淺談分級(jí)篩細(xì)粉回料對(duì)飼料交叉污染的影響

何若方 王琳燚 徐 彬 魏鳳仙 焦玉萍

(1.鄭州宏駿偉業(yè)生物技術(shù)有限公司，河南鄭州 450040；2.河南省農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所，河南鄭州 450002)

飼料安全已成為各國關(guān)注的熱點(diǎn)。我國飼料安全工程已經(jīng)啟動(dòng)，國家和省級(jí)飼料質(zhì)量與安全檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)也已經(jīng)建立，同時(shí)建立了飼料安全評(píng)價(jià)基地。飼料加工過程中的交叉污染是指在加工過程中，某種設(shè)備殘留一定數(shù)量的物料，從而混入下一批(甚至于數(shù)批)飼料中，造成下批飼料中出現(xiàn)超出配方中成分的現(xiàn)象。目前市場要求的上限是在配合飼料中非配方組分污染不超過4%，在預(yù)混合飼料中不超過1%。

英國農(nóng)業(yè)貿(mào)易協(xié)會(huì)（UK Agricultural Supply Trade Assocation,UKASTA）于1982年首次出版《飼料加工過程中關(guān)于交叉污染的實(shí)施法案》，并于1982年6月頒布了該法案的修訂案。已有很多的研究在關(guān)注飼料的交叉污染，但整個(gè)飼料加工過程是一個(gè)比較復(fù)雜的流程，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都影響下一工序的生產(chǎn)，因此飼料的交叉污染也是一個(gè)較為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)體系。分級(jí)篩細(xì)粉回料對(duì)飼料交叉污染卻研究很少，因此本文就分級(jí)篩細(xì)粉回料導(dǎo)致飼料交叉污染的原因、影響飼料質(zhì)量以及改善交叉污染的措施加以簡單分析，為今后的研究和生產(chǎn)提供一些思路。

1 導(dǎo)致交叉污染的主要因素

常導(dǎo)致交叉污染發(fā)生的主要環(huán)節(jié)包括：混合前后輸送設(shè)備的殘留；閥門設(shè)置的不當(dāng)以及配套的設(shè)備不一致；作業(yè)設(shè)備中的物質(zhì)泄漏；原料進(jìn)倉時(shí)人為或機(jī)器設(shè)備的誤操作；混合機(jī)清洗不干凈；斗式提升機(jī)機(jī)座機(jī)頭的物料殘留。

輸送機(jī)是獸藥、霉菌、病毒和細(xì)菌殘留及交叉污染的部位之一，零殘留輸送的目標(biāo)：輸送零死角、輸送零殘留、卸料物料 100%（Paul Mitchell，2002）[1]。零交叉污染的目標(biāo)發(fā)起了對(duì)刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)，從刮板的形狀（U型、梯形等）、進(jìn)料門、卸料門、輸送鏈和自清設(shè)備等方面對(duì)刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析（Clayton Gill，2004）[2]。王衛(wèi)國(2005、2006）綜述了排序生產(chǎn)、沖洗的定義和美國加拿大推廣的藥物添加劑的分類和加藥物飼料的排序原則[3-4]。王衛(wèi)國（2004a,b）詳細(xì)介紹了飼料廠建立HACCP體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和控制措施,為在各類飼料企業(yè)推行HACCP體系提供了指南[5-6]。但HACCP也沒有評(píng)價(jià)控制交叉污染的定量指標(biāo)。認(rèn)為藥物添加劑顆?；梢允够钚越M分穩(wěn)定性好，防粉塵，減少設(shè)備中物料殘存或交叉污染。但這樣混合均勻度會(huì)變差。目前對(duì)均勻度達(dá)到多少才能對(duì)動(dòng)物有害，也沒有科學(xué)的根據(jù)。大多數(shù)飼料研究認(rèn)為，變異系數(shù)在5%～10%，動(dòng)物生產(chǎn)性能是相同的。所以對(duì)于藥物添加劑顆?；拇笮∫膊荒艽_定(劉來亭，2006)[7]。

2 分級(jí)篩細(xì)粉回料產(chǎn)生交叉污染的原因

基于成本考慮，分級(jí)篩最下層的細(xì)粉回料需重復(fù)利用，重新返回待制粒倉進(jìn)行制粒，同時(shí)也導(dǎo)致飼料的交叉污染。如圖1所示，制粒機(jī)壓制出的半成品顆粒飼料（破碎料需經(jīng)破碎機(jī)破碎）經(jīng)過3層分級(jí)篩的篩選分成3種料流（料流1、料流2、料流3）。經(jīng)最上層篩分的物料即料流3是大顆粒（或大雜），經(jīng)溜管直接除去。中間層篩分的飼料即料流2是符合要求的飼料，可以直接進(jìn)入成品倉進(jìn)行打包。而最下層篩分的物料即料流1是粒度較小的細(xì)粉回料，通過三通經(jīng)溜管回到待制粒倉重新利用。特別是需要破碎的飼料，如乳豬料、小雞料、幼齡魚蝦料，先制成較大粒徑顆粒，然后利用破碎機(jī)制成更小的顆粒，即可以節(jié)約能耗又可以提高產(chǎn)量。但是在破碎的過程中不可避免地產(chǎn)生較多的細(xì)粉回料。當(dāng)飼料廠產(chǎn)量越大，細(xì)粉回料就越多，其飼料的交叉污染也就更為嚴(yán)重。特別是在生產(chǎn)不同批不同規(guī)格的飼料，其影響更為明顯。

