張杰，李浩，孔令卓，帕合爾鼎，蘇劍，馬娟，馮斌

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，烏魯木齊 830091)

秸稈配合顆粒飼料制粒加工工藝參數(shù)的試驗研究

張杰，李浩，孔令卓，帕合爾鼎，蘇劍，馬娟，馮斌

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，烏魯木齊 830091)

【目的】確定秸稈配合顆粒飼料的制粒加工工藝參數(shù)，為新疆秸稈配合顆粒飼料的生產(chǎn)加工提供依據(jù)?！痉椒ā坎捎脝我蛩睾驼辉囼灧?，分析配合顆粒飼料在制粒過程中精粗料配比、原料含水率、原料的粉碎長度及喂料速度多種因素，對秸稈配合顆粒飼料成型后顆粒的密度、粉化率及成型率等指標(biāo)的影響，確定秸稈配合顆粒飼料主要加工工藝最優(yōu)參數(shù)?！窘Y(jié)果】(1)原料精、粗料比例小于5∶5時，成型率大幅度升高，粉化率大幅度降低。精、粗料比例大于5∶5后成型指標(biāo)均不理想，甚至出現(xiàn)不成型情況，原料從顆粒機(jī)中以粉碎后的狀態(tài)直接流出。當(dāng)精、粗料比例為2∶8時，顆粒飼料的密度、成型率均達(dá)到最高值，粉化率最低。(2)原料含水率為12%時，顆粒飼料密度、成型率均最高，粉化率最小。(3)原料粉碎長度≤3 mm，顆粒飼料密度及成型率達(dá)到最高值，粉化率最低?！窘Y(jié)論】(1)顆粒成型效果最好的原料含水率在10%～14%，以12%的原料含水率最優(yōu)。(2)不同的喂料速度對顆粒飼料的密度、成型率及粉化率的影響均不明顯。⑶通過正交試驗和極差分析，原料不同精粗配比對于顆粒飼料的密度、成型率均有顯著影響，原料不同含水率對顆粒飼料粉化率影響顯著。⑷四因素影響主次順序為：精粗料配比>原料含水率>原料的粉碎長度>喂料速度，較優(yōu)生產(chǎn)條件為A2B2C3D2。

秸稈；配合飼料；顆粒飼料；加工；工藝參數(shù)；試場

0 引 言

【研究意義】新疆地域廣大，又是農(nóng)業(yè)大省，主要農(nóng)作物有小麥、玉米、水稻、大麥、豆類、馬鈴薯、棉花、油料作物、甜菜、蔬菜、水果、瓜類等，秸稈資源豐富。2015《新疆統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計各種農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量達(dá)到了3 661.2×104t，玉米、小麥、水稻三大作物秸稈產(chǎn)量1 945.55 t，占秸稈產(chǎn)量的61.67%，其中玉米秸稈1 269.8×104t，占秸稈總量 40.17%；小麥秸稈634.15×104t，占秸稈總量 20.06%。新疆秸稈資源不但存在南疆少、北疆多的不平衡狀態(tài)，而且存在秸稈飼料化利用程度、比重和畜牧業(yè)發(fā)展要求不相適應(yīng)的問題。表現(xiàn)為：一是作為飼料利用方面，直接飼喂、簡單加工多，二是秸稈的飼料化利用比重低，目前秸稈飼料化利用比重在30%左右[1]。此外，農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)，特別是南疆農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)在畜牧業(yè)中占重要地位，秸稈轉(zhuǎn)化為畜牧飼料的需求很高。將秸稈單獨或與精料混合造粒，對秸稈進(jìn)行加工并補(bǔ)充營養(yǎng)，制成秸稈顆粒飼料產(chǎn)品，不僅可提高秸稈的利用率，方便存儲和遠(yuǎn)距離運輸，也對新疆發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有一定的作用?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】將秸稈進(jìn)行加工處理制粒后應(yīng)用于飼養(yǎng)反芻動物已有較多實例。蔣林樹等[2]采用秸稈復(fù)合顆粒替代羊草飼喂育成牛，結(jié)果表明，秸稈復(fù)合顆粒飼料代替羊草組的平均日增重均明顯高于對照組(P<0.05)，并且秸稈復(fù)合顆粒飼料替代羊草，對育成牛的生長無不良影響。莫放等[3]將玉米秸稈與精料混合制成玉米秸稈精粗顆粒飼料，結(jié)果其密度比玉米秸稈粉增加10倍，體積顯著減小，便于儲存運輸；該精粗顆?？商岣吣膛︼暳细晌镔|(zhì)采食量，而對反芻次數(shù)及產(chǎn)奶量無明顯影響。王洪才[4]將玉米秸稈與混合精料混合并添加營養(yǎng)性添加劑，在此基礎(chǔ)上制成顆粒料，飼喂小尾寒羊，結(jié)果表明，制粒能明顯提高綿羊?qū)斩挼睦寐屎途d羊的生產(chǎn)性能?！颈狙芯壳腥朦c】結(jié)合已有顆粒飼料加工技術(shù)與方法，在環(huán)模制粒機(jī)基本參數(shù)部分改變的基礎(chǔ)上，采用正交試驗法，研究影響秸稈配合顆粒飼料制粒的成型的主要工藝參數(shù)或因素?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究玉米秸稈配合顆粒飼料加工過程中原料不同精粗配比、原料含水率、原料不同粉碎長度、不同喂料速度等多種因素對成型后顆粒密度、成型率、粉化率等參數(shù)指標(biāo)的影響，為新疆地區(qū)加工生產(chǎn)玉米秸稈配合顆粒飼料提供試驗數(shù)據(jù)參考及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 主要儀器設(shè)備

