預混合飼料加工技術

wzx-1231 · 發(fā)表于 2010-1-21 19:08:22

預混合飼料加工技術

徐學明　江南大學

前　言

　　預混合飼料是“一種或多種微量成分的加有載體與稀釋劑的均勻的混合物”，在飼料生產中通常又被叫做“小料”。這里涉及的微量成分就是指飼料添加劑。我國的飼料工業(yè)起步于七十年代末，于八十年代中期開始進入一個大發(fā)展時期，進入九十年代以來，我國飼料工業(yè)的發(fā)展速度雖然比八十年代有所下降，但仍處于較快的發(fā)展時期。但回顧這一發(fā)展歷史就會發(fā)現(xiàn)，人們對全價飼料的作用及其普及率比較重視，而對預混料濃縮料在我國飼料工業(yè)中的作用卻是大大的估計不足。國家經委《1984-2000年全國飼料工業(yè)發(fā)展綱要規(guī)劃》（試行草案），以及后來全國飼料工業(yè)辦公室的《1996-2020年全國飼料工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究》對2000年配合飼料、濃縮料預混料的規(guī)劃分別為1億-1億2千萬噸、300萬噸與90-100萬噸，2010年三者的量分別為1.3-1.5億噸、500萬噸和200萬噸，2020年三者的量分別為1.7-1.8億噸、1000萬噸和500萬噸。但發(fā)展的結果1997年的預混料濃縮料的實際產量已分別達到700萬噸與125萬噸的水平，1998年分別達到887萬噸與138萬噸，1999年則分別達到1000萬噸和160萬噸，同比年增長幅度均超過10%，對比上述規(guī)劃可以看出，濃縮料與預混料分別提前20年、6年完成了“計劃”。而配合飼料1997-1999年的產量分別為5474萬噸、5573萬噸和5600萬噸，年均增長幅度小于1%，并未達到預計的目標。由此可以看出我國飼料結構的現(xiàn)狀及預混料濃縮料在飼料工業(yè)中的位置。

　　針對預混料的生產特點，結合我校在這方面的科研成果與某些實際體會，本文就預混料原料前處理與加工過程中的某些技術作一個簡單論述，以期對提高我國預混料生產質量有一些作用。

預混料前處理技術

　　一．微量元素前處理技術

　　1．微量元素對維生素穩(wěn)定性的影響

　　我國在預混合飼料中普遍添加的無機鹽主要是硫酸鹽，它們均含有結晶水甚至游離水，存在易吸濕返潮，粉碎性能和流動性差等缺陷，更為嚴重的問題是它們對預混料中維生素具有較大的破壞作用。因此,實際工作中諸如微量元素的自身穩(wěn)定性如何，微量元素礦物鹽結晶水去除與否等對維生素穩(wěn)定性的影響如何，微量元素預處理及載體烘干的必要性如何等問題，均是我國預混合飼料生產中急需解決的實際問題。

　　為確定不同種類的微量元素對VA的影響，我們首先做了各微量元素對穩(wěn)定性較差的維生素A膠囊單獨影響的單因子試驗，以種雞預混料配方中有關成分按其相對比例進行配合（如FeSO4·7H2O 6.2g＋VA 2g），測定結果如表1。

由表1實驗結果可知，在各種微量元素對VA膠囊影響的單因子試驗中，含七個結晶水甚至有游離水的硫酸亞鐵，無論是工業(yè)級產品還是試劑級產品都對VA影響較大。含有七個結晶水的硫酸鋅對VA 的影響也較大；而含結晶水較少的硫酸亞鐵對VA的影響較小。單獨的氧化鋅、碘化鉀、一水硫酸錳、氧化錳及五水硫酸銅對VA膠囊均無影響或影響很小。

　　在幾種微量元素相互的作用下，VA的穩(wěn)定性觀察（表2）表明：在KI與CuSO4·5H2O共同作用下，VA損失嚴重，而KIO3與CuSO4·5H2O配伍時或KI與CuSO4配伍時貯藏后，VA的留存率基本未受影響。

表2 微量元素間相互作用對貯藏后VA留存率的影響（40℃密封貯藏30天）

　　2．微量元素的干燥與包被處理

　　以FeSO4·7H2O為代表的硫酸鹽作為礦物添加劑存在的主要問題是：⑴ 粉碎與吸濕結塊問題；⑵ 本身的化學穩(wěn)定性（易氧化成Fe3+）；⑶ 影響維生素的穩(wěn)定性。

　　為了詳細了解這些情況，我們將工業(yè)硫酸亞鐵通過不同處理，得到不同含水量的硫酸亞鐵，再分別測定其粉碎性能、對VA 的影響及與等量石粉混合貯藏后亞鐵的氧化情況（表3）。試驗表明含有較高結晶水甚至游離水的硫酸亞鐵無法粉碎，且易氧化成高鐵，嚴重影響VA 穩(wěn)定性。以不處理的硫酸亞鐵與石粉等混合后雖能粉碎，但易造成Fe2+的嚴重氧化而不可取。同時也說明日曬和低溫烘干本身雖不影響亞鐵性能，經干燥后確實可以延緩亞鐵氧化的速度。

　　從以上情況可以知道消除原料中的游離水和結晶水是解決硫酸鹽粉碎、提高亞鐵穩(wěn)定性的有效措施。但是，即使烘干亞鐵，在潮濕的環(huán)境中也極易吸濕而引起亞鐵的逐步氧化，因而最好能尋找一些材料對硫酸亞鐵進行包被，使硫酸鹽顆粒相互隔離，阻礙硫酸亞鐵和其他添加劑接觸并迅速發(fā)生化學反應的傾向，從而使亞鐵趨于穩(wěn)定。

