混合機性能的測試

        混合是飼料生產中最重要的作業之一。在控制品質的任何計劃中，都必須謹慎地檢視飼料混合機的性能。飼料製造技術的進步，像是電腦控制的批次秤量系統，液體原料，微量原料的添加，使飼料的混合變得極為複雜，而飼料原料的多樣性更助長此一混合複雜性，有些飼料廠的庫存原料多達20到50種。這些原料加入混合機的數量並非一成不變，在物理性質上也大有差別。除了最近發展的高速混合機外，混合作業的進步可說非常緩慢許多飼料製造廠的混合概念，及混合設備差不多都還停留在60年代。此外，一些混合機性能的測試方法在準確性仍有所限制。

飼料混合的目標

        每一批次生產的飼料其營養成份皆有所不同。此種變化有各種因素，包括原料本身營養成份的變化，秤重及添加的錯誤及不適當的混合等。在畜殖作業中，飼料費是單一最大的費用，飼料成品在營養上的變化，對養殖業的利潤衝擊最大。這在動物的成長表現比預期落後，或必須對動飼以加強成份的飼料時，特別明顯。

        最理想的情況是每一批次飼料的營養成份都必須分佈的很均勻。當餵飼以混合飼料時，每一頭牲畜所吃下去的飼料其營養都剛好是我們所設計預期的。牲畜除非採食特選的飼料，則很難得到平衡的營養。因此，製造飼料的目標不只要設計配方使飼料含有所需的各種營養成份，使牲畜食後得到最佳的成長表現，並要將飼料混合均勻，使所有營養成份平均分佈在每一批次飼料中。然而，在有些大型的飼料工廠，特別是高產能的飼料廠，要將飼料混合完全，是很困難的一件事。

        為了要減少混合不完全所帶來的問題，飼料製造商應常常檢視混合機的性能。測試混合機性能最常用的方法是使用可作定量分析的追蹤劑或色記。在一個批次的飼料中加入追蹤劑，然後混合一段時間，即該混合機正常的攪拌時間。之後，在混合機內各不同部位取樣，或在混合機的卸料後部流程管路中，隔時取樣，加以分析各樣本中追蹤劑含量，再計算其變異係數(CU值)。CU的定義是所有樣本中追蹤劑濃度值的標準偏差除以追蹤劑濃度的平均值，而後以百分比表示。CU值愈低，飼料混合愈均勻。因此，飼料廠可以用CU值來評估混合機的性能。

        對當代大多數的飼料廠來說，10％的CU值，可算是混合機性能的一項合理指標，大多數的工廠，其混合機在3.0~3.5分鐘的混合時間內，就可達到此一水平。而實際的經驗顯示要得到4~7％的CU值，對大多數的飼料數，在正常的變化範圍內，也不是很難的一件事。

混合機測試計劃的施行

        1990年的1月，美國的Degussa公司提出一項混合機性能的測試計劃，以便對飼料廠的作業有所助益。此一計劃被設計來衡量混合機性能，並分別獨立各因素，分析之，以改進混合機性能，此一測試計劃以合成胺基酸為追蹤劑並使用Degussa的胺基酸分析數據程序設施。此一計劃的要素有取樣，實驗分析及作業輔導。

        優質樣本是精確瞭解混合機性能的基本要素，Degussa提供飼料廠以專用的取樣裝備，並指導工廠人員正確地收集處理樣本。通常每一批次取樣10包。預拌劑則取樣20包。再以離子交換色層分析儀來處理並分析其中之合成離胺酸及甲硫胺酸。然後計算其CU值，並據以判定混合機的性能。在此一實驗計劃中，之所以選定甲硫胺酸及離胺酸作為追蹤劑，是因為在一般以玉米及豆粉為主原料的配合飼料時，此兩樣是動物成長第一限制胺基酸，並且其分析值是非常精確的。

        在每個樣本中的補充胺基酸含量的多少，並不如其CU值來得重要。在比較每個樣本中所含補充胺基酸的量時，就可計算到該批樣本的CU值，作為混合機性能分析用。

        鹽是傳統衡量混合機性能所使用的追蹤劑，然而，以鹽為追蹤劑所得到的CU值，其範圍一般在9~15％，而在Degussa實驗計劃中所用的胺基酸分析，其CU值大約在3％。在測驗混合機性能時，高精確度的分析，可使飼料製造商對其混合系統作較精密的調整。

        混合機測試資料庫

        從Degussa的飼料混合機性能試驗計劃中所得到的數據，整理後成為飼料業界在混合機的操作功能上很有用的資料庫。此一資料在診斷混合機的問題時，也有相當的助益。

        至今為止，在美國境內約有100家左右不同結構的商用飼料混合機，生產各種配方的飼料，在混合機性能測試計劃下，經過試驗。初期以為加入比正常值為多的甲硫胺酸及離胺酸之CU值應介於10~15％之間。不論如何，在所有受測的混合機中，大約有一半其CU值是大於10％，如表一所示。以甲硫胺酸作為追蹤劑的，混合機的CU值大於10％的有50.6％。而以離胺酸作為追蹤劑，其混合機的CU值大於10％的有46.67％。而CU值介於10~20％之間的約為其中之三分之二。(以甲硫胺酸測試者佔31.7％以離胺酸測試者佔30.00％)有較大問題之混合機，即CU值大於20％者，甲硫胺酸一組是佔18.84％，而離胺酸一組是佔16.67％。

