本發(fā)明屬于豬飼料生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于提高動(dòng)物消化率和生長(zhǎng)性能的的飼料大宗原料(能量原料和蛋白原料)預(yù)處理方法和飼料生產(chǎn)加工工藝及其設(shè)備。

背景技術(shù)：

我國(guó)當(dāng)前的動(dòng)物飼料生產(chǎn)加工工藝主要有普通制粒工藝、二次制粒工藝、添加膨化料低溫制粒工藝和大料膨脹低溫制粒工藝四種。

1、普通制粒工藝是最為常見(jiàn)的加工工藝，其基本過(guò)程是將玉米、豆粕等大宗原料粉碎后，與含有維生素、礦物質(zhì)、酶類等預(yù)混料進(jìn)行混合、調(diào)質(zhì)、制粒、冷卻和包裝。普通制粒工藝的流程如下：

玉米、豆粕等——>粉碎——>配料——>混合(與酶制劑、維生素、乳清粉等)——>調(diào)質(zhì)——>制?！?gt;冷卻——>篩分——>打包

該加工工藝的缺點(diǎn)是不能有效保證物料的熟化(淀粉糊化度)，同時(shí)還會(huì)降低熱敏物質(zhì)(如維生素、酶制劑等)的活性，從而導(dǎo)致動(dòng)物才時(shí)候消化率低，生長(zhǎng)性能不好。

2、二次制粒工藝與普通制粒工藝的主要區(qū)別是經(jīng)過(guò)2次制粒過(guò)程，即先將大宗原料如玉豆粕等熱不敏感物料配料、混合、高溫制粒后再粉碎，保證原料與蒸汽充分混合與熟化；然后再與乳清粉、預(yù)混料(含酶制劑、維生素等熱敏感原料組分)等混合后進(jìn)行低溫(約60℃)制粒。二次制粒工藝流程如下：

大宗原料除雜——>原料粉碎——>配料——>混合(與不需粉碎的大宗原料)——>高溫調(diào)質(zhì)——>一次制?！?gt;冷卻——>二次粉碎——>原料——>混合(與乳清粉、預(yù)混料等)——>低溫調(diào)質(zhì)——>二次制粒——>冷卻——>分級(jí)——>成品包裝

該加工工藝的特點(diǎn)是熱敏原料及營(yíng)養(yǎng)成分損失較少，有效解決了大宗原料的熟化問(wèn)題且滅菌效果顯著。但由于采用了二次制粒的工藝，若兩次制粒采用同一臺(tái)制粒機(jī)，雖然可節(jié)省空間，降低投資成本，但產(chǎn)量卻大大降低，還會(huì)出現(xiàn)制粒機(jī)溫度升降困難的問(wèn)題，如果兩次顆粒直徑不同，還需要更換制粒機(jī)環(huán)膜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，僅適合小企業(yè)生產(chǎn)；若采用兩臺(tái)制粒機(jī)，一方面工藝配置動(dòng)力消耗較大，另一方面企業(yè)投入成本也大大提高，只有規(guī)模較大企業(yè)才能承受。

3、添加膨化玉米低溫制粒即在飼料大料中添加膨化玉米(添加比例為20％-40％，根據(jù)豬的生長(zhǎng)階段和成本控制)，該工藝為先將部分玉米和大豆分別膨化，膨化后的大宗原料粉碎后，再將未膨化的玉米粉和其他不需粉碎的大宗原料、預(yù)混料、乳清粉等進(jìn)行配料，然后進(jìn)行低溫制粒，得膨化顆粒飼料。添加膨化料低溫制粒工藝流程如下：

添加膨化玉米低溫制粒工藝與普通制粒工藝相比，顆粒料的熟化度有所提高，仔豬采食后的消化率提高，降低了制粒難度。但在實(shí)際生產(chǎn)中，很少有企業(yè)使用100％膨化玉米替代普通玉米配料，一是因?yàn)槿渴褂门蚧衩?，物料再?jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)后，粘度增大，會(huì)造成堵機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重影響制粒工序正常生產(chǎn)；其次，玉米全部膨化后能耗大，加工成本太高；第三，膨化原料會(huì)隨著儲(chǔ)存和放置的時(shí)間延長(zhǎng)出現(xiàn)淀粉返生而產(chǎn)生抗性淀粉，造成豬只難以消化和吸收；最后，如果膨化玉米添加比例過(guò)高則會(huì)引起仔豬上火，健康水平下降。