9KWH-250型環(huán)模秸稈顆粒成型機(jī)(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所)、9FQ-42秸稈飼料粉碎機(jī)(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所)、游標(biāo)卡尺(烏魯木齊錦度科學(xué)儀器有限公司)、JA2003電子分析天平(上海菁海儀器有限公司)、標(biāo)準(zhǔn)篩(烏魯木齊錦度科學(xué)儀器有限公司)、電動振篩機(jī)(浙江省上虞市學(xué)勤紗篩廠)、電熱式真空干燥箱(北京永光明醫(yī)療儀器有限公司)、MB23/MB 25/MB27水分測定儀(奧豪斯儀器有限公司)顆粒飼料粉化率測定儀(濟(jì)南盛泰儀器有限公司)等。列出試驗所需主要設(shè)備性能參數(shù)。表1，表2

表1 9KWH-250型環(huán)模秸稈顆粒成型機(jī)技術(shù)指標(biāo)

表2 秸稈飼料粉碎機(jī)技術(shù)指標(biāo)

9KWH-250環(huán)模秸稈顆粒成型機(jī)主要由機(jī)架、主軸、外機(jī)殼、進(jìn)料口、強(qiáng)制喂料器、壓制室等組成。環(huán)模制粒機(jī)的工作原理:待制粒物料經(jīng)強(qiáng)制喂料器進(jìn)料口進(jìn)入壓制室，借助于重力以及環(huán)模旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力以及喂料刮刀的作用均勻地喂入環(huán)模內(nèi)的兩個壓制區(qū)，即兩個壓輥和環(huán)模形成的楔形空間內(nèi)，因壓輥和環(huán)模內(nèi)壁最小間隙僅為0.1～0.3 mm，在環(huán)模和壓輥的強(qiáng)烈擠壓作用下，物料逐漸被壓實，擠入環(huán)模的模孔中，并在模孔中成形，由于物料在模輥間的被擠壓是連續(xù)的，固此成形后的料從?？字胁粩喑手鶢钆懦觯缓笥汕械肚谐伤栝L度的顆粒，進(jìn)入下道工序。圖1

1.1.2 物料

飼料按照NY5150規(guī)定使用。

粗飼料組成以玉米秸稈為主。

參考混合精料組成：玉米66%、豆餅22%、麥麩8%、骨粉1%、細(xì)貝粉0.5%、食鹽1.5%、添加劑1%，含硒微量元素和AD3粉按說明書添加。

注：1.機(jī)架；2.主軸；3.外機(jī)殼；4.進(jìn)料口；5.強(qiáng)制喂料器；6.強(qiáng)制喂料器電機(jī)；7.壓制室

Note：1. Fame；2. Spindle；3. Outer casing；4. Feed inlet；5. Forced feeder；6. Electric machine；7. Door cover of Crushing chamber

