顏澤清 婁紅軍 宋珍華
警犬專用抗高原反應(yīng)處方犬糧,既要滿足營(yíng)養(yǎng)全面、均衡的要求,又要滿足抗高原反應(yīng)的保健要求。選用的原料有進(jìn)口雞肉粉、肉骨粉、魚粉、凍鮮牛肉、優(yōu)質(zhì)玉米、面粉、豆粉、動(dòng)物油脂、植物油脂、維生素添加劑、微量元素添加劑、多種保健成份、抗高原反應(yīng)中草成份等。
要保證本處方犬糧達(dá)到研制要求,必須在生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制。亦即在配方、原料選擇、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品檢驗(yàn)等各方面把好安全質(zhì)量關(guān)。
配方設(shè)計(jì)軟件為《犬飼料配方優(yōu)化系統(tǒng)》的進(jìn)化版?!度暳吓浞絻?yōu)化系統(tǒng)》于2013年通過(guò)公安部科技成果鑒定,其中數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入各種原料的營(yíng)養(yǎng)要素為42種。其原理為線性規(guī)劃法,是目前應(yīng)用最廣泛的一種優(yōu)化飼料配方技術(shù)。應(yīng)用線性規(guī)劃計(jì)算可滿足特定犬營(yíng)養(yǎng)需求下的最低成本配方,可求最低成本價(jià)之最優(yōu)解和近似解,也可手動(dòng)調(diào)節(jié)配方求最經(jīng)濟(jì)解。
本試驗(yàn)參照美國(guó)飼料管理協(xié)會(huì)犬營(yíng)養(yǎng)需求指標(biāo),以南京警犬研究所科技開發(fā)中心動(dòng)物食品廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做為配方設(shè)計(jì)的營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(見表7中企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)列)。
通過(guò)確定多種原料、輸入相關(guān)營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)《犬飼料優(yōu)化軟件》改進(jìn)版計(jì)算后獲得初始配方,再經(jīng)過(guò)手動(dòng)調(diào)整,得到《警犬專用抗高原反應(yīng)處方犬糧》的配方,如下表所示。
表1:配方中原料組成比例
其中,“抗高原反應(yīng)合劑”的組成配方為:
表2:抗高原反應(yīng)合劑配方
此款犬糧配方,其營(yíng)養(yǎng)成份符合《南京警犬研究所科技開發(fā)中心動(dòng)物食品廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)要求。具體見下表。
表3:警犬專用抗高原反應(yīng)處方犬糧的營(yíng)養(yǎng)含量值(計(jì)算值)
原料選擇,首要是注重其安全性。選用的所有原料,具備生產(chǎn)廠家的化驗(yàn)合格證明,或者具備本企業(yè)的化驗(yàn)合格證明。進(jìn)口原料要有進(jìn)出口文件證明,生鮮牛肉應(yīng)具有衛(wèi)生證明,糧食類原料要有表觀質(zhì)量檢驗(yàn)合格文件,加工類原料要有生產(chǎn)商出具的化驗(yàn)合格證明。對(duì)于新的原料,要在試驗(yàn)犬中進(jìn)行安全性飼喂試驗(yàn)。
為上海展望機(jī)電設(shè)備有限公司的SPH-90型雙螺桿膨化機(jī)組。其配料、粉碎、混合、調(diào)質(zhì)、膨化、干燥、冷卻、包裝等環(huán)節(jié)都是自動(dòng)化。生產(chǎn)能力為1000kg/h,電能耗為230kw/h,蒸汽(170℃)耗為200kg/h。
本生產(chǎn)流程包含配料、初混合、粉碎、后混合、膨化、烘干、噴涂、冷卻、打包、入庫(kù)等工段。其工藝流程圖如下。
圖1:警犬專用抗高原反應(yīng)處方犬糧生產(chǎn)工藝圖
1.配料及質(zhì)量控制
