■孔丹丹 陳 嘯 楊 潔 岳 巖 呂 芳 方 鵬 王紅英
(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京 100083)
豆粕是大豆提取豆油后的副產(chǎn)品,粗蛋白質(zhì)含量高達(dá)43%~48%[1],各種必需氨基酸含量豐富且比較平衡,是最佳的植物性蛋白質(zhì)飼料原料[2-4]。與棉籽粕、菜籽粕和花生粕相比,豆粕蛋白質(zhì)含量高、適口性好、消化率高;與魚(yú)粉、肉骨粉、血漿蛋白粉等動(dòng)物源性蛋白質(zhì)相比,豆粕又具有供應(yīng)充足、不易氧化腐敗、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)[5]。但豆粕中含有尿酶、胰蛋白酶抑制因子、大豆凝血素、抗原蛋白、植酸等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,它們會(huì)降低豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用率,使動(dòng)物發(fā)生腹瀉、胰腺腫大,生長(zhǎng)受阻等現(xiàn)象[1,5-6]。膨化作為一種高溫短時(shí)的加工方法,能有效破壞豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,提高粗蛋白質(zhì)養(yǎng)分消化率,顯著降低粗纖維的含量,提升風(fēng)味及口感[7-9]。孫培鑫等[10]的研究顯示,與普通豆粕相比,去皮膨化豆粕明顯降低了對(duì)早期斷奶仔豬腸道的損傷和免疫反應(yīng)。Giallongo等[11]研究發(fā)現(xiàn)用膨化豆粕代替普通溶劑提取豆粕,對(duì)奶牛的采食量和產(chǎn)奶量均有積極的影響。
我國(guó)豆粕的生產(chǎn)量居世界第二,消費(fèi)量居世界第一。2013年,我國(guó)豆粕的消費(fèi)量為5 163萬(wàn)噸,2015年更是增長(zhǎng)到約5 580萬(wàn)噸左右。由于不同生產(chǎn)廠家所采用的大豆原料質(zhì)量、豆油生產(chǎn)工藝、濕粕蒸脫工藝等存在差異,豆粕的質(zhì)量也不盡相同[3]。Crieshop等[12]測(cè)定了來(lái)自巴西、中國(guó)和美國(guó)不同地區(qū)共18個(gè)大豆樣品的干物質(zhì)、灰分、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維以及各種必需氨基酸的含量,發(fā)現(xiàn)大豆的生長(zhǎng)地區(qū)對(duì)上述化學(xué)組分有很大的影響。代紅霞等[13]對(duì)來(lái)自美國(guó)、印度、中國(guó)、阿根廷、巴西五個(gè)豆粕生產(chǎn)大國(guó)的111個(gè)豆粕樣品的粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、脲酶活性、蛋白溶解度等指標(biāo)進(jìn)行了綜合對(duì)比,發(fā)現(xiàn)美國(guó)生產(chǎn)的大豆粕總體質(zhì)量最好。而Thakur等[14]對(duì)比了美國(guó)豆粕與阿根廷、巴西等其他國(guó)家豆粕常規(guī)成分的差異,發(fā)現(xiàn)美國(guó)豆粕具有較高的消化率、較低的纖維含量和較好的蛋白質(zhì)量。Coca-Sinova等[15]的研究顯示,不同地區(qū)(南美、西班牙和美國(guó))的豆粕粗蛋白質(zhì)含量、各種氨基酸水平都存在一定程度的差異,會(huì)導(dǎo)致豆粕的總能、干物質(zhì)和氨基酸等在肉雞中的表觀回腸消化率存在差異。Karr-Lilienthal等[16]的研究顯示,不同地區(qū)的豆粕會(huì)對(duì)豬的回腸氨基酸消化率產(chǎn)生影響。可見(jiàn),目前針對(duì)豆粕品質(zhì)的研究主要集中于分析不同產(chǎn)地豆粕常規(guī)成分的差異以及其對(duì)動(dòng)物消化吸收的影響,而對(duì)不同品種豆粕加工特性差異的研究缺乏。
