饲料加工综述

饲料加工学B结课综述

授课老师：艾合买提 * *****

学 号：******** 班 级：动物科学3班

时间：2013年5月1日

配合饲料加工工艺之混合技术综述

摘要：混合指在外力的作用下，各种物料相互掺合，使之在任何容积里每种组分的微粒均匀分布。混合的目的在于 保证饲料原料混合均匀，使产品的营养成分分布均匀、质量稳定。【1】 关键字：饲料加工、混合、均匀度、混合机械 引言：

混合是配合饲料加工过程中关键工序之一，是确保配合饲料质量和提高饲料饲喂效果的主要环节。若饲料均匀度不好，动物采食后就会出现某些营养成分过剩，而另一些营养成分不足的现象。特别是微量组分差异就更加明显。混合的目的是将按配方的比例要求配制的各种饲料原料组分混合均匀，使动物能采食到符合配方比例要求的各组分饲料。饲料混合是确保配合饲料质量和提高饲料报酬的重要环节。饲料混合机的生产能力决定着饲料厂的生产规模。

1. 混合工艺类型

1.1 分批混合

将多种混合组分根据配方的比例要求配置在一起,并将其送入周期性工作的“批量混合机”进行混合。【2】混合一个周期，即生产出一个批次混合好的饲料，这就是分批混合工艺。其包括配料（称重）、混合机装载、混合、混合机下载及空间转运时间。分批式混合的优点：配方改变方便，批次间混杂少，交叉污染少，宜采用自动程序控制。多数饲料厂军采用此混合工艺。

常见的分批混合机有：【2】 卧式螺带混合机 卧式桨叶混合机 立式混合机 圆锥行星混合机 V型混合机 1.2 连续混合

各种物料分别同时连续计量，并按配方的比例配置成一股含有各种组分的料流。【2】当这股料流进入连续混合机后，则连续混合而成一股均匀的料流，这就是连续混合工艺。

连续混合的优点：连续进行，生产速度快；与粉料和质粒衔接较好。其缺点：配方更换时流料调节不好；批次间交叉污染多。此工艺应用逐渐减少。

常见的连续混合机有：【2】

卧式滚筒混合机（壳体转动的连续混合机） 水平搅拌杆型连续混合机（壳体固定） 绞带型连续混合机（壳体固定）

行星搅拌器型连续混合机（壳体固定）

连续混合机运动状态无规则，除扩散和对流外，保持一定的流动方向和速度。 分为横向混合和纵向混合。横向混合为垂直于料流前进方向的混合，把流入混合机中的各种物料，变成均匀混合料的瞬间混合。纵向混合为平行于料流前进方向的混合，作用是消除或缓冲配料计量中随时间而变化的计量误差所导致的混合均匀度降低的现象。【2】

2. 混合的工序【2、3】

一般饲料工厂中有两道工序需要混合：

2.1 预混合。是将各种动物生长所需的微量元素，包括维生素、矿物质、抗菌素、氨基酸、药物等，与载体预先混合，达到在不影响微量原料均匀分布的前提下，缩短配合饲料的混合周期。

2.2 最后阶段的混合。各种饲料组分，按原料配比的要求，由计量器计量进料，进入混合机，制成动物生长所需要的配合饲料。

3. 混合过程

饲料的混合过程根据不同的外力作用，主要有3 种方式：扩散混合、对流混合和剪切混合。另外还有物料与机壁壳碰击造成单个物料颗粒分散的冲击混合及物料颗粒变形和搓碎的粉碎混合。无论采用何种混合设备，这三种方式总是同时存在，不过使用的混合机的类型不同，三种混合方式所起的混合作用的强弱程度也不同。

以间隙式混合机为例，其混合过程可分为3 个阶段：首先颗粒成团地由物料中的一个部位呈层状向另一个部位渗透滑移，发生对流混合或者形成剪切面发生剪切混合；其次，不同配料颗粒越过新形成的分界面逐渐离散，进行扩散混合；最后在自重和离心力的作用下，形状、大小和密度近似的颗粒将积聚于混合机内的不同部位，称为颗粒积聚。前两种作用有助于混合，后者则有碍颗粒均匀分布的分离作用。