按照配方要求,將各種原料投入配料倉(cāng)中。由于原料種類較多,配料倉(cāng)只有6個(gè),因此在原料投入配料倉(cāng)之前,先將多種小原料分別混合,成為數(shù)量較大的混合原料后,再投入配料倉(cāng)中。最后結(jié)果為:玉米、面粉、雞肉粉、肉骨粉各占一個(gè)配料倉(cāng),豆粕、魚粉、雞蛋粉、酵母核苷酸、卵磷脂、復(fù)合礦物質(zhì)、防霉劑、沸石粉、有機(jī)鉻、?;撬峒翱垢咴磻?yīng)合劑混合成一種混合原料,占用一個(gè)配料倉(cāng)。這些小原料混合的原則是先混合幾種最小的原料,再逐次另一種小原料,直至全部混合完成。混合這種小原料的混合機(jī)的精度為0.3%。
在配料計(jì)算機(jī)中輸入配方,其中混合小原料作為一種原料,其它原料如凍鮮牛肉在第二次混合前加入到混合機(jī)內(nèi),油脂、維生素、抗氧化劑在噴涂階段加入。
在投料過(guò)程中有粉塵吸收器吸塵。
2.初混合及質(zhì)量控制
配料計(jì)算機(jī)按配方要求,將配料倉(cāng)內(nèi)的原料按比例投入到混合倉(cāng)內(nèi),再?gòu)幕旌蟼}(cāng)內(nèi)提升至混合機(jī)內(nèi),混合機(jī)混合時(shí)間約7min,精度能達(dá)到0.5%。
3.粉碎及質(zhì)量控制
混合好的原料,開閘輸入到粉碎機(jī)內(nèi)。粉碎機(jī)篩片孔徑為0.9mm,出料細(xì)度90%為40目。粉碎速率約為100kg/min。
4.后混合及質(zhì)量控制
粉碎后的粉料,經(jīng)抽風(fēng)吸到第二個(gè)混合機(jī)內(nèi),同時(shí),將打碎后凍鮮牛肉按配方比例加入到這個(gè)混合機(jī)內(nèi)?;旌蠒r(shí)間約7min。精度達(dá)到0.5%。
5.膨化工段
經(jīng)過(guò)第二次混合后的原料,進(jìn)入到調(diào)質(zhì)器上面的喂料倉(cāng)內(nèi)。喂料倉(cāng)自動(dòng)喂料速度如調(diào)質(zhì)速度和膨化速度相匹配。
喂料倉(cāng)將原料送到調(diào)質(zhì)器內(nèi)。此時(shí),有蒸汽和水加入,能將原料溫度提升到85℃左右,含水量達(dá)到35%左右。調(diào)質(zhì)器內(nèi)有反向雙螺桿攪拌,將原料推向膨化機(jī)。調(diào)質(zhì)時(shí)間約為40s,能讓原料初步熟化。
進(jìn)行到膨化機(jī)內(nèi)的原料,在膨化腔內(nèi)加入大量蒸汽,讓物料溫度逐步上升。膨化腔分4段,溫度分別控制在110℃、115℃、120℃、130℃,目的在于讓物料充分熟化。在膨化腔末端,物料承受的壓力和溫度非常高,經(jīng)出料口(制粒、切割)時(shí),實(shí)然減壓,大量水分蒸發(fā),在顆粒內(nèi)部的水分也逸出形成多也狀,完成膨化過(guò)程。
6.烘干及質(zhì)量控制
經(jīng)過(guò)膨化過(guò)程后,顆粒含水量約為24%左右,需要烘干,便于保存。本成套設(shè)備采用的是5層塔式蒸汽干燥技術(shù),能將最終水分控制在5%~10%,達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
7.噴涂及質(zhì)量控制
在膨化階段,維生素等不耐熱原料的營(yíng)養(yǎng)性容易被破壞,因此這類原料在噴涂階段加入。另外,適口性好的原料,包括部分油脂往往也在此階段加入。
在此工段,先在攪拌器內(nèi)將家禽油加熱化凍,加入維生素添加劑,調(diào)節(jié)好供應(yīng)速度噴入噴涂筒內(nèi),同時(shí)加入雞肝粉入噴涂筒內(nèi),這樣顆粒表面會(huì)包裹一層含維生素和雞肝粉的油脂層,既保留了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也提高了適口性。
8.冷卻工段
噴涂后的顆粒飼料,經(jīng)過(guò)提升至冷卻塔內(nèi),風(fēng)冷后,溫度降至比室溫略高1~2℃,再進(jìn)入下一個(gè)工段。
9.打包及質(zhì)量控制
冷卻后的顆粒飼料,經(jīng)過(guò)分篩后,進(jìn)入自動(dòng)分裝工段,分別包裝進(jìn)指定包裝袋內(nèi)。本研制產(chǎn)品包裝規(guī)格為12kg/袋。
貼上標(biāo)簽,打上生產(chǎn)批號(hào),填好生產(chǎn)臺(tái)帳,辦好入庫(kù)手續(xù)。
