水产饲料调控要求与粒度控制技术
摘要:本文分析了原料粒度对消化率、营养平衡、颗粒质量等的影响，提出水产饲料的粒度要求；建议通过粉碎设备的正确选用、粉碎作业的合理安排及规范粒度检测制度等措施来保证水产饲料的粒度质量。 关键词：水产饲料粒度加工质量 1.粒度对消化率的影响 1.1粒度与消化率
饲料被水产动物食入后，在齿嚼、肠胃蠕动等机械力作用下破碎并和消化液搅拌混合。消化液浸润并水解饲料，使其中的蛋白质、淀粉、脂肪等大分子营养物质成为可吸收利用的小分子。
饲料被消化,首先得和消化液接触。增加饲料粒子的表面积，就增加了饲料和消化液的直接接触面积，同时也加快了消化液渗透到饲料粒子内部的速度。饲料粒子表面积不容易直接测得，但可由以下公式计算饲料粒子总表面积： 式中：At：粉料粒子总表面积（cm2） φS：表面积形状系数，球形φS=π w：总质量（g）
φV：体积形状系数,球形φV=π/6 ρ：密度（g/cm3） sgw：粒度几何标准差（cm） dgww：几何平均粒度（cm）
饲料粉碎越细，粒度越小，表面积越大，和消化液接触面越大，消化液浸透饲料所需的时间就越短。虾和部分鱼的消化道很短，更有必要增加粒子表面积，以缩短饲料消化所需的时间，提高饲料消化率。 1.2水产饲料原料粒度标准
各种水产动物及不同生长期的同种水产动物对饲料的粉碎粒度要求不同。在我国2003年前的水产行业标准中对此提出的指标如表1。 表1水产饲料原料粉碎粒度标准
饲料名称适用期试验筛网孔尺寸/mm筛上物比例/%引自于标准 鲤鱼饲料鱼种0.425≤1SC/T1026—2002 0.250≤10 成鱼0.600≤1 0.425≤10
草鱼饲料鱼苗0.250≤15.0SC/T1024—2002 鱼种0.355≤10.0 食用鱼0.500≤10.0
大黄鱼饲料鱼苗0.20≤6.0SC/T2012??—2002 鱼种0.25≤3.0 食用鱼0.25≤5.0
真鲷饲料稚鱼0.20≤5.0SC/T2007—2001 苗种0.25≤2.0 养成鱼0.25≤5.0
牙鲆饲料稚鱼0.20≤5.0SC/T2006—2001 苗种0.25≤2.0 养成鱼0.25≤5.0
虹鳟饲料鱼苗0.150SC/T1030.7—1999 鱼种0.300 育成鱼0.450
中华鳖饲料稚鳖0.18≤4SC/T1047—2001 幼鳖0.18≤6 成鳖0.18≤8
对虾饲料整个养殖期0.425≤2SC/T2002—2002
0.250≤5
蛙类饲料蝌蚪0.180≤5.0SC/T1056—2002 仔蛙0.180≤5.0 幼蛙0.250≤5.0 成蛙0.250≤5.0
水产行业标准的制订中，既考虑了当时水产养殖对饲料加工质量的要求，又兼顾了饲料生产的总体水平。随着养殖模式的改变、养殖水平及饲料生产水平的提高，部分标准也将修正和完善。 2.粒度对产品均匀度的影响 2.1．均匀度对粒度的要求
Pfost从数理统计理论分析出，只有当一组分的粒子数在每份料中多于900颗时，对该组份的检测准确性才有保证。某组份在各份饲料中的粒子数大于等于20颗时，营养偏差才不至于很大。也就是说，饲料产品的均匀与否，不仅仅由混合设备而定，如某一组分的粒子数不足，该组份是难以分布均匀的。 当某一组分在饲料中占有的配比确定后，这一组份在每份饲料中的平均粒子数取决于两个因素：每份料的重量和该组份的粒度。
考虑动物对营养组分的利用和调节能力，在饲料均匀度评定中，通常以每一动物个体，每日的采食量为每份饲料的重量。因种类和生长期的不同，水产动物的日采食量有很大的变动范围。成年青鱼和草鱼的日采食量可达30g以上，而幼虾的日采食量仅几毫克。某一组分，如以同样的粒度和配比分别出现在成年青鱼饲料和幼虾饲料中，则每份成年青鱼料中该组分的粒子数就是幼虾料中的数千倍。该组份在成年青鱼料中分布均匀毫不困难，而在幼虾料中就有可能无法分布均匀。
对于粒度均一的组份，可由组份重量按下式算出粒子数： 式中：Nt：粉料粒子数（个） w：总重量（g） ρ：密度（g/cm3）
φv：体积形状系数，球形φv=π/6 d：粒径（cm）
上式表示，颗粒个数与粒径的三次方成反比。将粒径缩小成原粒径的一半，颗粒个数相应增加7倍。
