เครื่องบดอาหารสัตว์คุณภาพสูงสามารถบดให้ได้ขนาดอนุภาคเล็กที่สุดที่ระดับใด

เหตุใดขนาดอนุภาคจึงมีความสำคัญต่อสมรรถนะของเครื่องบดอาหารสัตว์

ผลกระทบของขนาดอนุภาคต่อการย่อยและการดูดซึมสารอาหารในอาหารสัตว์

ขนาดของอนุภาคที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างมากต่อประสิทธิภาพในการดูดซึมสารอาหารของปศุสัตว์ ตัวอย่างเช่น ไก่ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า อนุภาคอาหารที่มีขนาดเล็กกว่า 500 ไมครอน จะช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการทำงานของเอนไซม์ ส่งผลให้การย่อยดีขึ้นประมาณ 14 ถึง 22 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเม็ดอาหารที่มีขนาดใหญ่กว่า ส่วนสุกรนั้นจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อใช้อนุภาคขนาดกลาง ระหว่าง 700 ถึง 1,200 ไมครอน ช่วงขนาดนี้ถือว่าเป็นจุดที่เหมาะสมระหว่างการช่วยให้แป้งย่อยง่ายขึ้น และการรักษาสุขภาพระบบทางเดินอาหารของสุกร แต่ก็มีข้อควรระวังเช่นกัน เมื่ออนุภาคเล็กเกินไป ต่ำกว่าประมาณ 200 ไมครอน สุกรเริ่มมีอาการแผลในกระเพาะอาหาร นี่จึงเป็นเหตุผลที่เกษตรกรต้องใช้วิธีการบดแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของสัตว์ที่เลี้ยง Springer Study on Feed Optimization มีข้อมูลสนับสนุนที่ชัดเจนเกี่ยวกับเรื่องนี้

การออกแบบเครื่องบดอาหารสัตว์มีผลต่อความสม่ำเสมอของอนุภาคและความมีประสิทธิภาพอย่างไร

เครื่องจักรแบบโมเดิร์นแฮมเมอร์มิลล์สามารถทำให้ความสม่ำเสมอของอนุภาคอยู่ที่ ±10% โดยใช้ระบบตีแบบหลายจุด (multi-impact beater systems) และตะแกรงปรับตั้งได้ หน่วยที่ติดตั้งด้วย ตะแกรงขนาด 6 มม. และค้อนตีแบบหมุน 4 ชุด จะช่วยลดขนาดอนุภาคที่ใหญ่เกินไปถึง 37% เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบค้อนตีสองชุดในรูปแบบดั้งเดิม นวัตกรรมเหล่านี้ช่วยรักษาอัตราการผลิตไว้เหนือระดับ 5 ตัน/ชั่วโมง ในสภาพแวดล้อมเชิงพาณิชย์ ขณะเดียวกันก็ลดการใช้พลังงานลง

ตัวชี้วัดสำคัญ: ค่าเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาค (MPD) และค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเชิงเรขาคณิต (GSD)

อุตสาหกรรมมักให้ความสนใจกับค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเชิงเรขาคณิต หรือ GSD เมื่อพูดถึงความสม่ำเสมอทั่วไปของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง โดยทั่วไปแล้ว หากค่า GSD อยู่ต่ำกว่า 1.5 นั่นหมายความว่าเราได้รับความสม่ำเสมอที่ค่อนข้างดี ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากต่อระบบการผสมอาหารแบบอัตโนมัติ เมื่อปีที่แล้ว นักวิจัยได้ทดสอบเครื่องบดย่อย 6 รุ่นพบว่า รุ่นที่สามารถบดให้ได้ขนาดเฉลี่ย 250 ไมครอน โดยมีค่า GSD ประมาณ 1.3 ช่วยลดปริมาณอาหารสัตว์ปีกที่เสียทิ้งไปได้เกือบ 9% ตามรายงานการวิเคราะห์อนุภาคอาหารสัตว์ปี 2024 ข้อมูลประเภทนี้จึงช่วยให้ผู้ดำเนินการโรงงานปรับตั้งค่าเครื่องจักรให้เหมาะสมตามวัสดุที่กำลังแปรรูป บางวันอาจเป็นวัสดุที่แข็งมาก เช่น ข้าวโพด แต่บางวันก็เป็นวัสดุที่นุ่มกว่า เช่น เปลือกถั่วเหลือง ซึ่งจำเป็นต้องตั้งค่าเครื่องแตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง

ช่วงขนาดอนุภาคทั่วไปของเครื่องบดย่อยอาหารสัตว์คุณภาพสูง

ช่วงผลผลิตมาตรฐาน: 100–500 ไมครอน ในการประยุกต์ใช้งานการบดละเอียด

เครื่องบดอาหารประสิทธิภาพสูงโดยทั่วไปจะผลิตอนุภาคขนาดระหว่าง 100–500 ไมครอน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเข้าถึงของเอนไซม์โดยไม่ก่อให้เกิดฝุ่นมากเกินไป จากการสำรวจโรงผลิตอาหารสัตว์เชิงพาณิชย์ในปี 2023 พบว่า 85% ของตัวอย่างอยู่ในช่วงนี้เมื่อทำการแปรรูปด้วยช่องกรองขนาดรู 2–3 มม. ซึ่งเป็นการยืนยันถึงประสิทธิภาพของกระบวนการสำหรับการผลิตในวงกว้าง

เครื่องบดแบบ Advanced Hammer Mills และเครื่องบดแบบ Roller Crushers: ความสามารถในการผลิตอนุภาคขนาดต่ำกว่า 100 ไมครอนภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

ระบบที่มีความเฉพาะทาง เช่น เครื่องบดแบบ air-classifying hammer mills สามารถผลิตอนุภาคขนาด 67–93 ไมครอนในอาหารสำหรับเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำได้ เมื่อทำงานที่ความชื้นต่ำกว่า 12% โดยใช้แผ่นกรองแบบ micro-perforated การบดละเอียดระดับนี้ช่วยเพิ่มอัตราการย่อยได้ดีขึ้นในปลาที่ยังอ่อนวัย 22–28% จึงเหมาะสำหรับใช้ในช่วงวัยอ่อนของลูกปลา

กรณีศึกษา: การบรรลุขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอที่ 250 ไมครอนในการผลิตอาหารสำหรับสัตว์ปีกในเชิงพาณิชย์

ผู้ผลิตสัตว์ปีกในเขตมิดเวสต์ของสหรัฐอเมริกาสามารถปรับปรุงอัตราการแปลงอาหารสัตว์ (FCR) ได้ดีขึ้น 9% หลังจากที่กำหนดมาตรฐานขนาดผลิตภัณฑ์ให้อยู่ที่ 250±30 ไมครอน โดยใช้เครื่องย่อยแบบโรลเลอร์มิลล์ที่ได้รับการดัดแปลง ระบบสามารถควบคุมค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานทางเรขาคณิต (GSD) ให้อยู่ต่ำกว่า 2.1 ตลอดการผลิต 18,000 เมตริกตัน ซึ่งเป็นไปตามแนวทางของ AAFCO สำหรับอาหารเลี้ยงลูกไก่ในช่วงเริ่มต้น

การวิเคราะห์เปรียบเทียบ: การกระจายขนาดอนุภาคของแบบจำลองเครื่องบดย่อยอาหารสัตว์ประสิทธิภาพสูง 3 รุ่น

ประเภทของโมเดล	D50 (ไมครอน)	GSD	อัตราการผลิต (ตัน/ชั่วโมง)
เครื่องย่อยแบบแนวตั้งแฮมเมอร์มิลล์	320	2.3	12
เครื่องบดแบบโรลเลอร์ครัชเชอร์	180	1.9	8
เครื่องบดแบบอิมแพคไกรนเดอร์	420	2.7	15