混合过程中造成颗粒集聚的最重要因素：物料粒度的差异；物料密度的差异；物料形状的差异。

4.混合均匀度的测定方法

混合均匀度是检测饲料加工工艺是否科学、合理的重要指标，通过成品中各组分含量差异性的测定可以反映饲料成品的质量。饲料混合均匀度的测定方法较多，从分析成分可分为内源法和外源法，从分析方法可分为物理法、化学法、仪器法等，每种方法都各有其优缺点，视具体情况选用，现分别概述如下。【4、5】

4.1沉淀法

本方法是利用比重为1.59以上的四氯化碳（100ml）处理样品（10-15g），使饲料中

有机物同矿物质等无机物分离，将沉淀物回收、烘干、称重，根据10个样品矿物质等无机物含量差异来反映饲料的混合均匀度，详细操作见国家标准GB5918-86。它不适用于矿物质预混剂混合均匀度的测定。沉淀法所需仪器简单，但分析成分损因素。

4.2甲基紫法

甲基紫法(GB5918-86) 是以甲基紫色素作为示踪物，将其预先混合于饲料中，再用比色法测定出样品中甲基紫的含量，作为反应饲料混均匀度的依据。方法是准确称取5-10g 样品，放入150ml烧杯中，加入30ml无水乙醇，摇匀，沉淀，过滤，于分光光度计590nm处测出吸光度，计算出变异系数。本法操作比较简单，影响因素少，具有较好的精确度；但甲基紫须专门外加，故无法用于对产品的抽检，仅实用于生产厂家的实验室，且甲基紫须研磨成极细的粉末，在研磨过程中大量的细粉污染生产及分析设备，不易清洗。由于甲基紫添加方式不同，分析结果相差悬殊，不适宜相互比较。此外，若在饲料中添加干草粉等含有叶绿素的成分，则不能用本法测定。甲基紫是非营养物质，是为了测定而添加到饲料中去的，因而有一定的浪费。

4.3粒度法

饲料原料经粉碎后，形成各种不同规格大小的颗粒，数种原料混合后，各颗粒之间通过物理、化学及其它作用，各不同成分成规律性地分布在各物料中。因此，用某一规格的标准筛，采用同一操作方法，对样品进行测定，把筛上残留物进行称重，根据各样品间残留物的重量可求出混合均匀度，详细操作见国家标准(GB5918-86)本法简便可行，准确度较高，分析机理与沉淀法相似，可推广应用。

4.4摩尔法

饲料中可溶性氯化物中的氯，在中性或弱碱性溶液中(PH值6.5-10.5)，以K2CrO4作指示剂，用AgNO3标准溶液进行滴定。若有铵盐存在，溶液PH值控制在6.5-7.2之间。方法是准确称取样品2-5g于烧杯中，加水浸泡，过滤至100ml容量瓶中，定容，取25.00ml溶液，加入K2CrO4溶液作指示剂，用0.05mol/LAgNO3标准溶液滴定至刚出现砖红色为终点，从而计算出NaCl的百分含量，计算10个样品的变异系数。本法不需贵重仪器设备，操作方便，一切实验室均可用此法测定，易于推广。但若含有大量Cu2+、Co2+等有色离子将影响终点的观察，凡能与CrO4生成难溶化合物的阳离子也干扰测定，饲料中含有较多鱼粉或干草粉也将影响终点的观察。

4.5钙测定法

饲料经高温灰化和浓酸处理后，在碱性条件下用三乙醇胺与盐酸羟胺消除其它阳离子的干扰，用EDTA作标准溶液，钙红为指示剂，测定出样品中钙的含量，从而求出其变异系数，详细操作见国家标准（GB36-86）。此法简便快速，分析成本低，但需严格控制分析条件，以提高测定结果准确度。 4.6粗蛋白分析法

饲料在催化剂与浓硫酸作用下消化，使其中的氮转变为(NH4)2SO4，在强碱作用下蒸馏出其中的氨，并用硼酸吸收，用HCL标准溶液进行滴定，求出饲料中粗蛋白的含量和反映混合均匀度的变异系数，详细操作见国家标准GB32-86。此法准确度较高，设备简单，易推广，但要求分析者严格控制分析条件，否则误差较大。 4.7电位滴定法

本法一般是测定氯离子含量，以氯电极作指示电极，甘汞电极作参比电极，用AgNO3 标准溶液滴定饲料中的Cl-，用电位计或酸度计测定溶液的电位变化，从而确定滴定终点，计算出氯的含量和变异系数。本法不需太贵重的仪器设备，可获得较高的精确度，但费时，一般实验室均可采用。此法的准确度在很大程度上取决于终点电位的选择，因而必须仔细确定终点电位，在调换指示电极或参比电极以及同时调换二者时，终点电位均须重新确定。 4.8比色法