圖1 9KLH-250型環(huán)模秸稈顆粒成型機(jī)結(jié)構(gòu)示意

Fig.1 Structure diagram of 9KLH-250 pellet mill with ring type die

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

1.2.1.1 原料不同精粗比試驗

檢測指標(biāo)分別記錄兩次數(shù)據(jù)，最后取其平均值進(jìn)行分析。

混合精、粗料的配置按照新疆肉羊育肥營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行及經(jīng)驗選取，育肥期主要飼喂的精料、粗料配比為70%∶30%、60%∶40%、50%∶50%，母羊空腹期及羔羊期飼料主要飼喂的精料、粗料配比為40%∶60%、30%∶70%、20%∶80%。

設(shè)計試驗7次，選擇精粗比分別為8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8。

1.2.1.2 含水率試驗

物料含水率的測定是先將混合物料進(jìn)行粉碎，后在混合粉料中選取均勻分布的3點進(jìn)行取樣，每點取樣約50 g，將樣品分別放入MB23/MB25/MB27水分測定儀中，在105℃恒溫下讀取測定值，并求其平均值。

由于試驗所用秸稈已經(jīng)經(jīng)過晾曬，含水率較低。未加濕的混合粉料含水率在6%～8%之間。預(yù)實驗分別將含水率為6%與8%的混合粉料進(jìn)行制粒，8%含水率的混合粉料成型效果好于6%含水率的混合粉料。

據(jù)此，設(shè)計含水率試驗6次，分別為6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%。

1.2.1.3 玉米秸稈粉碎長度試驗

研究的玉米秸稈配合顆粒飼料主要喂養(yǎng)肉羊，按照肉羊飼喂特點，直徑小于5 mm的顆粒飼料最為適宜，根據(jù)秸稈粒度與壓?？讖降谋壤P(guān)系，玉米秸稈粉碎粒度因素取三個水平設(shè)計試驗3次，其代碼分別為1、2、3。代碼1為長度≤2 mm玉米秸稈，代碼2為長度≤3 mm玉米秸稈，代碼3為長度≤5 mm玉米秸稈。

秸稈粉碎長度的確定由粉碎機(jī)篩網(wǎng)決定。在粉碎機(jī)中分別放置2、3和5 mm篩眼的篩進(jìn)行秸稈粉碎，分別得到代碼為1、2、3的秸稈物料。

1.2.1.4 不同喂料速度試驗

根據(jù)9KWH-250型環(huán)模秸稈顆粒成型機(jī)生產(chǎn)率確定喂料速度的選擇。

設(shè)計試驗4次，分別設(shè)定喂料速度為0.45、0.55、0.65和0.7 t/h。

1.2.1.5 四因素正交試驗

通過前期單因素試驗，將前述各因素的水平進(jìn)行初選和減少水平數(shù)，選擇有代表性的部分水平開展正交試驗。不考慮各因素之間的交互作用影響，選用四因素三水平正交試驗。利用正交表L9(34)，設(shè)計包含9個水平組合的試驗方案，以此體現(xiàn)試驗的情況，找出較優(yōu)的生產(chǎn)條件[5]。

選取原料不同精粗比、原料含水率、玉米秸稈粉碎長度與不同喂料速度作為四因素，設(shè)計正交試驗，因素和水平選擇見表3，正交試驗設(shè)計見表4[6]。表3，表4

表3 因素水平編碼

表4 試驗方案

1.2.2 指標(biāo)測定

確定顆粒密度、成型率及粉化率作為最終衡量顆粒飼料成型效果的檢測指標(biāo)。顆粒密度測定方法結(jié)合曹致中[7]的計算方法，成型率和粉化率的測定方法均采用JB/T 5161-2013[8]標(biāo)準(zhǔn)中方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel2003軟件進(jìn)行整理，運用極差分析法和正交試驗法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料不同精粗比例對顆粒飼料成型效果的影響

