膨化工艺精选

1、第,十,四,章,膨,化,工,艺,2,概论,膨化加工设备与机械,挤压膨化产品的加工质量指标,膨化对饲料养分的影响,3,一、概论,1,概念,是将配合好的粉状原料或单一原料（如大豆），由蒸汽调,质后，经膨化机挤压，在物料从模孔中排出的一瞬间迅速膨胀，并,被切断成为一种多孔的颗粒饲料制品的过程,2,原理,膨化过程是物料在挤压机中，由于螺杆的作用，物料受到,了强烈的挤压力和剪切力，部分机械能在此期间转换成热能，使物,料迅速升温，达到了较高的温度，但在这样的高温下滞留时间极短,当物料被很大压力挤出模孔时，由于突然离开机体进入大气，温度,和压力骤降，使物料中水分快速蒸发，饲料体积迅速膨胀，形成多,孔性结构,

2、3,膨化方法分类,膨,化,挤压膨化,气体热压膨化,干法挤压,湿法挤压,湿法挤压,干法挤压,连续式,间歇式,间歇式、连续式,4,4,挤压膨化特点,对饲料进行有效灭菌、消毒，并去除某些有害物质,大大提高淀粉消化率,使蛋白质变性,便于更换不同性状的模孔,改变某些饲料组分分子结构，变非营养或抗营养因子为,营养因子,5,湿法膨化相对干法膨化优点,增设蒸汽预处理有助于饲料异味挥发和去除,提高膨化生产率,降低原料损失,延长易损件使用寿命,5,6,膨化的优点,适口性好、避免饲料分级、便于运输和喂饲、减少采食,过程中饲料浪费,提高饲料的消化率和利用率,高温、高压膨化可杀死多种细菌，预防动物消化道疾病,可得到质松

3、、多孔的水浮颗粒料,模板可制成不同形状的模孔,不同形状、动物所喜爱,的膨化颗粒料,针对幼畜，可提高饲料香味和消化率,在饲料资源开发上具有特殊作用,含水量低，可较长时间储藏,6,7,膨化料的缺点,对维生素,C,和氨基酸等有一定破坏作用，故,一般在膨化后再添加,电耗大、产量低,成,本,7,二、膨化加工设备与工作条件,4.27,1,膨化工艺,1,斗式提升机,2,给料器,3,粉碎机,4,膨化机,5,切割机,6,干燥机,7,破碎机,8,分级机,9,外涂机,10,打包秤,11,热风机,12,冷却器,8,2,膨化基本过程,将物料从缓冲仓喂入，通过一个搅拌滚筒后进入膨化腔,膨化腔是由螺杆、螺筒、压模等组成从入

4、口至出口摩擦,力越来越大的通道,被膨化的物质受到递增的压力、相互的摩擦力以及通过,膨化腔而产生的压力，在少于,30,秒内,1.5 4.0MPa,压,力下从室温加热至,135160,当被膨化物质从膨化机出口挤出时，突然下降的气压使,物质迅猛膨胀，同时蒸汽从产品中逸出,从营养角度出发，各种膨化机通常能起有益效果：淀粉,的剪切与糊化、蛋白质变性与剪切、破坏微生物和一些,毒素、脱水作用,9,2,膨化加工设备及工作条件,1,膨化机基本组成,11,2,膨化系统原理,喂料阶段,输送阶段,成形阶段,压模,12,喂料阶段,膨化系统的第一部分,将已调质好的物料进行,输送并压缩,使物料充满,螺旋槽内,此段螺杆为单头

5、螺纹，占螺杆的总长为,1025,水和蒸汽通常在此处注入，因为其内压力相对较,低，且有足够长的输送时间，以保证物料与水充,分混合,13,输送阶段,物料从这一区域向前输送,螺杆为双头螺纹，等直径，螺槽沿着物料推移,方向由深变浅，对物料形成,压缩,这段距离较,长，占螺杆总长的,50,在多数情况下，被送入的物料具有粉料的物理,特性；在输送过程中，与水混合后形成面团状,物体,14,成形阶段,从物理的角度看，大量的“工作”在成形段里完成,亦为双头螺纹等直径，螺槽更浅，挤压力可达,30100kg/cm,2,温度可达,120170,压力最大、温度,最高，因此此段螺杆、螺套磨损亦最严重,。此段长,度占螺杆总长的

6、,15 30,温度和压力迅速上升，剪切力大大增加,如果各条件得以满足，最终产品即膨化料将具有良好,结构、密度、色泽、形状和特性,15,剪切”在膨化过程中起极其重要,的作用,产品通过筒体时，受到,剪切作用,并与筒体和螺杆发,生相互摩擦，产生摩擦热，引起物料温度上升,输送段的剪切作用比成形段的温和,在输送段和成形段进行的,揉搓（混合）动作,可确保产,品均匀一致,由于螺杆结构以及压模对物料流动产生的阻力，物料,受到的压力在成形段最终部分，即压模前面是最大的,16,压模,膨化机的最后一部分,在大多数情况下主要用于为膨化机提供一个,阻力,许多膨化机的压模是一块平板，上面开一个或几个,孔，物料必须从孔内挤

7、压过去,开孔的数量与膨化机产量有关,第二个重要用途是使产品成形,物料从模板的模孔中挤出，从模孔中出来的物料进,入大气，而压力和温度骤降，使其体积迅速膨胀,水分快速蒸发，脱水凝固，即成膨化料,经膨化后的体积，要比原体积增大,913,倍,在许多情况下，形状是用来吸引用户的，其本身对,产品的功能性和实用性不一定重要,17,3,膨化机的分类,按结构特征,单螺杆膨化机和双螺杆膨化机两类,按调质机理,湿法膨化机和干法膨化机两类,目前较常用的膨化机是单螺杆湿法膨化机,压力和流量稳定性,18,4,单螺杆湿法膨化机,设计较为简单，功能的多样性,低成本,目前,90,的,宠物饲料,和畜禽饲料所用的,膨化大豆,都,由

8、单螺杆膨化机生产,结构：缓冲仓、喂料器、调质器、膨化机构,模板、切刀装置、传动装置,29,成型模板（压模,安装于筒体末端,阻流器的作用，用来增大成形区,熟化区段内物料的压力,单式,复式,单式成型模主要有圆柱孔、窄缝,孔和环形孔种型式，饲料工业,上主要应用单式成型模,复式成型模，由单式成型模配合,而组成的多相料成型模，用于生,产双重特性的制品，如双色或多,味制品，主要用于膨化食品生产,30,5,单螺杆干法膨化机,也由喂料段、输送段和成形段组成,与湿法膨化机最大的区别是不需要调质器，因此,不需要的蒸汽管道系统，而只需简单的加水管道,将具有一定压力的水加到膨化系统的喂料段即可,32,喂料系统中的缓冲

9、仓和喂料器是一体的，仓内有,破拱装置，底部为螺旋喂料器，由无级调速电机,带动,膨化系统与湿法膨化机相似，由螺杆、套筒、阻,力圈、压模、主轴及温度传感器装置等组成,不同的是不用蒸汽加热，只加水进行增湿，套筒,不是夹套式的,35,6,双螺杆膨化机,结构复杂，能膨化粘稠状物料，出料稳定，不受供料波动影响,主要在脂肪添加在,17,以上、新鲜肉汁或其他湿原料占,35,以上、且制,粒直径为,1.5mm,以下时,37,物料在机内滞留时间分布范围比较窄，温度比较容易控制，能,量利用充分，产量和质量均很稳定,有自清螺杆表面的作用，输送物料稳定，工作完毕腔内物料残,留量极少；若要变换生产品种，不必停机清理,生产率