4、大料膨脹低溫制粒指在生產(chǎn)中，先將大料玉米、豆粕等大宗原料全部通過(guò)高溫膨脹器，然后粉碎再與其他的預(yù)混料、添加劑等按一定的配比混合進(jìn)行低溫制粒。大料膨脹料低溫制粒工藝流程如下：

膨脹加工處理量大，相對(duì)來(lái)說(shuō)更加節(jié)能環(huán)保，同時(shí)還可以避免物料過(guò)分熟化的可能。但膨脹器加工參數(shù)以及膨脹器加工對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)及飼料屬性的影響的還不夠深入和明確，在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用還不夠普遍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種飼料大宗原料(即能量原料和蛋白原料)預(yù)處理方法和飼料生產(chǎn)加工工藝，能有效地解決玉米等大宗原料糊化度低引起的消化率低以及膨化原料過(guò)多引起仔豬健康水平下降的問(wèn)題，降低飼料生產(chǎn)能耗，降低生產(chǎn)成本，顯著地改良和促進(jìn)膨脹工藝在飼料工業(yè)中使用效果。

一種飼料大宗原料預(yù)處理方法，其包括將原料過(guò)篩，粉碎后按照預(yù)定比例配料，調(diào)整水分含量并添加淀粉酶與蛋白酶，并混料均勻后，在第一調(diào)質(zhì)器中進(jìn)行第一次調(diào)質(zhì)處理，再保質(zhì)預(yù)定時(shí)間后，在第二調(diào)質(zhì)器中進(jìn)行第二次調(diào)質(zhì)處理，然后冷卻或制粒。

一種飼料生產(chǎn)加工工藝，其包括以下步驟：將飼料大宗原料按照如上述的飼料大宗原料預(yù)處理方法進(jìn)行處理，然后再與預(yù)混料和不需要粉碎的原料進(jìn)行混合，再進(jìn)行調(diào)質(zhì)后，制粒，形成所需飼料。

以及，一種飼料生產(chǎn)加工設(shè)備，其包括原料除雜處理裝置、粉碎裝置、第一配料混合裝置、第一調(diào)質(zhì)器、保質(zhì)器、第二調(diào)質(zhì)器、第二混料裝置、第三調(diào)質(zhì)器和制粒機(jī)，所述原料除雜處理裝置用于接收原料并除雜，所述粉碎裝置與原料除雜處理裝置相連以將除雜后原料粉碎，所述第一配料混合裝置接收粉碎后的原料并混料，包括調(diào)整粉碎后的原料中水分含量及添加淀粉酶與蛋白酶，第一調(diào)質(zhì)器用于對(duì)混料進(jìn)行第一次調(diào)質(zhì)處理，所述保質(zhì)器對(duì)經(jīng)第一調(diào)質(zhì)器調(diào)質(zhì)后的混料進(jìn)行保質(zhì)進(jìn)一步熟化，第二調(diào)質(zhì)器用于對(duì)熟化后的混料進(jìn)行第二次調(diào)質(zhì)處理，所述第二混料裝置用于將制粒與預(yù)混料及不需要粉碎的原料進(jìn)行混合，所述第三調(diào)質(zhì)器用于對(duì)二次混料進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，所述制粒機(jī)用于將三次調(diào)質(zhì)后的混料制粒。

上述飼料大宗原料進(jìn)行預(yù)處理方法以及飼料生產(chǎn)加工工藝和設(shè)備中，通過(guò)將大宗原料經(jīng)過(guò)一次預(yù)消化(酶解)、兩次調(diào)質(zhì)處理、一次保質(zhì)(后熟化)處理，至少具有以下有益效果：

1、在適合的溫度和水分含量下，玉米淀粉糊化度最高且不會(huì)返生，從而提高飼料產(chǎn)品的消化率和儲(chǔ)存期；蛋白原料分解為更容易消化的酸溶蛋白和小肽類物質(zhì)；

2、節(jié)約能耗，符合低碳經(jīng)濟(jì)，降低生產(chǎn)成本；

3、飼料產(chǎn)品中無(wú)需添加膨化原料即可獲得良好仔豬生長(zhǎng)性能。

附圖說(shuō)明

圖1示出本發(fā)明實(shí)施例的飼料生產(chǎn)加工設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的飼料生產(chǎn)加工設(shè)備中保質(zhì)器和兩個(gè)調(diào)質(zhì)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)地實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種飼料大宗原料預(yù)處理方法，其包括以下步驟：