研究表明，原料精粗比例為2∶8的顆粒飼料密度、成型率均最高，粉化率最小，并隨著精料比例的增大，密度、成型率均開始下降，粉化率升高。玉米秸稈屬于粗飼料，其質(zhì)地較輕，通過顆粒機(jī)環(huán)模的時間較長，也就是壓制時間較長，因此顆粒較硬，抗碎性好，同時更易成型。隨著精料增多，則情況相反。試驗過程中，當(dāng)精料比例大于秸稈時，顆粒飼料成型指標(biāo)均不理想，甚至出現(xiàn)不成型情況，原料從顆粒機(jī)中以粉碎后的狀態(tài)直接流出。隨著原料中精料所占比例的變化，顆粒飼料成型率和粉化率變化趨勢相反。在原料精粗比例小于5∶5后，成型率和粉化率均出現(xiàn)大幅度的變化，成型率大幅度升高，粉化率大幅度降低。圖2

圖2 原料精粗比例下玉米秸稈配合顆粒飼料密度、成型率及粉化率變化

2.2 含水率對顆粒飼料成型效果的影響

原料精粗比例為2∶8的顆粒飼料密度、成型率均最高，粉化率最低，即顆粒飼料成型效果最好。試驗確定使用精粗比例為2∶8的物料。測試2次，取平均值分析。研究表明，當(dāng)原料含水率為12%時，顆粒飼料的粉化率最低，密度、成型率均達(dá)到最高值。原料不同含水率對顆粒飼料密度及成型率的影響規(guī)律基本一致。原料含水率在12%左右時，顆粒飼料密度及成型率均較高，且差異并不顯著，同時，粉化率處于最低范圍內(nèi)。從圖3(a)中可以看出，原料含水率小于10%以及大于14%時，顆粒飼料的密度出現(xiàn)明顯變化。從圖3(b)中得出，原料含水率大于14%后，顆粒飼料成型率大幅度下降，粉化率大幅上升，當(dāng)含水率達(dá)到18%時，顆粒飼料出現(xiàn)不成型情況。顆粒成型效果最好的原料含水率在10%～14%，以12%的原料含水率最優(yōu)。圖3

圖3 原料不同含水率下玉米秸稈配合顆粒飼料密度、成型率、粉化率變化

2.3 粉碎長度對顆粒飼料成型效果的影響

試驗物料選擇精粗比例為2∶8，原料含水率選擇12%。密度的變化趨勢與玉米秸稈粉碎長度增加基本一致，隨著粉碎長度增長，密度變大。不同粉碎長度對顆粒飼料成型率及粉化率的影響規(guī)律相反，原料粉碎長度代碼為2時，即長度為≤3 mm玉米秸稈混合料，成型率達(dá)到最高值，粉化率最低。圖4

2.4 喂料速度對顆粒飼料成型效果的影響

試驗物料選擇精粗比例為2∶8，原料含水率選擇12%，粉碎長度選擇長度為≤3 mm玉米秸稈混合料。不同的喂料速度對顆粒飼料的密度、成型率及粉化率的影響均不明顯，各個指標(biāo)均達(dá)到合格范圍。不同喂料速度對顆粒飼料密度、成型率和粉化率的影響規(guī)律基本一致。在試驗過程中隨著喂料速度增大，出現(xiàn)了環(huán)模進(jìn)料口堵塞頻率大大增加的現(xiàn)象。通常正常的工作情況下，喂料速度快時產(chǎn)量就大，反之產(chǎn)量下降。喂料速度的變化并沒有改變物料在壓膜盤?？字惺艿降臄D壓力，因此對顆粒飼料的密度、成型率及粉化率的影響并不明顯。圖5

2.5 四因素正交試驗對顆粒飼料成型效果的影響

研究表明，原料不同精粗配比、原料含水率、原料不同粉碎長度與不同喂料速度四因素對顆粒飼料的密度、成型率及粉化率均有不同程度的影響。極差的大小反應(yīng)各因素對指標(biāo)影響的大小，各因素在目前幾種水平的情況下，原料不同精粗配比對顆粒飼料密度及顆粒飼料成型率均有較顯著的影響，原料不同含水率對顆粒飼料粉化率影響顯著。表5

