製粒方式對粒狀飼料品質
及製粒效率之影響
摘要
以玉米及大豆粕為主之豬隻飼糧,在製粒過程中分別以蒸汽處理與加水3%處理兩種不同製造過程製粒,經100匹馬力製粒機,3.5mm網徑,每種粒狀飼料生產二批次,每批次5000公斤。試驗結果顯示,對飼料粒狀之耐久性,使用蒸汽者為96.5%,而加水處理者為96.8%,兩種處理差異不顯著,粒狀飼料維持時間都相當長,其粒料耐磨度在96.8%~96.5%。又蒸汽打粒與否對胺基酸成分不構成影響。然維生素A之含量,經蒸汽處理之粒料雖減少4.48%(每公克5.58IU~5.33IU),但統計上無顯著差異,然而加水3%之處理則減少維生素A7.86%(由每公克6.36IU減少至5.86IU,P<0.05)。就製粒效率而言,加水3%之處理者,生產每噸粒料所需電力為26.85度,而蒸汽處理組只需14.17度,加水3%之處理組其耗電量較蒸汽處理組高1.89倍,且明顯地降低生產速率。因此就經營效益言,仍以採用蒸汽製造方法生產粒狀飼料為佳。
諸言
飼料費用佔畜禽生產成本之60%以上,因其所佔比例甚高,故如何提高飼料利用效率,降低生產成本,為飼養業者與研究人員所積極追求的目標。根據調查,本省飼料廠產製粒狀飼料比粉料多(徐,1985)。粒狀飼料對豬隻飼養效果,在許多研究報告中(載等,1969;Hanke et al., 1972;徐等,1985;楊等,1988),都認為有助於改善生長及飼料利用效率。但其缺點除了增加製造設備費用外,有部份營養分在加工過程中會遭受破壞,如維生素A在完全飼料中之活性(力價)損失率為5~10%,若經打粒製造過程其力價的損失高達15%~20%(洪,1986)。Skoch(1984)進行不同加工過程粒狀飼料對豬隻的影響研究報告中指出,採18公斤體重之閹公豬進行飼料之消化試驗,結果顯示飼料經過蒸汽打粒後的蛋白質消化率成績低於不經過蒸汽打粒者。一般飼料打粒須經水蒸汽調濕,其作用猶如潤滑劑,目的在減少飼料和打粒機械的磨擦,故經過蒸汽處理打粒後之飼料其含水量約增加3%,惟因須高溫加熱處理,製造過程中致使部份維生素與胺基酸的可利用率降低,尤其以玉米、大豆粕為主的穀物飼料加熱溫度在80℃以上,其營養分遭受損失的機率最大,而這些營養分售價昂貴,又是家畜生長所必需。本試驗乃將飼料不經過蒸汽處理,而在混合飼料時加水噴酒調濕後打粒,藉以評估兩者之飼料品質以及對製粒效率之影響。
材料與方法
Ⅰ、材料與設備
試驗材料以玉米、大豆粕為主的生長肥育豬飼料,其含水量約為11%。粒狀飼料製造機械係國產品,100匹馬力製粒機,鑄模乳直徑35mm,孔長48mm,使用電壓440伏特。
Ⅱ、試驗方法
分為兩組,對照組採用一般粒狀飼料使用蒸汽製造方法,試驗則不用蒸汽而於飼料混合機內以噴酒方式添加3%水分後打粒,每組試驗兩批次,每批次生產粒料5000kg。
Ⅲ、測定項目
1.飼料品質:
(1) 飼料調濕前、調濕後以及打粒後包裝前之溫度、含水量。
(2)以旋罐法測定兩組粒料之耐久性(Pfost,1975)。
(3)分析胺基酸成分(飼料分析技術手冊,1987)。取樣0.1g左右,精秤之,加入15ml 6N鹽酸,於110℃烘箱下加熱24小時後過濾定量之,並以Beckman 6300型胺基酸分析檢測之。
(4)利用HPLC測定維生素A含量。秤取10g之飼料樣品加入30ml酒精及10ml 50% KOH,於水浴中皂化30分鐘,濾液以100ml乙醚萃取3次並濃縮之,再以n-hexane定量、過濾,打入HPLC儀器測定之。
2. 製粒效率:
粒料生產量與耗用電力之比:計算每度電力粒料生產數量以及每小時粒料生產能力。計算方式如下:每組生產粒料5000公斤,記錄平均所耗電流,製粒主機馬達的平均負載及加工時間,按照下式算出耗用電力若干(Martin,1984)。
電功率=(電流×電壓×1.73×功率因素)/1000
所耗用電率=電功率×小時
製粒效率(kg/kwh)=粒料總重/耗用電力
結果與討論
製粒過程中,加水方法對粒狀飼料品質及製粒效率之影響列於表1。以玉米─大豆粕為主的豬隻日糧經由水蒸汽調濕前、後與打粒後的試驗樣品,由分析資料可以發現,製造粒狀飼料過程中,未經蒸汽處理的飼料在通過打粒機之前後溫度增加了20℃,而採用蒸汽處理組則僅增力5℃。比之於Skoch(1984)報告用不加水之粉狀飼料直接打粒後之40℃溫度減少達一半。溫度上升的原因乃由於飼料與打粒機,表面機械性磨擦而產生熱所致。此一差別顯示水蒸汽的作用係潤滑劑,在打粒過程中可以減少機械性的磨擦。
製造過程中,飼料在被擠壓成粒之前,給與水蒸汽濕潤的處理條件對飼料含水量之影響,完全取決於水蒸汽的性能(包括溫度、量),環境的相對濕度及飼料原有的含水量和吸水能力。由表1發現,經蒸汽處理後之飼料含水量僅增加1.5%,少於國外資料之3~4%,而所有兩處理組用來濕潤或加入飼料內的蒸汽或水分幾乎在打粒機的冷卻系統被移走,因此其產品的含水量並不高。
表1. 製粒過程中不同加水方法對粒狀飼料品質及製粒效率之影響
Talbe 1. Effects of moisturing methods in pelleting process on quality and pelleting efficiency of feed
Item | Moisturing method | |||||||
