制粒工艺（PPT57页).ppt

第十三章制粒工艺 2 制粒工艺 概述原理制粒工艺制粒设备影响制粒质量的因素制粒对饲料养分的影响 3 一 概述 1 概念 利用机械挤压作用将粉状配合饲料或单一原料 米糠 牧草等 挤压而成粒状饲料的过程称为制粒2 生产颗粒饲料的主要原因 提高饲料利用率 较粉料高10 营养全面 动物不能挑食 减少养分分离改善饲料的储运特性 容重增加40 100 缩短动物采食时间杀灭沙门氏菌 5 3 颗粒饲料类型 硬颗粒粉料在调质室内与喷入的蒸汽混合 经挤压得到的颗粒水分较低 20 颗粒较硬软颗粒粉料加水后 20 30 水分 具有一定的可塑性 凝聚性和流动性 形成较软颗粒现场使用或切断后风干使用膨化 膨胀颗粒 6 二 制粒原理 调质后的粉料具有一定的温度 湿度 粉粒间松散 空隙大 淀粉糊化而具有一定的黏结力 蛋白质部分变性 糖分受热而具有可塑性在外界挤压力的作用下 粉粒体相互靠近 重新排列 连接力增大 最后被压成具有一定强度 密度的颗粒制粒形成部件工作原理 型压式挤压式自凝式冲压式 7 三 制粒工艺 1 制粒过程供料区环节压紧区环节挤压区环节2 制粒工艺流程制粒工艺流程主要由预处理 制粒及后处理三部分组成 8 膨化 粉料 调质 制粒 后熟化 冷却 破碎 分级 外涂 成品 三 制粒工艺 11 3 冷水制粒 降低成本 约为蒸汽制粒的40 出料温度约60 淀粉糊化不够 12 4 重复制粒 经过制粒加工的饲料 立即通过第二个压模对热而软的颗粒进行重新制粒的工艺第一次制粒中饲料通过一个薄壁压模进行加工 实际上起到调质的作用 第二次则用有效厚度较大的压模进行制粒可改进颗粒饲料质量 尤其是高纤维原料时 此外可提高制粒能力和饲料营养价值设备投资 电耗 部件磨损等 13 5 水产饲料加工工艺流程 水产颗粒饲料特点 该类饲料必须具有足够的耐水性 以免在水中流失及溶解 污染水质 影响生长鱼类消化道多半较短 所以相应的饲料加工工艺应当有助于提高其吸收利用率鱼虾在整个生长期中的个体变化大 要求加工工艺能生产多品种的饲料系列产品不同类别的鱼虾有不同的食性和习性 上层采饲 下层采饲要求粉状 颗粒状饲料 面团状饲料加工工艺具有广泛的适应性及灵活性 14 鱼虾为变温动物 基础代谢水平低 能量消耗少 但对油脂的吸收利用率较高 加工工艺中应包括油脂添加工序 制粒工艺中必须设置强化调质熟化工序 增强淀粉的糊化度 提高养殖鱼 虾类的吸收率工艺中也应考虑硬颗粒和膨化颗粒的生产在生产对虾饵料的工艺中 硬颗粒制粒后设置后熟化的工序 以提高成品的水中稳定性无论是硬颗粒 还是膨化颗粒均应进行干燥处理 便于成品的长时间贮存 5 水产饲料加工工艺流程 17 6 工艺设计应注意的问题 配备至少两个待制粒仓制粒机进料口前设置高效除铁装置制粒机直接安排在冷却器上方经筛理后的颗粒应用带式输送机或其他不易破碎颗粒的水平输送设备输送一般来说压制大颗粒的产量比压制小颗粒的产量高 单位消耗低 18 7 饲料制粒工艺中糖蜜的添加 糖蜜特点 含水分25 提高配合饲料营养价值及适口性 还起着黏结剂作用应注意的问题 添加量超过8 9 时易引起料仓堵塞 一般蛋白质含量低的物料比含量高的物料能吸收更多的糖蜜 而物料含水量高则吸收糖蜜少 添加于冷料上会使糖蜜在其外表凝结成球状 19 颗粒饲料表面喷涂脂肪能提高饲料发热量 