　　經試驗發(fā)現(xiàn)使亞鐵較為穩(wěn)定的有效包被劑為硬脂酸鹽（鎂）、磺化木質素、麩皮、脫脂米糠、二氧化硅等。它們的用量分別為3%、10%、20%、30%。經包被后的硫酸亞鐵不僅能使放于40℃下貯存30 天后預混料中亞鐵的留存率仍在88%以上,而且包被對于維生素的保護作用更為顯著(表4)。另外從表6還可以看出,用不處理的FeSO4·7H2O，ZnSO4·7H2O，及KI制成預混料，儲藏中VA、VC的留存率極差，F(xiàn)eSO4·7H2O 經包被處理，用ZnO代替ZnSO4·7H2O，用KIO3代替KI,對維生素穩(wěn)定性均有改善，三者處理或選擇好則使VA 、VC 留存率大幅度提高。

3．微量元素與氨基酸的絡合

微量元素氨基酸絡合物作為一種新型的礦物飼料添加劑，國外從六十年代就已經開始研究，我國研究此產品起步于八十年代中期。對微量元素氨基酸絡合物，國內外眾多研究報道均圍繞其生理生化性質，而對于其自身的理化性質，尤其是絡合物在飼料加工中理化性質的研究目前尚未見報道。作者以淡水魚預混料配方為依據(jù)，研究了絡合物在1%預混料中的理化性質。試驗表明無論是微量元素自身穩(wěn)定性還是對維生素的影響，絡合處理均好于相應元素的無機礦物鹽。試驗用預混料具體配方見表5。

　　試驗分兩種方案進行，第一方案在預混料中不添加氯化膽堿，配方由以下4組原料組成：1# FeSO4·6H2O、ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、MnSO4·H2O ；2# 包被FeSO4、ZnO、CuSO4·5H2O、MnSO4·H2O ；3# FeSO4·6H2O、其它元素Zn、Mn、Cu均為絡合物；4# Fe、Zn、Mn、Cu四種元素均為氨基酸絡合物。各組中其它成分的化合物均為CoCl2，KIO3，1％亞硒酸鈉預混料，VA粉劑和VC。預混料中石粉含量各組相同，均為23.25克/100 克預混料。試驗將各組原料均勻混合后密封于廣口瓶中，經40℃烘箱貯存30天后分別測定亞鐵、VA、VC的變化，結果見表6。

　　第二方案按配方再加入40g氯化膽堿/kg預混料，分以下三組組成將各組原料配制成水分含量分別為7%、10%的兩種預混料各兩份。一份用塑料袋包扎放于廣口瓶中，蠟封，室溫過夏貯藏70天；另一份放于紙袋中，自然環(huán)境中不密封貯藏70天。三組組成如下: (1) 絡合組：絡合Fe、絡合Zn、絡合Cu、絡合Mn ； (2) 包被組：包被硫酸亞鐵，ZnO，CuSO4·5H2O，MnSO4·H2O ； (3) 無機組：FeSO4·7H2O，ZnSO4·7H2O，CuSO4·5H2O，MnSO4·H2O 。其它成分三組均相同，分別為VA粉劑，抗壞血酸，CoCl2，KIO3，1％亞硒酸鈉預混料和50％氯化膽堿。貯藏過程中亞鐵、VA、VC含量變化分別見表7、表8及表9。

　　表6中1#-3#行結果表明，包被硫酸亞鐵的穩(wěn)定性好于不包被的無機亞鐵，但當Fe 以外的金屬元素以絡合態(tài)存在于預混料中時，它們對硫酸亞鐵的穩(wěn)定性起促進作用，且其效果好于單純的硫酸亞鐵包被，這一點不僅說明飼料中礦物元素之間理化性質的相互影響，同時也說明金屬元素同氨基酸絡合能改善其理化性質。對比表中四組數(shù)據(jù)的氧化率可以看出，預混料中絡合亞鐵的穩(wěn)定性明顯好于無機亞鐵，且區(qū)別很大。

　　就對維生素的影響而言，由于試驗使用的是VA醋酸酯微粒，其自身已比較穩(wěn)定，因此試驗結果無論絡合亞鐵，無機亞鐵，還是包被亞鐵對VA的影響區(qū)別不大。至于貯藏過程中VC的變化，可以看出，絡合亞鐵對VC的影響普遍小于不包被的硫酸亞鐵，且差別較大。由1#-3#之間的關系還可以看出絡合態(tài)微量元素對VC的影響明顯小于無機礦物鹽。

　　表7可以看出，在引入對飼料加工及飼料中其他組分穩(wěn)定性影響很嚴重的氯化膽堿時。預混料經較好的貯藏條件貯藏后試驗組間亞鐵穩(wěn)定性差異不大，但在惡劣環(huán)境下，試驗組間差別明顯，其結果是絡合鐵比包被鐵穩(wěn)定，兩者都明顯比硫酸亞鐵穩(wěn)定。就維生素而言，由表8、表9可以看出，對于本身已較穩(wěn)定的維生素Ａ，在優(yōu)越的貯藏條件下，不同理化性質的礦物元素添加劑對其影響區(qū)別不大，但是在惡劣的條件下礦物元素添加劑的性質差別對VA的影響十分明顯，其結果是絡合好于包被，好于無機，無機對VA破壞最大。至于自身不穩(wěn)定的抗壞血酸結果則相反，在惡劣的貯藏條件下無差別，VC存留率均接近于零，但在較好的條件下絡合物對VC的破壞作用顯著小于對照組。