s01：將原料除雜，粉碎；

s02：將粉碎后的原料按照預(yù)定比例配料，并混料均勻；

s03：按照2wt‰-5wt‰比例添加淀粉酶和蛋白酶，同時(shí)調(diào)整水分含量在15-25wt％之間；

s03：進(jìn)入第一調(diào)質(zhì)器中進(jìn)行第一次調(diào)質(zhì)處理；

s04：再進(jìn)入保質(zhì)預(yù)定時(shí)間進(jìn)行后熟化；

s05：在第二調(diào)質(zhì)器中進(jìn)行第二次調(diào)質(zhì)處理；

s06：冷卻或制粒。

其中，在步驟s01中，原料為大宗原料即能量原料和蛋白原料具體地，所述能量原料優(yōu)選為玉米、大麥、小麥、木薯淀粉、豌豆淀粉中的一種或多種，蛋白原料優(yōu)選為大豆粕。原料過(guò)原料篩除雜，過(guò)篩后進(jìn)入筒倉(cāng)，再進(jìn)行粉碎。粉碎后的粒度為40目。

在步驟s01中，能量原料與蛋白原料按照3-4:1比例進(jìn)行配料后粉碎。在配料后補(bǔ)充水分15wt％-25wt％，以及同時(shí)以2‰-5‰補(bǔ)充淀粉酶或蛋白酶，淀粉酶為常溫淀粉酶和高溫淀粉酶，蛋白酶為中性蛋白酶。

在第一次調(diào)質(zhì)處理過(guò)程中，所述第一調(diào)質(zhì)處理的溫度優(yōu)選為95℃-105℃，第一調(diào)質(zhì)處理的時(shí)間為15秒-25秒。所述第二調(diào)質(zhì)處理的溫度優(yōu)選為50℃-65℃，所述第二調(diào)質(zhì)處理的時(shí)間比第一調(diào)質(zhì)處理的時(shí)間延長(zhǎng)5秒-25秒，所述第二調(diào)質(zhì)處理的時(shí)間為20秒-40秒。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一次調(diào)質(zhì)主要是為了使得玉米中的淀粉糊化度提高；第二次調(diào)質(zhì)主要是為了接下來(lái)的制粒或冷卻做準(zhǔn)備，通過(guò)兩次調(diào)質(zhì)后，使原料符合制粒要求，例如符合預(yù)定的蒸汽和溫度，以便在制粒機(jī)中使原料形成顆粒。

在第一調(diào)質(zhì)處理后，再將原料引入保質(zhì)器靜置保質(zhì)，保質(zhì)處理的溫度為80℃-90℃，時(shí)長(zhǎng)為10-15分鐘。由于第一次調(diào)質(zhì)時(shí)間15秒-25秒，此時(shí)淀粉快速熟化，為避免熟化后淀粉快速返生，或者糊化的不均勻和不徹底情況，本實(shí)施例進(jìn)一步在保質(zhì)器中進(jìn)行2-8min的后熟化，使原料中的淀粉糊化均勻、徹底且防止淀粉返生。

經(jīng)兩次調(diào)質(zhì)處理后，達(dá)到制粒要求，然后進(jìn)行風(fēng)冷冷卻或制粒；待用。經(jīng)上述步驟進(jìn)行預(yù)處理的原料糊化度提高，消化率提高，有利于豬只對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的消化吸收，從而間接降低養(yǎng)殖成本和環(huán)境污染的排放。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種飼料生產(chǎn)加工工藝，其包括以下步驟：將飼料大宗原料按照如上所述的飼料大宗原料預(yù)處理方法進(jìn)行處理，然后再與預(yù)混料和不需要粉碎的原料進(jìn)行混合，再進(jìn)行調(diào)質(zhì)后，制粒，形成所需飼料。其中，在將飼料大宗原料預(yù)處理后，可以按照二次制粒工藝生產(chǎn)仔豬配合飼料粒料，將本發(fā)明實(shí)施例中的大宗原料預(yù)處理工藝與二次制粒工藝聯(lián)合使用。

