时间：2023-02-25 03:56:02
【关键词】玉米秸秆；饲料
随着宁夏养殖业规模快速发展，农牧业产业结构调整，草食家畜迅猛发展，加上退耕还林还草、生态建设工程的实施，草食家畜已逐渐走向舍饲养殖，粗饲料需求量日益增长。玉米秸秆是宁夏当地的第一大生物资源，玉米秸秆中含有丰富的营养和可利用的化学成分，营养丰富，总能量与牧草相当，是丰富的粗饲料资源，如将其制成营养价值更高的商品饲料，应用前景广阔。为了探明青贮玉米秸秆的饲用价值，更好地合理利用玉米秸秆，推动我区草食家畜养殖业的发展，进行了青贮玉米秸秆的饲用价值分析。分析结果表明，青贮玉米秸秆可最大限度地保存和提高秸秆中的养分，并提高其消化率；用青贮玉米秸秆饲喂奶牛和肉牛，其效果明显，经济效益增加。
粉状玉米秸秆微生物饲料是一种新型的节粮型饲料，是利用粉碎玉米秸秆经微生物发酵，使其蛋白质提高10.7%，纤维素降低14.2%，木质素降低10.2%，同时产生大量芳香族化合物，具有酸香味，从而提高了消化率和营养价值。
玉米秸秆饲料加工技术是采用机械工程、生物和化学等技术手段，完成从玉米秸秆的收获、饲料加工、贮藏、运输、饲喂等过程的技术。近年来玉米秸秆除了作为饲料直接饲喂外，现在有物理、化学、生物等方面的多种加工技术在实际中得以推广应用，实现了集中规模化加工，开拓了饲料利用的新途径。
1、玉米秸秆青贮加工技术
属于生物处理技术，是玉米秸秆饲料利用的主要方式。该项技术是将腊熟期玉米通过青贮收获机械一次性完成秸秆切碎、收集或人工收获后将青玉米秸秆铡碎至1～2cm长，使其含水量为67～75%，装贮于窖、缸、塔、池及塑料袋中压实密封贮藏，人为造就一个厌氧的环境，自然利用乳酸菌厌氧发酵，产生乳酸，使大部分微生物停止繁殖，而乳酸菌由于乳酸的不断积累，最后被自身产生的乳酸所控制而停止生长，以保持青秸秆的营养，并使得青贮饲料带有轻微的果香味，牲畜比较爱吃。
2、玉米秸秆微贮加工技术
属生物处理方法，把玉米秸秆切短，长度以养牛5～8cm，养羊3～5cm为宜，养猪需粉碎，易于压实和提高微贮窖的利用率及保证贮料的制作质量。容器选用类似青贮或氨化的水泥窖或土窖，底部和周围铺一层塑料薄膜，小批量制作可用缸或塑料袋、大桶等。秸秆含水量控制在60～70%，在秸秆中加入微生物活性菌种，使玉米秸秆发酵后变成带有酸、香、酒味家畜喜食的饲料。利用微生物将玉米秸秆中的纤维素、半纤维素降解并转化为菌体蛋白的方法，是今后粗纤维利用的趋势。
3、玉米秸秆黄贮加工技术
这是利用微生物处理玉米干秸秆的方法。将玉米秸铡碎至2～4 cm，装入缸中，加适量温水闷2天，经黄贮后，酸、甜、酥、软，牲畜爱吃，利用率可提高到80～ 95%。
4、玉米秸秆氨化加工技术
氨化是最为实用的化学处理方法，先将秸秆切成2～3cm长，秸秆含水量调整在30%左右，按100kg秸秆用5～6kg尿素或10～15kg碳酸氢铵兑25～30kg水溶化搅拌均匀配制尿素或碳酸铵水溶液，或按每100kg粗饲料加上15%的氨水12～15kg。分层压实，逐层喷洒氨化剂，最后封严，在25℃～30℃下经7天氨化即可开封，使氨气挥发净后饲喂。氨化秸秆饲料常用堆垛法和氨化炉法制取。氨化处理的玉米秸秆可提高粗纤维消化率，增加粗蛋白，且含有大量的胺盐，胺盐是牛、羊反刍动物胃微生物的良好营养源。
5、玉米秸秆碱化加工技术
属于化学处理方法，用碱性化合物对玉米秸秆进行碱化处理，打开其细胞分子中对碱不稳定的酯键，并使纤维膨胀，便于牲畜胃液渗入，提高家畜对饲料的消化率和采食量。碱化处理主要包括氢氧化钠处理、液氮处理、尿素处理和石灰处理等。以来源广、价格低的石灰处理为例，100kg水加1kg生石灰，不断搅拌待其澄清后，取上清液，按溶液与饲料1；3的比例在缸中搅拌均匀后稍压实。夏天温度高，一般30h即可喂饲，冬天一般需80h。
6、玉米秸秆酸贮加工技术
属于化学处理方法，在贮料上喷洒某种酸性物质，或用适量磷酸拌入青饲料贮藏后，再补充少许芒硝，使饲料增加含硫化合物，有助于增加乳酸菌的生命力，提高饲料营养，并抵抗杂菌侵害。适宜黄贮，使干秸秆适当软化，增加口感和提高消化率。
7、玉米秸秆压块加工技术
利用饲料压块机将秸秆压制成高密度饼块，减少运输与贮藏空间。秸秆氨化、碱化、熟化，提高其粗蛋白含量和消化率，经加工处理后的玉米秸秆便于运输贮存，适用于公司加农户模式，生产成本低。
8、玉米秸秆草粉加工技术
玉米秸秆粉碎成草粉，经发酵后饲喂肉牛，作为饲料代替青干草，调剂淡旺季余缺，且喂饲效果较好。制作时用锤式粉碎机将秸秆粉碎，草粉一般长10～20mm，宽1～3mm，过细不易反刍。将粉碎好的玉米秸秆草粉和豆科草粉按3：1的比例混合，整个发酵时间为1～1.5d，发酵好的草粉每100kg加入0.5～1kg骨粉，并配入25～30kg的玉米面、麦麸等，充分混合后，便制成草粉发酵混合饲料。
9、玉米秸秆膨化加工技术
属于物理生化复合处理方法，利用螺杆挤压方式把玉米秸秆送入膨化机中，螺杆螺旋推动物料形成轴向流动，同时由于螺旋与物料、物料与机筒以及物料内部的机械磨擦，物料被强烈挤压、搅拌、剪切，使物料被细化、均化。挤压膨化时最高温度可达130～160℃，杀灭病菌、微生物、虫卵，提高了饲料品质，排除促成物料变质的各种有害因素，延长保质期。
10、玉米秸秆颗粒饲料加工技术
将玉米秸秆晒干后粉碎，随后加入添加剂拌匀，在颗粒饲料机中由磨板与压轮挤压加工成颗粒饲料。在加工过程中磨擦加温，秸秆内部熟化程度深透，加工的饲料颗粒表面光洁，硬度适中，大小一致，其粒体直径3～12mm间调整。应用颗粒饲料成套设备，自动完成秸秆粉碎、提升、搅拌和进料功能，随时添加各种添加剂，全封闭生产，自动化程度较高，中小规模的玉米秸秆颗粒饲料加工企业宜用这种技术，自动化控制水平高。
作者简介：
关键词：秸秆；运用现状；畜牧业饲用；加工方法；建议
中图分类号：S38 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-08-0118-2
1 我国秸秆运用现状
我国是农业大国，农作物秸秆资源丰富、种类多、数量大、分布广，开发利用潜力巨大，发展前景十分广阔。农作物秸秆分粮食作物和经济作物两大类，前者包括麦桔、稻秸、玉米秸秆和高粱秸秆，后者包括棉花秆、芦苇秆、麻秆、芝麻秆、油菜秆、豆秸、葵花秆等，此外，还应包括农作物加工剩余物，比如稻壳、花生壳、油菜壳和甘蔗渣等。据统计每年产生大量的农业剩余物秸秆约7.2亿吨，其中，稻草近3.2亿吨，麦秸超过1亿吨；玉米秸秆1.3亿 吨左右；豆类、油菜秆、葵花秆等油料作物约为1亿吨；麻类、棉花秸秆、甘蔗渣和烟秆等经济作物约为0.7亿吨。
我国是一个人口多、农业比重大的发展中国家，秸秆利用有着悠久的历史。长期以来，农作物秸秆在农民生活和农业生产中充当着重要的角色，农民靠它建房蔽日遮雨、烧火做饭取暖、养畜积肥还田。由于农村生活水平的日益提高、农村生产作业模式变化、生活能源结构调整，传统的秸秆利用方式受到严峻的挑战，秸秆由原来做饭取暖原料、饲料喂食的来源变成了无用的负担。秸秆资源分散、季节性强且量大面广，收割、打包、收购、运输、加工、利用、技术、装备、资金、成本、利润、销售等现实问题，严重制约了秸秆资源的综合利用。目前我国约有1.2亿吨用作饲料，1亿吨用于还田，1.6亿吨用于工业造纸，且秸秆利用技术不高，经济效益不明显。还有3亿多吨被当作废弃物焚烧或扔掉，曾被用做燃料的农作物秸秆随意堆在田头肆意焚烧，大量秸秆露天焚烧，导致严重的大气污染并引发火灾，影响高速公路与民航的运行安全，危及人身安全和健康，造成资源浪费。解决秸秆焚烧问题，关键在于为剩余秸秆找出路，禁烧是“堵”，综合利用是“疏”，秸秆禁烧和综合利用相互推动。