　　4．微量元素礦物鹽的擠壓處理

利用擠壓機加工飼料、處理飼料原料已得到廣泛研究,并也為國內飼料企業(yè)所應用。但就預混料生產而言，能否以擠壓機作為反應器，利用其高溫、高壓、高剪切的加工特點，使礦物鹽同淀粉質原料通過加工實現(xiàn)糊化淀粉對礦物鹽的包被，或形成某些有機鹽類絡合物，從而改善礦物鹽的理化特性，以有利于預混料的加工和品質提高，這方面的研究報道不多。作者以玉米粉作為淀粉質原料，以對預混料加工品質影響最大，且自身又易氧化的硫酸亞鐵作為硫酸礦物鹽處理對象，研究擠壓對硫酸亞鐵理化性質的影響。試驗發(fā)現(xiàn)硫酸亞鐵與玉米粉配比在6~7∶3~4的條件下擠壓能明顯降低硫酸亞鐵的吸濕返潮，提高亞鐵在貯藏過程中的穩(wěn)定性，改善礦物鹽在預混料中的分級性能，結果見表10、表11、表12及表13。這種方法省去了通常對微量元素礦物鹽的干燥前處理，因而在實際生產中可行。

　　二．極微量元素的添加技術

　　飼料中極微量成分硒、碘、鈷等是畜禽生長、發(fā)育、生產所必需的營養(yǎng)成分，由于這三種元素的添加物添加是極微量的，亞硒酸鈉等又為劇毒品且易吸濕返潮，KI的化學性質又很不穩(wěn)定，因此在預混合飼料生產中一直存在著硒的混合均勻問題、添加技術的安全性問題及碘化鉀中碘的析出損失等問題。

　　1．硒、鈷、碘均勻添加技術

　　目前國內外在硒的添加工藝上大體有兩種方案，一是用微粉碎設備粉碎后逐步稀釋，另一類則采用溶解成液體后使其吸附于載體再行稀釋的方法。表14和表15是以簡單可靠的球磨機為粉碎設備，將亞硒酸鈉等烘干再加一定量的稀釋劑或穩(wěn)定劑進行球磨后，再用不同的混合機逐步稀釋所得的粉碎效果及對混合均勻度的影響。表16是采用液體添加工藝將亞硒酸鈉溶解于少量水中直接噴灑在載體上（液體噴灑工藝），和溶解于少量水中用吸附物吸附混勻經烘干粉碎后再用稀釋劑稀釋（液體吸附工藝），兩種方法處理對硒預混料混合均勻度的影響結果。

　　由表14可見幾種極微量成分，無論采用何種稀釋劑，用球磨機研磨2～6小時均可達到平均粒徑10～20μm （最大粒徑20～30μm）。按照混合均勻必須保證每份樣品（每日每只畜禽采食日糧量）中至少有900粒添加物的理論推算，按我國《雞的飼養(yǎng)標準》中有關肉雞對硒的要求量作為添加量（硒為0.1ppm，亞硒酸鈉為0.22ppm，實際添加量要大于此數(shù)），若以100g為一日采食量則平均粒徑的要求為30μm（最大粒徑為62μm），若以10g為一日采食量則分別為13.8μm（最大粒徑為28.0μm）。由此可見其研磨細度是完全合格的。表15也表明在逐步稀釋后的混合均勻度也是很好的。

　　表16的材料顯示采用液體噴灑工藝或液體吸附工藝，只要操作細致也都能達到均勻混合的要求。但是，在工藝的簡煩、操作難易、安全保障及設備要求等方面，幾種工藝之間仍存在下述較大的差別。

　　液體噴灑工藝要求液滴要充分霧化后才能保證均勻，但霧化的液滴，不僅容易噴灑于載體之外，影響計量，更重要的是存在影響操作者健康等安全問題。在敞開的條件下這一情況尤為嚴重。此工藝中吸水的載體若不烘干也會影響物料的儲藏性能。

　　液體吸附工藝需要烘干與粉碎，工藝也比較繁瑣，也存在相應的安全問題。

固體粉碎逐步混合稀釋的工藝，為國外大部分工廠所使用，若采用引進的微粉碎機則存在粉塵較多，影響安全的問題，且因產量較大，操作時加入過多的稀釋劑會不會影響成份的計量與均勻度尚待深入研究。相比之下采用球磨法則設備國產、價廉、工藝與操作簡單，它并有超微粉碎及兩種以上物料均勻混合的功能。采用專用球磨壇也不需每次清掃，可在實驗室條件下操作，添加適量礦物油可完全控制粉塵，所有這些均可保證操作的安全性。再者，國產的球磨機與球磨壇具有不同型號，小者1升，一次最少可加工50g樣品；大者，16升×2，一次可加工20kg以上的物料。一臺設備即可完全滿足大型預混料廠甚至全國集中生產之需，值得大力推廣。

　　２．碘的穩(wěn)定性及其選擇、處理

　　我國飼料工業(yè)生產中，過去大量使用的碘的添加物以碘化鉀（KI）為主，這是因為碘化鉀價格較為便宜，且來源豐富。

　　在飼料中，尤其在預混料中未經處理的添加劑碘化鉀極不穩(wěn)定，易被空氣中的氧及飼料中的其它微量元素的作用而氧化，導致其生物活性下降，甚至完全喪失。除此以外，碘化鉀與其它微量元素（如硫酸銅）配伍時，對維生素Ａ有強烈的協(xié)同破壞作用。