長(zhǎng)期以來(lái),有關(guān)飼料原料的研究更偏重于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼養(yǎng)試驗(yàn),而忽略了原料的加工特性對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。飼料原料的物理性質(zhì)對(duì)飼料生產(chǎn)工藝、設(shè)備的設(shè)計(jì)與日常操作有著很大的影響,其主要包括容重、粉碎特性、摩擦系數(shù)、休止角和熱特性等[17]。其中,原料的容重影響制粒效率[18],原料的粉碎特性影響飼料加工中粉碎和調(diào)質(zhì)制粒工段,摩擦特性影響物料在飼料加工設(shè)備中的流動(dòng)情況及設(shè)備磨損情況,熱特性(比熱、導(dǎo)熱率和導(dǎo)溫系數(shù)[19])影響飼料調(diào)質(zhì)、膨化、冷卻和儲(chǔ)藏等過(guò)程。故對(duì)豆粕物理性質(zhì)的研究可以指導(dǎo)飼料加工過(guò)程中粉碎、調(diào)質(zhì)制粒、冷卻、存儲(chǔ)等多個(gè)工段工藝參數(shù)的優(yōu)化。
本文以44個(gè)來(lái)自不同廠家、不同品種的普通浸提豆粕和膨化豆粕為研究對(duì)象,測(cè)定了其常規(guī)成分、容重、以及粉碎過(guò)兩種篩孔(1.5 mm和2.0 mm)粉料的粉碎粒度、休止角、滑動(dòng)摩擦系數(shù)和導(dǎo)熱率,并對(duì)上述加工特性進(jìn)行了差異性分析,旨在建立豆粕飼料加工特性的數(shù)據(jù)庫(kù),以期為飼料加工技術(shù)的研究和發(fā)展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論支撐。
本研究于2014~2015年期間,在全國(guó)各地22個(gè)主要的飼料生產(chǎn)企業(yè)(如文登六和、通威飼料、中糧飼料、駱駝飼料、谷實(shí)農(nóng)牧集團(tuán)、湖南帝億、湖南九鼎科技、傲農(nóng)生物科技、大北農(nóng)科技集團(tuán)、天津正大農(nóng)牧等)以及4個(gè)相關(guān)飼料監(jiān)察所、畜產(chǎn)品質(zhì)檢中心采集了44個(gè)不同品種的豆粕樣品,其生產(chǎn)企業(yè)遍布全國(guó)12個(gè)省或直轄市(見(jiàn)表1)。采集到的樣品分別用配有1.5 mm和2.0 mm篩片孔徑的試驗(yàn)用萬(wàn)能粉碎機(jī)(江陰宏達(dá)15B)粉碎,得到兩種不同粉碎粒度的粉料(以下簡(jiǎn)稱1.5 mm粉料和2.0 mm粉料),用密封袋包裝,冷藏于4℃的冰箱備用。試驗(yàn)前,將樣品從冰箱中取出,置于室溫下2 h以上,待樣品溫度與室溫保持一致,方可進(jìn)行測(cè)定。
表1 豆粕品種的產(chǎn)地來(lái)源及分類
依據(jù)豆粕粗蛋白質(zhì)含量和加工工藝的不同,可將豆粕樣品分為六大類:43豆粕(浸提,粗蛋白質(zhì)含量≥43%)、45豆粕(浸提,粗蛋白質(zhì)含量≥45%)、46豆粕(浸提,粗蛋白質(zhì)含量≥46%),43膨化豆粕(膨化、浸提,粗蛋白質(zhì)含量≥43%)、45膨化豆粕(膨化、浸提,粗蛋白質(zhì)含量≥45%)、46膨化豆粕(膨化、浸提,粗蛋白質(zhì)含量≥46%)。
1.2.1 容重的測(cè)定
試驗(yàn)儀器:GHCS-1000型谷物容重器,鄭州中谷科技有限公司。
試驗(yàn)方法:參照GB 1353-2009[20]進(jìn)行測(cè)定。
1.2.2 常規(guī)成分的測(cè)定
試驗(yàn)儀器:近紅外分析儀。