综合利用好秸秆不仅仅是减低焚烧带来的各种危害，而且是有效缓解能源危机，变废为宝，照福人类，向可持续、绿色能源发展跨了一大步。秸秆的处理与利用已成为我国面临的亟待解决的问题之一，但由于缺乏经济可行的技术，秸秆禁烧和规模化利用问题一时难以解决。解决技术问题、成本问题、装备问题，才能彻底真正走向秸秆综合利用产业化道路。因此，发展比较全面的秸秆利用方式，发展秸秆综合利用技术和装备尤其显得重要。秸秆综合利用涉及机械、化学、生物学等多学科和农机、农艺、化工等多行业，是多学科行业交错综合的课题。
2 开发农作物秸秆发展畜牧业的必要性
2.1 充分挖掘自然潜力，加快畜牧业的发展
畜牧业中存在的主要问题是饲料问题，饲料问题的本质是粮食问题，而利用秸秆做饲料可以缓解粮食问题。农作物秸秆是一项大量的永续性的宝贵资源。秸秆的利用不仅会带动传统农业向现代农业转变，促进农业生产的可持续发展，而且还可为畜牧业提供大量的廉价原料，促使其向规模化、商品化、产业化方向发展，从而带动农业结构乃至整个农村结构的变革，形成农村经济的一个新的增长点，进一步促进畜牧业经济的发展，农民生活质量的提高和城乡环境的改善。以往农民认识不到秸秆是一种宝贵资源，将其作为废物焚烧，不仅造成资源浪费，而且带来了严重的环境污染，尤其是春秋季节，狼烟四起，浓烟滚滚，成了事故多发季节。而农作物秸秆经过家畜过腹还田，不仅可以提高土壤中有机质含量，增加土壤肥力，减少环境污染，而且可解决人畜争粮的矛盾，从而促进畜牧业稳步而健康地发展。
2.2 降低畜牧业的养殖成本，增加经济效益
在养殖业中，经济效益是第一位的，而饲料成本占整个成本的70%左右，是影响养殖业经济效益的主要因素。在饲料开发方面，多年以来，经科学研究部门的努力，研制出各类畜禽的高营养价值饲料。在实践中应用这些高营养价值饲料饲喂畜禽已经发挥了很好的作用。但由于这些饲料要求含有较高的能量和蛋白，需要昂贵的粮食和蛋白饲料，而使饲料成本居高不下，致使养殖成本较高，养殖业的经济效益低下。形成了现代养殖业中的数量多，效益低的现状。如何降低养殖业的饲料成本是发展养殖业的难题，只有解决这一难题，养殖业才能进一步发展。以往高营养价值饲料的研究日趋完善，欲进一步提高质量降低成本实在难上加难。只有开发廉价的非常规饲料，减少粮食和油料作物在饲料中的比例，才能降低饲料的成本。这是养殖业提高经济效益的唯一出路。而秸秆饲料的开发是非常规饲料开发的有效途径。
2.3 秸秆开发是畜牧业结构调整的需要
近些年，畜牧业连续增产，肉、蛋、奶产量均稳步增长。但也存在着隐忧，主要问题之一就是畜牧业未能摆脱对粮食的过分依赖。粮食生产是国民经济的薄弱环节和最为敏感的问题，由于人口的增加和土地减少的双重制约，今后粮食问题的形势仍然十分严峻。如果不及时调整畜牧业结构，减轻畜牧业对粮食依赖，今后的发展必然会受到极大的限制。
3 玉米秸秆的饲用价值
我国不乏优质粮食饲料，但这些高品质也是高价位饲料，在养殖业中全数使用这种高价高质饲料是不现实的，我国养殖业有一个根基特色，即85%的肉产物是由泛散养户供给的。这些散养户养殖水平低，呈高度分布状，饲养畜禽数目少，饲养期长，出产资金少，规模小,靠廉价劳动力和很正规饲料维持出产，这些特点决定了散养户不能成年量使用粮食全价料，造成众多饲料厂出产的饲料卖难，泛散养户用不起的现状，这一状况将持久存在。这就是我国养殖业成长的瓶颈：一方面年产型饲料厂竞争十分激烈，很多企业破产；另一方面，泛散中小养殖户优价优质的饲料需求无从满足。换一个角度讲，既使散养户全都使用粮食全价料，那么我国的粮食资本则难以承受、随着我国插手世贸和经济全球化的不断成长，我国饲料工业与养殖业正受到国际市场的巨大冲击。如何降低饲料成本而又充分满足畜禽各类营养需要，这是一个亟待解决的严重课题。饲料添加剂、饲料加工机械只有不竭刷新工艺，出产出高效能、低成本饲料产物才能顺应饲料工业成长趋向，在市场上立于不败之地。我国饲料工业能否持久展，出路在于开发适合散养户的饲料产物，缔造出巨大的社会经济效益。现实市场与潜在市场十分宽敞。这就意味着饲料工业必需与当地饲料资本、养殖特点联系起来。充实发扬小型饲料企业投资小、经营体制矫捷等优势，开发出有所特色的优质饲料产物，这是一个相对庞大的市场。事实上，一些有识之士已先行一步，并取得了很可观的经济效益。
我国每年收获约2.55亿吨玉米秸秆，占农作物秸秆总量的1/3以上。风干玉米秸秆中含有10%左右的水分，5-7%的粗蛋白，30-40%的无氮浸出物，其营养价值优于小麦秸，与野干草相近，但由于其粗蛋白含量低、矿物质尤其是钙、磷的含量低，并缺乏动物生长所必需的一些维生素和微量元素，而粗纤维含量高达35-50%，质地粗硬，适口性差，消化率低，从而限制了它在饲料中的应用，目前饲料利用仅占总产量的15-20%，大部分被用做燃料或直接焚烧，不仅造成资源浪费，还污染环境。充分、有效地利用这一资源，不仅有利于发展畜牧业，更具有良好的生态效益和经济效益。
3 玉米秸秆的加工方法
3.1 切短和粉碎
经过切短的秸秆，不但便于家畜咀嚼，减少能耗，并且减少饲料浪费，便于同其他饲料混合。粉碎通常作为制作配合饲料和颗粒饲料的预处理。秸秆经过切短和粉碎后饲喂，采食量增加20-30%。一般喂牛时切短至3-4cm，喂绵羊时切短至1.5-2.5cm。
3.2 浸泡
这是我国农村饲喂家畜常用的方法。秸秆经过浸泡后变软，可提高适口性和采食量，如果加入1%的食盐浸泡，效果更好。
3.3 玉米秸秆皮穰分离技术
用玉米秸分离机将玉米秸分离成叶、皮、穰三部分，将影响动物消化较大的粗硬秸秆皮分离出去，剩下叶、穰，粗纤维含量下降50%，粗蛋白质含量提高30%，是牛羊等反刍动物的优质粗饲料。
3.4 玉米秸秆挤丝揉搓处理技术
玉米秸秆挤丝揉搓技术是秸秆饲用的一项新技术，秸秆通过纵向压扁揉搓机沿玉米秸秆纵向压扁挤丝揉搓，将秸秆加工成柔软饲料，增加了适口性，采食量达到97%以上。
3.5 玉米秸秆颗粒饲料加工技术
将玉米秸秆晒干后粉碎，加入添加剂拌匀，在颗粒饲料机中挤压加工成颗粒饲料。加工成颗粒饲料可以减少浪费，便于饲喂，并且可以大大减少玉米秸秆的体积，压缩比可达1：10以上，便于贮存和运输。
3.6 玉米秸秆压块加工技术
利用饲料压块机将秸秆切短后压制成高密度饼块，压缩比可达1比8左右，能大大减少贮藏空间，便于运输，生产成本低。
3.7 氨化处理法
玉米秸秆经氨化处理，有利于纤维素的消化，消化率提高，同时粗蛋白的含量大幅度增加。一般玉米秸秆氨化后消化率可提高20%左右，粗蛋白提高1-1.5倍，采食量相应提高20%左右。尿素氨化是广泛采用的方法。把秸秆切碎后，将3千克尿素溶解在40-60千克水中，均匀喷洒到100千克秸秆上，逐层压实堆放，用塑料薄膜铺底和覆盖，也可利用氨化窖进行氨化处理，在密封状态，气温20-30℃时，经10-15天，氨化完成，启封后待氨气散去，即可饲喂。
3.8 石灰液处理法
又称钙化法，将每100千克切碎的玉米秸秆在1千克生石灰或3千克熟石灰加水200-250千克配制成的石灰液中浸泡，5-10分钟后捞出，过3小时再用石灰液浇一遍，在水泥地上堆放24-36小时，即可直接饲喂。为了增加适口性，可在石灰水中加入0.5%的食盐。这种方法的费用较低，应用普遍。
3.9 玉米秸秆微贮加工技术