2.5.1 四因素對成型性單一指標(biāo)的影響

(1)影響密度的因素

由正交試驗表5中密度的極差值(R值)大小可以看出，影響顆粒飼料密度的最大因素是原料不同精粗配比，原料不同粉碎長度和不同喂料速度分別位居第二和第三位，原料不同含水率的影響最小。密度最高的2號試驗工藝條件為A1B2C2D2。

(2)影響成型率的因素

由正交試驗表5中成型率的極差值(R值)大小可以看出，原料不同精粗配比依然是影響顆粒飼料密度的最大因素，原料不同含水率和原料不同粉碎長度分別位居第二和第三位，不同喂料速度的最小。成型率最高的 5號試驗工藝條件為A2B2C3D1。

(3)影響粉化率的因素

由正交試驗表5中粉化率的極差值(R值)大小可以看出，影響顆粒飼料粉化率的最大因素是原料不同含水率，不同喂料速度和原料不同粉碎長度分別位居第二和第三位，原料不同精粗配比的影響最小。粉化率最低的 8號試驗工藝條件為A3B2C1D3。

圖4 不同粉碎長度下密度、成型率及粉化率變化

圖5 不同喂料速度下密度、成型率及粉化率變化

因素 Facts試驗號 No ABCD測試指標(biāo)yi(TestIndexes)1234密度y1Density成型率y2Pelletcontent粉化率y3pulverizationrate11111779.5592.9410.3621222791.2493.847.6531333743.1692.9711.8442123683.2593.109.6252231701.1896.029.2462312703.0295.8910.4473132614.1790.058.9583213641.7591.677.1793321653.2790.9412.38密度DensityⅠ771.317692.323708.107711.333Ⅱ695.817711.390709.253702.810Ⅲ636.397699.817686.170689.387R134.92019.06723.08321.946成型率PelletcontentⅠ93.08391.86393.33393.133Ⅱ95.00393.84392.62793.260Ⅲ90.88793.26793.01392.580R4.1161.9800.7060.680粉化率PercentageofpowderedpelletsⅠ9.9509.6439.99010.660Ⅱ9.7678.6879.8839.013Ⅲ10.16711.55310.01010.210R0.4002.8660.1271.647

2.5.2 綜合平衡

綜合平衡的一般原則是：當(dāng)各指標(biāo)的重要性不一樣時，選取水平應(yīng)保證重要的指標(biāo)；當(dāng)各指標(biāo)的重要性相仿時，選取水平則應(yīng)優(yōu)先照顧主要因素或看多數(shù)的傾向。通過綜合平衡法分析得到四因素影響主次順序為精粗料配比>原料含水率>原料的粉碎長度>喂料速度。

從各個指標(biāo)的計算分析以及極差分析來看，因素A對密度、成型率兩個指標(biāo)均有顯著影響，對粉化率影響較好，取A2為好。因素B對成型率、粉化率影響顯著，因此僅次于A，且B2出現(xiàn)居多，因此選取B2。因素C、因素D對密度、成型率兩個指標(biāo)影響差不多，因素C對粉化率影響最好，考慮到粉碎的經(jīng)濟(jì)型，粒度取大C3為宜；因素D對粉化率影響相對不好，取中間值D2為宜。試驗推出玉米秸稈配合顆粒飼料最優(yōu)生產(chǎn)條件為A2B2C3D2。因此，試驗可推出秸稈配合顆粒飼料的最好的加工條件為 A2B2C3D2。表6