請(qǐng)參閱圖1，示出本發(fā)明實(shí)施例的一種飼料生產(chǎn)加工設(shè)備100，該設(shè)備包括原料除雜處理裝置11、粉碎裝置12、第一配料混合裝置13、第一調(diào)質(zhì)器14、保質(zhì)器15、第二調(diào)質(zhì)器16、第二混料裝置17、第三調(diào)質(zhì)器和制粒機(jī)19，所述原料除雜處理裝置11用于接收原料并除雜，所述粉碎裝置12與原料除雜處理裝置11相連以將除雜后原料粉碎，所述第一配料混合裝置13接收粉碎后的原料并混料，包括調(diào)整粉碎后的原料中水分含量及添加淀粉酶與蛋白酶，第一調(diào)質(zhì)器13用于對(duì)混料進(jìn)行第一次調(diào)質(zhì)處理，所述保質(zhì)器15對(duì)經(jīng)第一調(diào)質(zhì)器調(diào)質(zhì)后的混料進(jìn)行保質(zhì)進(jìn)一步熟化，第二調(diào)質(zhì)器16用于對(duì)熟化后的混料進(jìn)行第二次調(diào)質(zhì)處理，所述第二混料裝置17用于將制粒與預(yù)混料及不需要粉碎的原料進(jìn)行混合，所述第三調(diào)質(zhì)器18用于對(duì)二次混料進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，所述制粒機(jī)19用于將三次調(diào)質(zhì)后的混料制粒，同時(shí)還有冷卻器對(duì)制粒后的產(chǎn)品進(jìn)行冷卻。

上述加工設(shè)備主要是用于實(shí)現(xiàn)上述飼料生產(chǎn)加工工藝，該工藝設(shè)備主要包括原料接收工段，粉碎工段，玉米熟化工段，配料混合工段，制粒冷卻工段以及打包工段。原料接收工段中，原料除雜處理裝置11包括進(jìn)料裝置111和過(guò)篩裝置112，進(jìn)料裝置111包括一個(gè)進(jìn)料斗以及回收廢料裝置。粉碎裝置12可以有初級(jí)粉碎機(jī)和二次精細(xì)粉碎機(jī)。圖示中顯示為雙線工藝設(shè)備，即同時(shí)對(duì)粉料和粒料同步預(yù)處理。如圖1所示，原料除雜處理裝置11有兩套，分別對(duì)粉料和粒料同步過(guò)篩處理等，粉料不需要粉碎，直接進(jìn)入配料混合工段，與另一條流水線上經(jīng)過(guò)預(yù)處理的大宗原料(粒料)進(jìn)行混合。

在粉碎工段，也有兩條線，分別包括第一粉碎裝置121和第二粉碎裝置122，粒料分別經(jīng)過(guò)第一粉碎裝置121和第二粉碎裝置122進(jìn)行粉碎，其中一條線直接進(jìn)入配料混合工段，另一條線經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)、保質(zhì)后再進(jìn)入配料混合工段。

如圖2所示，經(jīng)粉碎后的大宗原料經(jīng)粉碎后先經(jīng)第一配料混合裝置13混合，再進(jìn)入第一調(diào)質(zhì)器14中進(jìn)行調(diào)質(zhì)，接著在保質(zhì)器15進(jìn)行保質(zhì)，后熟化處理，再在第二調(diào)質(zhì)器16進(jìn)行第二次調(diào)質(zhì)處理。第一調(diào)質(zhì)器14、保質(zhì)器15和第二調(diào)質(zhì)器16依次疊裝于一體，由上到下排列疊放，并相通以依次進(jìn)行相應(yīng)的處理。下面結(jié)合工藝和設(shè)備來(lái)描述步驟：

原料由接收工段，即原料除雜處理裝置11接收后，過(guò)篩除雜，然后進(jìn)入粉碎工段，通過(guò)粉碎裝置進(jìn)行粉碎；可以采用多級(jí)粉碎，粉碎裝置可采用兩個(gè)以上粉碎器，例如，有初級(jí)粉碎機(jī)121和二次精細(xì)粉碎機(jī)122，粉碎后再通過(guò)第一配料混合裝置13進(jìn)行配料，調(diào)整水份以及添加酶，再進(jìn)入玉米熟化工段，在該工段依次進(jìn)行第一次調(diào)質(zhì)、保質(zhì)和第二次調(diào)質(zhì)處理，分別在相應(yīng)的調(diào)質(zhì)器和保質(zhì)器中進(jìn)行，然后再進(jìn)入第二配料混合裝置17，使經(jīng)過(guò)前處理后的大宗原料與其他預(yù)混料及不需要粉碎的原料進(jìn)行混合，再進(jìn)行第三次調(diào)質(zhì)后，制粒，形成所需飼料，最后打包出廠。

以玉米為例，以下分別采用常規(guī)的二次制粒工藝和聯(lián)合本發(fā)明實(shí)施例所述玉米前處理工藝仔豬二次制粒工藝生產(chǎn)仔豬配合飼料粒料。按照中國(guó)人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《飼料采樣》(gb/t14699.1-2005)分別采集樣品，測(cè)定飼料顆粒的質(zhì)量以及對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的效果對(duì)比。1、不同生產(chǎn)工藝飼料質(zhì)量對(duì)比

