毕业论文：膨化水产饲料加工工艺流程.doc

XXXXXXXXXXXXX 毕毕业业论论文文 论文题目 论文题目 膨化水产饲料加工工艺流程膨化水产饲料加工工艺流程 系 部 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 2012 年 5 月 10 日 摘 要 饲料业是我国农业中工业化程度最高的产业 是联系种植业 养殖业 畜产 品加工业等产业的纽带 在农业中占有举足轻重的作用 在饲料工业中 膨化水产饲料的生产工艺与传统的畜禽饲料的加工工艺有很 大的不同 根据水产饲料品种多 原料变化大 粉碎细度要求高和物料流动性差 等特点 生产工艺的设计一般采用二次粉碎与二次配料混合来完成对粉状原料的 加工 粉状原料经膨化机压制成型 再经过烘干 油脂喷涂和冷却筛选等工序来 完成对膨化饲料的加工进入成品包装系统 本工艺详细讲述了膨化饲料从原料的 接受到成品膨化制粒包装的全过程 关键词 膨化 粉碎 压制 烘干 ABSTRACT Pick to feed China s agriculture industrialization is the highest degree of industry is contact planting breeding animal products processing industry and other industry bond and in agriculture plays a decisive role In the feed process the expansion of aquatic feed production technology and traditional livestock and poultry feed processing technology is very different According to variety aquatic feed raw materials fine crushing changes require high degree and materials such as liquidity characteristic production process design general use of the secondary crushing and secondary mixing to finish of powdery raw material processing Powder materials by extrusion machine pressure molding and then after drying oil spraying and cooling process such as the screening to finish to feed into the finished product processing expanded packaging system This process detailed tells the feed from the raw puffed accept to the finished product puffed granulating the whole process of the packing Key words puffing crushing pressing drying 目 录 摘 要 I 第 1 章 绪 论 1 1 1 膨化饲料简介 1 1 2 膨化饲料加工工艺的内容 1 1 3 膨化饲料的优点及缺点 2 第 2 章 膨化饲料加工工工艺 5 2 1 原料的接受 清理及粗粉碎 5 2 2 物料的输送与搬运 6 2 3 一次配料与混合 7 2 4 二次粉碎 8 2 5 