表6 四因素對各指標(biāo)影響的主次順序

3 討 論

3.1 以往研究[9-15]多是針對大規(guī)模的工廠化精料顆粒生產(chǎn)，以飼料配方、粉碎粒度、調(diào)質(zhì)、環(huán)模結(jié)構(gòu)、冷卻干燥等涉及制粒設(shè)備、加工工藝方面的因素來開展顆粒制粒質(zhì)量的影響研究，試驗是在針對適度規(guī)模生產(chǎn)所研制的制粒機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，以密度、成型率及粉化率三個品質(zhì)指標(biāo)開展精、粗料制粒加工工藝參數(shù)的試驗研究。所研制的設(shè)備是服務(wù)農(nóng)牧民為主體的使用者，生產(chǎn)中顆粒冷卻降溫一般采用自然攤涼的方式，所以沒考慮冷卻干燥因素對顆粒成型的影響。

試驗中得出原料不同的精粗比例是影響秸稈顆粒成型的主要因素，這與李忠平[9]、劉沛民[10]、趙華民[11]、王毅[15]等所得出的配方是顆粒飼料成型主要因素的研究結(jié)論一致。但試驗中精粗比例大于5∶5時，秸稈顆粒成型效果下降或者不成型，這也說明雖然配方是顆粒飼料成型的主要因素，但精粗比例在草畜牛羊秸稈顆粒成型中作用不同于單胃動物的顆粒成型中精料比的作用，故顆粒壓制中的壓縮比是設(shè)計秸稈配合顆粒飼料制粒機(jī)的主要因素。

3.2 試驗過程中為了提高生產(chǎn)率，嘗試在飼料配方中加入油渣來達(dá)到潤滑制粒腔，加速原料流動的目的。由于試驗原料有限，并沒有針對油渣添加量設(shè)計完整的試驗大綱，僅憑經(jīng)驗選取了2%、25%兩個值，但試驗結(jié)果并不理想。加入2%的油渣，對于顆粒飼料生產(chǎn)率略有提升，但沒有顯著效果；加入25%的油渣，顆粒飼料基本不成型，分析原因是由于粉碎后的原料在制粒倉中沒有停留足夠壓粒的時間就因為油渣的潤滑作用流出壓力倉。在今后的試驗中就油渣添加量繼續(xù)試驗來確定合適的油渣添加量，既達(dá)到提高生產(chǎn)率的目的，同時不影響顆粒飼料成型效果。

4 結(jié) 論

4.1 在原料精粗比例小于5∶5時，成型率大幅度升高，粉化率大幅度降低。大于5∶5后成型指標(biāo)均不理想，甚至出現(xiàn)不成型情況，原料從顆粒機(jī)中以粉碎后的狀態(tài)直接流出。原料精粗比例為2∶8的顆粒飼料密度、成型率均最高，粉化率最小。

4.2 顆粒成型效果最好的原料含水率在10%～14%，以12%的原料含水率最優(yōu)。

4.3 原料粉碎長度為≤3 mm的玉米秸稈混合料，成型率達(dá)到最高值，粉化率最低。

4.4 不同的喂料速度對顆粒飼料的密度、成型率及粉化率的影響均不明顯。只是在試驗過程中隨著喂料速度增大，出現(xiàn)了環(huán)模進(jìn)料口堵塞頻率大大增加的現(xiàn)象。

4.5 通過正交試驗和極差分析，原料不同精粗配比對于顆粒飼料的密度、成型率均有顯著影響，原料不同含水率對顆粒飼料粉化率影響顯著。

4.6 通過綜合平衡法分析得到四因素影響主次順序為精粗料配比>原料含水率>原料的粉碎長度>喂料速度，較優(yōu)生產(chǎn)條件為A2B2C3D2。

References)

[1] 楊建中，吳紅巖，謝立榮.新疆農(nóng)作物秸稈資源利用概況及畜牧業(yè)加工利用初步研究[J]. 新疆畜牧業(yè)，2016,(12)：16-18.

YANG Jian-zhong, WU Hong-yan, XIE Li-rong. (2016). General situation of crop straw resources utilization in Xinjiang and preliminary study on processing and utilization of animal husbandry[J].Xinjianganimalhusbandry，(12)：16-18. (in Chinese)

[2] 蔣林樹，王曉霞，方洛云，等.玉米秸稈顆粒替代羊草飼喂育成牛效果的研究[J]. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報， 2004,19(1)：40-41，60.