เครื่องย่อยแบบแฮมเมอร์มิลล์แนวตั้งมีอัตราการผลิตสูงแต่ให้การกระจายของขนาดอนุภาคกว้าง ในขณะที่เครื่องบดแบบโรลเลอร์ครัชเชอร์สามารถควบคุมค่า GSD ได้แม่นยำกว่าในกำลังการผลิตที่ต่ำกว่า ส่วนเครื่องบดแบบอิมแพคนั้นเหมาะสำหรับวัสดุที่มีเส้นใยและต้องการโครงสร้างหยาบ

ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อขนาดอนุภาคที่ได้จากเครื่องบดย่อยอาหารสัตว์

ประเภทกลไกการบดย่อย: แฮมเมอร์มิลล์ เทียบกับ โรลเลอร์มิลล์ เทียบกับ อัตตริชันมิลล์

วิธีการบดมีผลอย่างมากต่อคุณลักษณะของอนุภาค เครื่องบดแบบค้อนกระทบ (Hammer mills) สร้างชิ้นส่วนที่มีมุมแหลมผ่านการกระแทก เครื่องบดแบบโรลเลอร์ (Roller mills) ผลิตแผ่นแป้งที่สม่ำเสมอผ่านการอัดแรงดัน และเครื่องบดแบบแรงเสียดทาน (Attrition mills) ใช้แรงเสียดทานเพื่อผลิตผงที่มีขนาดต่ำกว่า 150 ไมครอน เหมาะสำหรับการผลิตอาหารสัตว์พิเศษ ชุดค้อนกระทบที่มี 4 ค้อนสามารถเพิ่มอัตราการผลิตได้สูงกว่าชุดที่มี 2 ค้อนถึง 23% ในการแปรรูปข้าวโพด

ผลของความชื้นและค่าความแข็งของวัตถุดิบต่อความละเอียดในการบด

ระดับความชื้นที่เกิน 14% จะส่งเสริมการเกาะกลุ่มกันของอนุภาค ทำให้ขนาดเฉลี่ยของอนุภาคในข้าวสาลีเพิ่มขึ้น 38% เมล็ดธัญพืชที่แข็งกว่า เช่น ข้าวฟ่าง (ค่าความแข็งวิคเกอร์ส 245 HV) ต้องใช้พลังงานในการบดมากกว่าเมล็ดที่นิ่มกว่าอย่างถั่วเหลือง (ค่าความแข็งวิคเกอร์ส 165 HV) ถึง 19% ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความละเอียดและกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ

การเลือกขนาดตะแกรงและความเร็วรอบของโรเตอร์เป็นตัวควบคุมโดยตรงต่อขนาดอนุภาคสุดท้าย

ขนาดหน้าจอและรอบเครื่องย่อยเป็นปัจจัยหลักในการควบคุมผลผลิต ในกระบวนการผลิตอาหารสัตว์ปีก การใช้หน้าจอขนาด 2 มม. จะให้ผลผลิตที่มีอนุภาคขนาดต่ำกว่า 500 ไมครอนถึง 86% การใช้งานรอบโรเตอร์ระหว่าง 2800–3200 รอบต่อนาที จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยให้เหมาะสม ขณะเดียวกันก็จำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิไว้ไม่เกิน 8°C ซึ่งช่วยรักษาคุณภาพของสารอาหารตามผลการศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับการบด

มาตรฐานอุตสาหกรรมและเกณฑ์คุณภาพสำหรับประสิทธิภาพเครื่องบดอาหารสัตว์

แนวทางของ AAFCO และ ISO เกี่ยวกับขนาดอนุภาคที่ยอมรับได้ในอาหารสัตว์บกและสัตว์น้ำ

มาตรฐานกำหนดให้ใช้ช่วงขนาดอนุภาคเฉพาะตามชนิดของสัตว์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้อาหาร AAFCO แนะนำให้ใช้ขนาดอนุภาคระหว่าง 300–500 ไมครอนสำหรับอาหารสัตว์ปีก เพื่อสนับสนุนการย่อยและการเคลื่อนไหวของลำไส้ ขณะที่ ISO 23781:2020 กำหนดช่วงที่แน่นอนกว่าที่ 200–400 ไมครอนสำหรับอาหารสุกร เพื่อเพิ่มการดูดซึมสารอาหาร อาหารสัตว์น้ำมักต้องการการบดละเอียดมากกว่า คือขนาดต่ำกว่า 150 ไมครอน เพื่อให้เหมาะสมกับการเลี้ยงลูกอ่อน

