期与快速混合机的匹配。,减重式配料,16,三、混合技术,饲料生产对混合技术的要求主要是提高混合均匀度，缩短混合时间，提高单位时间内的产量。,三、混合技术 饲料生产对混合技术的要求主要,17,各类混合机的混合性能,型号,混合时间,混合均匀度,特点,卧式螺带混合机（小开门）,卧式螺带混合机（大开门）,卧式双轴桨叶混合机,卧式单轴快速混合机,普通螺旋立式混合机,圆锥形立式混合机,36 min/,批,36 min/,批,30120 s/,批,1.53 min/,批,810 min/,批,48 min/,批,7%,7%,5%,5%,10%,5%,残留较多，混合时间较长,残留较少，混合时间较长,残留较少，混合时间短,残留较少，混合时间较短,残留多，混合时间长,残留较少，混合时间长,各类混合机的混合性能型号混合时间混合均匀度特点卧式螺带混合,18,四、调质技术,调质时间和温度是影响调质效果最重要的二个因素，调质技术的发展也是紧紧围绕这两个因素进行的。,相关资料表明,影响颗粒耐久性的因素中,饲料配方的影响占,40%,粉料粒度占,20%,调质占,20%,环模特征占,15%,冷却占,15%,。,四、调质技术 调质时间和温度是影响调质效果最重,19,调质作用,调质过程,不仅可以提高饲料中的淀粉糊化适度，从而改善饲料的适口性与消化吸收,而且可以破坏或部分破坏饲料中的抗营养因子或杀灭原料中的大肠杆菌或沙门氏菌从而益于畜禽的健康。,调质作用 调质过程,不仅可以提高饲料中的淀粉,20,入模温度（,）,蒸汽压力（,MPa,）,水分（,%,）,粉化率,（,%,）,硬度（,kg/cm2,）,75,65,0.44,0.23,17.1,15.5,10.1,14.3,7.0,5.6,调质温度对颗粒饲料质量的影响,入模温度（）蒸汽压力（MPa）水分（%）粉化率硬度（kg/,21,颗粒直径（,mm,）,调质时间（,s,）,硬度（,kg/cm2,）,粉化率（,%,）,4,4,4,6,15,30,2.2,3.0,5.7,12.4,3.6,1.8,调质时间对颗粒饲料质量的影响,颗粒直径（mm）调质时间（s）硬度（kg/cm2）粉化率（%,22,不同饲料原料配方工艺参数研究,玉米豆粕型,热敏感蛋白饲料（糖、乳清粉、干奶粉）,高蛋白补充料,奶牛料,蛋白补充料（615%的尿素，高含量矿物元素）,不同饲料原料配方工艺参数研究玉米豆粕型,23,调质设备,单道调质器,多道调质器,双轴差速调质器,制粒前的熟化器,制粒后熟化器,预制粒调质,膨胀调质器,调质设备单道调质器,24,单道加长调质器,单道加长调质器,25,多道调质器,多道调质器的结构基本与单道相同，也带夹套加热，一般为三道，主要适应于普通水产饲料。它的总长度在,7.0 m,左右，物料停留时间在,1 min,左右，因而糊化度提高到,50%,左右,多道调质器 多道调质器的结构基本与单道相同，也带夹套加热,26,双轴差速调质器,超大容积以及合理的桨叶分布使物料有充分的调质时间，最长可达,180,秒；,很强的“自洁”能力，有效避免了物料的粘壁滞留现象，使所有物料得到较均匀的调质，,双轴差速调质器超大容积以及合理的桨叶分布使物料有充分的调质时,27,制粒前熟化器,制粒前的物料在水分、温度、搅拌的混合作用下，发生一系列物理化学变化，极大地提高了饲料品质，改善了物料的制粒性能；,调质时间可长达,2-21,分钟，尤其适合水产饲料的调质。,制粒前熟化器制粒前的物料在水分、温度、搅拌的混合作用下，发生,28,制粒后熟化器,为提高颗粒料质量而配套的后熟化设备，是特种水产饲料生产的关键配套设备；,不改变颗粒原有营养成份，使颗粒料更加紧固；,不加粘结剂，提高饲料在水中的稳定性（可达小时）；,适用于生产高品质的水产料、虾饲料及高档畜禽料。,制粒后熟化器为提高颗粒料质量而配套的后熟化设备，是特种水产饲,29,膨胀调质器,膨胀调质器,30,挤出环隙膨胀调质工艺特点,具有生产卫生饲料的功效，以适应饲养业对于提高养殖动物健康、安全生长的需求。,扩大应用原料的适用性，开发应用廉价的原料资源。