二次混合 9 2 6 调制与膨化 10 2 7 烘干 喷涂及冷却 11 2 8 产品分级与包装 12 结束语结束语 14 致 谢 15 参考文献 16 河南机电高等专科学校毕业论文 1 第 1 章 绪论 在饲料行业中 人们把用来喂养动物的食物统称为饲料 饲料包括大豆 豆粕 玉米 鱼粉 氨基酸 棉粕 添加剂 乳清粉 油脂 肉骨粉 谷物 甜高粱等十余个品种的饲料 原料 原料是饲料的基础 不同的加工方法就会做出功能各 异的饲料 而这里所讲到的膨化饲料是一种专门适用于水产 动物类 如图 1 1 幼畜 观赏动物等生长的饲料 图 1 1 鱼饲料 1 1 膨化饲料的简介膨化饲料的简介 一般饲料的加工是一个多步骤 多工序的过程 通常要经过原料的接受与清 理 再进行粉碎 混合 制粒等 而膨化饲料膨化饲料是一项饲料加工新技术 饲料在挤压腔内膨化实际上是一个高温瞬时的过程 即饲料处于高温 110 200 高压 25 100kg cm2 以及高剪切力 高水分 10 20 甚至 30 的环境中 通过连续混和 调质 升温 增压 熟化 挤出模孔和骤然降 压后形成一种膨松多孔的饲料 饲料经膨化后 形成 爆米花 的状态 不但外形等物理状态有所改变 而且 内部有机物分子结构也有改变 使淀粉更易消化 蛋白更易利用 1 2 膨化饲料的加工工艺内容膨化饲料的加工工艺内容 膨化饲料的加工工艺一般包含以下内容 如图 1 2 1 原料的接受与清理 2 原料的粉碎 3 原料粉碎后的配比与混合 4 混合后大颗粒料的微粉碎 5 二次配料以及二次混合 河南机电高等专科学校毕业论文 2 6 混合料的筛理 7 加水 蒸汽调质 8 湿法膨化制粒 9 后续的烘干 油脂喷涂以及冷却 10 最后的鉴定分级包装 2 图 1 2 膨化饲料加工的工艺流程图 1 3 膨化饲料的优点及缺点膨化饲料的优点及缺点 一 膨化饲料的优点 1 提高饲料的利用率 膨化过程中的热 湿 压力和各种机械作用 生成葡萄糖 麦 芽糖 麦芽 三糖及麦芽糊精等低分子量产物 膨化加工可使淀粉糊化度提高 纤维结构的细 胞壁部分被破坏和软化 释放出部分被包围 结合的可消化物质 同时脂肪从颗 河南机电高等专科学校毕业论文 3 粒内部渗透到表面 使饲料具有特殊的香味 提高了适口性 因而摄食率提高 另外 植物性蛋白饲料中的蛋白质 经过适度热处理可钝化某些蛋白酶抑制剂如 抗胰蛋白酶 脲酶等 并使蛋白质中的氢键和其他次级键遭到破坏 引起多肽链 原有空间构象发生改变 致使蛋白质变性 变性后的蛋白质分子成纤维状 肽链 伸展疏松 分子表面积增加 流动阻滞 增加了与动物体内酶的接触 因而有利 于水产动物的消化吸收 可提高营养成分消化利用率 10 35 2 降低对环境的污染 膨化浮性鱼饲料在水中稳定性能好 以挤压膨化加工而成的饲料颗粒 是靠 饲料内部的淀粉糊化和蛋白质组织化而使产品有一定的黏结或结合力 其稳定性 一般达 12h 以上 最长可达 36h 故可减少饲料营养成分在水中的溶解及沉淀损 失 有数据表明 一般采用膨化浮性鱼饲料比粉状或颗粒饲料可节约 5 10 并 能避免饲料在水中残留 减少水体污染 3 减少病害的发生 饲料原料中常含有害微生物 如好气性生物 嗜中性细菌 大肠杆菌 霉菌 沙门氏菌等 动物性饲料原料中的含量相对较多 而膨化的高温 高湿 高压作 用可将绝大部分有害微生物杀死 有资料显示 每克原料中大肠杆菌数达 10 000 个 膨化后仅剩不到 10 个 沙门氏菌在经 85 以上高温膨化后 基本 能被杀死 这就有助于保持水质和减少水产养殖不利的环境因素 同时达到 0 4 这相当于水分含量在 8 10 更好地提高丁饲料的贮存稳定性 4 投饲管理方便 水产膨化饲料能较长时间悬浮于水面 水中 投饲时不需专设投饲台 只 需定点投饲即可 鱼摄食时需浮于水面 能直接观察鱼的吃食情况 及时调整投 饲量 并能及时了解鱼类的生长和健康状况 