ผลการทดสอบประสิทธิภาพจากห้องปฏิบัติการอิสระของเครื่องบดอาหารสัตว์รุ่นชั้นนำ

การทดสอบที่ดำเนินการอย่างอิสระเผยให้เห็นว่าประมาณร้อยละ 88 ของเครื่องบดอาหารสัตว์ที่ดีที่สุดสามารถควบคุมขนาดอนุภาคให้อยู่ในช่วงร้อยละสิบของเป้าหมายที่กำหนดไว้ ขณะบดวัสดุทั่วไป เช่น ข้าวโพดและกากถั่วเหลือง เครื่องบดแบบค้อนชนิดหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถผลิตอนุภาคขนาดประมาณ 250 ไมครอน บวกหรือลบ 15 ได้อย่างต่อเนื่องตลอดระยะเวลาการใช้งาน 200 ชั่วโมง ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของ AAFCO สำหรับอาหารไก่และมาตรฐาน ISO สำหรับอาหารสุกร ในปัจจุบันที่ลูกค้าต้องการผลลัพธ์ที่ดียิ่งขึ้น ผู้ผลิตชั้นนำหลายรายจึงเริ่มติดตั้งระบบตรวจสอบขนาดอนุภาคแบบเรียลไทม์ เพื่อควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้สม่ำเสมอระหว่างแต่ละรอบการผลิต

ส่วน FAQ

ขนาดอนุภาคที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอาหารไก่คือเท่าไร?

ขนาดอนุภาคของอาหารที่เล็กกว่า 500 ไมครอนมีความเหมาะสมสำหรับไก่ เนื่องจากช่วยเพิ่มการดูดซึมสารอาหารสูงสุด โดยเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการทำงานของเอนไซม์

ทำไมหมูแต่ละชนิดจึงต้องใช้อนุภาคขนาดต่างกัน?

สุกรได้รับประโยชน์จากการบดเป็นอนุภาคขนาดกลาง ระหว่าง 700 ถึง 1200 ไมครอน เนื่องจากช่วยให้ย่อยแป้งได้ดีและรักษาระบบทางเดินอาหารให้แข็งแรง อนุภาคที่เล็กกว่า 200 ไมครอน อาจทำให้เกิดแผลในกระเพาะอาหาร

การออกแบบเครื่องบดอาหารสัตว์มีผลต่อความสม่ำเสมอของอาหารสัตว์อย่างไร

เครื่องบดอาหารสัตว์ที่มีระบบตีและตะแกรงที่ทันสมัยสามารถให้ความสม่ำเสมอของอนุภาคได้ดีขึ้น โดยเครื่องจักรแบบใหม่สามารถให้ค่าความสม่ำเสมอของอนุภาคอยู่ที่ ±10%

ขนาดของอนุภาคมีความสำคัญอย่างไรในอาหารสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

การบดละเอียดพิเศษที่มีขนาดอนุภาคต่ำกว่า 100 ไมครอน จะช่วยเพิ่มความสามารถในการย่อยได้อย่างมากสำหรับปลาอ่อน ซึ่งมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตในระยะลูกปลา

มาตรฐานใดที่ควบคุมประสิทธิภาพของเครื่องบดอาหารสัตว์

AAFCO และ ISO กำหนดแนวทางสำหรับขนาดอนุภาคที่ยอมรับได้ในอาหารสัตว์และอาหารสัตว์น้ำ เพื่อให้มั่นใจถึงการดูดซึมสารอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยสนับสนุนระบบทางเดินอาหาร