本發明屬于豬飼料生產加工技術領域，具體涉及一種用于提高動物消化率和生長性能的的飼料大宗原料(能量原料和蛋白原料)預處理方法和飼料生產加工工藝及其設備。

背景技術：

我國當前的動物飼料生產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的加工工藝，其基本過程是將玉米、豆粕等大宗原料粉碎后，與含有維生素、礦物質、酶類等預混料進行混合、調質、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)——>調質——>制粒——>冷卻——>篩分——>打包

該加工工藝的缺點是不能有效保證物料的熟化(淀粉糊化度)，同時還會降低熱敏物質(如維生素、酶制劑等)的活性，從而導致動物才時候消化率低，生長性能不好。

2、二次制粒工藝與普通制粒工藝的主要區別是經過2次制粒過程，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、預混料(含酶制劑、維生素等熱敏感原料組分)等混合后進行低溫(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)——>高溫調質——>一次制?！?gt;冷卻——>二次粉碎——>原料——>混合(與乳清粉、預混料等)——>低溫調質——>二次制?！?gt;冷卻——>分級——>成品包裝

該加工工藝的特點是熱敏原料及營養成分損失較少，有效解決了大宗原料的熟化問題且滅菌效果顯著。但由于采用了二次制粒的工藝，若兩次制粒采用同一臺制粒機，雖然可節省空間，降低投資成本，但產量卻大大降低，還會出現制粒機溫度升降困難的問題，如果兩次顆粒直徑不同，還需要更換制粒機環膜，費時費力，僅適合小企業生產；若采用兩臺制粒機，一方面工藝配置動力消耗較大，另一方面企業投入成本也大大提高，只有規模較大企業才能承受。

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％，根據豬的生長階段和成本控制)，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、預混料、乳清粉等進行配料，然后進行低溫制粒，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。但在實際生產中，很少有企業使用100％膨化玉米替代普通玉米配料，一是因為全部使用膨化玉米，物料再經過調質后，粘度增大，會造成堵機現象的發生，嚴重影響制粒工序正常生產；其次，玉米全部膨化后能耗大，加工成本太高；第三，膨化原料會隨著儲存和放置的時間延長出現淀粉返生而產生抗性淀粉，造成豬只難以消化和吸收；最后，如果膨化玉米添加比例過高則會引起仔豬上火，健康水平下降。

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

膨脹加工處理量大，相對來說更加節能環保，同時還可以避免物料過分熟化的可能。但膨脹器加工參數以及膨脹器加工對飼料營養及飼料屬性的影響的還不夠深入和明確，在飼料生產中的應用還不夠普遍。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供一種飼料大宗原料(即能量原料和蛋白原料)預處理方法和飼料生產加工工藝，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多引起仔豬健康水平下降的問題，降低飼料生產能耗，降低生產成本，顯著地改良和促進膨脹工藝在飼料工業中使用效果。

一種飼料大宗原料預處理方法，其包括將原料過篩，粉碎后按照預定比例配料，調整水分含量并添加淀粉酶與蛋白酶，并混料均勻后，在第一調質器中進行第一次調質處理，再保質預定時間后，在第二調質器中進行第二次調質處理，然后冷卻或制粒。

一種飼料生產加工工藝，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處理方法進行處理，然后再與預混料和不需要粉碎的原料進行混合，再進行調質后，制粒，形成所需飼料。

以及，一種飼料生產加工設備，其包括原料除雜處理裝置、粉碎裝置、第一配料混合裝置、第一調質器、保質器、第二調質器、第二混料裝置、第三調質器和制粒機，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，第一調質器用于對混料進行第一次調質處理，所述保質器對經第一調質器調質后的混料進行保質進一步熟化，第二調質器用于對熟化后的混料進行第二次調質處理，所述第二混料裝置用于將制粒與預混料及不需要粉碎的原料進行混合，所述第三調質器用于對二次混料進行調質處理，所述制粒機用于將三次調質后的混料制粒。