3 分級(jí)篩細(xì)粉回料對(duì)飼料交叉污染的影響

3.1 飼料組分的配比

經(jīng)混合機(jī)混合好的批量飼料進(jìn)入待制粒倉，其各個(gè)組分的配比嚴(yán)格按照配方配比，但是當(dāng)分級(jí)篩細(xì)粉回料返回待制粒倉時(shí)，飼料中的各個(gè)組分的配比就發(fā)生了較大的變化，特別是微量組分的配比變異更為突出。比如，生產(chǎn)一批肉小雞料（破碎料），按每批1 t的混合機(jī)計(jì)算，生產(chǎn)1 t的破碎料可能會(huì)產(chǎn)生1%～2%的細(xì)粉回料，月產(chǎn)量為3 000 t的飼料廠每月可產(chǎn)生10～20 t的回料，對(duì)微量礦物元素和維生素的變異影響是極為顯著的。

3.2 飼料粒度的差異

飼料中各組分的粒度對(duì)飼料的質(zhì)量影響很大。需制粒的飼料原料都是按要求粉碎，混合后進(jìn)入待制粒倉。而分級(jí)篩細(xì)粉回料的粒度大小參差不齊，當(dāng)細(xì)粉回料進(jìn)入待制粒倉會(huì)引起待制粒物料的粒度發(fā)生較大變化，從而影響飼料的質(zhì)量。同時(shí)，粒度的差異將導(dǎo)致物料分級(jí)，以及引起靜電的吸附，特別是對(duì)微量礦物元素的均勻度影響較大。

3.3 飼料的外觀

不同動(dòng)物品種的飼料顏色差異很大。如在同一條生產(chǎn)線上，既生產(chǎn)畜禽料又生產(chǎn)魚蝦料，上批次生產(chǎn)雞料，下一批次生產(chǎn)魚蝦料。由于溜管中殘留的上批次的雞料分級(jí)篩細(xì)粉回料摻入魚料中，回料中的玉米、玉米蛋白粉等原料會(huì)使魚料變黃，最終導(dǎo)致飼料的顏色不佳。同時(shí)，本文3.2節(jié)已經(jīng)就回料對(duì)粒度的影響做了討論，如有大顆粒進(jìn)入待制粒倉，粒度不一致的粉料經(jīng)制粒機(jī)加工后，導(dǎo)致飼料可能出現(xiàn)表面不光潔斷裂、粒徑長短不一。對(duì)魚蝦料而言，其耐水性較差，粉化率較高。外觀達(dá)不到客戶要求。

3.4 飼料組分的化學(xué)變化

分級(jí)篩細(xì)粉回料本身就是經(jīng)過制粒機(jī)高溫高壓處理過的物料，當(dāng)其重新進(jìn)入待制粒倉，與新批次的飼料混合再次制粒加工，會(huì)引起分級(jí)篩細(xì)粉回料二次或多次高壓加熱處理，導(dǎo)致蛋白質(zhì)加熱過渡，損傷蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值，最為明顯的反應(yīng)就是棕色反應(yīng)（Maillard反應(yīng)）。在這個(gè)反應(yīng)中，肽鏈上的某些游離氨基酸，特別是賴氨酸的ε－氨基，與還原糖的醛基發(fā)生反應(yīng)，生成一種棕色的氨基糖復(fù)合物。胰蛋白酶不能切斷與還原糖結(jié)合的氨基酸的相應(yīng)肽鏈，導(dǎo)致賴氨酸等不能被動(dòng)物消化吸收。熱敏性物質(zhì)(血漿蛋白粉、腸膜蛋白、乳清粉、發(fā)酵豆粕等)以及碳水化合物過渡加熱，將導(dǎo)致飼料的焦化現(xiàn)象，降低飼料的適口性和感官。脂肪的過渡加熱，可以引起脂肪酸敗加速，不但影響飼料中營養(yǎng)素效價(jià)，而且會(huì)導(dǎo)致不良?xì)馕?，降低?dòng)物的攝食量。

