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饲料工艺学FeedManufacturingTechnology饲料工艺学理论课课时安排第一章绪论3第二章原料接收与清理3第三章粉碎工艺4第四章配料工艺2第五章混合工艺4第六章制粒工艺4第七章液体饲料添加工艺2第八章成品处理与粉料仓防拱1-2第九章饲料厂生产工艺类型1第十章配合饲料厂工艺设计2第十一章饲料厂的中控技术4第一章绪论第一节饲料工业的结构及其发展简史一、饲料工业的结构(一)饲料工业的定义饲料工业是指以工业化的生产方式生产配合饲料成品，将某些天然饲料资源加工成饲料原料，利用化学合成法生产饲料原料的加工企业以及为之生产专用机器设备的工业企业的总称。（二）饲料工业的组成1.配合饲料工业:生产各种配合饲料成品,如全价配合饲料、预混合饲料、浓缩饲料等2.饲料原料工业:生产各种饲料原料,如鱼粉、石粉、棉粕、大豆粕等。3.添加剂工业：生产各种营养性和非营养性饲料添加剂纯品。4.饲料加工设备制造业：生产饲料厂中使用的各种设备，如粉碎机、混合机等（三）饲料工业体系：完整的饲料工业体系不仅包括生产饲料产品的饲料加工工业，而且还包括与之相配套的饲料添加剂工业、饲料原料工业、饲料机械制造业及饲料科研、教育、监测、销售等环节质量监督与检测饲料科研与教育饲料添加剂工业饲料原料工业饲料机械制造业配合饲料加工业图：饲料工业体系框图原料供应产品销售二、饲料工业发展简史（一）国外饲料工业发展简史1875年，美国成立了世界上最早的饲料公司。1860年世界上第一台锤片式粉碎机被发明出来最早的饲料加工机械是从粮食加工业发展而来的。其中以英国饲料加工机械发展最早。1909年，开始用犊牛饲料配方配制犊牛料。1920年，研制了第一台颗粒压制机。前苏联于1928年建成第一个日产100吨的配合饲料加工厂上世纪三十年代至四十年代，是饲料工业发展较为迅速的阶段，出现了蛋白质饲料工业，饲料中大量应用油粕。榨油工艺也得到了改进，四十年代氨基酸开始生产。制药工业和化学工业提供了一些稳定性好的维生素和常量、微量矿物质饲料。二次世界大战之后，是各国饲料工业发展最迅速的年代，新工艺、新材料、新设备大量涌现。目前，世界饲料工业发展具有四个明显的特点：（1）电子计算机普遍应用，使配合饲料配方成本最低化。（2）新设备的出现。（3）添加剂工业，种类繁多，新品种不断涌现。（4）生物技术在饲料工业的应用（微生物蛋白饲料……）（二）国内饲料工业发展简史1.1977年以前1890年，我国从英国引进了爪式粉碎机。1930年，上海牛奶公司从英国引进了70马力电动锤片粉碎机。上世纪20-30年代，英国、法国、德国分别在上海建立了奶牛饲料加工厂。1949年后，新中国成立，为了发展我国的养猪业，各地开始研制锤片式粉碎机，爪式粉碎机，铡草机，打浆机等。（二）国内饲料工业发展简史1962年，上海奶牛公司和所属上海红旗鸡场建立小型饲料加工车间。1965年，即60年代中期，建立了中国第一个饲料加工厂，生产混合饲料。1973年，上海虹桥公社建立了配合饲料车间，从日本引进设备，用CPM（US）公司环模制粒机压制“大象牌”颗粒饲料，并出口国外，这是我国第一个正式的饲料加工厂。1974年，北京红星公社饲料厂建成投产。2.1977年以后1977年中央转发77（20）文件，强调全国20个大城市快上、大上机械化、半机械化养猪。1978年，商业部成立了饲料局，开始兴办饲料工业，各地相继建立了饲料公司，隶属于商业部饲料局。1979-1984年，饲料工业发展快，年产量达718万吨，比1979年的78万吨高8.2倍。。