JIANG Lin-shu, WANG Xiao-xia, FANG Luo-yun, et al. (2004). The effect of using compound chemistry deposing corn straw mixture pellet feed in replace of the Chinese aneurole-pidium on daily gain and ingestion in cow[J].JournalofBeijingAgriculturalCollege，19(1)：40-41,60. (in Chinese)

[3] 莫放，賴景濤，張曉明，等. 玉米秸稈精粗顆粒飼料加工與應(yīng)用[J]. 糧食與飼料工業(yè)，2006,(3)：28-29.

MO Fang, LAI Jin-tao, ZHANG Xiao-ming, et al. (2006). On processing and application of complete pellets produced from corn stalk[J].Cereal&FeedIndustry，(3)：28-29. (in Chinese)

[4] 王洪才. 日糧制粒對綿羊利用玉米秸稈的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009,37(11)：5 003-5 004.

WANG Hong-cai. (2009). Effects of diet pelleting on corn stalk usage by sheep[J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences， 37(11)：5,003-5,004. (in Chinese)

[5] 袁雪，祁力鈞，王虎，等. 溫室搖擺式變量彌霧機(jī)噴霧參數(shù)響應(yīng)面法優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2012，43(4)：45-50.

YUAN Xue, QI Li-jun, WANG Hu, et al. (2012). Spraying parameters optimization of swing, automatic variables and greenhouse mist sprayer with response surface method [J].TransactionsoftheChineseSocietyforAgriculturalMachinery, 43(4):45-50. (in Chinese).

[6] 趙選民.試驗設(shè)計方法[M].北京：科學(xué)出版社，2006：64-89.

ZHAO Xuan-ming. (2006).DesignoftheExperimentMethod[M]. Beijing：Science Press: 64-89. (in Chinese)

[7] 曹致中.草產(chǎn)品學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：6-29.

CAO Zhi-zhong. (2004).GrassProductScience[M]. Beijing：China Agriculture Press：6-29. (in Chinese)

[8] 顆粒飼料壓制機(jī)，JB/T 5161-2013，中華人民共和國工業(yè)和信息化部.

Pellet mill. JB/T 5161-2013. Ministry of industry and information technology of the People's Republic of China.

[9] 李忠平.粉碎粒度對飼料加工生產(chǎn)性能的影響[J]. 飼料工業(yè)，2001,22(4)：5-7.

LI Zhong-ping.. (2001).Effect of particle size on the performance of feed processing[J].FeedIndustry， 22(4)：5-7. (in Chinese)

[10] 劉沛民.提高飼料制粒質(zhì)量綜述[J].江西飼料,2003,(3):23-26.

LIU Pei-ming. (2003). Summarize on improve the quality of feed granulating[J].JiangxiFeed, (3):23-26. (in Chinese)

[11]趙華明，楊昌高.飼料制粒新技術(shù)的應(yīng)用[J].飼料工業(yè)，1999，20(10)：14.

ZHAO Hua-ming, YANG Chang-gao. (1999). New technology of the application of pellet[J].FeedIndustry， 20(10)：14. (in Chinese)

[12]黃曉鵬，萬芳新，黃建龍，等.基于擠壓模擬試驗的苜蓿草顆粒成型工藝參數(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2011，27(11)：354-358.

HUANG Xiao-peng, WAN Fang-xin, HUANG Jian-long, et al. (2011). Parameter optimization of granulated alfalfa pelleting process based on extrusion simulation experiment[J].TransactionsoftheCSAE, 27(11)：354-358. (in Chinese)

[13] Jens K. Holm,,+, Ulrik B. Henriksen,+, Kim Wand,+, Johan E. Hustad,+ and, & Dorthe Posselt§. (2007). Experimental verification of novel pellet model using a single pelleter unit.EnergyFuels, 21(4): 2,446-2,449.

[14] Rolfe, L. A., Huff, H. E., Hsieh, F. (2001). Effects of particle size and processing variables on the properties of an extruded catfish feed.JournalofAquaticFoodProductTechnology, 10(3): 21-33.