　　由表17結果可知，在相同條件下，無論哪種添加工藝，有機物載體麩皮、脫脂米糠、次粉都對KI的穩(wěn)定性影響極小或無影響，這可能是它們對KI具有隔離作用的結果；而無機載體雙飛粉，海泡石都對KI影響較大，使碘的損失率高達32～64%（60天內）。此外，這一實驗結果進一步證實：“固體添加工藝”及“液體添加工藝”中是否去除外加水分，都對碘的穩(wěn)定性的影響無差別，或差別不大。

　　由表18實驗結果可知，在高溫、長時間貯存的劇烈實驗條件下，采用“磺化木質素”或硬脂酸鈣對KI進行包被前處理，幾乎能夠完全保護碘及VA；相比之下使用還原劑Na2S2O3雖然對碘有較好的保護作用，但對VA幾乎無任何保護作用（VA幾乎全部損失）。而采用滑石粉作為隔離物，對碘及VA無任何保護作用。此外，未經任何穩(wěn)定化前處理時，KI則損失極大，而VA幾乎完全損失。若用KIO3或Ca(IO3)2 取代KI則碘幾乎不損失，同時VA也幾乎無損失或損失很少，這進一步證實了這兩種碘酸鹽的穩(wěn)定性。

　　綜上所述，在預混料特別是無有機成分的微量元素預混料中使用不處理的KI是不行的。用本試驗推薦的磺化木質素包被KI或硬脂酸鈣進行包被的穩(wěn)定化前處理，能夠保護KI及維生素。此外由于KIO3，Ca(IO3)2在生物學效價上與KI相差不大，穩(wěn)定性很好，特別是國內已經投產的碘酸鈣由于工藝性能較好，可完全取代KI。

　　三．酶制劑的穩(wěn)定化

　　大量試驗表明，在不同類型的日糧中添加相應的酶，可以不同程度地改善飼養(yǎng)效果，提高經濟效益。因此，自從二十世紀九十年代初期酶制劑作為一種新型的飼料添加劑在美、日、英、法等國批準使用以來已得到廣泛應用。但是飼料加工中的調質、制粒，甚至擠壓膨化，預混料中酸性、堿性添加劑及一些金屬離子均易使酶這類具有催化活性的特殊蛋白質變性失活。據(jù)Cowan（1993）報道，未經處理的β-葡聚糖酶經70℃制粒后在飼料中的殘活率僅為10%；Inborr（1994）報道，由Trichoderma生產的β-葡聚糖酶在料溫為75℃時調質30秒，其殘活率為64% ，而再經90℃的制粒，其殘活率僅存19% ；而植酸酶經70～90℃ 制粒后活力下降也在50%以上（Israelsen，1995）,我們對國內某廠生產的酸性蛋白酶制劑混合于飼料中以后在72℃、飼料水分16.25% 條件下制粒,實測殘活率為40.75%。由此，要使酶制劑在飼料中充分發(fā)揮作用，必須考慮酶制劑的穩(wěn)定性及合理添加的方法。我們采用載體吸附及包被的方法對飼用酸性蛋白酶及糖化酶進行穩(wěn)定化處理，發(fā)現(xiàn)選擇適當?shù)妮d體對酶制劑進行吸附或包被，或吸附包被復合處理可以有效提高酶的穩(wěn)定性。

　　1．酸性蛋白酶的穩(wěn)定化處理

　　采用水浴法模擬制粒過程試驗，分別選用蛋白類、脂類、多糖類及一些米面加工副產品對537酸性蛋白酶進行處理，其穩(wěn)定化結果見表19。

　　模擬制粒條件：飼料水分16.6%，水浴溫度90℃，加熱5分種。

　　由表可以看出，蛋白類原料及常用的阿拉伯膠，海藻酸鈣不能改善蛋白酶的穩(wěn)定性，而選用的脂類包被劑及多糖類包被劑（簡稱包被劑A）能明顯提高酶的穩(wěn)定性。這種結果在實際制粒過程中也得到證實（見表20），保護后的酸性蛋白酶在水分17.5%左右，溫度80℃條件下制粒處理，可使殘活率提高40～50個百分點，在水分

18%，溫度90℃左右的條件下制粒，可使酶殘活率提高30～40個百分點。

　　2．糖化酶的穩(wěn)定化處理

　　采用包被、載體吸附等方法處理糖化酶，并通過水浴法模擬制粒進行試驗，發(fā)現(xiàn)用處理酸性蛋白酶的多糖類包被劑A包被或用常見的具有多孔結構的谷物加工副產品有機載體Ⅰ及有機載體Ⅱ吸附均能有效提高糖化酶的熱穩(wěn)定性，而采用有機載體吸附后再用包被劑A包被的復合處理則效果更好（見表21 ）。通過工廠制粒的生產試驗表明復合處理能使糖化酶活率保持在80%以上(表22)。

　　四．氯化膽堿的穩(wěn)定化處理

　　氯化膽堿是配合飼料中非常重要而添加量又較大的一種添加劑。長期以來，其質量總是始終困擾著生產和使用單位。一是由于氯化膽堿結構中的季胺堿具有強烈的吸水性；二是在復合預混料中容易吸潮的氯化膽堿對VA、VC等維生素有嚴重的破壞作用，這一破壞在常用的微量元素含水硫酸鹽協(xié)同作用下影響更大。