抗水性以及适口性 减少散装饲料在运输中的损失添加1 脂肪可使颗粒变软 产量提高 电耗降低 但添加过多使颗粒散松 适宜的添加量1 2 高添加量条件下可选择制粒后喷涂 5 6 喷涂量取决于颗粒表面积和颗粒重量1 5 为油脂喷涂量的最小极限目前普遍使用的喷涂设备是转盘式和滚筒式脂肪喷涂机 8 饲料制粒工艺中脂肪的添加 20 1 待制粒仓 足够容量料位器开闭灵活的下料门有两面相邻的垂直侧壁 其一在喂料螺旋的始端另两面应有不同倾斜度 60 70 细粉回流管 四 工艺设备 2 喂料装置 可变速不锈钢螺旋输送器 21 2 制粒机 辊式制粒机螺杆式制粒机环模制粒机平模制粒机柱塞式制块机 22 23 2 1环模制粒机 环模转动 环模内有2 3个压辊 将饲料压入环模模孔 挤出模孔后在被固定的切刀切断成颗粒料特点 环模与压轴上的各处线相等 无额外摩擦力 制粒效率高优点 环模可更换 切刀调整方便 模辊轴承不阻塞缺点 环模易磨损 修理费用大 25 压模 压模所包围的空间称为压制室 颗粒饲料成形的心脏 模孔 直形孔 阶梯形孔 外锥形孔 内锥形孔 关键参数 长径比 开孔率 产量 使用寿命压模材料 不锈钢 碳钢 2 1环模制粒机 26 27 压辊 作用是将物料挤压入模孔拉丝辊面 带凹穴的辊面 槽沟辊面及碳化钨辊面 2 1环模制粒机 28 安全装置 安全销传动装置 齿轮传动和皮带传动微机自动控制 根据主电动机负荷控制进料量 由粉料的温度控制蒸汽加入量等 2 1环模制粒机 29 2 2平模压粒机 压辊碾压原料进入压模而成型 压辊有圆锥型和圆柱型 传动方式有驱动压辊 驱动压模 双驱动特点 压模或压辊上各处圆周速度不等 饲料原料易受到大小不同离心力 工作平面上的负荷不均匀优点 结构简单 成本低 易清理 残留少 使用寿命长 对热敏组分影响小缺点 成品质量不够一致 主要在小型饲料厂使用 1 料斗2 喂料器3 调质器4 压辊5 压模6 切刀7 减速机构8 主电动机 30 平模制粒机 31 3 调质器 32 33 3 1饲料的调质基本概念 制粒的前道工序 通过对物料加热和增湿等水热处理 使之软化 其淀粉糊化 蛋白质变性 提高压制颗粒的质量和效果 并改善饲料的适口性 提高其消化吸收率高生产率 低成本获得高质量颗粒饲料的最重要因素调质器的部件均用不锈钢材料制造在调质器内除了加入蒸汽外 还可加入糖蜜 油脂等液体添加剂对调质器的要求是能保证物料有足够长的停留时间 使水分能逐渐渗透到物料内部停留时间太短 物料里面吸不到水 而仅在表层有游离水 不利于制粒 34 调质类型 即时调质调质器直接装在制粒机上 调质时间较短 蒸汽消耗量也较大 优点是工艺布置方便 投资较省早期调质 熟化将液体添加剂 糖蜜 油脂等 加入物料后放在一只调质熟化器内 并加入适量蒸汽 使其保持一定的温度 并让物料在调质器内停留较长的时间 然后再通过喂料器送入制粒机一般生产虾饲料等特种水产饲料需采用 35 3 2蒸汽调质的优点 润滑加快生产速率 减少电力消耗 延长压模寿命 提高颗粒品质 减少粉尘发生量增强糖蜜 油脂的流动性 提高颗粒光洁度糊化淀粉 提高营养利用价值通过水 热 压力的综合作用和 某些情况下 机械剪切而使淀粉链完全断裂 晶态发生不可逆破坏对淀粉消化的影响 a 提高淀粉吸收大量水分的能力b 加快酶解速度 36 调质必须足够的高质量蒸汽 