試驗(yàn)方法:豆粕的常規(guī)成分包括水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗纖維的測(cè)定采用近紅外分析法,在農(nóng)標(biāo)普瑞納(廊坊)飼料有限公司的中心化驗(yàn)室完成測(cè)定,其近紅外分析定標(biāo)模型的驗(yàn)證和網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)滿足GB/T 24895-2010[21]的要求。
樣品取樣與分樣按照GB 5491-1985[22]的規(guī)定進(jìn)行。儀器經(jīng)預(yù)熱及自檢測(cè)試后,取適量的豆粕樣品置于樣品杯內(nèi)(體積約為樣品杯的2/3),用已建立的近紅外分析定標(biāo)模型進(jìn)行測(cè)定,記錄測(cè)定數(shù)據(jù),每個(gè)樣品測(cè)定兩次。第一次測(cè)定后的樣品應(yīng)與原待測(cè)樣品混勻后,再次取樣進(jìn)行第二次測(cè)定。
1.2.3 水分的測(cè)定
試驗(yàn)儀器:電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏DHG-9240A);電子天平(0.1 mg)(梅特勒-托利多AL204)。
試驗(yàn)方法:參照GB/T 6435-2014[23]進(jìn)行測(cè)定。
1.2.4 粉碎粒度的測(cè)定
試驗(yàn)儀器:十四層不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)篩(英國(guó)endecotts ISO3310)、標(biāo)準(zhǔn)振篩機(jī):(英國(guó) endecotts OCTAGON200)。
試驗(yàn)方法:豆粕的粉碎粒度用幾何平均直徑(Geometric mean diameter,GMD)表示,參照十四層篩法進(jìn)行測(cè)定(ANSI/ASAE S319.4-2008[24])。
1.2.5 休止角的測(cè)定
休止角是指散粒物料從一定高度連續(xù)自然地下落到平面上時(shí),所堆積成的圓錐體母線與底平面的夾角,它反映了物料的內(nèi)摩擦特性和散落性能[25]。物料的休止角越小,表明內(nèi)摩擦力越小,流動(dòng)性越好。它與物料表面特性、含水率、體積質(zhì)量、形狀、粒度等因素有關(guān)[17,25]。
試驗(yàn)儀器:休止角測(cè)定裝置,如圖1所示[26]。
圖1 休止角測(cè)定裝置[26]
試驗(yàn)方法:本試驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11986—89[27]中規(guī)定的注入法原理,采用自主研發(fā)的休止角測(cè)定裝置進(jìn)行測(cè)量。將一定體積的豆粕粉樣品由漏斗緩慢添加至狹長(zhǎng)的長(zhǎng)方形容器內(nèi)形成截面近似三角形的堆積體,待堆積體形狀穩(wěn)定后停止添加,然后在截面的輪廓線上找到斜率最大的點(diǎn),以該點(diǎn)為切點(diǎn)做直線與輪廓線相切,此切線與水平線的夾角即為物料的休止角[26]。
1.2.6 滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)定
滑動(dòng)摩擦角表示散粒物料與接觸固體相對(duì)滑動(dòng)時(shí),物料與接觸面間的摩擦特性[農(nóng)業(yè)物料學(xué)]。它與物料含水率、顆粒外殼特性、接觸材料表面特性、粒徑等有關(guān)。
試驗(yàn)儀器:基于斜面儀法自主研制的測(cè)定摩擦角的斜面儀裝置[28]。
試驗(yàn)方法:將豆粕粉均勻平鋪在斜面儀的被測(cè)板件(鍍鋅板)上,形成薄薄的一層,緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿,逐漸增加板件的傾斜度,直至豆粕粉開(kāi)始從板件下滑,停止轉(zhuǎn)動(dòng),記錄板件的傾斜角度,即為物料的滑動(dòng)摩擦角φ,其正切值即為滑動(dòng)摩擦系數(shù)。
圖2 斜面儀裝置[28]
1.2.7 導(dǎo)熱率的測(cè)定