通过加入有益微生物对秸秆进行厌氧发酵作用，将秸秆中一些容易分解的碳水化合物分解为挥发性酸，提高秸秆饲料中的B族维生素和蛋白质的含量，从而形成柔软、有酸香味的家畜喜食的饲料，增加了适口性和采食量，提高了秸秆的利用率。把玉米秸秆切短，将微生物活干菌剂，经溶解复活后，对入浓度1%的盐水中，再喷洒到铡短的玉米秸秆上，秸秆含水量控制在60-70%，装入微贮窖中，密封，经过20-30天发酵完成。
4 对推广秸秆粗饲料加工技术的几点建议
4.1 搞好宣传
利用多种途径，广泛深入地宣传秸秆养畜的优越性，是使农作物秸秆变废为宝，促进农民增收的现实选择。
4.2 典型示范、积极引导
抓好典型示范户建设，培植小康型养畜户，使群众真正认识到秸秆碱化、氨化、青贮、微贮等项技术措施是完全可行的，从而自觉地接受新技术，由点带面的推广。
4.3 开展培训
要通过有计划的办培训班，开现场会等形式，提高群众的科技文化水平，使其掌握技术要点，并在生产中应用。
4.4 搞好技术指导
畜牧部门要组织科技人员深入养殖大户中进行技术指导服务，帮助农民真正掌握技术。
一、加工机理
首先通过蒸汽热处理，使谷物（玉米）淀粉得到凝胶糊化，而后经机械压力，破坏细胞内淀粉结合的氢键，使淀粉从蛋白质的包被中释放出来，同时也使谷物（玉米）中蛋白质的化学结构发生改变，有利于动物机体对谷物（玉米）中淀粉和蛋白质的消化利用。
二、加工流程
首先，将收购的谷物（玉米）用筛选和磁选设备清除杂物；其次，将清理干净的谷物（玉米）用提升机输送到蒸汽加热调质罐，通过蒸汽蒸煮，使谷物（玉米）淀粉得到充分糊化；再次，将糊化好的谷物（玉米）输送到预先加热的轧辊压片机，轧成需要密度的薄片；最后，将轧好的谷物（玉米）薄片输送到干燥冷却机，当温度降至常温、水分达到要求时，即可计量、包装。
加工流程图如下：
三、主要技术参数
1. 蒸汽温度：100～110℃。
2. 蒸汽调质时间：35～60分钟，以40分钟最佳。
3. 轧辊挤压压力：定压法3.5兆帕，定距法6兆帕。
4. 压片密度：320～360克/升。
5. 成品含水量：10%以下，以8%最佳。
四、技术的先进性
1. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使谷物（玉米）中的淀粉糊化度提高30%，瘤胃淀粉消化率提高15%，小肠淀粉消化率提高25%，全消化道淀粉消化率提高7%。
2. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使谷物（玉米）中的饲料蛋白质向微生物蛋白质的转化效率提高10%以上，小肠氮消化率提高10%，总肠道氮消化率提高8%。
3. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可杀灭谷物（玉米）中的有害微生物、病原体、霉菌毒素、大肠杆菌、沙门氏菌等，杜绝了病原的传播，有利于提高动物产品质量。
4. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使谷物（玉米）的消化利用率从70%提高到100%，由此可节约谷物（玉米）饲料40%以上。
5. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使动物排粪量减少15%以上，粪便中氮排放量从145克/天下降到129克/天，从而减轻了对环境的污染，有利于畜牧业健康可持续发展。
6. 与挤压膨化和制粒等加工方法相比，该技术具有工艺相对简单、资金投入较少、加工成本低廉等优点，便于中小型养殖场（户）、饲料厂掌握、接受和推广。
饲料是畜牧业发展的物质基础，提高饲料的消化利用率不仅可以节约饲料，降低生产成本，增加养殖效益，而且可以缓解人畜争粮的矛盾。蒸汽压片饲料加工技术是目前世界上公认的最先进的提高谷物（玉米）消化利用率的加工技术，该技术自20世纪60年代于美国问世以来，经过近半个世纪的推广应用，现已普及到欧美等众多畜牧业发达国家和地区。近年来，韩国和日本也开始大量使用谷物（玉米）蒸汽压片饲料饲喂牛羊。我国自2005年第一套谷物（玉米）蒸汽压片饲料生产线在河北凯特饲料集团有限公司投产运营以来，目前已有上百家大中型饲料厂、奶牛场、肉牛养殖场和养羊场应用了该技术。
一、加工机理
首先通过蒸汽热处理，使谷物（玉米）淀粉得到凝胶糊化，而后经机械压力，破坏细胞内淀粉结合的氢键，使淀粉从蛋白质的包被中释放出来，同时也使谷物（玉米）中蛋白质的化学结构发生改变，有利于动物机体对谷物（玉米）中淀粉和蛋白质的消化利用。[论文网]
二、加工流程
首先，将收购的谷物（玉米）用筛选和磁选设备清除杂物；其次，将清理干净的谷物（玉米）用提升机输送到蒸汽加热调质罐，通过蒸汽蒸煮，使谷物（玉米）淀粉得到充分糊化；再次，将糊化好的谷物（玉米）输送到预先加热的轧辊压片机，轧成需要密度的薄片；最后，将轧好的谷物（玉米）薄片输送到干燥冷却机，当温度降至常温、水分达到要求时，即可计量、包装。
加工流程图如下：
三、主要技术参数
1. 蒸汽温度：100～110℃。
2. 蒸汽调质时间：35～60分钟，以40分钟最佳。
3. 轧辊挤压压力：定压法3.5兆帕，定距法6兆帕。
4. 压片密度：320～360克/升。
5. 成品含水量：10%以下，以8%最佳。
四、技术的先进性
1. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使谷物（玉米）中的淀粉糊化度提高30%，瘤胃淀粉消化率提高15%，小肠淀粉消化率提高25%，全消化道淀粉消化率提高7%。
2. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使谷物（玉米）中的饲料蛋白质向微生物蛋白质的转化效率提高10%以上，小肠氮消化率提高10%，总肠道氮消化率提高8%。
3. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可杀灭谷物（玉米）中的有害微生物、病原体、霉菌毒素、大肠杆菌、沙门氏菌等，杜绝了病原的传播，有利于提高动物产品质量。
4. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使谷物（玉米）的消化利用率从70%提高到100%，由此可节约谷物（玉米）饲料40%以上。
5. 与干式压片饲料加工技术相比，该技术可使动物排粪量减少15%以上，粪便中氮排放量从145克/天下降到129克/天，从而减轻了对环境的污染，有利于畜牧业健康可持续发展。
该机由山东省莱州市珍珠镇鑫汇机械厂研制，可把已搅好的玉米、麦麸和米糠等原料挤压加工成颗粒饲料；整机生产自动连续，能耗低，加工的饲料颗粒表面光洁，硬度适中，大小一致，具有营养平衡、适口性强、储存方便等特点；适用于中小规模养兔、养鸡、养猪以及特种养殖场使用。该机颗粒体直径范围在3～12毫米之间，加工效率为100～250千克/小时。
二、9ZR-50型秸秆铡揉多用机
该机由山东省聊城市农机化研究所生产，适用于养牛、养羊的专业户使用。该机集铡切、揉搓与氨化于一身，可以将秸秆、草料铡碎，揉搓成丝状，也可以作为铡草机单独作铡断使用；加工出的饲料提高了适口性与利用率，有利于牲畜的吸收；配套动力为3千瓦，切揉长度20～30毫米之间的占80%，小于20毫米大于100毫米的占20%。该机工作效率：切揉干秸秆400千克/小时；切揉干湿秸秆800千克/小时。
三、9DS-550型多功能饲料加工机
该机由吉林省吉林市农机研究所研制，既能加工各种秸秆粗饲料，又能加工玉米等精饲料；铡切的青湿秸秆，可直接喂牛；铡揉的丝状、颗粒状或粉状干秸秆，可代替糠麸喂猪；配套动力为7.5～11千瓦三相电机或8.8千瓦拖拉机。该机工作效率：铡切青湿秸秆600千克/小时；铡揉干秸秆400千克/小时；粉碎干秸秆250千克/小时；粉碎精料700～900千克/小时。
四、9ZS-40型秸秆铡碎机
该机由黑龙江省畜牧机械化研究所设计，与8.8千瓦小四轮拖拉机或7.5千瓦电机配套使用，可一次性连续完成压扁、铡切、搓碎、抛送等工序；适用于加工青、干、半干的玉米秸、豆秸、麦秸、稻草以及各种饲草；加工后的物料，长短适宜、细碎。该机生产效率：干秸秆650～850千克/小时；青秸秆2000～3000千克/小时。
五、9JF-A型草粉机
该机由河北省石家庄市农业机械化研究所研制，主要用来加工农作物秸秆变成草粉，更换筛片还可将秸秆加工成片、块、丝状，加工的饲料适口性好；具有结构新颖、运转平稳、操作安全等特点，适用于中小型牛、羊、兔、猪等家畜养殖场；配套动力为8.8千瓦小四轮拖拉机或7.5～11千瓦电机。该机工作效率：加工青饲料1～1.2吨/小时；加工干饲料250～300千克/小时；加工秸秆变成草粉200～250千克/小时；铡切秸秆1300～2000千克/小时；粉碎玉米、高粱等900～1000千克/小时。
加工黄贮饲料的效益
黄贮的社会效益和经济效益都非常显著。首先,解决了秸秆乱堆放的火险隐患,减小了储存空间。其次,与饲喂干秸秆相比,提高了利用率。一般饲喂干秸秆的采食率只能达到70%,特别是玉米秸的根部和段节部位,都被剩下;而黄贮饲料的利用率和采食率几乎能达到100%。黄贮饲料的营养价值与青贮饲料相差无几,还具有增加食欲的作用,能提高奶牛的产奶量,增强牲畜的体质和抗病能力。
怎样制作黄贮饲料
第一步:粉碎秸秆,并喷洒水和复合菌剂。
粉碎后的秸秆越软越好。喷洒时,一般将复合菌剂加入水中,搅拌均匀后用喷雾器进行喷洒。喷水量的多少根据秸秆的湿度进行,一般要求碎秸秆的含水率在60%~70%。喷水时,要注意翻搅秸秆,以使含水量均匀。
另外要注意,碎秸秆喷水后要及时压块,控制含水量,做出来的黄贮饲料不容易变酸或有异味。
第二步:将搅拌好的碎秸秆装入压块机料箱进行压块。
操作压块机。将料箱填满碎秸秆,操纵液压阀进行加压,然后升起液压缸,继续向料箱填满碎秸秆,进行二次加压。这次加压后,不要升起液压缸,进行下步操作。压好的料块高度为60厘米,每个料块重量为100千克。
第三步:对料块进行捆扎。
先打开料箱四面侧盖,用两道塑料绳对料块进行捆扎后,再将液压缸升起卸压。注意,塑料绳不要捆得太紧,以免卸压后将塑料绳崩断。
第四步:套袋操作。
套袋时先将袋从上往下套在料块上,再将料块翻个,捆扎袋口就可以了。注意套袋时要套两层,内套一层塑料袋,外套一层塑料编织袋。捆扎袋口时一定要捆扎结实,不要透空气。
第五步:码垛储藏。
码垛储藏时,要选择避风向阳且不容易受其他动物侵害的地方。虽然黄贮饲料不怕冰冻,也不怕雨淋,但在避风向阳的地方容易使乳酸菌繁殖,利于黄贮饲料的“熟化”。一般1个月左右即可成为黄贮饲料成品,就可以开袋饲喂了。
怎样鉴别黄贮饲料的质量好坏
观其色。好的黄贮饲料颜色鲜艳,一般为黄色或带有绿色叶子;差的黄贮饲料颜色暗,发灰色或颜色较深。
闻其味。好的黄贮饲料有较浓的果香味,有点像果酒的味道;差的黄贮饲料果香味不浓,有的还伴有酸味或其他异味。
关键词：AutoCAD；注意事项：设计；饲料成套加工设备
目前饲料市场竞争激烈，要保证企业的发展就必须保证饲料产品的质量。饲料是利用一系列的加工设备、输送提升设备和电气控制设备来完成生产的。现在动物的生产性能在逐渐的提高，对于动物营养的研究也在不断的深入，动物饲料的配方品种也随着增加，其成分量也越来越多，添加成分中也出现了一些特殊的要求，针对这些生产因素相应的生产设备也需要进行合理的设计方能满足饲料的生产过程，保证饲料生产过程的高效、环保。
1 饲料加工工艺的合理设计需要注意的事项
1.1 减少加工过程物料的分级 在饲料加工过程中造成分级的原因主要是饲料成分的密度、载体颗粒度的不同、添加剂等微量成分和其它成分的混和不均匀，还有当加工工艺的设计不合理时也会造成。减少物料分级的措施主要是合理的设计加工工艺和采用优良的设备来改善物料的混合程度，在生产运送过程中采用尽量减少输送距离、采取减轻分级现象的技术从而减少物料分级。
1.2 残留污物的处理 在生产过程中有很多因素会使饲料的组分残留在生产设备中而造成交叉污染。若是在选择自清式设备、单点式除尘器及生产设备的设计中采取一定的措施，就能够有效避免物料的残留，进而减少饲料生产造成的污染。在加工工艺设备设计时要保证物料的进入和清理要方便，或是设置自动清理装置。
2 饲料加工成套设备的设计
2.1 工艺方案的确定 饲料加工成套设备工艺设计方案的确定要结合客户产量的需求和经济技术的指标，工艺方案是整套设备的设计和布局。首先，要确定饲料成套加工工艺设备的工艺流程。在进行加工设备的设计时要对方案中的每个工序和单机的功能都十分的清楚，保证企业生产的饲料的质量和产量要求。设计成套的加工工艺设备要包含除尘装置，原料接收以及清理装置，物料接收除尘装置、物料输送、提升装置，原料粉碎装置，原料进配料仓分配装置，计算机控制配料系统，原料混合装置，成品的储藏和包装装置及除尘装置等，以下是一个计算机控制配料粉状饲料生产成套设备的工艺流程图示意：
101、110、113、120、130、147、159―― 脉冲除尘器102、114、121、148――投料口103、111、115、122、131、152――螺旋输送机104、112、119、123、134、153――提升机105、124、154――初清筛106、125――永磁筒107、126――粉碎仓 108、128叶轮喂料器109、129――粉碎机135、136、137――旋转分配盘138――分配盘流管139――阻旋式料位计140――配料仓141――配料仓底 142――螺旋配料器143、145――电子称斗144、146、149――放料门150――桨叶高效混合机151――缓冲斗152 ――埋刮板机154――分配器155――成品仓156――气动闸门157――缓冲斗158――定量包装秤
2.2 单机设备和相关附件的设计
2.2.1 设备中核心部件的设计 在饲料加工成套设备中混合机和粉碎机是其中最关键的部件，设备中的其他部件都是根据这两个核心部件的型号而确定的。在设计时根据客户提供的生产能力要求而确定粉碎机和混合机的型号，之后再根据这两个核心部件确定其他部件的型号。在饲料加工工艺设备中各工序的部件都有一定的联系和配合，而他们之间的配合程度和各单机部件的性能都会影响到生产饲料的质量和产量，因此在设计加工饲料的成套设备时选用新型的设备、新技术来获取较高的技术指标和经济效益，达到提升产品质量的目的。例如，一客户要求设计的饲料加工成套设备的产量要在20t/h，在设计整套设备时，首先选择混合机和粉碎机的型号分别是SSHJ.3桨叶高效混合机一台和SFSP60×80、SFSP60×60粉碎机两台，再根据这两种单机设备的型号选用与之配合的其他单机部件。此外，在设计设备工艺时对各工序或设备设置缓冲仓，以保证工作的正常连续开展。之后根据各部件型号来查阅相关资料获取单机部件的尺寸和外形，利用AutoCAD建模绘制出相应的图形，下面列出的是混合机和粉碎机的三维模型示
意图。