常用于微量元素预混合饲料混合均匀度的测定，常测定的元素有铁、磷、碘等。

4.8.1铁比色法 一般各类矿物质预混合料均添加铁，而邻二氮菲比色法是相当灵敏而简便的铁测定方法。称取1-10g样品于烧杯中，加20Ml浓HCl，充分混匀后用蒸馏水稀至100ml，使样品中无机铁溶解于水中，吸取上清液1ml进行测定。用盐酸羟胺将样品液中的铁还原为二价铁，用HAc-NaAc 缓冲溶液控制pH值，二价铁再与显色剂邻二氮菲反应生成红色的配合物， 于510nm 处测定其吸光度，并求出变异系数。此法操作简便，所需试剂均为常用试剂，即使预测剂中添加较多石粉载体，也不会影响测定结果。方法比较适用于基层生产厂家，测定快速，结果可靠，易推广。

4.8.2磷比色法 准确称取试样0.5g 左右于100ml烧杯中，用1:1HCl和浓HNO3溶解，煮沸3-5min，过滤，将所有滤液收集于100ml容量瓶中，冷却至室温，定容，摇匀后为试样分解液。准确移取分解液2-40ml于50ml容量瓶中加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容后摇匀，放置10min以上，于420nm处测定吸光度，并对照标准曲线计算磷含量和变异系数。具体可参见国家标准GB37-86。本法操作简便、快速、准确，能满足均匀度的测定要求。 4.8.3碘比色法 样品处理成溶液后，用苯萃取碘—碘离子—孔雀绿配合物，比色测碘酸根，于0nm处测定吸光度。该法显色溶液稳定性强，至少可稳定100h，准确性、重现性好。 4.9电极法

各种饲料均需添加无机元素，无论是常量元素还是微量元素，在水溶液中均有一定的离解度，呈离子状态，产生不同的离子强度，通过选择特定的电极，测量溶液中的电极电位，

并计算测定值的变异系数来反映饲料的混合均匀度。其操作是：称取!1 试样于烧杯中，准确加入100ml 蒸馏水，用玻璃棒间歇搅拌10min，使样品中无机盐充分溶解，静置10min，使溶液澄清；于150ml烧杯中准确加100ml蒸馏水，测出空白电位值，然后加入1ml上述样的上清液，混匀后测出电位值，分别测定10个样品，减去空白电位值后计算变异系数。本法不用任何化学试剂，操作方面，省时，重复性好，精确度高，比沉淀法提高工作效率10倍，测定结果与沉淀法结果吻合，是一种新型的饲料混合均匀度测定方法，宜推广使用。

氯离子选择电极法测定饲料混合均匀度，是以氯离子选择电极为指示电极，双盐桥饱和甘汞电极为参比电极，测定时控制pH值为1-3消除干扰离子的影响，离子强度用KNO3调节，控制其浓度为0.5mol/L，搅拌3min，在离子计上读取mV数。常采用工作曲线法确定氯离子含量。测定时称取10g样品， 准确加入100mL水， 搅拌10min，静置10min，干过滤，准确移取10mL 滤液于50mL 容量瓶中，加入5mL0.5mol/LHNO3、10mL2.5mol/LKNO3，用水稀至刻度，摇匀后测定。本法具有快速简便、准确度高、易于普及等特点，可取代沉淀法。 4.10原子吸收法

本法是基于从光源发射的待测元素的特征辐射通过样品蒸汽时，被蒸汽中待测元素基态原子吸收，由辐射的减弱程度以求得样品中待测金属元素含量及其变异系数。常测定添加剂中的铜、铁、锌来确定混合均匀度。也可在598A灯电流,5mA狭缝宽度2A、空气- 乙炔火焰条件下测钠。本法主要用于饲料添加剂混合均匀度的测定，具有准确、快速等优点，但原子吸收分光光度计较贵，一般实验室不具有。 4.11火焰光度法

饲料中的钠在火焰光度计的火焰中燃烧，钠原子激发，并发出特定谱线的黄光(波长为598A)，这种黄光束滤光选择分离后，照射在光电池上产生光电流，并通过检流计读数。钠含量越多，这束光线越强，检流计读数亦越大，在一定范围内，钠含量与检流计读数有线性关系。本法的优点是速度快，分析过程中消费低，不利的是火焰光度仪较贵，一般实验室不具备，分析人员须有熟练操作技术。 4.12其它方法