,提高应用糖蜜、脂肪和液体添加剂等液料配比用量，以增进饲料产品适口性和降低生产原料成本。,确保颗粒饲料产品的硬度、耐碎性和抗水稳定性等。,提高颗粒饲料产品熟化度和营养成分效价的功能参数指标。,提高制粒机的生产量。,挤出环隙膨胀调质工艺特点具有生产卫生饲料的功效，以适应饲养业,31,五、制粒机在线控制技术,检测制粒机主机电流，及时调整喂料速度,检测待制粒仓料位器，避免由于断料造成质量波动,调质器和环模腔内设置温度传感器，控制系统开始喂料时间，减少刚开机时的回料量，提高成品率。,通过,PLC,调节蒸汽阀的开度，始终保持调质器处于最佳温度范围内,检测制粒机出口料温，当偏离正常范围时立即报警，保证颗粒质量,五、制粒机在线控制技术检测制粒机主机电流，及时调整喂料速度,32,六、挤压膨化技术,挤压膨化是个高温、高湿、高压的过程，工作条件一般是：压力,3.0-10.0Mpa,；筒体内温度,120-200,；物料在筒内停留时间,10-30,秒；原料通蒸气后水分,20-30%,。,向多功能、大型化、全自动方向发展,既能生产饲料，又能加工处理各种原料,计算机自动控制技术，使操作更准确，质量更稳定，提高生产效率、产量及安全性。,挤压膨化不可能完全取代制粒，但必将得到更为广泛的应用。,六、挤压膨化技术 挤压膨化是个高温、高湿、高压,33,挤压膨化设备,单螺杆挤压膨化机,投资小、加工成本低；不能用于加工高脂肪、高水分的物料。,双螺杆挤压膨化机,投资较大，加工费用相对较高；能满足不同饲料的加工要求，且成品质量稳定。,挤压膨化设备单螺杆挤压膨化机,34,单螺杆挤压膨化机,单螺杆挤压膨化机,35,双螺杆挤压膨化机,双螺杆挤压膨化机,36,应用,原料处理,大豆饼粕、棉菜籽饼粕、加工全脂大豆粉、米糠保鲜处理、蓖麻籽饼粕的膨化去毒、用挤压膨化技术生产羽毛粉和血粉等。,膨化制粒,不同规格、不同品质的畜禽料、水产料、宠物料等。,应用原料处理,37,挤压膨化对营养成分的破坏,1,维生素的损失,在,120,膨化的饲料中，维生素,A,、维生素,D3,，叶酸都损失约,11%,，单硝酸硫铵素与盐酸硫铵素的损失率为,11%,与,17%,，维生素,K,与维生素,C,的损失率为,50%,，在颗粒料中则损失率减半。,挤压膨化对营养成分的破坏 1维生素的损失,38,挤压膨化,2,酶制剂的损失,由于酶是一种蛋白质，饲料加工过程对酶制剂的活性有重要影响。一般酶的最适温度在,3540,之间，超过,50,将使酶很容易失活，但膨化制粒过程中的温度可达,120150,以上，并伴有高湿、高压。在这样的条件下，目前大多数酶制剂的活性都将损失完。,挤压膨化 2酶制剂的损失,39,挤压膨化,3.,微生物制剂的损失,微生物制剂可能是唯一比酶制剂受热的影响更大的商用饲料添加剂。目前应用比较多的有乳酸杆菌、链球菌、芽孢杆菌和酵母，这些微生物对高温尤为敏感，当制粒温度超过,85,时，所有的活性全部丧失。正是由于微生物添加剂的热稳定性太差，限制了其在饲料工业中的推广应用。,挤压膨化3.微生物制剂的损失,40,七、制粒后喷涂技术,目前，制粒后喷涂主要包括一般喷涂和真空喷涂两种工艺。另外，在“十五”期间中国农业大学和中国农科院饲料研究所还进行了静电喷雾后喷涂技术研究。,七、制粒后喷涂技术 目前，制粒后喷涂主要,41,一般后喷涂,压力喷嘴雾化式,利用压力喷嘴将液体雾化后喷于饲料表面，物料是在被向前推进和在喷涂室内翻转的过程中，完成与与液体雾滴的接触和均化，在推进和翻转的作用下物料易破损。,离心雾化式,利用离心运动将液体雾化后喷入饲料表面的一种装置，干物料在从上向下流经锥体表面的过程中，形成一空心柱状“物料帘”，接受作旋转运动的喷嘴产生的“液体帘”。,一般后喷涂压力喷嘴雾化式,42,滚筒式液体喷涂机,滚筒式液体喷涂机,43,微量液体喷涂机,微量液体喷涂机,44,立式液体喷涂机,立式液体喷涂机,45,常规喷涂,一般后喷涂，液体是喷涂在颗粒饲料的表面，很容易从表面剥落形成粉末，降低了颗粒饲料中液体添加剂的含量，从而造成营养成分损失和配方失真。