2.2.2 输送装置的设计 输送装置是用来运送物料的装置。在成套设备装置中输送装置主要是螺旋输送机、埋刮板输送机、斗式提升机或气体。此工艺装置中主要包含有斗式提升机、螺旋输送机、埋刮板输送机、脉冲除尘器等设备。它们的功能分别是（1）螺旋输送机用于输送短距离产量要求低的物料、刮板机用于输送长距离产量要求高的物料，斗式提升机用于需要垂直输送的物料；其设备的高度与长度由工艺要求决定。（2）脉冲除尘器主要是收集设备和各仓中的粉尘。既降低工人劳动处的粉尘改善了操作处的环境，在收集粉尘同时直接回到输送设备里重新利用，又提高了粉碎机产量。输送设备的型号要依据设计方案中各单机设备的配合关系来决定输送设备的型号，而输送装置各部件的设计参数是由生产产量决定，进而得出输送设备的外形尺寸。
2.2.3 清理设备的设计 清理设备也是饲料加工成套设备中的一个重要的组分，它通常安置在进粉碎机前或者进原料储存料仓或者成品仓前，对于原料或者成品中体积较大的杂物和磁性物质进行清除。我们一般在设计时选用的清理设备为初清筛和永磁筒。
2.2.4 各仓体和溜管的设计 各仓体起到缓冲和储存的作用，溜管是为了物流的顺利滑落无残留而设计的。他们的设计要求要根据成套设备生产的产量和连接位置来计算出它们的设计
尺寸。
上述中对饲料加工的成套设备设计中各单机做了介绍，最后是把各单机按照一定的方位关系进行组装为整机。在进行组装时采用自下而上的装配方法以及先重点，还要结合各单机部件的配合关系，同时尽量满足设备的安装、卸装和维修的方便。此外，在保证成套装备操作和维修便利的方式下对成套设备进行整齐、经济的合理布局。
3 结束语
通过上述文章中简单述说了饲料加工工艺的合理设计中需要注意的事项，下面给出了相关的饲料加工工艺成套设备的合理设计工艺流程图，之后由对设计的成套设备中各单机的功能和其相关部件的设计做了阐述。通过这样的成套设备方案的设计，在生产过程中控制了物料的分级、物料粉尘的外溢、加强对设备中残留物料和污物的清理，最终达到提高产品质量和保护环境的目的。
参考文献
动物园在颗粒饲料制作中出现了几个问题，这引起了我们对颗粒饲料的关注。本文技术对颗粒饲料加工过程的一些意见，对原料接收、原料计量、原料清洁、原料输送、粉碎、混合、调质、制粒、冷却几个环节做了分析和的阐述。
关键词：颗粒饲料 加工
中图分类号： G353 文献标识码： A
随着饲料工业的发展，在现代畜牧养殖业中颗粒饲料已得到广泛应用，我园也在搬迁到新园后根据具体需要购买了成套的饲料粉碎、混合设备以及颗粒机、冷却器等。
众所周知，颗粒饲料具有许多优点：①降低在喂饲过程中因饲料粉尘造成的浪费,减少饲喂环境污染；②缩短动物采食时间；并可避免动物挑食；③制粒工艺使饲料各组分的相对比例固定，可降低饲料分级，便于运输，且饲喂方便；④杀灭致病菌，如沙门氏杆菌、大肠杆菌等；⑤制粒过程中的蒸汽加热加湿以及环模压辊挤压作用使饲料组分熟化，增加适口性，提高消化率，利于动物消化吸收。
颗粒饲料的加工需要对饲料原料特性、动物营养需要特性、加工设备特性、及加工工艺有一定的了解才能制作出好的颗粒饲料。
从饲料原料到生产出合格的颗粒饲料需要经过原料接收、原料计量、原料清洁、原料输送、原料粉碎、粉料混合、混合料调制、混合料制粒、颗粒料冷却几个过程。
1.原料接收
要配置合格的颗粒饲料，购入合格的原料是第一关，只有原料合格，颗粒饲料才可能合格，否则后续工作都是枉然。原料接收时一定要按原料标准验收，看原料的颗粒度、颜色、水分、含杂率等。不能接收发霉、变质原料；原料应符合本品种的大小和颜色，颗粒均匀；普通原料含杂率在1%以下，其中不能含有小石子、小铁块等杂质；原料水分需储存时应在13%以下，冬季可以放宽到14%以下，秋天的新玉米水分在16%-18%也能通过粉碎机，但是成品料中其他原料水分要低，且成品料不能长时间储存。
2.原料计量
根据设备的特性，混合料生产可以分为先粉碎后计量和先计量后粉碎两种工序。我园的设备要求是先计量后粉碎。
无论那种工序，均要求原料计量时，严格按照配方进行，只有按照配方称取原料才能保证产品营养价值合理。且用量大的原料采用量程大的称，用量小的原料（如微量元素）需用感量小的称，如果微量元素过量很容易对动物造成负面影响。
3.原料清洁
指原料进入粉碎机以前，需要进一步清除其中的各种杂质。通常用到的是，在投料口设置一个铁丝网，以阻挡大块饲料和杂质的进入，如大块的豆粕、玉米芯、封包线等。然后将大块豆粕敲碎再次放入投料口进行粉碎，将其他杂质扔掉。在进入粉碎机前还应设有磁选设备，清除原料中的铁类物质。否则，一个小铁块进入粉碎机的粉碎仓后就会把筛片打个窟窿。
4.原料输送
常用的输送设备有螺旋输送机、斗式提升机、传送带、气力输送机等。
螺旋输送机适用于水平输送、倾斜输送、短距离垂直输送，最常用的是水平螺旋输送。斗式提升机适用于高度跨越大的垂直输送，输送能力的大小与斗的大小、斗的多少、电机转速、提升的高度有关。传送带适用于水平和一定角度的倾斜输送，传送带皮带的表面需要有一定的粗糙度，一般是设置有逆向条纹以增加物料运输中的摩擦力。倾斜输送时，倾斜角度过大则输送效率低。气力输送，是利用空气的负压将原料吸入，使用气力输送时要保持原料一定的流速，流速过大会把吸料管道堵死。
具体在我园现有设备中，从投料口到粉碎机用的是气力输送，使用时对于粉碎速度慢的物料，如麸皮，应该放慢流速防止堵住吸料管道口。从粉碎机到混合机用的是水平螺旋输送，由于粉碎机和混合机是一体设备，在使用时要注意设备各个部分的配套性。如粉碎机粉碎DDGS速度快，要以水平螺旋的输送能力来投料。在粉碎玉米时，要以粉碎机的粉碎能力来决定投料量，达到粉碎机满负荷运转即可。从颗粒机到冷却仓用的是斗式提升机，使用时要注意颗粒机出料速度与提升机提升能力之间的配合。
5.原料粉碎
原料粉碎主要用到粉碎机，我园用的是锤片式粉碎机。此种粉碎机的粉碎粒度与所使用的筛片大小直接相关，另外锤片新旧、粉碎机转速、原料特性均影响粉碎效果。一定的原料要粉碎到一定的粒度，可以通过选用适当孔径的筛片来实现，还可以辅助调节锤片的组数、粉碎机转速（有的设备可以调节转速）实现预期效果。
6.混合
混合机可分为卧式和立式两大类，目前饲料工业中使用的比较好的有卧式双轴浆叶式混合机，此种混合机混合时间短、混合均匀度高。我园根据实际需要使用的是立式，0.5吨的混合机。
混合机使用时要根据设备特性或实验测定结果，确定最佳混合时间，混合时间太短或太长都影响混合效果。
7.调质
调质是粉料制粒前用高温、高压蒸汽，达到物料软化、熟化、杀灭病原菌的目的，使物料便于制粒，并提高消化率。
我园先用设备缺少此工序段，通过将粉料人工添加一定量的水达到可制粒的目的。添水量一般控制在2%左右。针对于人工添水手工难以搅拌均匀的问题，准备在混合机安装喷水设备，此预案正在审理准备中。
8.制粒
制粒机压模的模孔决定着颗粒的粗细，粉料的粉碎粒度、原料水分与添加油的水平、压模压辊间隙、调质时间、调质温度和压力均影响制粒效果。
在我园使用中遇到了颗粒成型不好，颗粒软、表面不光滑和压模压辊磨损严重的问题。在解决过程中，我们更换了粉碎机筛片，换成了2.0mm的筛片；更换了已用旧的锤片；更换了新的压模、压辊；变换了饲料配方；控制制粒前添水量。经过这些调整使颗粒效果比以前有很大改观。
制粒中需注意：食草类动物可以使用粒径6.0mm的颗粒，雉鸡类动物需要使用粒径
9.冷却
制粒后经过一定时间的冷却，可以使颗粒料温度降低，降低水分，延长产品储存期。有研究表明，小风量(风门关至三分之一)缓慢冷却(冷却时间20分钟)比大风量(风门全开)快速冷却(冷却时间为3分钟)颗粒硬度大，后者颗粒表面裂纹增加。