上述飼料大宗原料進行預處理方法以及飼料生產加工工藝和設備中，通過將大宗原料經過一次預消化(酶解)、兩次調質處理、一次保質(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返生，從而提高飼料產品的消化率和儲存期；蛋白原料分解為更容易消化的酸溶蛋白和小肽類物質；

2、節約能耗，符合低碳經濟，降低生產成本；

3、飼料產品中無需添加膨化原料即可獲得良好仔豬生長性能。

附圖說明

圖1示出本發明實施例的飼料生產加工設備結構示意圖。

圖2是本發明實施例的飼料生產加工設備中保質器和兩個調質器的結構示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細地實施方式和過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

本發明實施例提供一種飼料大宗原料預處理方法，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，同時調整水分含量在15-25wt％之間；

s03：進入第一調質器中進行第一次調質處理；

s04：再進入保質預定時間進行后熟化；

s05：在第二調質器中進行第二次調質處理；

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，蛋白原料優選為大豆粕。原料過原料篩除雜，過篩后進入筒倉，再進行粉碎。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比例進行配料后粉碎。在配料后補充水分15wt％-25wt％，以及同時以2‰-5‰補充淀粉酶或蛋白酶，淀粉酶為常溫淀粉酶和高溫淀粉酶，蛋白酶為中性蛋白酶。

在第一次調質處理過程中，所述第一調質處理的溫度優選為95℃-105℃，第一調質處理的時間為15秒-25秒。所述第二調質處理的溫度優選為50℃-65℃，所述第二調質處理的時間比第一調質處理的時間延長5秒-25秒，所述第二調質處理的時間為20秒-40秒。在本發明實施例中，第一次調質主要是為了使得玉米中的淀粉糊化度提高；第二次調質主要是為了接下來的制?；蚶鋮s做準備，通過兩次調質后，使原料符合制粒要求，例如符合預定的蒸汽和溫度，以便在制粒機中使原料形成顆粒。

在第一調質處理后，再將原料引入保質器靜置保質，保質處理的溫度為80℃-90℃，時長為10-15分鐘。由于第一次調質時間15秒-25秒，此時淀粉快速熟化，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，本實施例進一步在保質器中進行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。

經兩次調質處理后，達到制粒要求，然后進行風冷冷卻或制粒；待用。經上述步驟進行預處理的原料糊化度提高，消化率提高，有利于豬只對營養成分的消化吸收，從而間接降低養殖成本和環境污染的排放。

本發明實施例還提供一種飼料生產加工工藝，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處理方法進行處理，然后再與預混料和不需要粉碎的原料進行混合，再進行調質后，制粒，形成所需飼料。其中，在將飼料大宗原料預處理后，可以按照二次制粒工藝生產仔豬配合飼料粒料，將本發明實施例中的大宗原料預處理工藝與二次制粒工藝聯合使用。

請參閱圖1，示出本發明實施例的一種飼料生產加工設備100，該設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、第一調質器14、保質器15、第二調質器16、第二混料裝置17、第三調質器和制粒機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，第一調質器13用于對混料進行第一次調質處理，所述保質器15對經第一調質器調質后的混料進行保質進一步熟化，第二調質器16用于對熟化后的混料進行第二次調質處理，所述第二混料裝置17用于將制粒與預混料及不需要粉碎的原料進行混合，所述第三調質器18用于對二次混料進行調質處理，所述制粒機19用于將三次調質后的混料制粒，同時還有冷卻器對制粒后的產品進行冷卻。

上述加工設備主要是用于實現上述飼料生產加工工藝，該工藝設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包括進料裝置111和過篩裝置112，進料裝置111包括一個進料斗以及回收廢料裝置。粉碎裝置12可以有初級粉碎機和二次精細粉碎機。圖示中顯示為雙線工藝設備，即同時對粉料和粒料同步預處理。如圖1所示，原料除雜處理裝置11有兩套，分別對粉料和粒料同步過篩處理等，粉料不需要粉碎，直接進入配料混合工段，與另一條流水線上經過預處理的大宗原料(粒料)進行混合。