,常规喷涂 一般后喷涂，液体是喷涂在颗粒饲料的,46,真空后喷涂,液体真空后喷涂亦称,”,液体渗透,”,和“核心喷涂”。通过真空抽除系统，在颗粒饲料内外产生较大的压力差，使喷在颗粒表面 的液体能更多地渗入颗粒内部，在颗粒内外均匀分布，减少因摩擦和碰撞所造成的营养成分损失，达到配方保真。,当前国际上真空喷涂设备的主要机型有三种,:,双轴桨叶式真空喷涂机、旋转式真空喷涂机和立式真空喷涂机,真空后喷涂 液体真空后喷涂亦称”液体渗透”和,47,静电喷雾后添加技术,静电喷雾后添加工艺是“十五”攻关课题研究的一项内容，用静电喷雾方式对特殊饲料添加剂和热敏物质进行后添加，在国际饲料行业首先进行尝试。,静电喷雾显著增加了饲料对酶制剂的吸附量，使酶制剂添加均匀度得到显著提高，饲料添加剂（如植酸酶）的保存率平均达,90%95%,，该研究成果已申请了国家发明专利。,静电喷雾后添加技术 静电喷雾后添加工艺是“,48,普通喷雾与静电喷雾下添加方式下酶活损失百分数对比图,普通喷雾与静电喷雾下添加方式下酶活损失百分数对比图,49,普通喷雾与静电喷雾添加方式下变异系数的比较图,普通喷雾与静电喷雾添加方式下变异系数的比较图,50,八、饲料生产质量动态监控技术,采用计算机技术进行质量管理和生产动态质量监控，解决生产过程中出现的质量问题，使加工过程达到最佳生产状态。,八、饲料生产质量动态监控技术 采用计算机技术,51,饲料生产过程在线检测,原料品质在线检测,配方优化闭环在线控制及检测,原料仓储在线调度、配料工段联锁检测,关键设备（制粒机）工况在线检测及控制,物料流量跟踪检测,产品质量复核检测。,饲料生产过程在线检测原料品质在线检测,52,在线检测信息数据库,原料信息数据库,配方信息数据库,配料误差历史信息数据库,设备运行状况信息数据库,生产过程参数数据库,故障历史信息数据库。,在线检测信息数据库原料信息数据库,53,配料质量的动态监控,根据数据库进仓原料数据、配方数据、饲养标准、饲养标准误差、配料情况进行配料质量的动态监控，实现配料生产的即时信号报警和记录，把质量事故控制在萌芽状态。,配料质量的动态监控 根据数据库进仓原料数据,54,产品质量分析处理,在饲料生产过程中，根据半成品、成品的营养指标及设备运行参数情况，进行统计分析，筛选、优化设备的工艺控制参数，及时跟踪并调整产品在配料过程中的营养指标误差，实现动态营养指标检测，为工艺参数的调整提供依据，使工艺加工过程达到最佳生产状态。,产品质量分析处理 在饲料生产过程中，根据,55,动态显示在线检测采样参数变化,利用计算机多媒体技术实时显示各采样点参数变化曲线及趋势，实时显示设备运行状态及故障信息，一旦工艺参数变化超出正常值时发出声光及语音报警。,动态显示在线检测采样参数变化 利用计算,56,九、安全卫生饲料生产技术,减少交叉污染,预防性杀菌处理技术,卫生清洁饲料生产技术,九、安全卫生饲料生产技术减少交叉污染,57,减少交叉污染措施,完善整个饲料厂的管理和清洁制度；,采用无残留或近乎零污染的输送设备；,采用壁面无粘挂、无结拱的料仓和排料装置；,采用满足精度要求的自动配料秤，并配以密闭和吹扫相结合的技术，减少残留和粉尘外溢；,采用满足混合均匀度要求的低残留混合机，并辅以必要的吹扫装置；,采用科学的计算机原料自动盘存技术和排序法生产不同品种的产品。,减少交叉污染措施 完善整个饲料厂的管理和清洁制度；,58,预防性杀菌处理技术,辐射处理,化学处理,蒸汽处理,蒸汽与机械能结合处理,热传递加热处理等。,目前常用的是结合制粒前的调质技术进行灭菌处理，但一般的饲料调质只考虑制粒效果，并不注重灭菌效果。