10、结束语
关键词：饲料加工业集聚；空间布局；协调分析；交易效率
中图分类号：F307.3 文献标志码：A 文章编号：1001-862X（2016）06-0041-005
《全国优势农产品区域布局规划2008―2015》明确提出要建设一批著名的优势农产品产业带，优化农产品加工业的区域布局，形成规模化、标准化、品牌化的现代农业示范基地。[1]因此，进一步优化农产品加工业集聚的区域布局是当前的政策走向和未来发展的趋势。基于比较优势理论，许多学者从不同的角度研究了农产品产业带分布和加工业集聚的建设问题。[2][3][4]唐华俊、罗其友（2004）构建了农产品产业带六要素分析模型，分析了资源、市场、区位、技术、环境和政策对农产品产业带的作用机制，并指出这六个要素通过不同方式、不同程度作用于产业带的形成演变过程。[5]邓宗兵（2013）对我国农产品加工业总产值和各个行业产值的数据进行实证分析，其研究结果表明我国农产品加工业集聚在小幅上升之后又出现减缓趋势，东部地区依旧是集聚中心，这不符合我国的政策导向，需要进一步引导农产品加工业向中西部转移集聚。[6]张庆（2008）指出，土地租金、运输成本和市场条件是影响农业区位分布和农产品加工业布局的主要因素。[7]许崴、魏攀（2011）和鲍琳（2016）等认为影响农产品区位选择因素可分为经济和非经济因素，生产要素、经济规模和产业结构等是制约区位选择的经济因素，政策、地方行为、环境政策和金融制度是非经济因素。[8][9]
已有研究有利于分析我国的饲料加工业集聚与玉米产业带的空间布局形成问题，但缺乏针对这两者的具体分析。基于此，本文构建超边际分析模型，从理论上对饲料加工业集聚与玉米产业带的空间布局进行协调分析，并使用面板数据模型对其进行检验。
一、饲料加工业集聚与玉米产业带的
空间布局现状分析
（一）玉米产业带与饲料加工业关联度分析
玉米是我国主要粮食作物之一，玉米年产量约占我国粮食总产量的四分之一，是仅次于稻谷产量的第二优势农产品。由于产业结构的调整，粮油加工业的低迷使得我国饲料加工业的产值在2013和2014年有所下滑，2013年相对2012年下滑2个百分点，2014年相对2013年又下滑4个百分点。这就使我国出现了一对矛盾，玉米产量高居世界第二，而饲料加工业产值却与西方发达国家相距甚大。就饲料加工业集聚与玉米产业带的关联度而言，其紧密联系主要体现在以下两点：1.饲料加工业既是玉米的下游产业又是畜牧饲养的上游行业，是农业发展过程中承上启下的行业，对我国农村经济发展和居民生活水平的提升具有不可或缺的作用。2.玉米的供给直接决定饲料加工业的发展，而饲料加工业的发展水平又决定了畜牧业的发展水平。所以本节对玉米主产区和饲料加工业的布局进行研究，旨在通过分析饲料加工业集聚与玉米产业带的空间布局现状，指出玉米产业带与饲料加工业集聚出现空间分离的现状，为进一步讨论饲料加工业最优空间布局的影响因素打下基础。
（二）玉米产业带的空间分布现状
根据统计数据显示，我国玉米产量最大的七个省份是黑龙江、吉林、山东、内蒙古、河南、河北和辽宁，它们占了全国将近70%的玉米产量。其中，东三省是我国主要的玉米产业带，其次是内蒙古、河南、河北和山东地区，其他地区产量较少。
（三）饲料加工业集聚的空间布局现状
统计数据表明，广东作为我国第一饲料大省一直处于领先位置，2014年产量为2423万吨，从2003年至今每年的饲料产量约占全国总产量的12%。历年来，我国饲料工业总产值排名靠前的九个省份分别是：广东省、山东省、河南省、辽宁省、河北省、江苏省、浙江省、湖南省和四川省。
（四）玉米产业带与饲料加工业集聚的空间分离
在空间地域上，辽宁、山东、河南和河北既是玉米的主要原产地，又是饲料加工业集聚区；四川、湖南不是玉米的主要原产地，却是饲料加工业集聚地；广东、江苏和浙江不是玉米产地，却是饲料加工业集聚地。由此，可以看出我国的玉米原产地和饲料加工业集聚既有重叠又有分离。从整体来看，饲料加工业布局主要分布在东部沿海而不是地域辽阔的内陆，这在一定程度上偏离了原材料产地，饲料加工需要大量运输玉米到东部沿海和南方，大大提高了饲料加工业的成本。从直观上看，这种布局不尽合理，但又是客观存在的现实，那么，决定这种空间布局的经济机理和影响因素是什么？
二、超边际分析模型
（一）基本假设
农产品加工业集聚的区位选择实际上是两难冲突折衷问题：加工业处于原产地附近，会减少原材料交易成本，但会增加最终产品交易成本；而加工业靠近最终产品消费地，会减少最终产品交易成本，但会增加原材料交易成本。[10][11]在已知玉米原产地和饲料需求市场的情况下，怎样选址饲料加工业？这种选址大致分为三种情况：加工业靠近玉米原产地、加工业靠近饲料需求地、在玉米原产地与饲料需求地之间选址。
现在有三个区域，用A、B、C三个字母分别表示不同的区域。假定A地生产玉米，B地生产加工饲料，C地饲养生猪；A地使用劳动力要素，B地使用劳动力要素和A地生产的玉米，C地使用劳动力要素和B地生产的饲料；A地生产玉米，且向B区域买进猪肉；B区域以A区域生产的玉米为原料生产饲料供给C区域，并向C区域买进猪肉；C区域的生产者生产猪肉满足三区域的消费，并向B区域买进饲料；每个区域的居民都是生产者也是消费者；只有一种最终产品――猪肉。
（二）模型构建
假设全国总人口为M，三个区域A、B、C的人口数量依次为M1、M2、M3，决策者集是个连续统，并且存在专业化经济。自给的玉米、猪肉、饲料的数量分别用y、z、w表示，玉米的售卖和购买量分别用ys和yd表示，猪肉的售卖和购买量分别用zs和zd表示，饲料的售卖和购买量分别用ws和wd表示。y、z、w的交易效率系数分别为k1、k2、k3（都大于0小于1）。基本模型构建如下：
其中，（1）是效用函数，（2）、（3）、（4）分别是产品y、z和w的生产函数，（5）是劳动禀赋约束，（6）是预算约束。为使问题简化，假定：1.指数a、b、c均大于1，即在每种商品和服务的生产上都存在专业化经济。2.猪肉对饲料的产出弹性是β，饲料对玉米的产出弹性是γ，则乘积βc、γa分别是随w和y数量增加的迂回经济程度，为了计算的方便，并且区分农业和现代化工业迂回度的不同，设β=1，γ=2。本文借鉴韩绍凤、刘静（2015）的模型中关于交易系数的假设[11]，那么，玉米、饲料的交易效率系数与距离相关，A、B两区域的距离用SAB表示，B、C两区域的距离用SBC表示，玉米的交易效率系数为：
其中，玉米从A区域到B区域的交易效率损失为t，饲料从B区域到C区域的交易效率损失为h。为使问题简化，假设猪肉的交易效率与距离无关，仍用k2表示。
（三）消费者-生产者的超边际分析决策
利用U对g求导可知：
（1）当t0，那么g取最大值1，即饲料加工业集聚布局在饲料需求地；
（2）当t>时，
进一步讨论可知：①当g值为0时有SAB /S=0，即A、B两地重合，玉米原产地和饲料加工业集聚位于同一个地方，也表明相对于饲料需求地而言，加工地到玉米原产地的运输距离长短对交易效率影响更大；②当g值为1时有SAB /S=1，即A、B两地相隔最远，饲料需求地和饲料加工地位于同一位置，这意味着相对于玉米原产地而言，加工地到饲料需求地的运输距离长短对交易效率影响更大；③当0
三、我国饲料加工业集聚分布影响因素的实证分析
（一）数据来源与模型构建
本文选取饲料加工业总产值靠前的九个省份广东省、山东省、辽宁省、四川省、江苏省、河南省、湖南省、河北省和浙江省的2005―2014年的数据进行实证研究，数据均来源于《中国饲料加工业统计年鉴》和《中国统计年鉴》。本文在柯布-道格拉斯生产函数的基础上，借鉴辛翔飞（2006）、吴玉鸣（2010）等人的模型扩展形式，构建函数形式如下：
