粉碎是飼料加工中必不可少的工序，有研究報道粉碎所需電耗占整個飼料加工工藝的30%~70%^[1]。而且隨著飼料原料粉碎粒度的減小，顆粒飼料的質量和動物對飼料的利用率增加，但是粉碎能耗隨粉碎粒度減小而顯著增加，產量下降。因此合適的原料粉碎粒度不僅影響動物的生產性能、動物對飼料中養分的消化吸收，還影響飼料加工成本和顆粒飼料的品質^[2-4]。

　　研究表明玉米粉碎粒徑隨篩片孔徑增加而增加^[5]，且粉碎成品的對數幾何平均粒徑與篩片孔徑的比值在1/4~1/8之間^[6]。粉碎粒度對飼料加工成本的影響主要表現在粉碎能耗和生產效率上。用錘片式粉碎機對玉米進行粉碎時，當篩片孔徑由4.76mm增加到6.35 mm，粉碎能耗增加27%^[7]。篩孔孔徑減小，飼料的混合均勻度明顯提高同時也提高顆粒硬度，降低飼料含粉率。但是顆粒飼料的品質受到配方、原料粉碎粒度、調質溫度等不同工藝參數的影響^[8]。

　　一般認為顆粒耐久性隨粉碎粒度增加而下降，硬度和顆粒耐久性呈正相關關系，當玉米粉碎粒徑從356m增加到561m，顆粒飼料的耐久性顯著下降^[9]。但倪海球等研究卻得到了完全相反的結果，發現隨著粉碎粒度的增加，顆粒硬度反而呈現了逐漸增大的趨勢^[10]。目前對原料粉碎粒度、粒度分布以及粉碎粒度對顆粒飼料品質影響等方面的研究較少，本試驗擬采用安裝不同孔徑篩片的錘片式粉碎機對玉米進行粉碎，然后用相同的加工工藝參數，加工成不同生長階段的肉雞顆粒飼料，探討不同篩孔孔徑對粉碎機性能和顆粒飼料品質的影響，為畜禽飼料的生產提供一定的指導。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗設備

　　錘片式粉碎機：江西紅星9FQ-28，配套動力(1.5/2.2)kW；標準篩：200 mmx25 mm(目數：4、6、8、1216、20、30、40、50、60、70、100、140、200、270日加底篩)；頂擊式振篩機：型號XSB-88；谷物硬度計：型號ST-120B；制粒機：江蘇正昌SZLH200，主機功率5.5 kw，環?？讖? mm，壓縮比6：1。

　　1.2 試驗設計與飼糧

　　試驗采用單因素試驗設計，將玉米用安裝孔徑分別為1.5、3.0、4.5mm篩片的錘片式粉碎機進行粉碎每個孔徑下粉碎3次，每次粉碎10kg。記錄粉碎所需時間、能耗和粉碎前后玉米的重量、溫度，將粉碎后的玉米與其他原料(豆粕、麥麩采用篩片孔徑為3.0mm的錘片式粉碎機粉碎)按照肉雞飼糧配方(見表1)配制6種含不同粉碎粒度玉米的飼糧，然后制粒(調質溫度：65~70 ℃，?？字睆剑? mm，壓縮直徑比：6：1)。

　　1.3 測定指標及方法

　　1.3.1 粉碎粒度

　　粉碎粒度用對數幾何平均粒徑d和平均粒徑標準差S表示，采用GB6971-86飼料粉碎機試驗方法測定并計算粉碎后玉米顆粒的對數幾何平均粒徑d_gw和平均粒徑標準差S_gw。

　　計算公式：

　　1.3.2 粉碎性能

　?、俜鬯闄C生產率(t/h)=粉碎玉米的重量/粉碎時間；

　　粉碎機能耗[(kW·h)/t]=粉碎玉米時能耗/粉碎時間；

　　度電產量[t/(kW·h)]=1/粉碎機能耗。

　?、陲暳蠝厣簠⒄誈B6971-86飼料粉碎機試驗方法。

　?、蹞p耗=(粉碎前玉米的重量-粉碎后玉米的重量)/粉碎前玉米的重量x100

　　1.3.3 顆粒品質測定

　?、兕w粒耐久性：參考美國農業工程師協會頒布的顆粒飼料耐久性測定標準(ASAES293.3)。②顆粒硬度：參考《飼料分析及飼料質量檢測技術》中所示顆粒飼料硬度的測定一谷物硬度計測定。從每批顆粒飼料中取出有代表性的試驗樣品約20g，用四分法從各部分選取長度6mm以上的顆粒30顆，用硬度計測量30顆顆粒的硬度，取平均值。

　　1.4數據處理

　　數據采用SAS9.2進行單因素ANOVA以及兩因素MIXED分析，采用Duncan's多重比較檢驗顯著性差異，顯著水平為P<0.05。

　　2 結果與分析

　　2.1不同篩片孔徑對玉米粉碎粒度分布的影響

　　玉米粉碎后對數幾何平均粒徑見表2。飼料的粉碎粒度是指物料粉碎后顆粒的大小，平均粒徑一般采用對數幾何平均粒徑表示，粒度的均勻性用平均粒徑標準差來表示。本試驗結果顯示：1.5、3.0、4.5mm組玉米粉碎后的對數幾何平均粒徑隨篩孔孔徑增大而增大，呈現顯著差異(P<0.05)；玉米粉碎后的對數幾何平均粒徑遠遠小于篩片孔徑，1.5、3.0、4.5 mm孔徑下粉碎后的玉米對數幾何平均粒徑分別為篩片孔徑的15.5%、10.6%、8.4%。平均粒徑標準差隨篩片孔徑增大而增大，1.5mm組與3.0mm、4.5mm組差異顯著(P<0.05)，1.5mm處理組的平均粒徑標準差最小，表明其均勻混合性能最優。

　　玉米粉碎后篩上物質量分布見圖1~圖4。由圖可知，玉米粉碎通過1.5 mm篩孔的玉米大部分(95.37%)分布在20~140目，正態性檢驗結果顯示，在顯著性水平a=0.05下，1.5 mm篩孔下玉米粉碎粒度的分布不服從正態分布。通過3.0mm篩孔粉碎的玉米，其粒度大部分(98.03%)分布在12~140目，正態性檢驗結果顯示，在顯著性水平a=0.05下，1.5 mm篩孔下玉米粉碎粒度的分布服從正態分布。通過4.5mm篩孔粉碎的玉米，其粒度大部分(98.48%)分布在12~140目，在顯著性水平a=0.05下，4.5 mm篩孔下玉米粉碎粒度的分布服從正態分布。

　　2.2 不同篩片孔徑對粉碎機性能的影響

　　不同篩片孔徑對粉碎機性能的影響見表3。在玉米粉碎過程中，粉碎能耗隨粉碎篩片孔徑增加呈減小的趨勢，篩片孔徑由3.0mm下降至1.5mm，粉碎能耗由9.47(kW·h)增加到12.12(kw·h)/t，粉碎能耗增加27.98%(P<0.05)；粉碎產量隨篩片孔徑增加略有增加，1.5mm組粉碎產量最低；溫升隨篩片孔徑增加沒有呈現規律性變化；玉米粉碎過程中的損耗隨篩片孔徑增加呈減小趨勢(P<0.05)，1.5mm組損耗顯著高于4.5 mm組(P<0.05)。

　　2.3不同玉米粉碎粒度對肉雞顆粒飼料品質的影響

　　不同粉碎粒度對肉雞顆粒飼料PDI、硬度的影響見表4、圖5、圖6。從表3可以看出，前期顆粒飼料的PDI隨篩片孔徑增加而減小，1.5mm組的顆粒耐久性與3.0mm、4.5mm組差異顯著(P<0.05)3.0mm組與4.5mm組無顯著差異(p>0.05)；后期顆粒飼料的PDI隨篩片孔徑增加呈先減小后增加的趨勢，1.5mm組與3.0mm組差異顯著(P<0.05)3.0mm組顆粒耐久性有最小值。試驗結果表明前期顆粒飼料的硬度隨篩片孔徑增加呈增加趨勢，但差異不顯著(p>0.05)；后期顆粒飼料硬度隨篩片孔徑增加呈先增加后減小的趨勢，3.0mm組有最大顆粒硬度。

　　3 討論

　　3.1 不同篩片孔徑對玉米粉碎粒度分布的影響

　　錘片式粉碎機的篩片孔徑、篩片厚度、開孔率等都是影響粉碎粒度的因素，而篩片孔徑大小對粉碎粒度的影響最大。粉碎粒度通常用對數幾何平均粒徑和平均粒徑標準差表示，該兩項指標可以反映樣品的粒度分布和變異程度。有研究證明，原料粉碎的對數幾何平均粒徑隨篩片孔徑增加而增加^[11]，篩片孔徑大小顯著影響玉米和小麥幾何平均粒徑^[12]，Reece也證明粉碎后玉米的幾何平均粒徑與篩片孔徑呈線性變化^[13]。本試驗中玉米粉碎粒度隨篩片孔徑增加而增加，1.5、3.0、4.5mm三組對數幾何平均粒徑呈現顯著差異，這與前人結論一致。賀志昌研究提出，孔直徑與粉碎粒度的關系大體為：成品平均粒度(mm)=(1/4~1/3)鍗孔直徑(mm)^[14]，在本試驗條件下，1.5、3.0、4.5mm篩片孔徑粉碎后，玉米對數幾何平均粒徑分別為篩片孔徑的15.5%、10.6%、8.4%，均低于賀志昌的研究結果，但粉碎所得顆粒的對數幾何平均粒徑與對應的篩片孔徑之比，隨篩孔直徑減小而增大，這與李霞的研究結論相同^[15]。粉碎物平均粒徑標準差隨粉碎機篩片孔徑的減小而減小，變動范圍在1.5%~2.5%之間^[16]。本試驗中玉米粉碎平均粒徑標準差也得到了相同的結論，1.5mm組與4.5mm組差異顯著，變動范圍在2.0%~2.3%之間，變動范圍小于前人研究結果，這可能與本次試驗設計的梯度較小有關。平均粒徑標準差在一定程度上可以反映粒度的均勻性，平均粒徑標準差越小，則表示變異性越小，均勻性越好。孫啟波試驗還證明篩孔直徑減小，可明顯提高飼料的混合均勻度^[12]。

　　本試驗中，1.5mm篩孔下粉碎的玉米粒度分布不符合正態分布，可能是由于采用的篩片孔徑較小，導致玉米粉碎粒度偏小，粉碎粒度集中在0mm附近的頻率偏高造成的；3.0、4.5 mm篩孔下粉碎的玉米符合正態分布，張燕鳴用篩孔為4.50、6.00、8.00mm的錘片式粉碎機的粉碎玉米，結果表明，4.50mm篩孔粉碎條件下玉米粒度及粒度分布曲線服從正態分布，6.00、8.00mm篩孔粉碎條件下玉米粒度及粒度分布曲線趨于正態分布^[17]。本試驗發現玉米粉碎通過1.5 mm篩孔的玉米大部分(95.37%)分布在20~140目；通過3.0mm篩孔粉碎的玉米，其粒度大部分(98.03%)分布在12~140目；通過4.5 mm篩孔粉碎的玉米，其粒度大部分(98.48%)分布在12~140目，在3種篩孔粉碎條件下的玉米粒度分布均出現兩個高峰，這是由于玉米在錘片式粉碎機內受到沖擊磨碎和摩擦粉碎^[16]，沖擊粉碎導致玉米粉碎粒度較大，摩擦粉碎導致玉米過度粉碎，粒度較小。

　　3.2不同篩片孔徑對粉碎性能的影響

　　粉碎是飼料加工過程中最重要和耗能最高的工序之一，粉碎過程消耗的總功率占生產車間的70%^[18]，因此粉碎在很大程度上影響著飼料加工成本。倪海球等研究報道，隨著篩片孔徑的減小，玉米粉碎能耗增加^[10]，段海濤等選用1.5、2.0、2.5mm和3.0 mm篩片孔徑對混合飼料的原料進行粉碎，當篩片孔徑從3.0 mm減小到1.5 mm，原料粉碎電耗由4.36(kW·h)/t增加到7.41(W·h)/t^[19]。在本試驗中，當篩片孔徑從4.5 mm減小到3.0mm時，玉米粉碎粒徑由380 μm下降到319 μm，粉碎機能耗無明顯變化，但產量略微增加；但是當篩片孔徑從3.0mm減小到1.5 mm時，玉米粉碎粒徑由319μm降低到232m，粉碎能耗由9.47(kW·h)/t增加到12.12(kW·h)/t，粉碎能耗增加27.98%，而且產量顯著降低。說明粉碎能耗和產量與粉碎物對數幾何平均粒徑之間，存在某個范圍使得粉碎能耗隨篩片孔徑增加，粉碎產量下降，但變化不顯著；但在低于某個篩片孔徑的時候，使得粉碎能耗和產量隨篩片孔徑呈現極顯著變化。有研究證明粉碎能耗與粉碎物對數幾何平均粒徑主要呈二次曲線關系，當原料粉碎通過1mm及以下篩孔時，電耗急劇上升^[20]。本次試驗所得到的不同篩片孔徑的粉碎能耗均高于前人研究的結果，其原因為試驗所采用的是小型錘片式粉碎機，而且配套動力較小。