,预防性杀菌处理技术辐射处理,59,调质温度、时间和水分对饲料中沙门氏杆菌破坏的影响,温度,时间,s,不同水分下沙门氏杆菌的破坏程度,%,5%,10%,15%,71.1,20 40 80,68.22,73.50,83.57,83.44,86.35,90.80,90.06,97.43,99.70,76.7,20 40 80,87.36,80.93,91.61,92.36,96.91,93.49,98.24,98.91,99.73,82.2,20 40 80,79.92,89.14,91.62,98.09,99.02,99.12,99.80,99.99,99.98,调质温度、时间和水分对饲料中沙门氏杆菌破坏的影响温度时间不,60,不同膨胀温度处理前后饲料卫生指标变化（个,/g,原料）,类别,膨胀温度,(),耗氧菌,肠形菌,大肠杆菌,霉菌,沙门氏杆菌,肉鸡料,粉状原料,125,135,63000,900,870,10,10,10,10,10,10,1400,10,未检出,未检出,未检出,未检出,蛋鸡料,粉状原料,125,810,5,39000,103,10,10 10,1400,10,有,未检出,猪饲料,粉状原料,120,710,7,310,3,105,10,10,3,10,300,10,未检出,未检出,火鸡料,粉状原料,90,110,120,610,3,310,4,210,4,110,4,10,4,10,10,10,10,10,10,10,120,10,10,10,有,未检出,未检出,未检出,不同膨胀温度处理前后饲料卫生指标变化（个/g原料）类别膨胀温,61,双轴差速调质器调质前后微生物指标变化（个,/g,原料）,项目,调质前,调质后,细菌总数,大肠杆菌,霉菌,梭菌属,沙门氏杆菌,240000,22600,54540,16000,未检出,9300,10,10,10,未检出,双轴差速调质器调质前后微生物指标变化（个/g原料）项目调质,62,粉状料的高温杀菌净化处理技术,粉状饲料高温杀菌处理系统有连续和批次两种方式，是利用蒸气或热空气，在足够的时间内对粉料进行热处理，以减少细菌和沙门氏菌的数量，使其降低到一个安全的范围之内。,利用这种热处理新技术生产的禽畜粉状“清洁”饲料，具有更佳的饲养效果，例如降低家禽的死亡率和提高孵化率，提高猪的消化率及减少粪尿排出量等。,粉状料的高温杀菌净化处理技术 粉状饲料高温,63,十、,HACCP,管理技术,一个产品（食品、饲料）安全的预防系统；,并非一个零风险系统，而是设法使产品（食品、饲料）安全危害的风险降到最低限度；,一个使产品（食品、饲料）供应链及生产过程免受微生物、化学和其他物理性危害污染的管理工具。,十、HACCP管理技术一个产品（食品、饲料）安全的预防系统,64,HACCP,管理体系的特点,具有全面性,以预防为重点,可提高产品质量,具有良好的经济效益,提高政府监督管理效率,HACCP管理体系的特点具有全面性,65,HACCP,原理,原理,1,危害分析和预防措施,原理,2,确定关键控制点（,CCP,）,原理,3,确定关键限值,原理,4,关键控制点监控,原理,5,纠偏行动,原理,6,记录,原理,7,验证程序,HACCP原理原理1 危害分析和预防措施,66,HACCP,计划实施步骤,HACCP计划实施步骤,67,饲料加工企业质量安全管理规范,饲料加工企业生产质量安全管理规范,的制订,饲料生产良好操作规范（,GMP,）,的制订,饲料加工企业质量安全管理规范饲料加工企业生产质量安全管理规,68,饲料加工企业质量安全管理通用模型,饲料原料和产品、饲料生产工艺流程图等基础材料和数据的收集与整理；,饲料原料以及生产过程中的危害确认与危害分析；,HACCP,计划的制定等。,饲料加工企业质量安全管理通用模型饲料原料和产品、饲料生产工艺,69,饲料加工企业质量安全管理技术指南,HACCP,的基本原理,饲料企业,HACCP,体系实施步骤,预混料添加剂,HACCP,管理体系的应用模式示例,畜禽配合颗粒饲料,HACCP,管理体系的应用模式示例,水产膨化饲料,HACCP,管理体系的应用模式示例,饲料行业,HACCP,审核内容,饲料加工企业质量安全管理技术指南HACCP的基本原理,70,小结：,粉碎粒度对制粒效果 的影响,减重式配料计量的应用,对不同饲料原料配方工艺参数研究,制粒前、后熟化器的广泛使用,制粒后喷涂技术,饲料生产过程的在线检测,卫生清洁饲料生产技术的应用,HACCP,管理技术的应用,小结：粉碎粒度对制粒效果 的影响,71,谢谢,谢谢大家！,谢谢谢谢大家！,72,