導(dǎo)熱率反映了物料傳導(dǎo)熱量的能力,是最基本和最重要的熱物理參數(shù)之一,廣泛應(yīng)用于熱傳遞計(jì)算。飼料調(diào)質(zhì)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及調(diào)質(zhì)溫度、調(diào)質(zhì)時(shí)間、蒸汽流量等工藝參數(shù)的有效控制需要飼料原料熱物理特性的相關(guān)知識(shí)。
試驗(yàn)儀器:KD2 Pro熱特性分析儀(美國(guó)Decagon公司)。
試驗(yàn)方法:將豆粕粉樣品置于容量為500 ml的燒杯內(nèi),裝滿后輕輕壓實(shí)。將長(zhǎng)60 mm、直徑1.27 mm的KS-1探針垂直插入樣品中,加熱絲提供一定的熱量,熱電偶不斷測(cè)量溫度的變化。約90 s后(一個(gè)測(cè)量周期包括30 s平衡、30 s加熱和30 s冷卻時(shí)間),即可讀取儀器顯示屏上的導(dǎo)熱率值。每個(gè)樣品至少進(jìn)行3次試驗(yàn),取3次試驗(yàn)平均值作為最終結(jié)果。
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2007進(jìn)行整理分析,并使用SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
44個(gè)不同品種的豆粕樣品的容重分析結(jié)果見(jiàn)表2。整體來(lái)看,豆粕樣品的容重在482.00~708.50 g/l范圍內(nèi)變化,變異系數(shù)為8.49%,表現(xiàn)為中等變異。45豆粕即使品種數(shù)量較43豆粕和46豆粕少,但仍然表現(xiàn)出較高的變異數(shù)(14.11%),為強(qiáng)變異,說(shuō)明不同的生產(chǎn)廠家產(chǎn)出的45豆粕容重差異較大。飼料原料的容重影響制粒效率。重質(zhì)原料的制粒效果相對(duì)輕質(zhì)原料好,其生產(chǎn)電耗較低,顆粒硬度較高,含粉率較低[29]。故為提高生產(chǎn)效率,應(yīng)盡量選用容重大的豆粕品種。
表2 不同種類豆粕的容重分析
表3、表4為不同種類的豆粕的常規(guī)成分含量分析。44個(gè)豆粕樣品的水分含量的平均值為12.41%,變異系數(shù)為8.79%,表現(xiàn)為中等變異。僅從水分含量看,44個(gè)豆粕樣品中,有7個(gè)達(dá)到一級(jí)要求(水分≤12%),31個(gè)達(dá)到二級(jí)要求(水分≤13%)。
6類豆粕的平均粗蛋白質(zhì)含量分別為44.05%、45.65%、47.17%、44.15%、45.52%和47.17%,變異系數(shù)均小于5%,表現(xiàn)為弱變異。其中,23個(gè)43(膨化)豆粕樣品中,僅有2個(gè)粗蛋白質(zhì)含量(42.91%和42.98%)稍低于43%,其余均達(dá)到質(zhì)檢要求;7個(gè)45(膨化)豆粕樣品中,有1個(gè)粗蛋白質(zhì)含量(44.94%)稍低于45%;14個(gè)46(膨化)豆粕樣品中,僅1個(gè)粗蛋白質(zhì)含量(45.93%)稍低于46%。由此可以看出,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的豆粕產(chǎn)品在粗蛋白質(zhì)含量方面幾乎都能達(dá)到質(zhì)量要求。Wood[29]的研究結(jié)果顯示,蛋白質(zhì)在制粒加工過(guò)程中會(huì)部分變性,進(jìn)而提高顆粒飼料的耐久度和硬度。
44個(gè)豆粕樣品的粗脂肪、粗灰分、ADF、NDF、粗纖維含量的變化范圍分別為0.41%~3.88%、5.38%~6.74%、4.23%~8.75%、6.71%~13.60%、3.67%~7.82%;除粗灰分含量外,其余變異系數(shù)均超過(guò)15%,表現(xiàn)出很強(qiáng)的變異,尤其以粗脂肪含量(C.V.,55.39%)表現(xiàn)最為明顯,粗纖維含量(C.V.,20.60%)表現(xiàn)次之。綜上可知,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的豆粕產(chǎn)品在粗脂肪、ADF、NDF和粗纖維含量方面表現(xiàn)出較大的差異。這可能是由于