特别是1983年，由国家经委牵头成立了全国性饲料工业领导小组，于1984年底制订了“1984-2000年全国饲料发展纲要”，纲要提出，2000年饲料产量达1亿吨1981年，第一台饲料加工机组研制成功1987年，第一套饲料加工微机控制系统研制完成饲料工业从此进入了平稳发展期三、中国畜牧业及饲料工业概况2006年全国饲料总产量1.11亿吨，企业数量15501个，从业人员53.7万人，产值2908亿元河南省：产量805万吨，产值173亿元，企业数量1004个，从业人员28708人饲料加工机械工业的发展机械设备保证了先进的饲料加工工艺准确实施，它是为实现饲料工业发展“安全、有效和不污染环境”，饲料加工企业提高“质量、效率和效益”的最重要的物质技术基础。1．粉碎设备：时产2．5t、5t、10t、15t、20t、30t的粉碎机均可生产。单位电耗产量210—220kg／(kW·h)，锤片使用寿命从每套锤片加工100多吨提高到400余吨。设有自动控制喂料量装置、除铁与安全保护装置，使粉碎系统工作更经济、安全。立轴锤片式粉碎机和双转子锤片式粉碎机的出现引人注目。用于鱼虾饲料的微细粉碎设备，可基本满足用户需要。2．计量配料装置：迅速完成了由机械配料秤向微机控制自动配料秤的过渡，在单班年产5000—10000t以上的饲料厂中，几乎全部采用了这种多仓一秤或数秤、具有自控及称量误差修正功能的配料装置，配料精度可达到0．2％，配料周期亦可缩短至3min左右。配料—混合系统由中控室调控。3．混合系统：主混合机可生产每批0．5t、1t、2t、3t和4t料量的卧式螺带混合机和卧式双(单)轴桨叶式(高速高效)混合机。后者的混合均匀度变异系数可达到5％以下，混合时间可缩短至l～2min(不计液体添加所需混合时间)。可以供应客户各种定时定量喷液的液体饲料自动添加装置。4．制粒设备：至今我国已生产出各种规格型号的饲料制粒机，产量从0．12t／h至40t／h，配套功率从5．5kW至315kW不等。与此同时，冷却器、碎粒机与分级筛均可配套。其中逆流式冷却器因使用效果好而受到欢迎。制粒机的辅助部件如熟化罐、蒸汽调质系统、环模外喷涂装置、颗粒稳定器和制粒自动控制系统等的研制开发也获成功。5．螺杆挤压(Extruding)设备：80年代后半期国外迅速发展起来的高温短时(HTST)挤压技术，我国在90年代获得迅速发展，并用于饲料的膨化(Expanding)、糊化(Gelatinizing)和调质(Conditioning)等工艺过程，特别在制造水产饲料中取得良好效果。现在一些知名饲料机械企业已经可以生产各种湿法和干法膨化机和膨胀器(Expander)等设备，功率37～220kW不等，价格也比国外产品低廉。6.称量打包缝口设备：国产定量打包秤已经大部采用电子定量打包自动秤，大包装秤的包装动态精度(单次自动称量误差)0．4％，10包平均值允差0．16％；符合“受检的”商业衡器要求。第二节饲料原料及其加工成品的工艺特性一、粉粒状原料及其加工成品的工艺特性（一）物理性质1.容重（unitweight,bulkdensity)定义：指单位体积中饲料的重量原料容重的影响因素：饲料原料的结构、性质、粒度、含水量、含杂量以及形状。成品容重的影响因素：组成及受压情况容重的工艺学意义：第一，它是评价和选择某些原料和成品的依据。第二，容重是设计仓容，选择配料秤、混合机、粉碎机以及其他加工和输送设备的主要依据。第三，容重是粉碎机、混合机、配料秤、制粒机工作效果的主要影响因素之一。饲料容重饲料容重玉米0.70-0.82玉米粉0.56-0.67大麦0.55-0.75大麦粉0.35-0.50高粱0.51-0.64棉饼粉0.59大豆0.73-0.85芝麻饼粉0.47麸皮0.24贝壳粉1.20米糠0.32石灰石粉1.20粉碎干草0.08-0.12肉骨粉0.63-0.85配合饲料0.48-0.68骨粉1.06颗粒饲料0.60-0.66血粉0.44细盐1.12硫酸铜0.99表1-2-1饲料原料与成品的容重（t/m3)规律：一般无机类或矿物质饲料原料容重大（大于1）。有机类饲料原料如谷类、豆类籽实原料容重小（小于1）。2.孔隙度（porosity)定义：饲料堆内空隙的体积占饲料堆体积的百分比容重计算：孔隙度%=100-×100比重影响因素:饲料原料粒度，表面特性，形状粒子粒度越不均匀，则空隙度越小。