在生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)該按照生產(chǎn)工藝進(jìn)行操作,第一關(guān)都應(yīng)嚴(yán)格把關(guān),控制質(zhì)量,確保產(chǎn)品符合要求。
在以上工段中,膨化工段是最關(guān)鍵的工藝。在這個(gè)工段中,實(shí)際上包含著調(diào)質(zhì)、膨化、制粒3個(gè)工藝。調(diào)質(zhì)主要起到淀粉糊化熟化、增加水分、起黏作用。膨化當(dāng)然是最重要的,有進(jìn)一步熟化、將物料壓縮粘合在一起的作用。制粒是將物料壓制切割成顆粒。
影響膨化質(zhì)量的因素有原料組成成份、膨化腔飽滿程度(喂料速度)、腔溫控制、水分控制、壓力控制等因素。最終要求生產(chǎn)出的顆粒,其淀粉充分熟化(淀粉熟化率)、物料結(jié)合緊密適當(dāng)(容重比)、顆粒外形飽滿等。
1.含粉率測(cè)定
檢測(cè)方法:取5份樣品,每種樣品用四分法取200g,用40目篩篩 5min,稱取篩下物,測(cè)定含粉率。見表4。
檢測(cè)結(jié)果含粉率為0.24%,表明膨化效果很好。如果樣品取自膨化干燥后的顆粒,含粉率可能要高一些。
2.漂浮性測(cè)定
將處方犬糧隨機(jī)抽取顆粒完好的顆粒100顆,置于盛有1L自來(lái)水的燒杯中,用玻璃棒攪動(dòng)數(shù)次,觀察并記錄漂浮顆粒的個(gè)數(shù)。
觀測(cè)結(jié)果是全部漂浮。
表4:警犬專用抗高原反應(yīng)處方糧含粉率
3.容重測(cè)定
將處方犬糧樣品填充到1L量筒中,用鑷子調(diào)整飼料量,使其盡量接近1L刻度線,填充完后稱重。見表5。
表5:警犬專用抗高原反應(yīng)處方糧容重值
膨化顆粒飼料的容重越小,則膨化效果越好,反之越差。一般膨化效果容重在350~480g/L比較好。容重小于350g/L,可能導(dǎo)致過(guò)度膨化,營(yíng)養(yǎng)成份破壞過(guò)多,產(chǎn)品體重過(guò)大,增加包裝和運(yùn)輸成本。容重大于480g/L,可能熟化不足,導(dǎo)致犬類對(duì)沒(méi)有充分熟化的淀粉的消化不良問(wèn)題。
4.淀粉糊化度測(cè)定
采用熊易強(qiáng)飼料淀粉糊化度的測(cè)定方法。將風(fēng)干樣品細(xì)磨碎后全部通過(guò) 60目篩,準(zhǔn)確稱取 300mg樣品置于25mL刻度試管內(nèi),每種飼料制備兩份,其中一份供制備全糊化樣品,另一份為測(cè)定樣品。向做全糊化的樣品中加入15mL緩沖液,混勻后,將試管置于沸水浴內(nèi)加熱 1h(其間搖動(dòng)3次),即為全糊化樣品。待試管冷卻后,滴加適量蒸餾水使液面恢復(fù)到加熱前的位置。向測(cè)定樣品中加入15mL緩沖液。分別向全糊化樣品與測(cè)定樣品中加入1mL酶溶液。另取一空試管加入同樣的試劑作為空白對(duì)照。在40℃水浴中保溫1h,起初搖動(dòng)1次,以后每15min搖動(dòng)1次。保溫達(dá)1h時(shí),加入2mL10%七水合硫酸鋅溶液,混勻,再加1mL 0.5mol/L氫氧化鈉溶液。用蒸餾水稀釋至25mL,混勻,過(guò)濾。精確吸取0.1mL濾液和2mL銅試劑,置于25mL刻度試管中。將該試管置于沸水浴中6min,保持沸騰,加2mL磷鉬酸試劑,繼續(xù)加熱2min。待試管冷卻后,加蒸餾水稀釋到25mL并搖勻。用分光光度計(jì)在420nm讀取吸收值,每種飼料測(cè)定3次。
糊化度 c% =(測(cè)定樣品光吸收-空白光吸收)/(全糊化樣品光吸收-空白樣品光吸收)*100
表6:警犬專用抗高原反應(yīng)處方糧糊化度測(cè)定值
糊化度處于88%以上時(shí),說(shuō)明淀粉糊化度很好,犬類對(duì)此犬糧中的淀粉的消化良好。
5.水中穩(wěn)定性測(cè)定
每種飼料隨機(jī)抽取顆粒完好的顆粒 l0顆,置于盛有1L自來(lái)水的燒杯中,開始計(jì)時(shí),記錄開始容散和完全溶散所用時(shí)間。
觀測(cè)時(shí)間為5.3h。從犬的消化生理考慮,應(yīng)檢測(cè)處方犬糧在鹽酸環(huán)境中的溶散時(shí)間。在水中穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng),意味著犬糧不易破碎,好保存,易操作。但如果穩(wěn)定時(shí)間太長(zhǎng),則也表明在胃中由顆粒變成食糜時(shí)間也很長(zhǎng)。