因此 采用水产膨化饲料有助于进 行科学的饲养管理 既节约大量时间 又能提高劳动生产率 5 可以满足不同摄食习性的动物需要 膨化饲料根据加工工艺的不同可分为漂浮性 缓慢沉降性 迅速沉降性 3 种 类型 目前 约 80 的鱼饲料为沉降饲料 如虾 大马哈鱼 鲑 黄尾金枪鱼都 喜欢沉降饲料 而鲇鱼 罗非鱼 鳗大部分鱼类的幼鱼则喜欢漂浮饲料 鲇鱼 罗非鱼对沉降饲料和漂浮饲料同等喜好 此外 膨化饲料还能满足一些特殊的要 求 如低水分饲料 高纤维饲料等 河南机电高等专科学校毕业论文 4 二 膨化饲料的缺点 1 维生素的损失 温度 压力 摩擦和水分都会导致维生素的损失 美同学者报道 在膨化饲 料中 VA VD 叶酸损失约为 11 单硝酸硫铵素与盐酸硫铵素的损失率分别 为 11 与 17 VK 与 VC 的损失率为 50 而同样在硬颗粒饲料中损失则减半 2 酶制剂的损失 酶的最适温度在 35 40 最高不超过 50 但膨化制粒过程中的温度达 到 120 150 并伴有高湿 引起饲料中较高的水分活度 高压 改变酶蛋白的 空间多维结构而变性 在这样的条件下 大多数酶制剂的活性都将损失殆尽 3 微生物制剂的损失 目前 饲料中应用较多的微生物制剂主要有乳酸杆菌 链球菌 酵母 芽孢 杆菌等 这些微生物制剂对温度尤为敏感 当膨化制粒温度超过 85 时其活性将 全部丧失 4 蛋白质和氨基酸的损失 膨化过程中的高温使原料中的一部分还原糖与游离的氨基酸发生美拉德反应 降低了部分蛋白质的利用率 另外 蛋白质在碱性条件下经过高温可形成赖氨基 丙氨酸 加热过度 特别是在 pH 值较高的情况下 可使部分氨基酸消旋而产生 D 型氨基酸 这都使蛋白质的消化率大幅度降低 加热最易受损失的是赖氨酸 其次是精氨酸和组氨酸 三 膨化饲料的改进设想 针对膨化饲料目前存在的问题 有人提出通过改变饲料加工工艺来提高饲料 的品质 但这种方法机械磨损大 操作不稳定 产量低 成本高 通过上述分析 可以看出 膨化技术对含淀粉较高的饲料原料如次粉 玉米等能显著提高其可消 化利用性 而对豆粕 鱼粉等总体上降低了其可消化利用性 其破坏抗营养因子 等积极作用通过硬颗粒饲料加工技术也能解决 因此 完全可以设想将膨化技术 和硬颗粒饲料加工技术进行嫁接 只对次粉 玉米等适合膨化的原料进行膨化 也可以通过购买得到 然后和不适合膨化的原料混合 用硬颗粒饲料加工机组加 工 这样 就可以尽可能地扬长避短 充分发挥饲料效率 同时也能大大降低饲 料加工成本 这种方法值得研究 河南机电高等专科学校毕业论文 5 第 2 章 膨化水产饲料加工工艺流程 随着水产养殖业的迅速发展 传统的饲料已经不能满足水产养殖发展的需求 市场需求的水产饲料不仅应营养均衡 水稳定性好 而且不会对水产动物生存的 水体环境质量产生影响 膨化颗粒饲料可较好地满足上述要求 但与传统的畜禽 饲料的生产工艺相比 水产膨化颗粒饲料的生产工艺复杂 这就要求饲料工作者 要进一步分析水产膨化颗粒料加工过程中存在的潜在危害 加强监控 从而保障 饲料产品的质量安全 本章着重介绍了膨化水产饲料的加工流程 以及在加工过程中用到的各种机 械和质量控制中需要注意的事项 2 1 原料的接收 清理及粗粉碎 膨化饲料的原料大致有以下几种 如表 2 1 表 2 1 膨化饲料的原料 大豆玉米蛋白粉 玉米食盐 豆粕碳酸氢钙 米糠粕贝壳粉 肉骨粉石粉 鱼粉棉粕 米糠粕麸皮 豆饼菜籽粕 这里的原料大致可以分为两类 粉料和颗粒料 前者不需要粗粉碎 对于这 种原料可直接经下料坑 提升机后 进入初清理筛进行去杂 然后进行磁选 经 分配器或螺旋绞龙直接进入配料仓 参与第一次配料 后者则需进行粗粉碎 物 料经下料坑 提升机进入清理设备进行去杂磁选处理后 进入待粉碎仓 经过粗 粉碎后 再经提升机 分配器进入配料仓参与第一次配料 一次粗粉碎是水产饲 