顆粒飼料加工調(diào)質(zhì)器的工作原理和正確使用

007畜牧 2013-11-26 09:00

778 3 原作者: 007畜牧

簡介

　　調(diào)質(zhì)是對顆粒飼料制粒前的粉狀物料進行水熱處理的一道加工工序，國內(nèi)外研究表明調(diào)質(zhì)是影響顆粒飼料質(zhì)量的重要因素之一，它在顆粒飼料總體質(zhì)量中所起的作用為20%左右。　　一、調(diào)質(zhì)器在顆粒飼料加工中的作用 ...

　　調(diào)質(zhì)是對顆粒飼料制粒前的粉狀物料進行水熱處理的一道加工工序，國內(nèi)外研究表明調(diào)質(zhì)是影響顆粒飼料質(zhì)量的重要因素之一，它在顆粒飼料總體質(zhì)量中所起的作用為20%左右。

　　一、調(diào)質(zhì)器在顆粒飼料加工中的作用
　　1、對粉狀物料作熟化處理。大多數(shù)動物消化淀粉的能力很低，但能較大程度的消化熟淀粉，調(diào)質(zhì)器使物料在水熱作用下，淀粉的糊化度大幅度增加，同時還促進物料中的蛋白質(zhì)受熱變性，變性的蛋白易于被酶解，從而提高了顆粒飼料的消化利用率。
　　2、對粉狀物料進行滅菌處理。大部分致病菌像大腸桿菌及沙門氏菌等有害病菌，不耐熱，采用調(diào)質(zhì)器對物料在一定溫度下進行調(diào)質(zhì)可以殺死這些病菌，使飼料衛(wèi)生水平得到保證，這種通過調(diào)質(zhì)器對物料進行滅菌的方法與藥物防病相比，具有成本低、無污染、無藥物殘留和副作用等優(yōu)點。
　　3、調(diào)質(zhì)設(shè)備可顯著提高顆粒飼料的耐水性，在調(diào)質(zhì)過程中通過通過蒸汽的水熱作用，物料中的粘性組份糊化淀粉、變性蛋白可以充分發(fā)揮粘結(jié)劑的作用，能有效粘結(jié)周邊其他的組份，在壓模壓輥的擠壓作用下，粒子與粒子相互結(jié)合得更為緊密，從而使顆粒飼料變得更為密實，外表光潔，在飼養(yǎng)過程中不易被水分侵蝕，增加了水中的穩(wěn)定性。
　　4、調(diào)質(zhì)設(shè)備可改善物料的制粒性，提高產(chǎn)量，節(jié)省制粒的能耗，提高制粒機壓模、壓輥的壽命。通過調(diào)質(zhì)，物料得以軟化，更具可塑性，在與?？妆?、壓模內(nèi)壁和壓輥外表的擠壓過程中，摩擦力減小，避免了在制粒過程中大量的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，同時減緩了壓模和壓輥的磨損。
　　二、調(diào)質(zhì)器的種類及工作原理
　　1、單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器
　　這種調(diào)質(zhì)器是國內(nèi)外飼料加工中使用最早、應(yīng)用量最廣的調(diào)質(zhì)器，結(jié)構(gòu)較簡單，其圓柱型殼體中間裝有一條攪動軸，攪動軸上安裝多個可以調(diào)節(jié)、更換的漿葉。調(diào)質(zhì)器工作時，粉料顆粒在槳葉攪動下進行兩個方向的運動，一是繞軸轉(zhuǎn)動，二是沿軸向推移，運動軌跡近似于螺旋線。一般調(diào)質(zhì)器的轉(zhuǎn)速為150-450r/min，物料的推進速度與軸轉(zhuǎn)速和漿葉的拾物角度有關(guān)，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，可以通過調(diào)整漿葉的拾物角度來控制物料的調(diào)質(zhì)時間，如果將漿葉的角度減小到比較中間的位置，即與漿葉軸成為750～850的夾角，這樣就可以減弱每個漿葉對物料的推出作用從而延長物料在調(diào)質(zhì)室內(nèi)的滯留時間。一般單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器長2-3米，粉料可以在調(diào)質(zhì)室內(nèi)滯留20-30秒，熟化度達20%左右，基本可以滿足一些普通顆粒飼料的調(diào)質(zhì)要求。
　　2、蒸汽夾套調(diào)質(zhì)器
　　此類調(diào)質(zhì)器大體結(jié)構(gòu)與單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器相似，不同的是殼體采用雙層夾套，夾套內(nèi)通入蒸汽起保溫作用。這種蒸汽夾套調(diào)質(zhì)器在工作中對粉料的加熱作用有限，因為熱量只通過調(diào)質(zhì)器的的表面?zhèn)鹘o粉料，而這一表面積與容量之比通常很低，加之一般調(diào)質(zhì)粉料的導熱性能差，以至于沒有多少熱量可以傳遞給粉料，但是蒸汽夾套阻止了調(diào)質(zhì)室與室外常溫大氣直接進行熱交換，有效地減少了熱損失，使調(diào)質(zhì)器內(nèi)部能保持較高溫度，因此在寒冷的冬天和氣溫較低的地區(qū)使用這種調(diào)質(zhì)器作用較顯著。