一般水中穩(wěn)定時(shí)間在6h以下,對(duì)犬的消化無(wú)不利影響。
生產(chǎn)設(shè)備為《上海展望機(jī)電設(shè)備有限公司》所提供的膨化飼料專用生產(chǎn)設(shè)備。型號(hào)為:SP90,產(chǎn)量1000Kg/h,為雙螺桿蒸汽膨化機(jī)。按配方生產(chǎn)產(chǎn)品第一批為2200Kg,第二批為3000Kg。經(jīng)抽樣,進(jìn)行主要營(yíng)養(yǎng)成份檢測(cè)(飼料管理規(guī)定的必測(cè)項(xiàng)目),其結(jié)果與計(jì)算值基本一致。
表7:警犬專用抗高原反應(yīng)處方犬糧的營(yíng)養(yǎng)含量
分別在7月28日和10月11日進(jìn)行了體重測(cè)量,所有個(gè)體體重均有增長(zhǎng),大多數(shù)體重增長(zhǎng)明顯,總體增長(zhǎng)率為17.90%,日增重為0.25%。
飼養(yǎng)效果試驗(yàn)地點(diǎn):新疆喀什地區(qū)、塔什庫(kù)爾干縣、塔什庫(kù)爾干鎮(zhèn)、石頭城附近某基地內(nèi)。海拔高度為3240m。
試驗(yàn)犬: 共36頭犬,其中德國(guó)牧羊犬5頭、羅威那犬5頭、昆明犬20頭、馬里努阿犬6頭。
試驗(yàn)初,犬的精神狀態(tài)疲憊、被毛凌亂。體質(zhì)不佳,不耐運(yùn)動(dòng)。消化不良,糞便普遍稀溏。
試驗(yàn)結(jié)束后,犬的精神狀態(tài)飽滿、被毛有光澤、體質(zhì)良好、消化良好、大便形態(tài)良好。
表8:新疆班36培訓(xùn)犬73天體重變化表
試驗(yàn)初,犬群狀況較差,其原因在于試驗(yàn)犬是剛剛由南京、沈陽(yáng)、南昌、昆明四地運(yùn)輸進(jìn)入塔縣高原地區(qū),所有犬均有不同程度的高原反應(yīng)。
經(jīng)過(guò)73天的適應(yīng)期,特別是飼喂專用抗高原反應(yīng)處方犬糧后,警犬的各方面狀態(tài)趨向正常,能夠進(jìn)行常規(guī)的警犬訓(xùn)練項(xiàng)目。試驗(yàn)犬的體重在高原區(qū)不僅沒(méi)有下降,反而有所增長(zhǎng),平均日增重達(dá)0.25%。以上表明,此款處方犬糧不僅具有良好的抗高原反應(yīng)功能,還有能促進(jìn)警犬上高原后的生長(zhǎng)作用。
警犬專用抗高原反應(yīng)處方犬糧,采用的生產(chǎn)工藝在膨化飼料行業(yè)內(nèi)處于先進(jìn)地位,體現(xiàn)在從投料到包裝全自動(dòng)化、電腦稱重精度與混合機(jī)精度符合行業(yè)要求、犬糧顆粒大小與膨化度可調(diào)節(jié)等方面。犬糧的含粉率、漂浮性、水中穩(wěn)定性、容重、淀粉糊化度等指標(biāo)均良好,檢測(cè)指標(biāo)也符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),飼養(yǎng)試驗(yàn)也取得了抗高原反應(yīng)的效果。
在犬糧生產(chǎn)工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)中,在自動(dòng)化設(shè)置時(shí),合理調(diào)節(jié)好各種系數(shù),是把握犬糧質(zhì)量的關(guān)鍵。另外,原料質(zhì)量的控制,是犬糧質(zhì)量達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)。
在本文所述的生產(chǎn)工藝中,有些環(huán)節(jié)還有一定的提高空間。如粉碎工藝,可以設(shè)置粉碎細(xì)度區(qū)間達(dá)到30目~100目,粉碎更細(xì)的犬糧可以滿足消化障礙病犬的需要;噴涂工藝方面,可以設(shè)置噴油料(增加犬糧脂肪含量和脂溶性維生素)、水料(增加犬糧適口性和水溶性維生素)、粉料(增加犬糧適口性)3個(gè)設(shè)施;在噴涂后進(jìn)入冷卻工藝中間,可以增加噴涂后犬糧的靜置時(shí)間,讓犬糧充分吸附噴涂物。