其中，Yi为各地区饲料加工业总产值，Ai为各地区农业科学技术水平，Li为劳动力成本，Si是各个区域原材料供给数量，Ti为各省份运输效率，Di是各区域的饲料需求数量，[e][εi]是表示其他因素对其的影响，并且这些因素没有包含在假设中。
（二）变量选取
本文选取各个地区饲料加工业总产值、农产品加工业工人平均工资、各省份内运输长度、各省份地理面积、各个地区玉米年产量、各个省份牲畜出栏头数等数据进行实证分析。其中，被解释变量Y为各地区饲料加工业总产值，表示各个地区饲料加工业的集聚发展程度。解释变量包括：1.劳动力成本（L），用各省份农产品加工业工人平均工资来进行计量。2.各地区原料供给数量（S），以各地区玉米产量表示。3.各省份对于饲料的需求数量（D），用饲养牲畜的出栏头数来衡量。4.运输效率（T），以营运总长度除以省份地理面积来计量，交通密度越大表示交通越便利，运输成本也越低。营运总长度则由各个省份内河航道里程、铁路营运里程、公路里程三部分加总除以各个对应省份的区域面积得出。
（三）ADF检验与协整分析
面板数据的不平稳性会导致伪回归或者虚假回归，为保证回归的有效性，本文分别利用LLC、IPS、Fisher-ADF和Fisher-PP方法对各变量进行单位根检验，结果如表1所示。
根据单位根检验结果，LnT、LnD和LnS的水平值都拒绝原假设，而LnY和LnL的水平值不能拒绝原假设，因此不能判定各变量水平值是平稳的。然而，各变量的一阶差分序列都通过了LLC、IPS、Fisher-ADF、Fisher-PP检验，因此可以判定各变量是一阶单整序列。接下来做协整检验，PADF=0.0144
（四）回归结果分析
由协方差分析可知，本文适用混合面板数据模型进行回归分析，由Hausman检验结果可知，应该采用固定效应模型，回归结果如表2所示。
模型的P值（Prob>F）=0.0000，说明模型整体显著，可决系数R2为0.6301，修正后的可决系数为0.6148，说明模型的解释力较强，模型拟合程度较好。并且，所有的解释变量在10%的显著性水平下都很显著。劳动力成本降低1%可以使得饲料加工业总产值增加约0.36%，运输效率增加1%可以使得饲料加工业总产值增加约0.15%，市场需求增加1%使得饲料加工业总产值增加约0.38%，原材料产量增加1%可以使饲料加工业总产值增加约0.2%。
四、结论及政策启示
（一）从饲料加工业和玉米产业带的空间分布来看，两者存在较大程度的分离。这种分离是由交易效率（包括运输效率）、市场需求规模区域差异、原材料产量、生产成本等因素共同决定的。饲料加工业布局与交易效率（包括运输效率）、区域市场需求规模、区域玉米产量成正比，与劳动力成本成反比。
（二）东北部是我国重要的玉米产业带和示范基地，在东北经济增长下行和东部沿海地区发展负荷过高的现实背景下，为充分利用东北原材料的自然禀赋优势，应推动东部沿海饲料加工业向东北部转移，既可以缓解东部沿海土地资源匮乏、环境污染等方面的压力，又可以在一定程度上发挥农业现代化稳定东北经济增长的作用。
（三）河南、四川、湖南等省份是我国人口大省，对肉制品的市场需求规模较大，但饲料加工业规模与沿海省份（如广东、山东）比较还相对较小。从饲料加工业地区集中度来看，饲料加工业布局在一定程度上存在偏离原材料产地或市场需求地的情况。因此，在产业转移中也应推动东部沿海饲料加工业向中西部转移。
（四）加强东北和中西部高速交通、高速信息网络等基础设施建设，加快发展现代物流业和电子商务，从硬件上进一步提高东北和中西部运输效率；深化体制改革，加强诚信体系建设，规范市场秩序，建立饲料产品质量追索体系，提高管理效率，从软件上进一步提高东北和中西部交易效率。只有交易效率提高了，才能充分发挥东北和中西部地区人工成本、土地成本和原材料成本相对较低的优势，推动东北部和中西部饲料加工业的集聚发展。
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关键词：三聚氰胺；理化性质；合成方法；生物学毒性；检测
文章编号：1005－6629(2009)01－0052－03中图分类号：O626 文献标识码：E
2007年3月，美国食品药物管理局（FDA）在对连续死亡猫狗的调查中发现，导致宠物死亡的罪魁祸首，是作为宠物饲料的小麦蛋白粉和大米蛋白浓缩物里含有的一种名为三聚氰胺的化学物质。这种物质对人体和动物的危害尚未被完全认知，但已知的是，“如长期和反复接触作用，该物质可能对肾发生作用”[1]。
2008年中国婴幼儿奶粉污染事件再次将三聚氰胺的毒性引入公众视野。由于不法分子为增加原料奶或奶粉的蛋白含量而人为加入部分批次的三鹿牌婴幼儿奶粉中，结果导致甘肃等地发生多起婴幼儿泌尿系统结石病例。
本文就三聚氰胺的理化性质、合成工艺、生物学毒性及检测方法作一综述。
1 三聚氰胺（Melamine）的理化性质
三聚氰胺，又名蜜胺，氰脲酰胺，三聚氰酰胺，化学名称为2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪，分子式为C3H6N6或C3N3(NH2)3， 相对分子质量为126.13，是一种白色单斜晶体，密度（20℃）1.573g/cm3，熔点354℃，沸点升华；低毒，不可燃[2]， 微溶于水，无味，溶解度随温度升高而逐渐上升，溶液呈弱碱性。三聚氰胺在二乙醇胺、三乙醇胺、甘油、热乙二醇中具有一定溶解度，但不溶于醚、苯和四氯化碳，可与盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等形成盐。在中性或微碱性情况下，与甲醛缩合而生成各种羟甲基三聚氰胺，但在微酸性中
（pH值5.5~6.5）与羟甲基的衍生物
进行缩聚反应而生成树脂产物。其
化学结构式如右图所示。
三聚氰胺一般用作阻燃剂。由于三聚氰胺不可燃，在250~450℃时吸热发生分解反应，放出氨气，形成缩聚物，影响基体材料的熔化行为，并加速其炭化成焦，从而使三聚氰胺成为优良阻燃剂。它也可用作改性剂，改善酚醛树脂和脲醛树脂的性能。在应用于酚醛树脂改性时，三聚氰胺与甲醛、苯酚之间均可发生缩聚反应，因而能降低酚醛树脂的固化温度、缩短热压周期，减少酚醛树脂中游离酚、游离醛的含量，改善酚醛树脂的环境应用特性。在用于脲醛树脂改性时，三聚氰胺呈六元环状结构，其侧基活性基团可与脲醛树脂中羟甲基反应形成支链结构，促使脲醛树脂交联，形成三维网状结构，可提高脲醛树脂的热稳定性、耐水性和使用寿命。同时，三聚氰胺与甲醛的反应可降低脲醛树脂中游离甲醛的含量，制成的合成树脂是生产食品包装材料的原料，可用来生产盘子和碗等食品用餐具[3]。此外，三聚氰胺还可制成一系列衍生物，从而在塑料、涂料、粘合剂、消毒剂、化肥和杀虫剂等领域获得广泛应用。但三聚氰胺不是食品原料，也不是食品添加剂，包括我国在内的全球多数国家都禁止将其用于食品及饲料生产中。
2 三聚氰胺的合成路线
根据原料路线不同，三聚氰胺生产方法有双氰胺法和尿素法。
2.1双氰胺法
德国化学家李比希最早于1834年使用双氰胺法合成了三聚氰胺。其合成路线为：由电石（CaC2）制备氰胺化钙（CaCN2）， 氰胺化钙水解后二聚生成双氰胺（dicyandiamide）[4]，再以双氰胺和氨为原料在甲醇溶剂中，200℃温度下进行反应生成三聚氰胺，经精制得到成品三聚氰胺。有关化学反应方程式为：