　　表23是在復合預混料中是否添加氯化膽堿以及氯化膽堿的不同產品對VA、VC的影響，其實驗結果充分說明了不處理或簡單處理的氯化膽堿在預混料中的破壞性。為此國內外眾多飼料廠和預混料廠只能采用氯化膽堿和其他維生素預混料分別添加的工藝。盡管這樣，諸如氯化膽堿的吸潮、成團等問題仍不能得到解決。

　　針對上述問題，我們在氯化膽堿生產的傳統(tǒng)工藝上采用：（1）添加合適的穩(wěn)定劑處理和（2）包膜技術對氯化膽堿進行穩(wěn)定化處理，得到穩(wěn)定化氯化膽堿Ⅰ與Ⅱ，通過產品自身的吸濕性、流動性及在預混料中對VA、VC的破壞性試驗表明，經過穩(wěn)定化處理的氯化膽堿在吸濕返潮，流動性方面均有很大改善，明顯好于未處理的市售國產制品。在復合預混料中對VA、VC的破壞性影響更是明顯低于不處理對照組，VA、VC存留率分別提高75%和100%以上。和進口產品相比各項性能基本接近。結果見表24，25，26。

　　五．載體與稀釋劑的選用

　　1．載體與稀釋劑的要求

　　預混料的生產常常需要使用載體與稀釋劑。

　　載體是一種能接受和承載粉狀活性成分的物質，它本身是一種非活性物質，但是能夠與一種或多種活性微量組份相結合，改變其物理性質，亦即在載體與微量組份混合后微量組份的流動性和外觀等均發(fā)生了明顯的變化。

　　稀釋劑是能和一種或多種活性微量成分相混合以稀釋其濃度的物質，它與活性微量組份混合后，其物理性質不會發(fā)生明顯的變化，稀釋劑一般也不具備承載能力。

　　作為載體與稀釋劑的共同條件有：

　　（1）無毒性，有營養(yǎng)價值，其營養(yǎng)成分最好與一般飼料接近，不影響營養(yǎng)平衡?；蛘咂浔旧砭褪桥浞街兴璧哪撤N原料。
　?。?）容重比重與活性成分相近，能自由流動，不結塊。
　　（3）pH中性或接近中性，化學性質穩(wěn)定。
　?。?）含水量低，不吸濕返潮。
　　（5）粒度合適，稀釋劑的粒度應和所稀釋的活性物質相近（30～200目），但作為載體可以適當粗一點（30～80目），以便承載微粒。

　　作為載體除滿足以上要求外，還要求與活性成分混合良好，特別是最好表面粗糙具有對微粒的吸附，粘滯或把持的能力。為此，優(yōu)良的載體其粗纖維的含量常常稍高些（10%或以上）。

　　2．載體的種類與含水量

　　在我國，石粉、沸石粉、貝殼粉、細玉米粉、玉米蛋白粉等常用作稀釋劑，而脫脂米糠粉、麩皮（粗麩、細麩）、次粉、DDG等均可用作載體。試驗表明，載體含水量的影響很大，含水量7%者穩(wěn)定性好，10%者稍差，13%者損失很大，在不同種類的比較中，以脫脂米糠穩(wěn)定性為好，麩皮次之，玉米粉較差，水分較高時載體之間的差別較為顯著(見表27)。

　　3．常用載體稀釋劑性能的比較

　　針對上述種種可供使用的品種，我們先在實驗室用小型混合機進行混合試驗，再將出機后的物料進行模擬的分級試驗（振動分級，下落分級）并作載體承載性能的分析，這樣進行了初步的篩選，并在不同的工廠進行了生產試驗（流程不同的引進廠與國產廠）。其中幾種常用的載體與稀釋劑分別與示蹤物混合20分鐘，測定其機內的混合均勻度及出機后物料振動分級與下落分級后的混合均勻度的結果列于表28。

　　從表28可知，物料經混合20分鐘后，在混合機內取樣測定混合均勻度，除貝殼粉組甲基紫法略高于5%外，結果均在5%以下，而且接近示蹤物隨機分布所可能達到的最佳均勻度。此一組數(shù)據(jù)除了說明試驗用混合機的優(yōu)良性能外，此時并不能用來比較載體的混合性能，將混合后的物料作分級試驗時即可看出，它們因承載性能不同而形成了明顯的差別。其中以米糠餅粉的性能最好，無論承載數(shù)量少，比重輕的甲基紫（物理性能與維生素相近）或者比重大，數(shù)量多的硫酸亞鐵，其效果均很好。而玉米粉，特別是稍粗的玉米粉，效果則很差，使用雙飛粉（通過250目的細石粉的商品名）貝殼粉等做微量組分的稀釋劑時，效果雖差于米糠餅粉，但以粒度極細的雙飛粉稀釋硫酸亞鐵時，分級現(xiàn)象不太明顯，而使用粒度較粗的石粉及貝殼粉時，則效果很差，其中以甲基紫法為甚。

　　比較載體與稀釋劑的相對承載力時，其結果與分級試驗的情況相吻合，如貝殼粉對甲基紫的承載能力極差，而麩皮的承載能力很好。根據(jù)上述實驗室的結果，我們又選擇了三個典型工廠（由國外引進的流程較長的某預混濃縮飼料廠，流程較短的某預混合飼料廠及我國自行設計的流程較短的某預混濃縮飼料廠）進行了擴大生產試驗，與實驗室的結果一致。均說明生產維生素預混料及復合預混料時載體以脫脂米糠為最好，麩皮以及類似的次粉次之，玉米粉最差；生產微量元素預混料的稀釋劑以沸石粉

