Granulių patvarumo indeksas (PDI) yra pašarų pramonės standartinis granulių fizinės kokybės rodiklis. Matuojamas apvartant granulių mėginį standartizuotame bandymo įrenginyje („Holmen“ pneumatiniame arba Kanzaso valstijos vartymo skardinės metode) ir apskaičiuojant nepažeistų granulių procentą, PDI tiesiogiai veikia pašarų efektyvumą, gyvūnų produktyvumą ir klientų pasitenkinimą. Tvarkymo metu suirančios granulės sukuria smulkias daleles – mažas daleles, kurias gyvūnai rūšiuoja ir atmeta pašarų dėžėje – taip švaistomas pašaras, padidėja gyvojo svorio prieaugio kilogramo kaina ir kenkiama mitybos vienodumui, kurį sukūrė mitybos specialistai. Šiame straipsnyje nagrinėjami veiksniai, darantys įtaką PDI, ir pateikiamos veiksmingos tobulinimo strategijos.
1. PDI ekonomika
Prasta granulių kokybė turi išmatuojamų finansinių pasekmių:
- Pašarų atliekos. Pašarų sandėliuose atmestos smulkios dalelės yra tiesioginiai pašarų nuostoliai. Galvijų šėrimo ūkiuose smulkios dalelės, susidarančios gabenant birius pašarus neasfaltuotais keliais, gali siekti 5–15 % pristatyto svorio, kai PDI nukrenta žemiau 90 %.
- Sumažėjęs gyvūnų produktyvumas. Paukščiai ir gyvūnai, kurie rūšiuoja pašarus, minta nenuosekliu pašaru, kuris skiriasi nuo nustatyto mitybos profilio, todėl mažėja augimo greitis ir pašaro konversijos efektyvumas.
- Klientų išlaikymas. Komercinės pašarų gamyklos, tiekiančios produkciją integruotoms paukštininkystės įmonėms arba nepriklausomiems gyvulių augintojams, susiduria su sutartinėmis baudomis ir klientų kaita, kai PDI neatitinka sutartinių specifikacijų.
Kazachstane atliktame Honjango atvejo tyrime šis ryšys aiškiai dokumentuotas: kai galvijų pašarų PDI pagerėjo nuo 88,7 % iki 94,2 % (5,5 procentinio punkto padidėjimas), paros veikimo pajėgumas padidėjo nuo 130 iki 178 tonų – tai 36,9 % našumo padidėjimas, kuris taip pat pagerino granulių kokybę [1].
2. Faktorių svertinis vertinimas: kas skatina PDI?
Pramonės tyrimai nustatė apytikslius penkių pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos granulių patvarumui, indėlio svorius:
Veiksnys: Pašaro formulė (ingredientų jungimosi savybės). Apytikslis indėlis į PDI: 40 %.
Veiksnys: kondicionavimas (garas, drėgmė, temperatūra, laikas). Apytikslis indėlis į PDI: 20 %.
Veiksnys: malimas (dalelių dydžio pasiskirstymas). Apytikslis indėlis į PDI: 20 %.
Veiksnys: žiedinio štampo specifikacijos (suspaudimo laipsnis, skylės konstrukcija). Apytikslis indėlis į PDI: 15 %.
Veiksnys: Aušinimas ir džiovinimas. Apytikslis indėlis į PDI: 5 %.
Šie svoriai yra apytiksliai ir būdingi konkrečiam taikymui, tačiau jie iliustruoja esminį dalyką: daugiau nei trečdalį PDI lemia parametrai, kuriuos galima reguliuoti granuliavimo gamykloje – kondicionavimas, malimas ir štampo specifikacijos, todėl PDI yra kontroliuojamas rodiklis gamykloms, norinčioms optimizuoti savo procesus.