　　3、二通、三通調(diào)質(zhì)器
　　為了延長和控制粉料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)的滯留時間，在制粒機的上方疊加2-3個標準的單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器，就是我們通常所說的二通、三通多層調(diào)質(zhì)器。這種調(diào)質(zhì)器的特點是互相串聯(lián)，有多重蒸汽注入口，工作時粉料依次通過各個調(diào)質(zhì)器，延長了粉料的調(diào)質(zhì)時間，物料與蒸汽能更充分接觸混合，可將粉料的熟化度提高到40%左右。
　　4、雙軸異徑差速漿葉式調(diào)質(zhì)器
　　雙軸異徑差速漿葉式調(diào)質(zhì)器又稱DDC預(yù)調(diào)質(zhì)器，它是在單軸漿葉式調(diào)質(zhì)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其殼體由半徑不同的兩個大半圓焊接而成，殼體內(nèi)裝有兩根轉(zhuǎn)速不同的葉片攪動軸，殼體中部設(shè)有多個可單獨調(diào)節(jié)蒸汽量的蒸汽注入口和液體添加口，工作時由于雙軸轉(zhuǎn)速不等、旋向相反、漿葉差速搓動運動，使粉料和添加液從兩攪動軸中間向上拋起并與蒸汽一起形成對流，又充分剪切和交錯混合，粉料在槳葉的作用下，局部運動軌跡呈“8”字型，并繞軸旋轉(zhuǎn)向前推進，運動路線大為增長，因此粉料的軸向移動速度有更大的可調(diào)范圍。一般長2米左右的調(diào)質(zhì)器，調(diào)質(zhì)時間可以控制在幾十秒至240秒，可滿足特殊顆粒飼料高熟化率和高殺菌率的要求，熟化度通常可達50-60%，同時具有較高相對運動的漿葉能相互“洗刷”，使這一類型的調(diào)質(zhì)器有較高的自清潔能力，粉料在調(diào)質(zhì)室的殘留現(xiàn)象也有所改善。
　　5、膨脹器
　　膨脹器也稱EXPANDER，國內(nèi)又名環(huán)隙擠壓機，其工作原理與擠壓機相同，都是用機械能來增加制粒之前加入粉料中的熱量。粉料在壓力的作用下被迫通過螺桿和壓模之間的狹窄間隙，產(chǎn)生壓實和剪切，與螺桿和缸體發(fā)生激烈的摩擦，并產(chǎn)生大量的熱量，以此達到熟化、殺菌和改善制粒狀況的目的。不同之處在于膨脹器的壓模間隙可調(diào)，工作中可以通過調(diào)整壓模間隙，控制粉料在調(diào)質(zhì)室的擠壓、摩擦、剪切強度，從而控制擴散入粉料的熱量。一般膨脹器可以對物料產(chǎn)生40帕的壓力和120℃-130℃的溫度，物料在這些條件下滯留3至5秒，非常快的發(fā)生物理變化，使物料的淀粉糊化程度和蛋白質(zhì)的可溶度都得到顯著提高，然而，物料中的熱敏性營養(yǎng)成分也會在這一高溫過程中受到較大損失。
　　6、通用顆粒熟化機
　　通用顆粒熟化機即Universal Pellet Cooker，簡稱ＵPC，是由美國Wenger制造廠首先提出的新型調(diào)質(zhì)制粒設(shè)備，這一系統(tǒng)基本上是由高效的調(diào)質(zhì)器和一臺短滯留時間的改進型擠壓機組合而成。在工作過程中，調(diào)質(zhì)器提供滯留和接觸時間以優(yōu)化飼料的質(zhì)量，而改進的擠壓機則迫使粉料通過具有適當大小空洞的壓模從而使其形成顆粒飼料。這種設(shè)備的淀粉糊化程度相當高，一般大于70%，飼料顆粒品質(zhì)優(yōu)良，耐水持久，即使在粉料中加入大于10%的脂肪，所生產(chǎn)顆粒飼料的質(zhì)量仍然可以接受。此系統(tǒng)還有一個特點就是更換壓模非常簡易方便。目前這種調(diào)質(zhì)制粒設(shè)備在水產(chǎn)飼料、幼畜飼料和寵物飼料方面有廣泛的應(yīng)用前景。
　　除了上述的調(diào)質(zhì)器外還有壓力調(diào)質(zhì)器，其基本概念是提高調(diào)質(zhì)室的工作壓力，從而溫度也隨之上升，高壓可以迫使水分和熱量更快更徹底地進入粉料顆粒內(nèi)部，從而改善調(diào)質(zhì)效果。