4 改善措施

必需盡一切努力去避免拖帶和污染。因此需要多加關(guān)注細(xì)粉回料造成的飼料交叉污染。分級(jí)篩細(xì)粉回料是隨機(jī)的進(jìn)入待制粒倉，其流量和組分是復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程，因此完全控制和避免細(xì)粉回料的交叉污染是相當(dāng)困難的，只能在生產(chǎn)過程中盡量降低細(xì)粉回料引起的交叉污染，所以需要加強(qiáng)改進(jìn)措施。

4.1 分級(jí)篩配置合理的篩網(wǎng)

分級(jí)篩配置合理的篩網(wǎng)即可以增加產(chǎn)量，又可以較少細(xì)粉回料的量，減少飼料交叉污染。表1列出了主要的畜禽料（幼齡階段）分級(jí)篩配置的篩網(wǎng)規(guī)格，成品的含粉率與配方和加工過程的關(guān)系很大，因此表中的成品含粉率僅做參考。有部分廠家采用2層篩分，可參考進(jìn)行調(diào)整。

4.2 回料溜管的角度適宜

分級(jí)篩的細(xì)粉回料通過溜管直接返回待制粒倉，應(yīng)盡可能少的殘留回料。否則，不但會(huì)將分級(jí)篩出口堵塞致使分級(jí)篩不能工作，而且還嚴(yán)重的影響飼料的交叉污染。所有回料管的角度一定要合適，角度應(yīng)在60～75°為好。并且定期清理溜管防止回料的殘留和堵塞溜管。

4.3 破碎機(jī)的工藝參數(shù)

冷卻后的顆粒飼料通過破碎機(jī)，進(jìn)一步加工成顆粒更小的成品。一般的破碎機(jī)的組合采用差速組合，快慢輥的速比為(1.8～1.25)： 1；快輥的轉(zhuǎn)速為 550～900 r/min為宜。

表1 畜禽料（幼齡階段）分級(jí)篩配置的篩網(wǎng)規(guī)格

也可通過調(diào)節(jié)破碎機(jī)兩輥之間的間隙來調(diào)整飼料產(chǎn)品的大小，合適的輥間間隙即可以提高產(chǎn)量又產(chǎn)生少的細(xì)粉回料。畜禽飼料的輥間間隙為2.5～3.0 mm（成品為1.2～2.5 mm），特種水產(chǎn)飼料的輥間間隙為0.8～1.5 mm（成品為 0.25～1.0 mm），且要求對(duì)輥兩側(cè)的間隙要保持一致。

4.4 設(shè)置合理的風(fēng)選設(shè)備

無論是合理配置篩網(wǎng)，還是優(yōu)化破碎機(jī)的工藝參數(shù)，最終還是會(huì)有部分細(xì)粉。因此可以在振動(dòng)分級(jí)篩下方添加風(fēng)選設(shè)備，即在振動(dòng)分級(jí)篩下方設(shè)置一部鼓風(fēng)機(jī)（電機(jī)功率2.0 kW為宜，具體的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)而定），吸風(fēng)口與除塵風(fēng)網(wǎng)或者打包風(fēng)網(wǎng)連接，詳細(xì)的設(shè)置與安裝見圖2。鼓風(fēng)機(jī)輸出合適的風(fēng)量，將飼料成品中的細(xì)粉重新吹入至負(fù)壓風(fēng)網(wǎng)，從而形成一個(gè)良好的回風(fēng)系統(tǒng)，可顯著降低飼料成品含粉率和粉化率。目前，部分先進(jìn)的水產(chǎn)飼料加工廠在大生產(chǎn)中已經(jīng)應(yīng)用到了該風(fēng)選設(shè)備，對(duì)于控制水產(chǎn)料含粉率有非常好的效果。

5 結(jié)語

分級(jí)篩過篩細(xì)粉回料是影響飼料交叉污染的重要因素之一，且影響飼料成品的質(zhì)量。但是這方面的研究很少，今后應(yīng)該加強(qiáng)深層次的研究，為生產(chǎn)高品質(zhì)的飼料提高更為廣闊的空間。

[1]Paul Mitchell.Clean conveying-Contamination-free,multiple-discharge drag-flight design[J].Feed Management,2002(2):27.

[2]Clayton Gill.Closer look at clean conveying[J].Feed Management,2004(2):12-14.

[3]王衛(wèi)國.加藥畜禽飼料的排序生產(chǎn)[J].糧食與飼料工業(yè),2005(5):32-33.

[4]王衛(wèi)國.加藥水產(chǎn)飼料的排序生產(chǎn)[J].中國糧油學(xué)報(bào),2006,21(3):380-390.

[5]王衛(wèi)國.HACCP在飼料廠的應(yīng)用研究 (一)[J].糧食與飼料工業(yè),2004(1)：27-29.

[6]王衛(wèi)國.HACCP在飼料廠的應(yīng)用研究 (二)[J].糧食與飼料工業(yè),2004(2)：25-28.

[7]劉來亭.飼料加工中交叉污染的度量問題探討[M].2006年飼料生產(chǎn)新技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集,19-22.