水产饲料中除某些粒度很小的化工产品可近似地将其视为粒度均一，绝大部分经粉碎后的原料都有较宽的粒度分布范围。对粒度分布不均匀的组份，按下式计算而得的粒子数更接近于实际粒子数。 式中：Nt、ρ、φv同上一式 sgw：粒度几何标准差 dgw：几何平均粒度（cm）
在水产饲料生产及检测中，常将粉状料能通过某一检查筛作为衡量粉料粗细度的依据。如将粉料粒子近似地视为球体，则检查筛筛孔的尺寸就表示了粉料中最大颗粒的直径。对粉碎产物而言，粉料的平均粒径近似等于最大粒子直径的1/3。
根据配方、粉碎后能通过的检查筛筛号及饲料种类，可算出某一组份具有的粒子数，由此判断该组份在成品中分布均匀的可能性。也可按混合均匀所需粒子数，确定某一组份必须达到的粉碎粒度。 2.2．特殊饲料形式对粒度的要求
幼小鱼虾体型小，日采食量仅数毫克或几十毫克。而在每一份日粮中又包含着几十种饲料组分。只有当这些组分的粒度足够小时，它们才可能被幼小鱼虾均匀地采食。
用于幼鱼、幼虾的微囊饲料本身粒径就极小，若要求每一颗饲料都保证营养全面，则饲料原料必须粉碎的更细小。表2列出了微囊虾饲料中，要使配比量为1%，0.5%，0.1%的三种组份在每颗成品饲料中达到20粒所允许的原料最大粒径。
表2微囊虾饲料原料最大允许粒径（μm） 适用生长期微囊饲料1%组分0.5%组分0.1%组分 蚤状期100241911 糠虾期200483822 仔虾期5001199455
以撞击力为主的固体粉碎机极少能将饲料粉碎到粒径小于50μm。根据表4-1-6的要求，必须采用特殊的方法进行微囊饲料的原料粉碎。胶体磨等用于食品、制药、化工等行业的湿料粉碎设备成为制作微囊饲料的必备工具。但要得到粒
度小于10μm的粉碎物，在目前仍是微囊饲料加工中的一项技术难点。对某些组份选用可溶性原料。溶解后，使其以分子状态混入其它组分，从而提高均匀分布性。
用于饲料粒度检测的标准筛，筛孔尺寸不小于45μm。当筛孔尺寸小于45μm时，筛理过程极难正常进行。对于微囊饲料原料的粒度测定应采用显微镜法、气流分级法等进行。 3.粒度对制粒质量的影响 3.1．粒度与调质
水产饲料加工中的调质是对原料的水热处理过程。当蒸汽与饲料原料接触时，热量和水分同时作用于各个粉粒的表面并向粉粒内部传递。热量的传递依靠粉粒内部分子振动按温度梯度从表及里快速进行。而水分的传递则通过粉粒中存在的毛细管慢慢向内渗透。图1中的两条曲线，一条表示粉粒周边由水包裹时，粉粒中心水分由12%达到30%所需的时间；另一条曲线为粉粒周边温度为95℃时，粒心温度由室温达到90℃所需的时间。
图1的试验结果反映出，热量的传递速度远远快于水份的传递速度。既然调质是对物料的水热处理，只有在水分和热量同时作用于物料时才会达到应有的效果。水分传递所需时间长将影响调质中的水热处理效果。只有减短水分完全湿润粉粒所需的时间，才能增加水分和热量共同作用于全部饲料的时间。 粉粒的粒度减小，可增加水分进入粒子内部的通道和减小水分达到粒心的距离，是缩短渗透所需时间的有效措施。因而在一定范围内减小原料粒度是提高调质效果的常用手段。
从单个粉粒来看，粒子越小，被蒸汽完全湿润所需时间越短。但在水产饲料生产中，并非所有径微粉碎的物料都能在很短的时间内达到理想的水分分布。随着粒度的减小，饲料的流动性变差，易于结团。在蒸汽质量远低于粉粒质量的调质条件下，常形成内干外湿的料团。一些实验中出现粉碎越细，调质效果越差的结果，粉料结团可能是主要原因。改良调质器的蒸汽进入方式、增大桨板转速及调整桨板偏角等措施，能在某种程度上减小细粉物料团的直径。 图1显示的水分传递时间曲线与二次方程曲线相吻合，即湿润粒心所需的时间随粒径的二次方增加。当粉粒粒径较大时，其增量很可观，但在粉粒粒径很小的情况下，再减小粒径，湿润粒心所需时间的绝对量减少就意义不大了。所以，实际生产中反映出，在粒径的一定范围内，调质效果最为理想。 3.2．粒度与耐水性
硬颗粒压制中，在压辊、压模作用下，饲料穿越模孔成型而出。各粉粒过孔期间的变形、贴紧、粘合等物理变化进行的程度与粒子大小有关。原料粒度大，则难以软化，可塑性差；粒子间接触面积小，易留下空隙；具粘结力的物料不
水产饲料调控要求与粒度控制技术（精）