3. Pašarų formulė: 40 % veiksnys
Formulė yra didžiausias PDI veiksnys, tačiau dažnai ji yra labiausiai apribota – mitybos specialistai formulę kuria atsižvelgdami į gyvūnų produktyvumą ir kainą, o ne į granulių patvarumą. Nepaisant to, atsižvelgiant į mitybos apribojimus, keli formulės pakeitimai pagerina PDI:
Krakmolo kiekis. Krakmolo želatinizacija kondicionavimo ir granuliavimo metu yra pagrindinis rišimo mechanizmas. Mišiniai su didesniu krakmolo kiekiu (kukurūzai, kviečiai, miežiai) paprastai geriau granuliuojasi. Kukurūzų pagrindu pagaminti mišiniai, kuriuose kukurūzų kiekis didesnis nei 60 %, turi mažesnį suspaudimo laipsnį (1:5 diapazone), kuris leidžia krakmolui želatinizuotis be paviršiaus sukietėjimo [2].
Riebalų / aliejaus įpylimas. Riebalai granuliavimo metu veikia kaip tepalas, sumažindami trintį ir slėgį formoje. Nors riebalų užtepimas po granuliavimo pagerina granulių kokybę padengdami granulių paviršių, per didelis riebalų kiekis prieš granuliavimą esančioje misoje (daugiau nei 3 %) žymiai sumažina PDI, sutrikdydamas krakmolo ir baltymų jungimąsi. Praktinė taisyklė: į maišytuvą berkite ne daugiau kaip 1–2 % riebalų; likusius riebalus užtepkite po granuliavimo.
Baltymų šaltiniai. Natūralūs rišikliai, tokie kaip kviečių glitimas ir tam tikros sojų pupelių rupinių frakcijos, pagerina PDI per baltymų denatūravimą ir skersinį jungimąsi granuliavimo proceso metu. Priešingai, didelis nesirišančių baltymų šaltinių (pvz., medvilnės sėklų rupinių) kiekis gali sumažinti PDI.
Skaidulos. Vidutinis skaidulų kiekis (3–8 %) pagerina granulių kokybę, sudarydamas struktūrinę matricą. Tačiau didelis skaidulų kiekis (virš 10–12 %) sumažina PDI, nes skaidulinės dalelės yra atsparios gniuždymui ir sukuria silpnąsias granulių struktūros vietas.
4. Kondicionavimas: 20 % faktorius
Kondicionavimas yra labiausiai kontroliuojamas PDI gerinimo svertas. Tikslas – pasiekti vienodą šilumos ir drėgmės įsiskverbimą, kuris suaktyvintų krakmolo želatinizaciją ir baltymų plastifikaciją prieš medžiagai patenkant į matricą.
Optimalūs kondicionavimo parametrai:
Pašarų tipas: broilerių pašaras (kukurūzai-sojos). Drėgmės tikslas: 15–17 %. Temperatūros tikslas: 80–85 °C. Sulaikymo laikas: 30–60 sekundžių.
Pašarų tipas: sluoksniuotas pašaras. Drėgmės poreikis: 15–16 %. Temperatūros poreikis: 75–80 °C. Sulaikymo laikas: 30–45 sekundės.
Pašarų tipas: kiaulių pašaras. Drėgmės poreikis: 15–17 %. Temperatūros poreikis: 75–85 °C. Sulaikymo laikas: 45–90 sekundžių.
Pašaro tipas: galvijų pašaras (daug skaidulų). Drėgmės poreikis: 14–16 %. Temperatūros poreikis: 70–80 °C. Sulaikymo laikas: 60–120 sekundžių.
Pašarų tipas: vanduo. Norima drėgmė: 16–18 %. Norima temperatūra: 85–95 °C. Sulaikymo laikas: 90–180 sekundžių.
Ilgesnis išlaikymo laikas pagerina kondicionavimo vienodumą. Dviejų velenų arba ilgalaikiai kondicionieriai, kurie pailgina išlaikymo laiką iki 90–180 sekundžių, žymiai pagerina PDI, ypač vandens tiekimui, kai vandens stabilumas yra labai svarbus.