各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)所使用大豆原料的差異以及豆油生產(chǎn)工藝、設(shè)備、豆粕冷卻干燥方式等不同導(dǎo)致的。僅從粗灰分含量看,僅有一個(gè)豆粕品種(7.57%干基)未達(dá)到二級(jí)大豆粕的要求(粗灰分干基含量≤7.0%[31])。從粗纖維含量看,44個(gè)豆粕樣品中有13個(gè)未達(dá)到二級(jí)帶皮大豆粕的質(zhì)量要求(粗纖維干基含量≤7.0%[31])。脂肪是制粒的良好潤(rùn)滑劑,可以減少環(huán)模磨損,利于物料通過(guò)模孔,進(jìn)而減少能耗,改善顆粒質(zhì)量[32]。而纖維對(duì)制粒是不利的,它降低產(chǎn)量,加速??啄p[17]。膨化豆粕的粗纖維含量較同一蛋白質(zhì)水平的普通豆粕低,故制粒質(zhì)量應(yīng)較好。
表3 不同種類豆粕的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分含量分析
表4 不同種類豆粕的ADF、NDF、粗纖維含量分析
中國(guó)飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表(2014年第25版)[33]顯示:(去皮)豆粕的含水率為11%,粗蛋白質(zhì)含量為44.2%~47.2%,粗脂肪1.5%~1.9%,粗灰分4.9%~6.1%,粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量分別為3.3%~5.9%,8.8%~13.6%,5.3%~9.6%。與上述范圍相比,本文中豆粕含水率的均值偏高,粗脂肪含量均值偏低,其余常規(guī)成分的均值均在上述范圍內(nèi)。
粉碎過(guò)1.5 mm篩片的粉料平均容重為618.94 g/l,變異系數(shù)僅為5.04%(見(jiàn)表5)。與同類粗蛋白水平的普通豆粕相比,膨化豆粕的容重相對(duì)較低,這是由于原料經(jīng)膨化后,組織結(jié)構(gòu)變得多孔蓬松,體積膨脹,導(dǎo)致堆積密度降低。粉碎后的44個(gè)豆粕樣品含水率在7.35%~13.06%范圍內(nèi)變化,平均含水率為11.33%,相比于粉碎前(12.41%)降低了1.08個(gè)百分點(diǎn)。6類豆粕中,以46豆粕的含水率變異系數(shù)最高(15.94%),表現(xiàn)為強(qiáng)變異。
表5 粉碎過(guò)1.5 mm篩片的豆粕粉容重、水分、粉碎粒度分析
粉碎過(guò)1.5 mm篩片的豆粕粉粉碎粒度最大值為437.77μm,最小值為224.97μm,粉碎粒度為350.00μm,變異系數(shù)為11.86%,表現(xiàn)為強(qiáng)變異。由此說(shuō)明,不同生產(chǎn)廠家、不同加工工藝的豆粕粉碎過(guò)同一篩片孔徑的粉碎粒度差異很大。原料的粉碎粒度直接決定了顆粒表面積的大小,進(jìn)而影響顆粒與蒸汽的水熱傳遞效果。中細(xì)粒具有較好的制粒性,耗能低,對(duì)模輥磨損小[18]。
粉碎過(guò)1.5 mm篩片的豆粕粉的休止角、滑動(dòng)摩擦系數(shù)和導(dǎo)熱率的分析結(jié)果見(jiàn)表6。44個(gè)豆粕粉樣品的休止角和滑動(dòng)摩擦系數(shù)分別在32.50~49.50°、0.66~1.07范圍內(nèi)變化,均表現(xiàn)出很強(qiáng)的變異程度(C.V.,11.66%和14.17%),說(shuō)明不同品種的豆粕粉碎后得到的粉料在流動(dòng)性方面差異很大。休止角反映物料間內(nèi)在的摩擦性質(zhì),滑動(dòng)摩擦系數(shù)反映物料與接觸固體表面間的摩擦性質(zhì)。休止角越大,物料的散落性能越差;滑動(dòng)摩擦系數(shù)越大,物料的流動(dòng)性越差。這些都容易導(dǎo)致飼料廠料倉(cāng)的結(jié)拱。同時(shí),滑動(dòng)摩擦系數(shù)也是衡量飼料原料與加工設(shè)備(尤其是制粒機(jī)環(huán)模與壓輥)間摩擦程度的參數(shù)。隨著物料滑動(dòng)摩擦系數(shù)的上升,環(huán)模、壓輥的使用壽命有逐漸下降的趨勢(shì)。此外,物料的摩擦系數(shù)還對(duì)制粒的能耗影響很大[34]。