和細石粉為好。
預混料加工技術

　　一．預混料的加工要求

　　預混料的品質主要取決于兩個方面，一是與動物營養(yǎng)有關的配方技術，二是與生產相關的加工技術。就加工而言，影響預混料質量的因素大體有以下幾個方面：

　　1．配料的準確性

　　科學的配方要靠精確的計量配料來實現(xiàn)，要保證嚴格按配方要求準確配料就要有先進的計量設備及合理的工藝。在國外，自動化的微量配料秤雖已逐步推廣使用，但是，對于小品種采用人工稱重添加，國內外仍在廣泛使用，關鍵是科學的管理必須跟上。

　　預混料生產對各類計量配料設備的準確與穩(wěn)定性均有很高的要求，因此，對有關設備要加強監(jiān)督定期校準，對操作必需嚴格管理。對于添加量小又會影響安全的藥物，如硒、高銅等添加物，在計量與稀釋上要特別小心。對于粒度極細比重又輕的維生素等組份則要防止吸風與靜電吸附、殘留等造成的損失從而影響產品的含量。

　　2．混合的均勻性

　　選擇好適當?shù)幕旌蠙C，要有保證均勻混合并防止分級的工藝，盡量減少因下落、振動、提升、風運等帶來的影響。在管理方面，要正確地確定混合時間；選擇合適的載體與稀釋劑；嚴格控制添加物的細度；規(guī)定加料順序；添加油脂等等。所有這些，均有助于均勻混合并防止出機后的分級。

　　3．質量的穩(wěn)定性

　　按配方所添加的各種組份在預混料中常因氧化吸濕返潮，相互作用等均有損失，其損失的程度和預混料組成、配伍、儲藏條件及儲藏期有關。一般地說在微量元素中以碘的氧化、升華、鐵的氧化較為嚴重；在維生素中，以脂溶性維生素特別是維生素A及維生素C損失嚴重，含有結晶水的硫酸亞鐵、硫酸鋅、碘化鉀及氯化膽堿等對維生素的影響最大，預混廠必須嚴格選擇穩(wěn)定的原料或進行必要的預處理，注意并防止組分間的配伍禁忌；選擇適當?shù)妮d體與稀釋劑；添加抗氧化劑；采用適當?shù)陌b等等。一方面采用上述措施盡量保持其質量的穩(wěn)定性；另一方面還要盡量改善儲藏條件降低成品的溫度，減少儲存與周轉的時間（一般不要超過一個月，最長三個月）以減少損失。最后，維生素A、維生素C等還必須適當超量添加（高于保證值），以補償保質期內可能發(fā)生的效價降低的問題。

　　在生產廠容易發(fā)生的影響預混料質量的另一個方面就是設備殘留所帶來的污染與交叉污染問題，它不僅直接影響產品中有效成分的含量，而且某些藥物等組分還會給安全帶來問題。工廠必須千方百計改進設備減少殘留。另外在管理上則要建立科學的換批順序與清洗制度，以減少污染、交叉污染及其影響。

　　4．使用的方便性　　為了方便使用并充分發(fā)揮預混料的功能，首先要盡量地使品種多樣化、系列化以適應不同用戶與水平的要求，加強與基礎飼料的配套性。在我國，對各種系列與品種不僅要提出明確的有效成分的保證值，而且，最好也能推薦基礎飼料的參考配方，這對于組分復雜的復合預混料更有必要。

　　在濃度與包裝的設計上，要充分考慮配合飼料廠或飼養(yǎng)戶加工設備與管理的特點及對預混料的特定要求，盡量做到與用戶的混合機與計量設備匹配，例如，針對無預混工段的中小飼料廠500公斤的主混合機，將1%復合預混料制成5公斤的小包裝，每次用人工投一包就是一例?？傊?，既要保證配合飼料的質量，又要方便他們的使用，把使用中的麻煩降低到最小的程度。

　　二．預混料原料的粒度要求

　　在飼料工業(yè)中，粉碎顆粒大小用粒度來表示，也稱細度和粒徑。作為飼料添加劑用的微量成分，都必須粉碎到一定的細度，以便均勻分布于飼料中。這種粒度的確定是以滿足動物營養(yǎng)需要為依據(jù)的，它同動物每頭每日的采食量，添加劑的添加量及其溶解性有關。
針對粒度與營養(yǎng)供給的關系，Pfeost等指出，為了使泊松分布中微量成分的隨機分布差異降到3%以下，一份樣品中至少要有900粒組分的顆粒（其重量相當于以最大粒徑計約為100粒）就可防止該成分在養(yǎng)分供應及分析結果上的過大誤差。至于粒度與添加量的關系，通常是添加量多的粒度可大些，添加量少的粒度應小些，最終保證添加量乘以每克飼料中的顆粒數(shù)所得的總粒數(shù)相同。在此基礎上若添加劑溶解性好，則粒度可大些，溶解性差則應小些?；谶@些原則，就畜禽料而言，預混料添加劑無論添加量多少，一般添加劑粒度保證在最終全價飼料中為20粒左右/克時，動物每日就能從飼料中攝取到配方所要求添加量。

　　結合實際情況，通常鐵、鋅、錳等微量元素的粉碎細度應全通過60目，鈷、硒、碘等極微量成分至少應粉碎至200目以下才好。
就載體與稀釋劑，考慮承載性和混合均勻性，載體一般在30～80目標準篩之間（通過0.59～0.177mm孔篩）,稀釋劑細度一般在30～200目之間(前已述)。