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，粒料分別經過第一粉碎裝置121和第二粉碎裝置122進行粉碎，其中一條線直接進入配料混合工段，另一條線經過調質、保質后再進入配料混合工段。

如圖2所示，經粉碎后的大宗原料經粉碎后先經第一配料混合裝置13混合，再進入第一調質器14中進行調質，接著在保質器15進行保質，后熟化處理，再在第二調質器16進行第二次調質處理。第一調質器14、保質器15和第二調質器16依次疊裝于一體，由上到下排列疊放，并相通以依次進行相應的處理。下面結合工藝和設備來描述步驟：

原料由接收工段，即原料除雜處理裝置11接收后，過篩除雜，然后進入粉碎工段，通過粉碎裝置進行粉碎；可以采用多級粉碎，粉碎裝置可采用兩個以上粉碎器，例如，有初級粉碎機121和二次精細粉碎機122，粉碎后再通過第一配料混合裝置13進行配料，調整水份以及添加酶，再進入玉米熟化工段，在該工段依次進行第一次調質、保質和第二次調質處理，分別在相應的調質器和保質器中進行，然后再進入第二配料混合裝置17，使經過前處理后的大宗原料與其他預混料及不需要粉碎的原料進行混合，再進行第三次調質后，制粒，形成所需飼料，最后打包出廠。

以玉米為例，以下分別采用常規的二次制粒工藝和聯合本發明實施例所述玉米前處理工藝仔豬二次制粒工藝生產仔豬配合飼料粒料。按照中國人民共和國國家標準《飼料采樣》(gb/t14699.1-2005)分別采集樣品，測定飼料顆粒的質量以及對仔豬生長性能的效果對比。1、不同生產工藝飼料質量對比

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，本發明實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，顯著優于普通制粒工藝；其酥脆性指數(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，顯著優于普通制粒工藝(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；蛋白質溶解度在五種加工工藝之間無明顯差異。綜上所述，在上述的五種飼料加工工藝中，本發明實施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝生產的斷奶仔豬日糧硬度、顆粒耐久性指數、酥脆性和淀粉糊化度均效果最佳。

2、不同生產工藝加工成本對比

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)設備折舊以每年10％計

(3)工業用電以1元/度計

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，本發明實施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝節約20萬-40萬；第二，每年設備折舊節約2-4萬；第三，每噸飼料節約用電10度-32.5度電，工業用電以1元/度，以2016年全國飼料產量2.9億噸計，每年可節約生產成本29-94.25億元。此外，本發明實施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝的成本節約還是在飼料質量和對仔豬的生產性能更佳的基礎之上實現，因此本發明實施例所述玉米前處理的低溫制粒工藝具有更符合當前以及未來飼料低碳、經濟的綠色工業生產模式。

3、不同生產工藝飼料產品對仔豬生長性能的效果對比

實驗于深圳比利美英偉營養飼料有限公司恩平動物實驗中心進行。選取體重接近、健康無病的相同批次斷奶仔豬200頭，雌雄比例一致，隨機分為5組，每組40頭，每組4個重復，每個重復10頭，分別飼喂五種不同生產工藝制得的飼料產品。根據實驗豬場常規飼養制度，各欄自由采食，少量多次飼喂，自由飲水，免疫程序按照實驗場規定操作，實驗周期28天，記錄疾病及治療情況。于實驗開始和結束日稱重，記錄每天耗料情況，并計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)/試驗天數：料重比＝日采食量/日增重。最終計算平均日采食量(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的斷奶仔豬日糧飼喂斷奶仔豬28天。結果顯示，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的日糧相比，以本發明實施例所述玉米前處理低溫制粒工藝生產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，具有最佳的投入產出比。

需要說明的是，本發明并不局限于上述實施方式，根據本發明的創造精神，本領域技術人員還可以做出其他變化，這些依據本發明的創造精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。