表6 粉碎過(guò)1.5 mm篩片的豆粕粉休止角、滑動(dòng)摩擦系數(shù)、導(dǎo)熱率分析
粉碎過(guò)1.5 mm篩片的44個(gè)豆粕粉樣品導(dǎo)熱率在0.072~0.092 w/(m·k)范圍內(nèi)變化,平均值為0.083 w/(m·k),變異程度中等。除45膨化豆粕(僅有一個(gè)樣品,不具有代表性)外,其余五類豆粕粉導(dǎo)熱率的均值都較為接近。農(nóng)業(yè)物料的導(dǎo)熱率隨化學(xué)成分、物質(zhì)狀態(tài)、子粒尺寸、容積密度和溫度而變化[24],它影響飼料原料在調(diào)質(zhì)過(guò)程中導(dǎo)熱的快慢,進(jìn)而影響調(diào)質(zhì)時(shí)間等工藝參數(shù)的設(shè)定。
44個(gè)2.0 mm粉料的容重在556.00~687.80 g/l范圍內(nèi)變化,變異系數(shù)僅為4.53%(見(jiàn)表7),表現(xiàn)為弱變異。與過(guò)1.5 mm篩片的粉料相類似,膨化豆粕的容重也較同類粗蛋白水平的普通豆粕低。2.0 mm粉料樣品的平均含水率為11.26%,與1.5 mm粉料相接近(11.33%),但相比于粉碎前(12.41%)降低了1.15個(gè)百分點(diǎn)。6類豆粕中,以46豆粕的含水率變異系數(shù)最高(16.34%),表現(xiàn)為強(qiáng)變異,這與上述1.5 mm粉料的結(jié)論相同。
表7 粉碎過(guò)2.0 mm篩片孔徑的豆粕粉容重、水分、粉碎粒度分析
粉碎過(guò)2.0 mm篩片的豆粕粉碎粒度最大值為 483.01μm,最小值為260.35μm,粉碎粒度為386.78μm,變異系數(shù)為11.98%,表現(xiàn)為強(qiáng)變異。就同一品種而言,過(guò)2.0 mm篩片的豆粕粉碎粒度明顯高于過(guò)1.5 mm的,而就同一篩片孔徑而言,不同品種的豆粕粉碎粒度存在不同程度的差異。
表8為2.0 mm粉料的休止角、滑動(dòng)摩擦系數(shù)和導(dǎo)熱率的分析結(jié)果。44個(gè)豆粕粉樣品的休止角和滑動(dòng)摩擦系數(shù)分別在 33.00~48.50°、0.58~1.05 范圍內(nèi)變化,均表現(xiàn)出很強(qiáng)的變異程度(C.V.,11.21%和19.09%)。這與上述1.5 mm粉料的結(jié)論相類似。
44個(gè)2.0 mm粉料樣品導(dǎo)熱率在0.073~0.090 w/(m·k)范圍內(nèi)變化,平均值為0.080 w/(m·k),變異程度中等。六類豆粕粉導(dǎo)熱率的均值都較為接近,除45、46膨化豆粕樣品少不具代表性外,其余四類豆粕均表現(xiàn)為中等變異。
表8 粉碎過(guò)2.0 mm篩片孔徑的豆粕粉休止角、滑動(dòng)摩擦系數(shù)、導(dǎo)熱率分析
綜合表5~表8的數(shù)據(jù),采用SPSS 20.0軟件中的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)方法對(duì)1.5 mm粉料和2.0 mm粉料的各個(gè)物理特性參數(shù)進(jìn)行差異顯著性分析,結(jié)果顯示:1.5 mm粉料的粉碎粒度顯著低于2.0 mm粉料(P=0.000 18<0.05),前者的導(dǎo)熱率顯著高于后者(P=0.030 65<0.05),其余容重(P=0.560 39>0.05)、水分含量(P=0.747 78>0.05)、休止角(P=0.819 84>0.05)和滑動(dòng)摩擦系數(shù)(P=0.101 69>0.05)4項(xiàng)指標(biāo)的差異不顯著??