ICP-AES法等离子体发射光谱法E 测定饲料特别是矿物质添加剂混合均匀度，测定速度 快、精确度高，是一种很好的方法，但仪器昂贵，对中小型饲料厂或添加剂厂不适用。张桂英等（1992）用该法测矿物质饲料预混剂中的铜来衡量混合均匀度取得了很好的效果。荧光法测硒确定混合均匀度，准确度较高，但操作较复杂。铁粉示踪物测定法是以专用铁粉作示踪物，在加入添加剂的工段投入到饲料中，然后用旋转分离器将样品中的铁粉分离出来。作为示踪物的铁粉，粒度很细，用色素作为包衣，以便铁粉分离出来，经退磁处理，喷洒酒精后能清晰数到加入到样品中的铁粉个数。

5. 几种不同类型混合机介绍及其最佳混合时间【5】

影响饲料混合均匀度的因素来自多个方面, 主要有混合机类型、混合时间、装载系数和物料性质等。混合时间过长不仅会浪费能源, 增加成本, 同时还可能因为物料相互摩擦产生静电, 反而降低饲料的混合均匀度; 而混合时间过短则达不到混合均匀的目的。

5.1小型腰鼓式混合机: 该混合机的主体为一个鼓形的混合室, 室内正中横向有一轴穿过, 轴的两侧各有若干根铁杆, 组成了篦式栅栏。混合时, 在电动机的带动下, 鼓形混合机机体( 外壳) 按顺时针方向转动, 转速为32r/min, 室内横轴连同轴上的篦式栅栏按逆时 针方向转动, 使物料在翻动、搅拌的过程中混合均匀。按0.6 的装载系数该混合机可装30kg 物料。

实验理想混合时段分别为4~4.5min。最佳混合时间分别为4min。

5.2中型腰鼓式混合机: 该混合机的结构与小型腰鼓式混合机相似, 只是室内横轴两侧是若干个桨叶, 鼓形混合室也较大, 转速为18r/min, 按0.6 的装载系数,可装60kg 物料。 实验理想混合时段分别为6~7min。最佳混合时间分别为6min。

5.3锥形悬臂双螺旋行星式混合机: 该混合机主体呈锥形, 材料为不锈钢板, 底部朝上, 进料口在上部, 出料口位于下部。其内部与混合室斜壁平行的方向有一长一短两根相互对称的螺旋体。这两根螺旋体既可公转又可自转, 公转时沿内壁搅动物料, 自转时将物料上提。其中长螺旋体自转时可将混合室底部的物料向上提; 短螺旋体自转时可将混合室中部物料向上提,以此达到混合物料的目的。按0.6 的装载系数该混合机可装载物料170kg。 实验理想混合时段分别为8~9min。最佳混合时间分别为8min。

5.4卧式双螺旋环带式混合机: 该混合机转轴上固定有两个旋向相反的螺带, 内螺带半径小, 而宽度大。当轴转动时, 由于两螺带旋转方向相反, 将物料向两端推动, 物料颗粒之间出现相互渗透、换位; 又由于螺旋环带半径不同, 导致物料相对运动的速度不同, 进而形成剪切混合, 从而达到混合物料的目的[4]。按0.6 的装载系数, 该混合机可装载物料730kg。厂家建议混合时间4~6min。

实验理想混合时段分别为5~7min 。最佳混合时间分别为5min 。

参考文献：

【1】 彭建、陈喜斌，饲料学（第二版），科学出版社； 【2】 史旭东，饲料加工学B教程，吉林大学农学部；

【3】 冯秋兰、车轩，饲料混合方法及混合设备的选择，江苏牧羊集团研发中心，广州

饲料，2008,17（10）；

【4】 武书庚 译，程宗佳 校（1.中国农业科学院饲料研究所，北京100081；2.美国大

豆出口协会，北京100004），饲料混合及混合均匀度，国际资讯，2010,46（12）；

【5】 钟国清，饲料混合均匀度测定方法，四川畜牧兽医学院基础部，江西饲料，2001,6； 【6】 张伟、张兆旺、卢新杰、杨德智、王世银、魏时来，对不同类型饲料混合机最佳

混合时间的研究，饲料工业，2006,27（5）.