Garų kokybė. Būtina naudoti sočius garus (ne drėgnus garus, kurie prideda drėgmės perteklių, ir ne perkaitintus garus, kurie neperduoda pakankamai šilumos). Drėgni garai padidina matricos skylės trintį ir gali sumažinti PDI; perkaitinti garai nepakankamai išverda misą.
5. Šlifavimas: 20 % veiksnys
Dalelių dydžio pasiskirstymas veikia granulių kokybę dviem mechanizmais: paviršiaus plotu, skirtu krakmolui ir baltymams jungtis, ir dalelių tankumu štampo angoje.
Optimalus dalelių dydis. Daugumai paukščių pašarų 600–800 mikronų geometrinis vidutinis dalelių skersmuo užtikrina geriausią PDI ir gyvūnų produktyvumo pusiausvyrą. Smulkesnis malimas padidina rišamąjį paviršiaus plotą, tačiau padidina malimo energijos sąnaudas. Grubesnis malimas sumažina rišamąją galią.
Vienodumas. Siauras dalelių dydžio pasiskirstymas yra svarbesnis nei konkretus tikslinis dydis. Platus pasiskirstymas sukuria kintamo vidinio tankio granules, todėl susidaro silpnos vietos, kurios sumažina PDI.
6. Žiedinis štampas: 15 % faktorius
Žiedinis štampas įtakoja PDI per tris parametrus:
Suspaudimo laipsnis. Didesni suspaudimo laipsniai sukuria kietesnes granules su geresniu PDI (iki tam tikro lygio). Eksperimentiniai duomenys apie kukurūzų ir sojų pupelių rupinių pašarus rodo, kad granulių kietumas padidėja nuo 85 N esant 1:5 santykiui iki 170 N esant 1:8, o smulkių dalelių kiekis atitinkamai sumažėja nuo 12,3 % iki 4,8 % [2]. Tačiau, kai santykis didesnis nei 1:7, kietumo padidėjimas mažėja, o našumas mažėja. Optimalus PDI suspaudimo laipsnis turi būti subalansuotas atsižvelgiant į našumo reikalavimus.
Šaudyklės angos būklė. Susidėvėjusios, dėl abrazyvinio dilimo išsiplėtusios ir pašiurkštėjusios, šarnyrinės skylės gamina granules su mažesniu PDI, nes sumažėja efektyvus suspaudimo laipsnis, o ekstruzijos slėgis tampa nepastovus. Tyrimai, atlikti su komerciniais broilerių pašarais, parodė, kad šarnyrinės skylės būklė (nauja ar atnaujinta) reikšmingai paveikė granulių ir trupininio sudėtį komerciniuose pašarų malūnuose [3].
Štampo skylės konstrukcija. Įgilintos skylės pagerina medžiagos srautą į štampo angą, sumažindamos išankstinį suspaudimą ir skatindamos tolygų granulių formavimąsi. Tiesaus skylės su tinkamu išleidimo angos gyliu (įgilinimo gylis 2–3 mm) yra standartinės daugumai tiekimo sričių.
7. Atvejo analizė: Kazachstano PDI tobulinimas
„Hongyang Kazachstan“ atvejo analizė pateikia šių principų praktinį patvirtinimą. Gamykloje senstantis granuliavimo malūnas (įrengtas 2012 m., žiedinio štampo tarnavimo laikas sutrumpėjo iki 600 valandų) buvo pakeistas nauju „Hongyang SZLH“ serijos įrenginiu. Svarbiausi konfigūracijos sprendimai apėmė:
- Konkrečiam naudojimui skirti suspaudimo santykiai: 1:9–1:10 galvijų racionui (18–22 % žalios ląstelienos), 1:7–1:8 avių racionui (didesnis ląstelienos kiekis)
- X46Cr13 atitikmens žiedinis štampas su vakuuminiu grūdinimu iki HRC 58–60
- Suderinti ritinėlių korpusai iš tos pačios legiruotojo plieno markės
- IE3 klasės didelio efektyvumo variklis
Rezultatai po aštuonių mėnesių veiklos:
Parametras: galvijų pašarų PDI (%). Prieš atnaujinimą (2024 m.): 88,7. Po atnaujinimo (2025–2026 m.): 94,2. Pokytis: +5,5 p.