料加工中超微粉碎的前处理工序 主要目的是减少物料的粒度差异及变异范围 河南机电高等专科学校毕业论文 6 改善超微粉碎机的工作状况 提高超微粉碎机 的工作效率 保证产品质量稳定 如图 1 2 中所示首先由中控员进行粉碎后料 仓以及配料仓的设定 开启 1 号刮板 上边 以及与其相连的提升机 分配器打到对应的料 仓 然后通知工人在 1 号投料口逐次投入粉类 原料 如肉骨粉 石粉 鱼粉等 这样粉类原 料就会进入各自的专用料仓 等待下一步的混 合 同时依次打开 2 号刮板 下边 以及与其 相连的提升机 粉碎器 图 2 1 分配器 并 通知工人再 2 号投料口依次投入颗粒类原料 如豆粕 图 2 1 粉碎机 玉米 棉粕等 这样这些原料就会经刮板提升 进入粉碎机粉碎 之后进入各自 的料仓等待混合 在此过程中 要时刻注意各机械的运作情况 协调各机械的运作情况 以免 因前后机器工作速度不协调 而引起提升机失速等问题 2 2 物料的输送及搬运 在饲料厂中 经常要将原料或成品 进行搬运 让后才能加工 这样就需要 有一套完整的输送设备 通常在原料进厂时 玉米都是不 装袋的 载货车直接将原料卸入坑道 里面 然后由刮板机将其运至提升处 最后由提升机提升至筒仓贮藏 刮板机是用来做水平移动物料常 用的设备 刮板输送机 图 2 2 是利用装于 图 2 2 刮板输送机 牵引构件 链条或工程塑料 的刮板沿着固定的料槽拖带物料前进并在开口处卸料 的输送设备 它主要由刮板链条 隔板 张紧装置 驱动轮 密封料槽和传动装 置等组成 河南机电高等专科学校毕业论文 7 工作时 链条与安在链条上的刮板被驱动轮带动 物料受到刮板链条在运动 方向的推力 促使物料间的内摩擦力足以克服物料与槽壁的摩擦阻力 而使物料 能以连续流动的整体进行输送 达到了从入料口进入的物料沿料槽刮到出料口卸 出的目的 它适合长距离输送大小均匀的块状 粒状和粉状物料 提升机 图 2 3 与刮板通常是连在一起的 提升机是利用提升机斗 图 2 4 的内腔来存储物料来提升物料的机械设备 它主要由刮板链条 提升机斗 张紧装置 驱动轮 密封料槽和传动装置等组成 图 2 3 提升机 图 2 4 提升机斗 提升机的上下两端均有一个旋转的主轴 上面覆盖着紧固工程塑料兜的传动 链 工作时电机主轴带动链条的运动 同时链条上的提升机斗也随之运动 这样 存在提升机斗里的物料就被提升上去 进入下一个机械进行加工 2 3 一次配料与混合 第一次配料主要是大众原料的配制 即配方中配比较大的物料的配制 该过 程主要由电子配料秤来完成 如图 1 1 所示即中控员在中控室预先设定好生产这 种饲料的各种原料的重量 例如表 2 2 表 2 2 饲料的几种用量较大的原料 玉米 5 10t 肉骨粉 0 96t 豆粕 2 73t 麸皮 1 43t 棉粕 1 82t 米糠粕 2 61t 玉米胚芽粕 3 57t 石粉 1 59t 再选出要制作的饲料的总量 之后点击配料 控制各圆筒仓中粉料进入混合 河南机电高等专科学校毕业论文 8 仓的速度 从各仓流出的原料在达到其设定值时 便会自动停止流出 直到所有 粉料仓都停止流出 就表明配料工艺已经完成混合仓了 这样就可以协调其成分 配比 在配料过程中须特别注意配料仓的结拱问题 以求严格按照工厂研制的配方 比例进行配比 使饲料的营养成分均衡而全面 配料完毕后进入第一次混合 第 一次配料与混合是超微粉碎的前处理工序 可减少物料粒度的变异范围 改善粉 碎机的工作状况 提高粉碎效率 保障产品的质量 混合时 各种原料分别从自己单独的料仓经流管流出 进入混合仓进行下一 步的混合 饲料的混合是一个边投料边混合的过程 为使饲料能够均匀的混合 各种料要同时逐渐的加入混合仓中 即每个料仓都在往混合仓中加入原料 同时 中控室要时刻注意混合过程中的进程 及时通知工人在该混合机边的投料口进行 配料 如 水 豆油 