CaC2+N2 CaCN2+C
2CaCN2+2H2O Ca(HCN2)2+Ca(OH)2
Ca(HCN2)2+2H2O 2NH2CN+Ca(OH)2
2NH2CN (NH2CN)2
3(NH2CN)22C3H6N6
1960年前，世界各国生产三聚氰胺均以双氰胺为原料。目前因为电石的高成本，双氰胺法已被淘汰。
2.2尿素法
尿素法按工艺可分为干法、湿法和半干法；根据熔融尿素热解的压力不同，尿素法生产三聚氰胺的工艺路线又可分为高压法（7~10MPa）、中压法（0.5~1MPa）和常压法（0.3 MPa以下）3种。其中采用高压法工艺技术代表有美国ACC工艺、意大利ETCE工艺和日本NISSAN工艺；低压法工艺技术代表有荷兰的DSM工艺和奥地利OSW工艺；常压法有德国的BASF工艺和我国自行开发的改良型低压法工艺[5]。这些工艺路线的化学反应原理为：
6CO (NH2)2C3N3(NH2)3+6NH3+3CO2
1962年美国建立了世界第一套以尿素为原料生产三聚氰胺的装置。由于以尿素为原料的生产路线的各项技术经济指标远远好于双氰胺为原料的工艺路线，从1971年起，所有三聚氰胺生产装置均采用了以尿素为原料的生产工艺。
3 三聚氰胺的生物学毒性
林祥梅等[6]选用健康小鼠作了三聚氰胺急性毒性试验，结果表明，三聚氰胺的不致死的最大剂量为5000mg・kg-1，参考国家药物急性毒性分级标准，LD50>5000mg・kg-1，可以初步认定为微毒。该科研小组还以猫为试验动物进行三聚氰胺的亚慢性毒性试验，结果显示，实验组和对照组血常规检测正常，实验组的血清BUN和CRE升高，且在第23天，两项指标超过正常范围，而BUN和CRE两项指标的升高在临床上提示实验动物存在肾衰竭的可能，并且动物饲喂三聚氰胺后肾脏肾小管中出现了晶体，由此推断长期饲喂三聚氰胺可能引起肾衰竭。
虽然受试动物在肾脏发现了结晶，但现在仍不清楚在三聚氰胺摄入之后肾衰竭的发生和肾脏的结晶作用之间是否有直接的联系。Cornell大学的Smith拍摄了结晶的电子显微镜照片，并在实验室进行三聚氰胺和三聚氰酸的混合实验，重现这种结晶的形成。这是一个瞬间反应，当两种物质的澄清溶液混合后，呈烟雾状，静置片刻，晶体下沉。然而，Smith强调，三聚氰胺已知的毒性反应还不能解释所有病例的临床及病理症状，比如中毒后在肾脏中出现的肾小管急性损伤和特征性的细胞炎症等。中毒机理方面， Ogasawara H 等（1995年）的研究报告认为， 三聚氰胺诱发膀胱癌和泌尿道增生性疾病归因于结石的形成，而结石的成分主要为1∶1的三聚氰胺和尿酸。已证实三聚氰胺和三聚氰酸联合饲喂猫时发生急性肾衰，并发现晶体的存在，但是肾衰的发生与晶体形成之间是否有必然联系，中毒后形成结石和晶体的机制以及三聚氰胺及其同系物相互之间的毒性影响等问题尚待进一步研究[7]。
4 三聚氰胺的检测与假蛋白原理
4.1 凯氏定氮法测定蛋白质含量
通常采用“半微量凯氏定氮法”对婴幼儿配方食品和乳粉蛋白质含量进行测定，其基本原理为：利用硫酸及催化剂与样品加热消化，使蛋白质分解，其中C、H形成CO2和H2O逸出，而蛋白质中的氮则转化成(NH4)2SO4，在强碱条件下加热蒸馏，其中NH3被硼酸吸收为(NH4)2B4O7， 然后用标准的硫酸溶液滴定，根据硫酸的消耗量和浓度计算出氮的含量，乘以蛋白质系数，即为蛋白质含量，其计算公式为[8]：
样品中蛋白质含量（g/100g）=
式中：V――滴定时消耗硫酸标准溶液的体积，mL；
V0――空白试验消耗硫酸标准溶液的体积,mL;
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c(H+)――硫酸标准溶液中H+的浓度，mol・L-1;
m――样品的质量，g；
0.014――氮原子的摩尔质量，kg・mol-1；
F――氮换算为蛋白质的系数。乳粉为6.38，纯谷物类（配方）食品为5.90，含乳婴幼儿谷物（配方）食品为6.25。
有关化学反应方程式为：
[-NHCH(R)CO-NHCH(R')CO-]+H2SO4
(NH4)2 SO4+H2O+CO2+SO2
(NH4)2SO4+2NaOH2NH3+Na2SO4+2H2O
2NH3+4H3BO3(NH4)2B4O7+5H2O
(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O (NH4)2SO4+4H3BO3
根据凯氏定氮法测定原理，在消化过程中除蛋白质中的氮转化成(NH4)2SO4外，只要在奶粉或饲料中添加一些含氮量高的化学物质（如三聚氰胺），样品中非蛋白质中的氮也能转化成(NH4)2SO4，计算氮的含量时，认为所有的氮都来源于蛋白质，从而在检测中造成蛋白质含量达标的假象。
一般奶粉中蛋白质含量为15~20%，蛋白质中含氮量平均为16%。以某合格牛奶蛋白质含量为2.8%计算，含氮量为0.45%，某合格奶粉蛋白质含量为18%计算，含氮量为2.88%。而三聚氰胺含氮量约66%，是牛奶的151.6倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，就可使得奶中蛋白质含量虚高约0.4%。
4.2 三聚氰胺的检测方法
鉴于不法分子在食品或饲料中添加三聚氰胺对人或动物造成的危害，国家质检总局采取紧急措施，开展全国质量监督专项抽查，并将三聚氰胺列入出口法检范围。三聚氰胺检测方法通常有酶联免疫吸附法(ELISA)、高效液相色谱法和气质联用(GC-MS)法等三种。
（1）酶联免疫吸附法原理： 利用萃取液通过均质及震荡的方式提取样品中的三聚氰胺进行免疫测定[9]。
（2）高效液相色谱法原理：试样中的三聚氰胺用三氯乙酸溶液提取，提取液离心后经混合型阳离子交换固相萃取柱净化，洗脱物吹干后用甲醇溶液溶解，用高效液相色谱仪进行测定[10]。
（3）气质联用法原理：通过甲醇/水/三乙胺混合液提取动物食品中的三聚氰胺，氮气吹干、硅烷化衍生，再由气相色谱-质谱联用仪检测，苯代三聚氰胺内标法定量。该方法在饲料和动物食品中三聚氰胺的加标回收率在82.0%～105.6%之间，相对标准偏差(RSD)不大于5.8%，在0.1mg・L-1～50.0mg・L-1范围内呈现良好的线性关系，灵敏度高，最低检测限达到0.1μg・g-1；选择性好，能有效消除复杂基体干扰。可作为常见样品中三聚氰胺类有机物含量检测的确证方法[11]。
5结语
三聚氰胺虽是一种用途广泛的有机化工原料，但添加在食品及饲料中，会对人类健康造成严重威胁，也给养殖业带来严重的影响。我们应该大力推进食品及饲料科技进步，制定和完善食品及饲料行业政策法规，打击搀杂作假、违规添加禁物行为，作为化学工作者要大力普及相关知识，使我国食品及饲料工业得到健康发展。
参考文献：
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[8]GB/T 5413.1-1997,婴幼儿配方食品和乳粉蛋白质的测定[S]．
[9]谢荣国，武晓宏，杨俊华．饲料中三聚氰胺检测及其危害[J]．饲料广角，2008，（9）：20-22．
[10]李德良.食品及饲料中三聚氰胺残留量液相色谱检测方法的研究[J].南昌高专学报，2007,(6):131-132,135.
[11]王征.GC-MS法测定动物食品中的三聚氰胺[J].福建分析测试，2008,17(2):1-4.
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