粉碎

饲料加工的第一个操作是粉碎。粉碎过程实际是对原料施压，打破原料的结合，减小原料粒径的一个过程。随着原料粒径减小，原料间接触的表面积增大，这有利于在制粒时原料的相互粘合；此外，更小的原料粒径有利于提高混合均匀度。

粒度分布(PSD)或几何平均直径(GMD)常用于评估原料粉碎的效果。根据研究，粉碎机类型及其操作参数会对PSD和GMD有较大的影响。在实际生产中，锤片粉碎机是饲料厂最常用的粉碎机，因此下文我们将介绍锤片粉碎机对颗粒饲料物理品质的影响。

锤片粉碎机的重要工艺参数是锤片转速和筛网尺寸。从图1(a)中可以看出，增加锤片转速有助于减少颗粒大小，从而获得相对较细的颗粒。随着锤片转速的增加，由于离心力的作用，颗粒会更贴着筛网前进。与较大的颗粒相比，较小的颗粒可以在相对较宽的角度范围内离开筛子。如图1(b)显示，加厚锤式粉碎机的筛网会使较大的颗粒通过筛网的角度范围更窄，在粉碎室停留时间更长，颗粒变得更小。

离开粉碎机后，被粉碎原料被混合并输送到调质器，调质器将热量和水(最常见的形式是蒸汽)加入到饲料混合物中。蒸汽对物料质量的影响在Duitshof和Thomas的文章中有所描述，因此不在本文中进行讨论。

制粒

下一步是颗粒的产生/成型。颗粒饲料或膨化饲料的工艺不同，分别使用环模制粒机或膨化制粒机，本文将讨论颗粒饲料制粒过程中的加工参数对饲料物理质量的影响。

模孔的长径比(L/D)是对饲料颗粒质量有很大影响的一个参数。假设我们有两个环模，模孔直径都为6毫米，第一个环模的模孔长度为36毫米(长径比为6)，第二个环模的模孔长度为60毫米(长径比为10)。和较薄的环模相比，使用较厚的环模饲料颗粒质量会得到改善，这是因为在较厚的环模中剪切力较大，物料在压缩状态下停留的时间较长，物料的弹性减小。随着物料和模孔之间的接触面增加、摩擦力增加，颗粒之间的结合也会加强。畜禽饲料生产中常见的长径比在8到12之间。降低长径比会带来较高的生产效率，但颗粒质量也会受到影响。

除长径比外，压辊和环模之间的距离，即辊模间隙，也是制粒过程中需要关注的重要参数，通常为2-2.5毫米左右。辊模间隙越大，位于压辊和环模之间的物料层就越厚，物料压入环模的压力就越大，饲料颗粒会被更好地压实。间隙过大物料易打滑，从而影响物料挤压，增加粉化率且使产量减小，能耗增加；辊模间隙过小，辊模磨损加大，物料经挤压水分蒸发加快，使物料易干结，从而堵塞环模，影响生产率。

冷却

物料从环模挤出，制粒过程似乎已经结束，但随后的冷却和干燥是获得最佳颗粒质量的重要最后步骤。离开环模的料温一般在60到95℃之间，水分含量在12%~17.5%，到成品前应该通过干燥、冷却降低水分含量，使饲料获得更长的储存时间。由于饲料中可溶性成分的再结晶，干燥阶段也有助于在饲料颗粒内物料的粘合。冷却可以提高物料的粘度，从而保持颗粒的结构完整性。气流、空气特性、原料特性和颗粒大小是影响从颗粒中消散的水和热量的主要因素。为了有效地冷却，气流应该均匀地穿过料层，以防止颗粒的含水量不均匀，饲料表层需要保持平整，料层厚度需要保持一致。理想的料层厚度应该满足物料在冷却器中平均停留时间在15到20分钟之间，这似乎能带来最佳的物理颗粒质量。冷却的其他重要因素是进入冷却器的颗粒的直径和初始温度，与相对较冷和直径较小的颗粒相比，直径较大的热颗粒的冷却率较低。

雷诺数(Reynolds number)公式

图2  不同颗粒直径对应最佳空气速度

如图2所示，为了获得更好的颗粒质量，饲料生产商致力于为所生产的颗粒直径应用最佳的空气速度。雷诺数(Reynolds number)通常被用来获得冷却器中的最佳空气速度，这个数字是一个无单位的数字，由空气速度(米/秒)、颗粒直径(米)和空气的粘度计算得出，如公式所示。在实际生产中，空气粘度的数值为1.82*10^-5平方米/秒。