如上表所示，與普通制粒工藝、添加膨化玉米低溫制粒工藝、大料膨脹低溫制粒工藝和二次制粒工藝相比，本發(fā)明實(shí)施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝所制得的斷奶仔豬日糧，硬度、顆粒耐久性指數(shù)與添加膨化玉米低溫制粒工藝、大料膨脹低溫制粒工藝和二次制粒工藝相當(dāng)，顯著優(yōu)于普通制粒工藝；其酥脆性指數(shù)(6.31±0.34)與添加膨化玉米低溫制粒工藝(5.83±0.72)和大料膨脹低溫制粒工藝(6.06±0.63)相當(dāng)，顯著優(yōu)于普通制粒工藝(4.54±0.41)和二次制粒工藝(4.82±0.27)；淀粉糊化度(96.97±0.21)最高，顯著高于添加膨化玉米低溫制粒工藝(75.72±2.70)和其他三種加工工藝；蛋白質(zhì)溶解度在五種加工工藝之間無(wú)明顯差異。綜上所述，在上述的五種飼料加工工藝中，本發(fā)明實(shí)施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝生產(chǎn)的斷奶仔豬日糧硬度、顆粒耐久性指數(shù)、酥脆性和淀粉糊化度均效果最佳。

2、不同生產(chǎn)工藝加工成本對(duì)比

注：(1)添加膨化玉米低溫制粒工藝中膨化玉米的添加比例為15％

(2)設(shè)備折舊以每年10％計(jì)

(3)工業(yè)用電以1元/度計(jì)

如上表所示，上述五種斷奶仔豬日糧的加工工藝就加工成本來(lái)講，與添加膨化玉米低溫制粒工藝、大料膨脹低溫制粒工藝和二次制粒工藝相比：第一，最初的成本投入，本發(fā)明實(shí)施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝節(jié)約20萬(wàn)-40萬(wàn)；第二，每年設(shè)備折舊節(jié)約2-4萬(wàn)；第三，每噸飼料節(jié)約用電10度-32.5度電，工業(yè)用電以1元/度，以2016年全國(guó)飼料產(chǎn)量2.9億噸計(jì)，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本29-94.25億元。此外，本發(fā)明實(shí)施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝的成本節(jié)約還是在飼料質(zhì)量和對(duì)仔豬的生產(chǎn)性能更佳的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明實(shí)施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝具有更符合當(dāng)前以及未來(lái)飼料低碳、經(jīng)濟(jì)的綠色工業(yè)生產(chǎn)模式。

3、不同生產(chǎn)工藝飼料產(chǎn)品對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的效果對(duì)比

實(shí)驗(yàn)于深圳比利美英偉營(yíng)養(yǎng)飼料有限公司恩平動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行。選取體重接近、健康無(wú)病的相同批次斷奶仔豬200頭，雌雄比例一致，隨機(jī)分為5組，每組40頭，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭，分別飼喂五種不同生產(chǎn)工藝制得的飼料產(chǎn)品。根據(jù)實(shí)驗(yàn)豬場(chǎng)常規(guī)飼養(yǎng)制度，各欄自由采食，少量多次飼喂，自由飲水，免疫程序按照實(shí)驗(yàn)場(chǎng)規(guī)定操作，實(shí)驗(yàn)周期28天，記錄疾病及治療情況。于實(shí)驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束日稱重，記錄每天耗料情況，并計(jì)算日采食量和料肉比：采食量＝投料量－剩余飼料量；日采食量＝(投料量－剩余飼料量)/試驗(yàn)天數(shù)：料重比＝日采食量/日增重。最終計(jì)算平均日采食量(adfi)、平均日增重(adg)和料肉比(f/g)。

由上表可知，以經(jīng)普通制粒工藝、添加膨化玉米低溫制粒工藝、大料膨脹低溫制粒工藝、二次制粒工藝和玉米前處理的低溫制粒工藝生產(chǎn)的斷奶仔豬日糧飼喂斷奶仔豬28天。結(jié)果顯示，與飼喂普通制粒工藝、添加膨化玉米低溫制粒工藝、大料膨脹低溫制粒工藝和二次制粒工藝所生產(chǎn)的日糧相比，以本發(fā)明實(shí)施例所述玉米前處理低溫制粒工藝生產(chǎn)的日糧飼喂斷奶仔豬，平均日采食量和平均日增重顯著均高于其他四種加工工藝組仔豬，料肉比則最低，具有最佳的投入產(chǎn)出比。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)造精神，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以做出其他變化，這些依據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)造精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。