压力稳定去除冷凝水必需设备 过滤器蒸汽分离器汽 水分离器适宜的管道尺寸 38 3 3不同饲料种类最佳的水蒸气调质参数 谷物为主的饲料 谷物含量达50 80 需82 以上的高温调质 含水16 17 低压蒸汽热敏型饲料 含5 25 的糖 60 就可起焦化反应 故避免添加水蒸气 选择薄的压模 添加油脂高蛋白饲料 25 45 需高热 低水分 高压蒸汽高尿素饲料 禁止添加水蒸气全价奶牛饲料 吸水力低 加工前添加12 13 水 温度调节到54 60 39 4 冷却器 压模室排出后依重力流入冷却干燥设备颗粒温度75 90 室温 3 5 颗粒水分16 18 13 5 以下 40 4 冷却器 立式 卧式 逆流式 41 逆流式颗粒冷却器的作业 42 逆流式颗粒冷却器特点 相当简单 经过调节能获得较宽范围的冷却时间逆流式冷却器需要的空气量 约为卧式冷却器需要量的一半 允许使用较小的风机和旋风器 从而节省能量 46 冷却时间及冷却空气量 冷却时间 颗粒粒径大 所需冷却时间长 配合饲料的冷却时间为5 8min 冷却空气量 与产量 颗粒大小有关 常规的冷却空气量为1400 1800m3 t 立式1 8m s 卧式3m s 47 5 颗粒破碎机 直接置于冷却器下方设手动或气动旁路生产率由压辊间隙决定常见的为对辊式破碎机 48 6 颗粒分级筛 颗粒分级筛的作用是对颗粒或碎粒进行处理 筛去其中过大的颗粒及细粉 提高最终产品的质量 较多的为配有两层或三层筛面的分级筛 1 进料口2 筛体3 振动电机 分级筛结构示意图 49 7 熟化器及稳定器 熟化器可使压粒前的调质处理达到更理想的效果一般畜禽饲料熟化3 4min 高纤维饲料则需20 30min为提高水产饲料的水中稳定性 必须采用后熟化处理 带熟化器的制粒流程 SWDF颗粒稳定器 50 颗粒稳定器 51 8 油脂喷涂设备 当脂肪添加量超过3 时 一般采用制粒后喷涂油脂的工艺油脂喷涂设备主要有转盘式和滚筒式两种 转盘式外涂机 52 五 制粒产品的主要质量指标 硬度 硬度计测定 一般为0 06 0 12MPa粉化率 坚实度 10 90 优质颗粒饲料 5 95 水分 12 5 颗粒的直径与长度 颗粒长度一般为直径的1 5 2 5倍耐水性 一般鱼饲料要求0 5 2h 虾饲料3 6h外观质量 表面光滑 色泽和粒度均匀 无明显裂纹 粉末少其他质量 沉降性 漂浮性 表面密度及吸水率等 53 六 影响制粒质量的因素 1 原料特性原料物理性质 水分 粒度 容重 杂质原料化学成分 淀粉 蛋白质 油脂 纤维素 糖蜜及粘结剂2 调质操作条件水分 温度 调质时间 蒸汽质量3 压模及压辊性能压模模孔直径 厚度 模孔光滑度压辊转速4 冷却器 原料组成 粒度 调质 压模和压辊 冷却器 50 20 20 15 5 54 七 制粒对饲料养分的影响 1 制粒过程对饲料养分影响的因素蒸汽膨胀调质器压力2 制粒过程中养分的变化淀粉的变化蛋白质变性对脂肪的影响对纤维素的影响对维生素的影响对饲料添加剂的影响 酶制剂 微生物制剂 抗生素对饲料中有害物质的影响 55 八 最新的颗粒加工技术 膜内脂肪添加提高脂肪添加的上限使热脂肪很容易被颗粒料吸收配备微机控制的调速系统和正压式喷油泵系统水蒸气处理使水气或其他液体添加剂充分被吸附到饲料内对面粉加工副产物 玉米粉 玉米淀粉等含量高时很合适 可提高纤