Parametras: avių pašarų PDI (%). Prieš atnaujinimą (2024 m.): 89,1. Po atnaujinimo (2025–2026 m.): 93,8. Pokytis: +4,7 p. p.
Parametras: galvijų pašarų našumas (t/h). Prieš atnaujinimą (2024 m.): 6,2. Po atnaujinimo (2025–2026 m.): 8,5. Pokytis: +37,1 %.
Parametras: energijos suvartojimas, galvijai (kWh/t). Prieš atnaujinimą (2024 m.): 16,8. Po atnaujinimo (2025–2026 m.): 14,3. Pokytis: −14,9 %.
Parametras: žiedinio štampo eksploatavimo laikas (valandomis). Prieš atnaujinimą (2024 m.): 600. Po atnaujinimo (2025–2026 m.): 880. Pokytis: +46,7 %.
Šaltinis: [1]
8. PDI tobulinimo kontrolinis sąrašas
Pašarų gamykloms, kurių tikslas – PDI ≥ 92 % (pramonės standartas aukščiausios kokybės komerciniams pašarams):
1. ✅ Audito formulė: įvertinkite krakmolo kiekį, riebalų įdėjimo laiką ir natūralių rišiklių įtraukimą
2. ✅ Patikrinkite garų kondicionavimą: patikrinkite garų kokybę (prisotinti, ne drėgni), temperatūrą (±2 °C tikslinės temperatūros) ir sulaikymo laiką
3. ✅ Patvirtinkite malimą: išmatuokite dalelių dydžio pasiskirstymą (paukštienos atveju – 600–800 μm) ir vienodumą
4. ✅ Patikrinkite štampo būklę: išmatuokite skylių skersmenis (pakeiskite, jei padidėjimas >15%), patikrinkite paviršių, ar nėra susidėvėjimo / įstiklėjimo
5. ✅ Patikrinkite suspaudimo laipsnį: įsitikinkite, kad CR atitinka formulę (dėl konkrečios rekomendacijos kreipkitės į štampo gamintoją).
6. ✅ Patikrinkite tarpą tarp ritinėlių: palaikykite 0,1–0,3 mm, patikrinkite, ar tarpas yra vienodas per visą perimetrą
7. ✅ Įvertinkite aušintuvo veikimą: užtikrinkite, kad granulių išėjimo temperatūra būtų ≤ aplinkos +5 °C, drėgmė ≤ 12,5 %
Išvada
PDI nėra fiksuota tam tikros pašaro formulės savybė. Nors formulė sudaro apie 40 % granulių patvarumo, likę 60 % – kondicionavimas, malimas, matricos specifikacijos ir aušinimas – yra reguliuojami parametrai, kuriuos kontroliuoja pašarų malūnų operatoriai. Kazachstano atvejo analizė rodo, kad sistemingas šių veiksnių optimizavimas gali pagerinti PDI daugiau nei 5 procentiniais punktais, tuo pačiu metu padidinant našumą 37 % ir sumažinant energijos suvartojimą 15 %. Malūnuose, kuriuose PDI yra konkurencinis diferencialas, investicijų grąža, įgyta optimizuojant procesus ir parinkus aukščiausios kokybės žiedinius matricas, paprastai atsiperka per kelis mėnesius nuo įdiegimo.
*Šis straipsnis yra „Ring Dies“ techninių išteklių serijos dalis.*
Įrašo laikas: 2026 m. birželio 20 d.