　　目前關于粉碎機在加工過程中的物料溫升研究較少，但普遍認為原料溫度較高時，加工后溫升較?。涸蠝囟容^低時，加工后溫升較大^[21]。本試驗中由于粉碎前玉米溫度一致，粉碎后3個孔徑篩片下的溫升無明顯差異，溫升變化在13.9~14.3℃之間。本試驗測定了粉碎前后玉米損耗的重量，試驗結果顯示1.5mm組損耗最大，與3.0mm組相比損耗增加157%，可能在一定程度上，損耗與粉碎產量有關，由于損耗增加，導致粉碎產量下降。

　　3.3 不同玉米粉碎粒度對肉雞顆粒飼料品質的影響

　　影響顆粒飼料 PDI及硬度的因素有很多，除原料配方以外，粉碎粒度、混合均勻性、制粒等都會影響顆粒的品質，其中粉碎粒度是重要影響因素之一。本試驗結果表明，前期飼料的PDI隨篩片孔徑增大而減小，1.5 mm與4.5 mm組差異顯著；顆粒硬度隨玉米粉碎粒徑增加而增加。謝正軍等用1.0、2.0、3.0mm孔徑的篩片粉碎原料，顆粒飼料的粉化率隨粉碎后玉米顆粒尺寸增加而增加，而粉化率增加又表明顆粒耐久性降低，與本試驗結果一致^[9]。后期的顆粒飼料中，肉雞顆粒飼料的PDI和硬度隨粉碎后玉米顆粒尺寸增加并沒有呈現規律性變化，其中3.0mm組顆粒飼料PDI最差，硬度最好；1.5 mm組顆粒飼料PDI最佳，硬度最小。通常情況下，隨著原料粉碎粒度減小，原料的比表積增大，在調質過程中，熱和水充分滲透，淀粉充分糊化，擠壓出的顆粒粘結性好，顆粒硬度高，耐久性越好^[22]；同樣，減小篩片孔徑，粉碎后原料的均今混合性能增加，也會提高顆粒飼料的硬度和顆粒耐久性^[23]。王鐵良等研究也表明，乳豬顆粒飼料隨著玉米粉碎粒度的增大，粉化率增加，硬度減小^[24]。但是也有研究報道原料粉碎粒度大小對顆粒品質無影響^[25-26]。

　　本試驗中，在相同的調質溫度和模孔直徑下前期顆粒飼料的 PDI均大于后期顆粒飼料的PDI，這可能與飼料配方和原料有關^[27]，有研究表明，配方在各種影響因素中所占的比例在40%左右^[28]。分析飼料配方可知，前期配方中玉米所占比例為52%，豆粕所占比例為30%，后期顆粒飼料中玉米所占比例為55%豆粕所占比例為27%，豆粕中蛋白質含量較高，在水熱作用下具有良好的可塑性，制出的顆粒緊密結實，Walker提出增加蛋白質含量可以增加顆粒耐久性^[29]，特別是大豆中的蛋白質，對PDI有積極的影響^[30]。本試驗中前期飼料的豆粕所占比例比后期飼料大，這可能是導致在相同粉碎粒度、制粒工藝參數下，前期顆粒飼料的 PDI均大于后期顆粒飼料的PDI的原因。

　　通常PDI在一定程度上影響顆粒飼料的硬度，并且有很大的正相關關系。但是在本試驗中，前期顆粒飼料 PDI和硬度隨篩片孔徑增加呈現負相關系，后期顆粒飼料 PDI最佳的顆粒硬度反而越差，類似的，馬世峰等報道顆粒飼料硬度和PDI與篩片孔徑的變化沒有相關性^[8]。同樣Reece等將玉米用安裝孔徑為318、635、953 mm篩片的錘片式粉碎機進行粉碎，試驗結果證明，953um篩片孔徑下，顆粒飼料的耐久性最大購，與本試驗結論相同。

　　4 結論

　　在本試驗條件下，①粉碎后玉米顆粒對數幾何平均粒徑隨篩片孔徑增加而顯著增加(P<0.05)，且篩片孔徑越小，粉碎后玉米顆粒的均勻性越佳；②粉碎能耗隨篩片孔徑增加呈減小趨勢，粉碎產量隨篩片孔徑增加而增加，1.5 mm相比3.0 mm篩片孔徑，粉碎能耗急劇增加，粉碎產量急劇下降；③蛋白質含量影響顆粒耐久性，蛋白質含量高，PDI增加，顆粒飼料的PDI與硬度無相關性。