猪油等 的添加 以使大料能够均匀的混合 进行粘结颗 粒 2 4 二次粉碎 由于水产动物摄食量低 消化道短 消化能力差 因此要求水产饲料的粉碎 粒度很细 如对虾料要全部通过 40 目分析筛 60 目的筛上物要少于 5 而在一 次混合的过程中常常会出现或大或小的颗粒物 这些颗粒物给鱼虾使用后很难消 化 从而影响其生长发育 因此须采用二次粉碎工艺 在二次粉碎工序中 如图 1 1 所示一次混合的物料经提升后进入待粉碎仓中 然后进入二次粉碎机 二次粉碎工序完成后 进入旋转分级筛 清除饲料中的粗 纤维在粉碎过程中形成的细小绒毛 粗纤维营养价值低 而且不易于水产动物吸 收 去除之后便可使其充分吸收饲料成分 旋转分级筛 图 2 5 倾角为 4 度 筛船由驱动箱传动 其运动轨迹在进料 端为水平圆运动 在长度方向上逐渐变成椭圆运动 最后在出料端变成近似往复 直线运动 进料口集中喂入的物料 在筛体圆运动作用下 均匀地分布在整个筛面上 并产生自动分级 从而使料层下面粒度较小的物料迅速过筛 而上面粒度较大物 料则向出料端运动 在移动过程中 由于没有搅动和垂直跳动 因而其中较小的 河南机电高等专科学校毕业论文 9 颗粒始终紧贴筛面 随时可以过筛 出料端 筛体的运动变为近似往复直线运动 使筛理作用逐渐减弱 从而使大于筛孔尺寸的颗粒迅速向出料方向移动 直到排 出机外 完成物料的整个筛分 筛理过程中 不断跳动的弹性小球有效地防止物 料阻塞筛孔 保证了筛的高效率 传动箱的平衡块使筛船运动过程中前后方向上 的惯性力得到平衡 从而保证了筛子运动的平衡性 图 2 5 分级筛 在这个过程中各机器之间使用联动 即相关的机器 脚龙 提升机 粉碎器 清理筛 一起运作 它们都是一个连续完整的步骤 即饲料以次要连续经过这些 机械完成加工 2 5 二次混合 饲料的一次混合时只是把一些普通的饲料如 玉米 棉粕 米糠粕等用料进 行混合 而在各原料经过二次配料后进入二次混合机 图 2 6 在二次混合机的 上方设有一个人工投料口 专门用于微量添加剂 如碳酸氢钠 食盐 碳酸氢钙 等 的添加 另外在混合机上设有 2 个液体添加装置 如图 1 1 所示 分别用 于油脂 豆油 和水的添加 河南机电高等专科学校毕业论文 10 图 2 6 混合机 在二次混合过程中 中控人员要须严格控制各原料的投入速度 并将添加剂 的投入数量告诉投料工人 确保各项工作的同步进行 以使各物料充分混合 这 次混合的程度直接决定了颗粒料的成分 各原料混合的越均匀 最后制粒出的的 颗粒料的营养成分才能比较完全 饲料在混合的过程中 经常会出现某些状况 如某种料下落过快或过慢 这 时就需要进行秤锁定和混锁定 秤锁定就是说设定混合仓内的料重量 当进入的 某种料达到该料设定的数值时 该仓就不再下料直到秤锁定解除 而混锁定就是 说 当所用用量的总值达到某一设定值时 所有仓都不再下料 这样就可以很好 地保证了配料的完全与混合的均匀 2 6 调制与膨化 调制又称为制粒 即将混合的饲料制成特定的某种颗粒状如图 2 7 图 2 7 颗粒料 图 2 8 制粒机环膜 河南机电高等专科学校毕业论文 11 在制粒工序中 物料以粉状物在机器的内部高速旋转 同时有一个管道向机 仓内喷蒸汽状的水 使物料快速凝结 并且在高速旋转的仓内 由制粒机环模 如图 2 8 上的细小孔洞中挤压出 制成颗粒 并在下落的过程中逐渐冷却硬 化 在制粒的过程中 经常会发生由于物料粘结块过大 而使物料在加蒸汽混合 后无法从环膜上的孔挤出 从而使制粒机内部的物料越来越多 从而导致制粒机 噎死的状况 因此做制粒一定要时刻调整好进入机器的各种物料的速度 制粒工 人要与中控人员协调好工作的进度 确保各项工作稳步进行 饲料在经过上述的加工后 大多含有很多细小的硬质纤维 对于消化系统不 太发达的水产动物来说 很难完全吸收利用 这样就容易造成饲料的浪费 