梢?jiàn)粉碎篩片孔徑的不同會(huì)對(duì)粉碎粒度產(chǎn)生顯著性影響,且篩片孔徑越大,得到的粉料粉碎粒度越高;而粉料粉碎粒度的差異又會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)熱率的顯著變化,且粉碎粒度越大,導(dǎo)熱率越低;但粉碎粒度對(duì)粉料的容重、休止角和滑動(dòng)摩擦系數(shù)的影響不顯著(P>0.05)。
①不同生產(chǎn)廠家、不同種類的豆粕樣品容重、常規(guī)成分、物理特性均存在不同程度的差異。
②豆粕樣品的常規(guī)成分顯示:國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的豆粕產(chǎn)品在粗蛋白質(zhì)含量方面幾乎都能達(dá)到質(zhì)量要求。除粗蛋白質(zhì)和粗灰分表現(xiàn)為弱變異,水分表現(xiàn)為中等變異外,粗脂肪、ADF、NDF和粗纖維的變異系數(shù)均超過(guò)15%,表現(xiàn)為強(qiáng)變異,尤其以粗脂肪含量(C.V.,55.39%)表現(xiàn)最為明顯,粗纖維含量(C.V.,20.60%)表現(xiàn)次之??梢?jiàn),國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的豆粕產(chǎn)品在粗脂肪、ADF、NDF和粗纖維含量方面差異很大。這可能是由于各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)所使用大豆原料的差異以及豆油生產(chǎn)工藝、設(shè)備、豆粕冷卻干燥方式等不同導(dǎo)致的。
③通過(guò)分析粉碎過(guò)1.5 mm和2.0 mm篩片的豆粕粉樣品的物理特性可以發(fā)現(xiàn):兩種篩片孔徑下,豆粕粉樣品的物理特性都具有相似的變異程度,粉碎粒度、休止角和滑動(dòng)摩擦系數(shù)均表現(xiàn)為強(qiáng)變異,容重和導(dǎo)熱率接近于弱變異;說(shuō)明不同品種的豆粕粉碎過(guò)同一篩片孔徑的粉碎粒度、休止角和滑動(dòng)摩擦系數(shù)差異很大;此外,粉碎后的豆粕粉樣品的含水率均相對(duì)于粉碎前降低了約1.1個(gè)百分點(diǎn)。
④對(duì)1.5 mm粉料和2.0 mm粉料的各個(gè)物理特性參數(shù)進(jìn)行差異顯著性分析,結(jié)果顯示:1.5 mm粉料的粉碎粒度顯著低于2.0 mm粉料(P<0.05),前者的導(dǎo)熱率顯著高于后者(P<0.05),而容重、水分含量、休止角和滑動(dòng)摩擦系數(shù)四項(xiàng)指標(biāo)的差異不顯著(P>0.05)??梢?jiàn),對(duì)同一種豆粕而言,粉碎篩片孔徑的不同會(huì)對(duì)粉碎粒度產(chǎn)生顯著性影響;而粉料粉碎粒度的差異又會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)熱率的顯著變化,且粉碎粒度越大,導(dǎo)熱率越低;但粉碎粒度對(duì)粉料的容重、休止角和滑動(dòng)摩擦系數(shù)的影響不顯著(P>0.05)。
本文對(duì)44個(gè)不同生產(chǎn)廠家、不同種類的豆粕樣品的常規(guī)成分、物理特性進(jìn)行了測(cè)定和分析,對(duì)比了豆粕的品種和粉碎粒度的差異對(duì)各指標(biāo)的影響。本文中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果可以對(duì)飼料廠相關(guān)豆粕品種的采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)及粉碎、調(diào)質(zhì)制粒、冷卻等加工過(guò)程中工藝參數(shù)的優(yōu)化提供理論依據(jù)。