　　需要說明一點，維生素的粒度通常在100～1000um，這些原料的粒度一般均由維生素生產廠家控制、實現(xiàn)。

　　三．預混料原料選擇

　　1．添加劑原料的選擇

　　預混料添加劑種類繁多,筆者認為其選擇應從這幾方面考慮：(1)良好的(生物學)效價；(2)自身的穩(wěn)定性。不僅要有穩(wěn)定的化學特性,而且應盡量有穩(wěn)定的物理特性，使其有利于預混料的加工；(3)對預混料中其他成分的拮抗作用應盡量小,特別是對維生素的破壞作用要??；（4）粒度要滿足要求。

　　1) 維生素：許多維生素容易受到氧化作用與光化作用的破壞，在溫度高，水分大，光照強的條件下?lián)p失更大。在所有的維生素中又以脂溶性的維生素A，D與水溶性維生素C最易損失。

　　維生素A的有效成分視黃醇的雙鍵極易氧化失效，用于飼料添加劑時除必需合成維生素A醋酸酯或棕櫚酸酯外，還須進行微囊化處理，過去多制成明膠包被的微膠囊，近年國外廠商及國內引進的設備多生產以明膠為基質但外圍再以疏水性變性淀粉復蓋的“微粒粉劑”，從而在抗氧化與抵抗機械損傷方面均有所提高。

　　維生素C的有效成份為抗壞血酸，在不良的貯存條件或在受熱時損失更為嚴重。（通常條件下大部分損失，存留少量）制成抗壞血酸鈣或經包被穩(wěn)定化處理后有所改善。近年來，飼用維生素C大多已制成穩(wěn)定性較好的抗壞血酸的磷酸酯或硫酸酯。

　　2) 微量元素：氧化鋅；脫水硫酸亞鐵，包被硫酸亞鐵，絡合亞鐵，擠壓前處理；碘酸鈣；脫水硫酸銅。

　　3) 氯化膽堿：干燥的50%吸附型，穩(wěn)定化處理（最好直接加于配合飼料中）。

　　4) 酶制劑：耐熱性，穩(wěn)定化處理（最好后添加）。

　　2．載體與原料的選擇

　　根據(jù)前面所述的載體要求及性能研究,選用脫脂米糠或麩皮，含水<10%（最好<7%）作載體較好。

　　就稀釋劑而言，優(yōu)先沸石粉。

　　根據(jù)我們的試驗與經驗，只要達到以上要求，所制造的復合預混料在40℃30天貯藏中（大體相當于過夏三個月），VA的保存率可>90%；VC的保存率可>80%。

　　四．預混料混合均勻度的影響因素及改進措施

　　影響飼料混合均勻度的因素很多，成品混合均勻度差的原因可來自兩個大的方面，一是本來就未混合好，二是在混合后又重新發(fā)生分級現(xiàn)象。

　　混合的好壞首先取決于混合機的性能，優(yōu)良的混合機混合強烈，混合速度快，攪拌器與機殼的間隙小，無死角，不漏料，不偏流。其次，混合機使用時的操作管理，例如最佳的混合時間，合適的裝滿系數(shù)，科學的加料次序等對混合效果也有很大的影響。

　　物料在出混合機后的輸送，下落，振動的過程中會發(fā)生不同程度的分級現(xiàn)象，這常常是成品實測均勻度差的重要原因，其中又以風運和進入料倉時的自由下落的影響為最大。應該特別注意的是，風運對批量小，粒度細的藥物，維生素等添加劑的影響，及運輸過程對配合飼料自動分級的影響都很大。我們在某廠所做調查測定中發(fā)現(xiàn)，該廠預混合原料經人工準確稱重后風運提升，由于其中不少輕而細的顆粒被吸入布袋過濾器，經臥式螺帶混合機批量混合后的預混料（連續(xù)5批料共取15個樣品分析），用甲基紫法測出的變異系數(shù)竟高達23.8%，成品中甲基紫含量的平均值只有理論添加量的2/3，而布袋過濾器的粉塵中，甲基紫含量分別為成品中濃度的89倍與55倍。

　　從引進廠看，歐州引進的飼料廠大多采用風運，料倉的高度較大，經預混合后的物料在此情況下分級嚴重，例如，從國外引進的某廠，預混料由500公斤的主混合機混合15分鐘后經長距離的風運（高濃度壓運），由分配器落入15米高的配料倉（17號料倉），再打包或配制濃縮料。

　　我們分別以石粉、玉米粉、麥麩、脫脂米糠為載體或稀釋劑生產了用量為1%的豬復合預混料，在機內，出機及料倉下取樣分別測定其混合均勻度，如表29。

　　由表29可見，該廠的預混料經風運進入落差較大的料倉后產生較為嚴重的分級，由于該廠所用硫酸亞鐵的細度不夠，其分級又較甲基紫嚴重，不同載體比較，脫脂米糠與麩皮優(yōu)于玉米粉。

　　為了減少上述情況下的分級，一般氣力輸送多用于原料而避免用在混合后的成品中，當落差較大的自流時，為避免分級常常在中途裝上淌板，使物料沿淌板下滑以避免分級；最后在預混料中使用油脂增加物料間的粘附力也是防止分級的好辦法。

　　五．油脂添加

　　在預混合飼料生產中添加油脂非常必要，一般認為其作用為減少粉塵、降低微量成分的損失、提高載體的粘附即承載能力、減少分級、消除靜電以及使微量活性成分隔離空氣起到某種包被作用等等。由于我國缺乏這方面的實踐，原料條件也不一樣，因此對油脂添加效果，油脂品種及添加量等均做了研究比較（表30）。