[15]王毅，王婕姝，胡江，等.基于均勻設(shè)計-偏最小二乘回歸建模的秸稈型顆粒飼料部分加工參數(shù)研究[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013,4(11)：1 878-1 882.

WANG Yi，WANG Jie-shu，HU Jiang，et al. (2013). Partial processing parameters of straw pellet feed based on uniform design and partial-least square regression modeling [J].JournalofSouthernAgriculture, 44(11)：1,878-1,882. (in Chinese)

Experimental Study on Processing Parameters of Granulation of Stalk Combined Pellet Feed

ZHANG Jie, LI Hao, KONG Li-zhuo, Paherding, SU Jian, MA Juan, FENG Bin

(Research Institute of Agricultural Mechanization, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China)

【Objective】 In order to provide study data for straw formula granulated feed production and processing in Xinjiang, this project aims to conduct experiments to determine the granulating process parameters of compound maize straw particles.【Method】By single factor and orthogonal experiments to analyze the influences such as the ratio of fine and coarse materials, water content of raw materials, raw material crushing length and feeding speed of various factors during the granulation process on indexes: the density of particles with straw feed after forming, powdering rate and molding rate to determine the optimum parameters of main processing technology of straw blended pellet feed.【Result】⑴ When the proportion of raw material and coarse material was less than 5∶5, the molding rate increased greatly, and the pulverization rate decreased greatly. When the proportion of raw material and coarse material was greater than 5∶5, shape index was not ideal and even appeared to be out of shape. The raw material flows directly from the granulator to the crushed state. When we took the pure thick ratio of materials 2∶8, the density of pellet feed and forming rate were maximum, and percentage of powdered pellets was minimum. ⑵ When raw material moisture content was 12%, the density of pellet feed and forming rate were maximum, percentage of powdered pellets was minimum. ⑶ When the raw material grinding length was 2 (The length was less than 3mm of maize straw mixture), the forming rate was at the peak and the pulverization rate was lowest.【Conclusion】⑴When raw material moisture content range between 10% - 14%, particle shaping effect is better, with 12% of the raw material moisture content is optimal. ⑵ The effects of different feeding speed on the density of pellet feed, forming rate and pulverization rate are not obvious. ⑶ Through the orthogonal experiment and range analysis, we concluded that forage-concentrate ratio to the density of pellet feed and molding rate all have a significant impact, different moisture contents of grain feed raw material pulverization rate effect is remarkable, raw materials for different moisture contents made obviously effect on pulverization rate. ⑷ Through the analysis of the comprehensive balance method, we have get primary and secondary order of four factors: forage-concentrate ratio>moisture>size>velocity. And the optimal production condition is A2B2C3D2.

straw；formula feed；granulated feed；processing; process parameters；experiment

FENG Bin(1968-), male, native place: ShanXi, Professor, master, research field: Animal husbandry equipment research.(E-mail)xjwsfb@sina.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.07.018

2017-04-25

自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費資助項目“肉羊秸稈配合顆粒飼料加工技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)”(KYGY2016127)；新疆農(nóng)科院青年基金項目“肉羊飼草顆粒成型機(jī)理的研究”(xjnkq-2015010)；“草顆粒制粒機(jī)壓模與壓輥磨損機(jī)理研究”(xjnkq-2017009)

張杰(1984-)，女，山東泰安人，副研究員，碩士，研究方向為畜牧工程裝備，(E-mail)369441769@qq.com

馮斌(1968-)，男，陜西人，研究員，研究方向為畜牧裝備，(E-mail)xjwsfb@sina.com

S816

A

1001-4330(2017)07-1313-10

Supported by: the Fund for Basic Research Programs in Nonprofit Scientific Research Institutes of Xinjiang "Experimental Study of the Processing Technology and Key Equipment of Compound Maize Straw Particles for Mutton Sheep(KYGY2016127), Science and Technology Fund Project of Xinjiang Academy Foundation for Distinguished Young Scholars "Research on the Forming Mechanism of Mutton Sheep Forage Particles"(xjnkq-2015010)and "Research on the Wear Mechanism of Press and Roller of Grass Pellet Granulator" (xjnkq-2017009)