        這些數據與堪薩斯州立大學的Keith Benkhe博士於1991年在加拿大Guelph營養討論會所發表的數據非常一致。他指出他所測試過的混合機其CU值超過10％的，多於40％。這些數據顯示確有需要對飼料混合設備作一番精密的測試。

表一、混合機評論結果

緊密配合的工作         

        飼料製造者必須能約利用混合機性能測試計劃的資料去精確地指出並修正混合機產生問題之來源。而一旦作過修正，則必須再度追蹤，重行測定混合機修正各因素後之性能，以便肯定混合機作正確地運轉。矯正後的混合機CU值應小於10％。

        在Degussa的測試計劃中，大多數混合不均勻的理由是在於混合時間不當。許多狀況會影響混合時間，有些原料，特別是液體原料，往往是在混合計時開始後才加入。因此，儘管混合時間頭尾計時已足夠，但是計時之後再加入的原料，其混合時間顯然不足。因此，混合時間應在最後一種原料加入該批次完畢後，開始算起。

        不同混合時間對混合機的性能影響如表2。

表二、液體添加時機不當對飼料混合的影響

        第一次作測試時，混合機開始計時，之後再噴入液態甲硫胺酸，其結果，甲統胺酸的一組CU值是22.91％，而離胺酸的一組CU值是5.77％。而當液體的添加是在混合機開始計時之前，問題就被矯正過來。甲硫胺酸的一組CU值降為8.68％，而離胺酸的一組CU值降為3.99％。

        另外一種降低混合機性能的情況是混合機的作業超出設計限制。在許多情況下，廠商為了增加飼料產能而超限使用混合機。有兩種最常發生之濫用情形，一是減少混合時間，其二是增加每一批次的混合量。此二因素對混合機性能的影響關係列於表三。

表三、批次容量及混合時間對合成胺基酸在飼料中散佈的影響

        當混合一批次量為六噸的飼料時，以補充甲硫胺酸及離胺酸來測試該混合機的CU值，卻不及格，即使將混合時間延長到三分鐘，CU值也達30％。而當批次量降到5噸時，在2.5分鐘CU值即達到可接受的程度。以甲硫胺酸為測試劑，其CU值是4.99％。當以補充離胺酸為測試劑，其測試值為8.33％。混合一批次量為5噸時，延長混合時間，可進一步使CU值下降。

        混合的另一問題是混合設備的磨損，變形或斷裂，此種狀況比較容易在橫式螺旋板帶混合機的板帶發生，當工作人員注意這些問題而加以改進，則CU值將被帶入一個可接受的範圍。

        混合機內部若積聚飼料將導致混合機性能難以發揮。可是只要將混合機內部所積聚的飼料清理乾淨，混合機的性能將恢復到可接受的範圍內，電腦輔助來秤取微量原料及液體原料添加系統，在許多例子中，若其入料成添加順序不恰當時，也會導致混合機性能不能被接受。

        通常飼料廠所用混合機的機型並不會影響其混合物的CU值。而且飼料廠所用原料的型式似乎也不會影響其混合物的CU值。可是在此次試驗計劃中，並未將一些很難混合的原料，諸如乳牛飼料中所用的原料納入研究。

        最後，閉合不全的混合機卸料門或有洩漏液體添加系統，也會使混合物的CU值偏高，從表四可以看出某家飼料工廠，將混合機卸料門洩漏處修復後的結果。以補充甲硫胺酸及離胺酸測試CU值。在混合機修復後其CU值分別由69.76％及24.69％降到3.77％及7.86％。

表四、混合機卸料門漏洞對混合機性能的影響

        在每一例證中，只要該飼料廠能正確指出混合系統發生問題之點並加以矯正，則其矯正後的混合機性能表現幾乎都能在目標之內。任何混合機測試計劃的主要價值之一即是在找出問題之首在。然後飼料廠的操作人員就可以運用這些資訊去修理或調整混合機。

        飼料混合機每年至少要測試兩次。此外，當配方有重大改變或所使用的原料有很大的變化時，或者有需要進一步改善混合機性能時，皆須作額外的測試。

混合不當的代價

        至今仍未有報告指出有關混合機的性能對禽畜使用該機所混合的飼料的影響。

        一般而言，這些若因為混合不良之影響所付出的代價，應該是禽畜的成長表現比預期差，或在重要的營養素方面所增加的營養安全界限。配合飼料的變化愈大，配方人員就必須增加一些營養素的濃度，以改善動物所得到的營養。在CU值超過20％的情況下，這些代價可說是非常嚇人的。

        當我們知道並能控制配合飼料的營養變化情形，則我們就有辦法精確地計算飼料配方的需要，並在某些情況下可以減少一些營養的安全界限。

        測驗混合機性能，其好處不只可以控制配方上的營養需求。某一家飼料廠的研究指出在180秒(三分鐘)的混合時間內，飼料的CU值即已到達可被接受的地步。該飼料廠於是減少混合時間，但仍維持該混合時間內飼料的CU值在可被接受的程度。如此一來，該飼料廠由於製程時間縮短，每天產量多出100噸，即10％，此舉減少了飼料生產的總成本，並增加了該廠的生產能力。

        本文舉例的一些研究指出許多改善飼料廠機能的機會，不僅是在品質需求方面，也同時在生產力的改進上有所助益。今日對於所添加營養素諸如甲硫胺酸及離胺酸的精衡量能力，使得經理人員有了適合的工作去認定這些改善機會。

                                                                                                  飼料營養雜誌(p.61~66)－許樂．九二年第九期

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