　　從試驗中可以得出下列結論：

　?、?在預混料中加植物油或礦物油可減少粉塵20—50%，減少微量組分的損失30—50%，減少分級。添加量以1—2%為宜。

　?、?礦物油可加7#、10#液體石臘（C11-C24 的飽和烴無嗅、無味），植物油用棉、豆、菜精煉油，添加量以1—2%為宜。

　　實踐表明，植物油的質量極為重要，酸價高過氧化物值大的影響VA 存留量。植物油中需加抗氧化劑，礦物油則比較穩(wěn)定。

　　關于油脂添加的順序，也是一個非常關鍵的問題。因為添加不當時油脂易與物料結成油團，當這油團中含有高濃度的微量組份時，則在以后的混合中就不易分布均勻了。為防止出現(xiàn)這些問題，一般有兩種做法，一是先將載體與油脂均勻混合然后再加入微量成分再混合（先混合），另一種是將載體和微量組份混合均勻后再加油脂并混合，兩者的共同特點是微量組份絕不能與油脂同時加入，以免形成高濃度微量組份的油團。

　　我們將上述兩種做法也作了比較，即先按配方添加各種活性成分后和載體一起先混合3分鐘，加油后混合7分鐘上機取樣。而先加油者在混合機內加入載體后加油先混合2分鐘后再加活性成分，再混合8分鐘后出機測定，結果如表31。

　　表31的結果表明，當載體中含粉量（載體本身的細粉及微量元素、維生素等粉末）較高而加油又稍多時，則后加油時會出現(xiàn)油脂和粉體結團的現(xiàn)象，而先加油者則較為正常，因而略優(yōu)于前者。

　　六．預混料混合時間的確定

　　在配合飼料加工的混合工序中，確定混合時間是保證混合質量的關鍵問題。它是飼料廠確定混合周期及產量的主要因素，也是制定各臺混合機操作規(guī)程的主要根據(jù)。

　　一般制造配合飼料時的最佳混合時間，多通過實際測定，制作混合均勻度——混合時間的特性曲線（簡稱混合曲線），取其達到混合均勻（CV=5或是10%，稱為良好的混合）或達到最小變異系數(shù)（稱為最佳混合狀態(tài)）的時間為準。對于一般雙螺帶臥式混合機，3—5分鐘的混合時間即可達到這一要求，但是在制造預混合料時，為了使微量添加劑更好地粘附或鑲嵌在載體上，必須適當延長混合時間，以便達到承載的要求。

　　眾所周知，經混合出機后物料，在輸送過程中由于振動、下落、吸風等均會引起不同程度的分級現(xiàn)象。預混料制造時不僅要保證出機后混合均勻度，而且要盡量減少后面的分級現(xiàn)象，這也許就是預混合料生產中要強調適當延長混合時間以保證承載混合的重要原因。從這一認識出發(fā)，我們模擬生產條件下的振動與下落，以觀察混合時間的長短對分級的影響，并進一步探討一般混合與承載時間的關系及其影響因素，為生產中確定承載混合的時間提供依據(jù)。

　　我們以一般認為性能較好的脫脂米糠（米糠餅粉）作為典型的載體，以雙飛粉作為稀釋劑的代表，作混合試驗，并分別以甲基紫法及鐵比色法作時間與混合均勻度的特性曲線。試驗表明混合4—5分鐘時，混合均勻度的變異系數(shù)降到5%或5%以下，并趨向穩(wěn)定。此后隨著混合時間的延長，并無明顯的變化。無論作為載體的米糠餅粉或是作為稀釋劑的雙飛粉，示蹤物中無論是用作代表礦物元素的硫酸亞鐵或是類似維生素的甲基紫，其均勻度均無明顯差別。

　　再將上述混合實驗中經不同時間混合后的預混合料，作振動與下落的模擬分級試驗（表32），結果表明，以米糠餅粉作載體的預混合料混合5分鐘后的樣品在混合曲線中雖已接近“最佳混合狀態(tài)”，但在振動實驗與下落實驗中分級比較嚴重，隨著混合時間的延長，分級現(xiàn)象就明顯降低，總的來看，混合10—15分鐘即可趨于穩(wěn)定。

　　為了比較混合過程中載體承載示蹤物的狀況，我們用篩分試驗測定了它們相對承載力（表32）。結果說明混合5分鐘后，隨著混合時間的延長，載體的相對承載力明顯提高，12～15 分鐘時趨向穩(wěn)定，其結果與分級試驗基本一致。

　　對用雙飛粉作稀釋劑的預混料所作分級試驗則與以上結果不同，在混合均勻度達到要求（5分鐘）后，繼續(xù)混合并不能降低其分級現(xiàn)象，在這種情況下似乎并不存在“承載混合”的問題，預混合料生產中的混合時間可以采用混合曲線中均勻度達到要求的時間，并無延長混合時間的必要。

應該指出目前在我國預混料的生產中所用混合機的類型眾多，以上提出的承載混合（制造復合預混料）時混合時間約需10～15分鐘，稀釋混合約需4～5分鐘的結論是在普通臥式雙螺帶混合機中所得結果。其他如錐形行星絞龍式混合機及V型混合機混合時其混合時間應適當延長一些，而快速的雙軸漿葉式混合機所需的混合時間可能短一些，其具體的操作要求各廠可根據(jù)實際測定加以確定。