孔隙度的工艺学意义在工艺学上，物料的孔隙度与饲料的贮存与运输有密切的关系。当孔隙度大时，料堆内空气流通性好，受外界大气条件影响较大。当孔隙度小时，料堆内空气流通性差，内部湿热不易散发容易发生霉变。物料堆孔隙度大时，物料容重小，体积大，贮存时多占仓容而且运输不便。3.粒度（particlesize,granularity)定义：是饲料原料或加工成品粗细度的表征。其表示方法有：算术平均粒度、几何平均粒度、筛上物留存百分率、均匀度模数和细度模数、单个粒子的粒度等。粒度的工艺学意义：1.它与原料的选择检验，加工设备的技术参数和操作条件的控制有很大的关系，并与动物的饲养要求有关。2.对于饲料的混合过程和混合后饲料质量的保持都有很大影响。4.散落性定义：指粒状饲料自然下落至某一平面时，有向四周流散并形成一圆锥体的性质。饲料的散落性大小以静止角（休止角）（angleofrepose）来表示。影响因素：物料的表面特性，含水量，容重，粒度表1-2-2常见饲料原料及成品的静止角（度）饲料静止角含水量（%）饲料静止角含水量（%）玉米19-2113.3麸皮39-4110.5燕麦18-2214.0肉骨粉426.6大麦19-2111.0鱼粉368.0高粱17-1913.5碎盐390.2大豆24-2513.0贝壳粉301.0小麦粉3611.8颗粒饲料2912.4散落性的工艺学意义：散落性好的物料，静止角小。散落性对于物料的贮存设备（如料仓）和输送设备（如溜管和输送机）的设计及选用都有较大的影响。特别是与粉料仓出料口的设计关系更大。因为散落性不好的饲料容易造成料仓结拱。5.扬尘度定义：是描述物料悬浮能力的指标。其表示物料试样在有一定速度气流通过的线路中垂直下落时，其产生粉尘重量占试样重量的比例。扬尘度的测定方法有安德列森法和彼斯多夫法。扬尘度与物料的悬浮速度等物理性质有关。表1-2-3配合饲料及其组分的扬尘度物料名称水分%扬尘度%草粉8.888肉骨粉3.654鱼粉9.537葵花粕6.660麸皮11.787食盐0.551配合饲料10.264酵母粉7.188根据物料扬尘度大小的不同，可将物料分为三类：高扬尘度物料：扬尘度在80%以上，主要有酵母粉、草粉、麸皮。中等扬尘度物料：扬尘度在50-80%，油粕，食盐，散装配合饲料。低扬尘度物料：扬尘度在50%以下，鱼粉、谷物，粉碎料。6.表面粗糙度定义：指固体物料表面凸凹不平的程度。常用粗糙系数来表示，颗粒表面的粗糙系数越大其空隙度越大。工艺学意义：物料的表面粗糙度影响到粒子的摩擦、破碎及黏附或吸附现象。是生产添加剂预混料选择载体的依据。7.自动分级（segregation）定义：由于比重、粒度等的不同，物料在运动过程中内部产生分类积聚的现象。工艺学意义：自动分级对于饲料原料的清理和分级是有利的。但是，自动分级对于饲料的混合是一种反作用，也是影响成品质量的一项重要因素。在成品处理时，常常采用减少输送距离和选用不易引起自动分级作用的设备来保证成品的混合均匀度。8.悬浮速度定义：是指物料在垂直向上的气流中既不上升又不下降时的气流速度。影响因素：物料种类、比重、表面特性。工艺学意义：物料的悬浮速度是气力输送和通风除尘网络设计的主要依据之一。表1-2-3常见物料的悬浮速度物料名称悬浮速度（m/s)物料名称悬浮速度（m/s)玉米9.8-13.5干细盐9.8-12高粱9.8-11.8细粒盐12.8-14大麦9.0-10.5燕麦7-7.5稻谷7.5黄豆粉2.2-3.0小麦9.8-11米糠1.0-2.0豌豆15.0-17.5麸皮1.0-3.09.颗粒物料的强度指颗粒物料抵抗破坏的能力。10.壁面摩擦角和内摩擦角（二）化学性质1.化学稳定性指某种饲用生物活性物质在有外来化学物质的作用时，抵抗破坏的能力。2.可配伍性指饲料中添加的两种添加剂作用的拮抗性。3.腐蚀性指饲料中某些化学活性物质作用于加工设备使之发生化学变化和腐蚀的性质。二液态饲料原料与加工成品的工艺特性1.pH表示液态饲料