因此 常常需要做最后的膨化处理 在挤压膨化工序中 物料在高温 高湿 高压状态下蒸煮一段时间 在该过 程中物料理化性质发生剧烈的变化 主要淀粉糊化 蛋白质变性 自模孔中挤 出 的瞬间压力骤降 饲料中的水分从液态转化为气态 并从饲料中散发出来导致物 料膨化 形成了所谓的膨化饲料 由于这种饲料不仅具有一般硬颗粒饲料的优点 适口性好 避免产品的自动分级 便于运输 而且还具有独特的优点 饲 料中的淀粉糊化度高 蛋白质更易消化 减少饲喂过程中的浪费 提高动物对饲 料的利用率 具有优良的漂浮性 便于观察鱼类的采食情况 可以最大限度地控 制水质污染 2 7 烘干 喷涂及冷却 物料经过膨化机挤压成型后 形成湿软的颗粒 水分在 25 30 为减少颗 粒的破碎 宜采用气力输送 从膨化机放出 经过流管进入干燥机进行干燥 使 物料的水分降至 13 左右 烘干机体内设置单层或双层履带式料床 烘干物料在进入烘干机后由调节机 构调节料层厚度 并将物料均匀地分布在料床的整个宽度上 热空气穿过带有孔 眼的料床 将在料床上运行的物料烘干脱水 并由引风机将湿热空气排出机外 料床的运行速度可以通过无级调速电机进行调节 物料水分高 运行速度调慢 河南机电高等专科学校毕业论文 12 反之则调快 物料经过烘干后 进入外喷涂系统如图 2 9 在喷涂机内 物料从烘干机落下 进入一个缓冲仓 开始一点点的往成品仓 流下 在此过程中 利用空压机的气压将油脂 甜味剂等添加剂在物料从缓冲仓 落下时喷涂在饲料表面 同时由控制阀控制着物料的下落速度 以及喷涂机喷涂 的速度 这样就可以使油脂均匀地喷涂在饲料表面 饲料通过用油脂 维生素 调味剂等对颗粒饲料表面进行外包衣处理 不仅可满足鱼类对能量的需求 减少 在加工过程中对热敏性物质的损失 而且可提高饲料的适口性 降低含粉率 物 料经过外喷涂系统后 需进行冷却和粉碎 图 2 9 液态蛋白酶喷涂饲料工艺 物料在膨化过程中 由于存在高温 高压 高湿 物料最初的颗粒状有一部 分会粘结成块 因此必须在封装前做进一步的破碎处理 饲料的烘干 喷涂及冷却是一个连续的步骤 各种机械都是一起联动的 作 为一名中控人员要注意各机械的运作情况 确保运作良好 安全生产 2 8 产品的分级和包装 河南机电高等专科学校毕业论文 13 冷却后的物料经提升 破碎进入分级筛进行分级 破碎后的物料常会出现一 些大小不一的颗粒 有的是粘结较小的颗粒 还有一些是完整颗粒 以及破碎的 颗粒及粉末 它们都会被提升机一起送入旋转分级筛 分级筛一般由两层筛组成 上层筛筛上物 粘结的颗粒 需要重新回到破碎机破碎 下层筛的筛下物一般为 细粉料 破碎的颗粒与粉末 可回到待膨化仓进行重新成形 下层筛筛上物为 成 品 直接进入成品仓 在饲料的封包装袋前要先进行产品的抽样检测 从料仓中取出一点料 然后 在质检中心进行产品质量检测 然后汇报主管 合格的才能装袋贮藏 不合格的 要回料重配 图 2 10 缝包机 成品的封装统一使用的缝包机如图 2 10 进行有专门的工人进行接料 封 包 当一批料做好时中控人员就会用对讲机告诉接料人员可以进行接料了 河南机电高等专科学校毕业论文 14 图 2 11 传送机 图 2 12 饲料成品仓库 然后工人就开始接料 接料口有气动控制 每次放出一袋 只需一人套上袋子即 可 然后由传送机 如图 2 11 传送至托盘 再由工人将其 50 袋摆放一盘 然 后用叉车将其堆放在仓库 如图 2 12 里边 河南机电高等专科学校毕业论文 1 结束语 通过三个月的综合学习 我终于完成了自己的毕业论文 这是一个综合在外 实践学习 以及以前在校时的课程学习的过程 在这个过程中 我深入全面的了 解到了膨化饲料的加工工艺流程 以及其中用到的各种机械设备的工作原理和它 们之间的相互联系 同时培养了自己认真严谨的学习态度 特别是对于在生产过 程中的各机械工作原理的了解