粉碎是飼料加工過(guò)程最常用的原料預(yù)處理手段之一。其目的是將大顆粒(塊)原料變成小顆粒、粉狀，便于動(dòng)物消化吸收。按照粉碎后物料的顆粒大小，可大致將粉碎分為粗粉碎、細(xì)粉碎、細(xì)微粉碎和超微粉碎。
圖2 秘魯魚(yú)粉粒度分布圖，Dgw=207.43，Sgw=1.78
圖3 谷物粉碎產(chǎn)能隨水分變化趨勢(shì)
1.粉碎原理與粉碎過(guò)程
粉碎是通過(guò)機(jī)械力的作用將大顆粒物料變成小顆粒、粉狀，常見(jiàn)粉碎作用力有擠壓、沖擊、剪切、摩擦、劈裂、彎折等。
圖1 常見(jiàn)粉碎作用力
擠壓/壓縮 沖擊 剪切 剪切
沖擊 摩擦 劈裂 沖擊/摩擦
根據(jù)物料與粉碎機(jī)械的作用，粉碎過(guò)程中物料主要通過(guò)三種形式逐步粉碎為小顆粒：①粉碎工質(zhì)對(duì)物料的作用(沖擊柱/錘頭/葉片對(duì)物料的作用);②運(yùn)動(dòng)物料對(duì)工質(zhì)的作用(物料沖擊齒圈/齒板/篩板的作用);③運(yùn)動(dòng)物料之間的作用(對(duì)噴氣流式粉碎機(jī)中的主要作用形式)。
2.粉碎效果評(píng)價(jià)——粉碎粒度
我們常見(jiàn)的表述“粗粉碎”、“中度粉碎”、“細(xì)粉碎”和“微粉碎”并不足以描述粉碎的具體粒度，一種粉碎機(jī)的“細(xì)粉碎”可能是另一種粉碎機(jī)的“粗粉碎”。其他含糊的表述方式有：乳豬料的玉米粒度是φ1.0mm篩——過(guò)程描述，存在粉碎機(jī)型的差異;水產(chǎn)料的最佳粒度是40-80目——通過(guò)率是多少?
粉碎粒度的科學(xué)表示方法：幾何平均粒徑Dgw、D50、粒度分布頻率曲線(粉碎粒度的直觀圖示)。通常合理的描述是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)篩的過(guò)篩率百分比是多少?如玉米粉碎到750μm時(shí)，20目篩過(guò)篩率≥50%，85%分布在10-40目之間。
粉碎均勻度的表示方法：幾何標(biāo)準(zhǔn)差Sgw(越小越均勻，理想狀態(tài)是1)。
粉碎粒度的檢測(cè)方法：(1)標(biāo)準(zhǔn)篩法(適用于12-120目間的粗/中/細(xì)/微/粉體);(2)粒度分析儀(適用于細(xì)于120目的微米粉體/納米粉體)。
圖2 秘魯魚(yú)粉粒度分布圖，Dgw=207.43，Sgw=1.78
注：錘片式粉碎機(jī)配φ1.5篩粉碎，資料來(lái)源：李海燕，等《不同粉碎形式下魚(yú)粉的粉碎粒度》，Dgw≈D50。 粒子分布服從正態(tài)分布(1δ概率68.30%，2δ概率95.44%，3δ概率99.74%。)，計(jì)算可得：
Log207.43=2.317，Log1.78=0.250
2.317+0.250=2.567，10∧2.567=368.98μm
2.317-0.250=2.067，10∧2.067=116.68μm
即68%的微粒分布在116.68~368.98μm之間。
3.粉碎效果影響因素
影響粉碎粒度的主要因素有原料特性(如水分、纖維、蛋白和油脂含量等)、粉碎設(shè)備(如機(jī)型、錘片、篩網(wǎng)、輔助吸風(fēng)系統(tǒng)等)。
3.1原料的物理性質(zhì)
飼料原料一般由淀粉、蛋白質(zhì)、纖維、礦物質(zhì)、油脂、水分組成。影響物性主要因素：空氣溫度、物料溫度(物料有低溫脆性，夜間粉碎更省電)，微細(xì)粉碎難易程度：纖維質(zhì)>蛋白質(zhì)>淀粉質(zhì)>礦物質(zhì)。
油水影響粉碎粒度：油和水的含量越高，可達(dá)到的粉碎細(xì)度越粗。處理高水分/高油脂物料的常用有效辦法是①混合粉碎;②冷凍粉碎。
3.2粉碎設(shè)備的影響
粉碎設(shè)備的影響主要有粉碎機(jī)型、設(shè)備狀況等等，不同機(jī)型適宜不同條件的粉碎(如表2所示)。此外，同種機(jī)型，以最常用的錘片式粉碎機(jī)為例，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，錘片數(shù)量、厚度，篩板孔徑、厚度及篩孔排布，輔助吸風(fēng)等等都會(huì)影響其效率。
圖3 谷物粉碎產(chǎn)能隨水分變化趨勢(shì)
注：以14%的玉米為基準(zhǔn)，每增加一個(gè)點(diǎn)的水分，粉碎產(chǎn)能相應(yīng)下降。
4.常用的粉碎設(shè)備
行業(yè)內(nèi)有輥式破碎機(jī)、齒式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、錘片式粉碎機(jī)、對(duì)輥粉碎機(jī)、齒爪粉碎機(jī)、對(duì)轉(zhuǎn)針盤(pán)磨、細(xì)川分級(jí)磨、氣流粉碎機(jī)等各種粉碎設(shè)備。