Steaming from nozzle* | Spraying 3 % of water* | |||||||
A | B | C | D | A | B | C | D | |
Temperature, ℃ | 29 | 80 | 85 | 24 | 29 | 29 | 49 | 24 |
Water content, % | 11.3 | 12.8 | 12.5 | 11.1 | 11.1 | 14.0 | 13.5 | 11.0 |
Pelleting durability index, % | 96.5 | 96.8 | ||||||
Pelleting efficiency, kg / kwh | 70.58 | 37.24 |
*: Sampling stages : A. Before B. After C. Out from the sieve D.After cooling package
至於粒狀飼料之耐久性,則於每生產1000公斤時採樣一次,共測驗10次,以平均值計之,結果使用蒸汽處理組為96.5%,而不經蒸汽加水3%處理組為96.8%,顯示兩種處理後飼料維持粒狀的時間都長,粉末含量僅為3.2%~3.5%,差異不顯著。Skoch(1984)報告用蒸汽與不用蒸汽也不加水處理之粒狀飼料之耐久性為96%與80%。水分具有潤滑,幫助糊化之效果(洪,1986)。由本試驗結果得知,粉狀飼料製粒時不經蒸汽處理而增加適當含水量,比不加水直接予以製粒有改善粒狀飼料品質的效果。
再就製粒效率而言,由表1得知,不經蒸汽處理而加水3%者,其生產每噸粒料所需電力為26.85度(即每度電生產粒料37.24公斤),比經過蒸汽處理組的14.17度(70.58公斤)增加1.89倍,但與粉狀飼料直接打粒之2.5倍耗電量比較(Skoch,1984),明顯節省很多費用。這些多餘的能量,主要用來克服飼料通過打粒機模孔時,無足夠水分潤滑所產生的磨擦力。因此可以了解打粒加工之過程中,飼料經過加入水蒸汽濕潤調理,其鑄模與滾輪的使用年限較長,生產粒狀飼料的速率也顯著地增加。
粒狀飼料製造過程對胺基酸含量之影響列次表2,結果顯示兩組粉狀配合飼料經過80℃溫度加熱處理打粒或不用蒸汽而加水3%打粒對胺基酸成分都不構成影響。至於兩組飼料打粒後對維生素A含量之影響,結果列於表3,在打粒前、後比較;經蒸汽處理後之粒料比粒前,雖略有減少0.35IU(每公克5.58~5.33IU),但統計上無顯著差異。惟不用蒸汽而加水3%處理(P<0.05)其維生素A含量由打粒前之每公克含量之6.36IU,於打粒後降至5.86IU。可能為飼料未經水蒸汽濕潤調理,降低每度電生產粒狀飼料之量,需要增加更多時間來克服其通過製粒機械所致。
不同加工過程對粒狀飼料之影響,就產品品質而言,粉狀飼料添加適量水分後打粒與經過蒸汽調理製造者對耐久性與營養成分並無不良影響。惟對製粒效率則使用蒸汽打粒者顯著地節省耗電量及增加產能。故就經營效益言,仍建議採用蒸汽製造方法生產粒狀飼料。(畜產研究28(1)1995)
表2. 製粒過程中不同加水方法對粒狀飼料胺基酸含量之影響
Table 2. Effect of moisturing method in pelleting process on content of amino acids
Item | Steaming from nozzle | Spraying 3 % of water | ||
Before pelleting | After pelleting | Before pelleting | After pelleting | |
Protein,% Amion acids,% Asp Thr Ser Glu Pro Gly Ala Cys Val Met Ile Leu Tyr Phe His Lys Try Arg |
15.72
1.36 0.55 0.74 2.65 0.83 0.60 0.83 ─ 0.71 0.31 0.61 1.41 0.61 0.77 0.40 0.74 ─ 1.04 |
16.28
1.47 0.58 0.78 2.48 0.99 0.65 0.86 ─ 0.74 0.29 0.64 1.46 0.62 0.82 0.42 0.81 ─ 1.02 |
16.34
1.49 0.58 0.80 2.85 1.01 0.61 0.91 ─ 0.77 0.25 0.62 1.45 0.56 0.77 0.40 0.80 ─ 1.09 |
16.52
1.49 0.57 0.80 2.86 1.02 0.60 0.91 ─ 0.72 0.24 0.59 1.44 0.52 0.76 0.39 0.78 ─ 1.08 |
表3. 製粒過程對飼料中維生素A含量之影響
Table 3. Effect of pelleting process on content of vitamin A
Sampling | Steaming | Spraying |
Before pelleting, IU / g After pelleting, IU / g |
5.58 5.33 |
6.36 5.86 |
飼料營養雜誌(p.9∼14)─楊榮芳、李免蓮、徐阿里.九六年第二期
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