粒の硬度は、飼料会社がこぞって注目する品質指標の一つです。家畜や家禽の飼料では、硬度が高すぎると嗜好性が悪くなり、飼料摂取量が減少するだけでなく、子豚の口腔潰瘍を引き起こす可能性もあります。一方、硬度が低すぎると粉末含有量が減少します。特にペレット飼料の硬度が低いと、飼料の等級など、品質面で不利な要因が生じる可能性があります。そのため、企業は飼料の硬度が品質基準を満たしていることを確認する必要があります。飼料配合の調整に加え、製造・加工工程の各段階にも注目し、ペレット飼料の硬度に重要な影響を与える要因を洗い出すことが重要です。
1) 粉砕工程における粒子の硬度を決定づける要因は、原料の粉砕粒径です。一般的に、原料の粉砕粒径が細かいほど、調質工程におけるデンプンの糊化が促進され、ペレットの結合効果が強くなります。そのため、砕けにくく、硬度が高くなります。したがって、実際の生産においては、動物の種類やリングダイの開口部の大きさに応じて、粉砕粒径を適切に調整する必要があります。
2) 原料を膨化処理することで、原料中の毒素を除去し、細菌を殺菌し、有害物質を除去し、原料中のタンパク質を変性させ、デンプンを完全に糊化させることができます。現在、膨化原料は主に高級子豚飼料や特殊水産物飼料の製造に使用されています。特殊水産物の場合、原料を膨化することでデンプンの糊化度が高まり、形成された粒子の硬度も高まるため、水中での粒子の安定性向上に役立ちます。子豚飼料の場合、粒子はサクサクしていて硬すぎないことが求められ、子豚の給餌に有利です。しかし、膨化子豚飼料ペレットはデンプンの糊化度が高いため、飼料ペレットの硬度も比較的高くなります。
3) 原料の混合により、さまざまな粒子サイズの成分の均一性が向上し、粒子の硬度を基本的に一定に保ち、製品の品質を向上させるのに役立ちます。硬質ペレット飼料の製造では、ミキサーで 1% ～ 2% の水分を加えると、ペレット飼料の安定性と硬度が向上します。ただし、水分の増加がペレットの乾燥と冷却に及ぼす悪影響も考慮する必要があります。また、製品の保管にも適していません。湿潤ペレット飼料の製造では、粉末に最大 20% ～ 30% の水分を加えることができます。調整工程よりも混合工程で約 10% の水分を加える方が容易です。高水分材料から形成されたペレットは、硬度が低く、柔らかく、嗜好性が良好です。大規模な畜産企業はこの湿潤ペレット飼料を使用できます。湿潤ペレットは一般的に保管が容易ではなく、一般的に製造後すぐに給餌する必要があります。混合工程で油を加えることは、飼料製造工場で一般的に使用されている油添加プロセスです。グリースを1～2％添加しても粒子の硬度を下げる効果はほとんどないが、3～4％添加すると粒子の硬度を大幅に下げることができる。
4) 蒸気処理はペレット飼料加工における重要な工程であり、その処理効果はペレットの内部構造と外観品質に直接影響します。蒸気品質と処理時間は、処理効果に影響を与える2つの重要な要素です。高品質の乾燥飽和蒸気は、より多くの熱を供給して原料の温度を上昇させ、デンプンを糊化させることができます。処理時間が長いほど、デンプンの糊化度が高くなります。値が高いほど、成形後の粒子構造が密になり、安定性が向上し、硬度も高くなります。魚類飼料の場合、処理温度を上昇させ、処理時間を延長するために、一般的に二重層または多層ジャケットが処理に使用されます。これにより、水中での魚類飼料粒子の安定性が向上し、粒子の硬度もそれに応じて増加します。
5) 造粒工程では、リングダイの開口部や圧縮比などの技術的パラメータも粒子の硬度に影響を与えます。開口部が同じでも圧縮比が異なるリングダイで形成された粒子の硬度は、圧縮比の増加に伴って大幅に増加します。適切な圧縮比のリングダイを選択することで、適切な硬度の粒子を生成できます。同時に、粒子の長さも粒子の耐圧能力に大きな影響を与えます。粒子の直径が同じで、欠陥がない場合、粒子の長さが長いほど測定される硬度は高くなります。したがって、カッターの位置を調整して適切な粒子の長さを維持することで、粒子の硬度を基本的に一定に保つことができます。粒子の直径と断面形状も粒子の硬度に一定の影響を与えます。さらに、リングダイの材質もペレットの外観品質と硬度に一定の影響を与えます。通常の鋼製リングダイとステンレス鋼製リングダイで製造されたペレットには明らかな違いがあります。
飼料製品の保存期間を延長し、一定期間内の製品品質を確保するためには、飼料粒子の必要な乾燥および冷却処理が必要となる。