10、较大，适应加工含高油物料,17,和高湿度物料,超过,35,含水量,双螺杆膨化机构造较复杂，机械加工精度要求高，选用这种机,型时投资大；但在产品效益中能得到补偿,产品的温度变化趋势与压力的相似，但通常不那么迅速,如果采用水分调节，物料进膨化机的温度在,7090,在穿过筒体过程中，摩擦力和剪切力把螺杆旋转所提供的,能量转变成热能，被物料吸收,需增加的热可利用夹套蒸汽加热提供,物料在输送过程中通常在即将进入压模前达到最高温度,可达,130150,由于在最高温度下停留时间短，营养成分如维生素、蛋白,质和脂肪的破坏通常在允许范围内,必须注意不允许持续时间过长,膨化机内压模前，压缩料中的水是为液态的，但存

11、在着大,量的潜热,随着压缩物料通过压模，压力得到释放，此时水立即汽化,汽态水所占体积是液态水的很多倍。当水蒸气膨胀时，压缩,料膨胀，在产品内部形成面包那样的多孔结构,产品比它所经过模孔的直径大许多倍,膨化机的膨化原理基本与爆玉米花相同,44,1,全脂大豆膨化工艺,清理、粉碎、配料、混合、挤压膨化、冷却、包装,大豆首先应该去皮，清理混在大豆中的土、石、铁等杂质,防止磨损螺杆和螺套以及堵塞出料模孔,清理后的大豆进入锤片式粉碎机进行粗粉碎，粉碎机一般配,3mm,的筛板,各种料经配料混合后进入膨化机，在绞龙的推运下均匀地把,物料喂入膨化机螺套进行膨化,膨化出来的大豆由于温度比较高，必须进行冷却,三、典

12、型膨化饲料产品加工工艺,45,2,鱼、虾类膨化饲料加工工艺,用挤压膨化机可生产,浮性、悬浮性、沉性,等鱼虾,膨化饲料,工艺流程,清理除杂、除铁、微粉碎、筛分、配料、混合,调质、挤压膨化、切段、干燥、冷却、微量养分喷涂、油脂,喷涂和成品包装等阶段,47,清理过的物料以及其他原料必须经,微粉碎机,粉碎,粉碎粒度要求较细，孔直径约等于,1mm,筛上物低于,9,为宜,若模孔直径在,1.5mm,以下，粉碎粒度应达到,90,以上通过,80,目,要使物料在膨化机内获得充分的膨化和均匀一致的,组织结构，避免夹生、堵塞模孔等现象，必须在物,料进入膨化机螺套之前进行处理,去除杂质特别是铁质等其他硬物，铁质对微粉碎

13、机,的刀片、膨化机的螺杆、螺套以及出料模孔危害极,大，一般必须用永磁筒去除,48,四、膨胀工艺,粉状饲料,压力调质”和“高温短时调质,粉料调质后喂入搅拌和输送螺旋，蒸汽经筒壁或,空心混合螺栓加入与物料混合；膨胀腔内高温高,湿条件下，物料在螺杆螺套之间受挤压、摩擦,剪切等作用；到达膨胀筒末端经锥形排料阀挤出,膨胀器,厚壁搅拌筒、厚重螺旋、蒸汽与水分添加装置、出料口,锥形排料阀等,52,1,膨胀器,主要结构与膨化机很相似,不同之处在于膨胀器的出料口开度可在一定范围,内任意调节，使螺杆对物料的挤压力在一定范围,内调整，因而可根据需要生产各种膨化率不同的,膨胀料,膨胀器可以直接生产膨胀粗屑料，也可作为

14、制粒,前的热处理专用设备，即生产膨胀颗粒料,53,2,膨胀器的工作原理,有一副螺杆和螺套，具有混合和揉搓的功能,在螺套的外壳上备有蒸汽喷射阀和油脂喷射阀，用于添加蒸汽和,油脂,出料口的开度由液压系统驱动的滑阀机构来任意调节,经调质后的物料温度应控制在,7090,水分应在,1721,被喂入膨胀器后，物料在螺杆螺套之间受挤压、摩擦、剪切等作,用，其内部压力不断升高，最大达,4MPa,温度也不断升高，最,高可达,140,37,秒的时间内温度和压力的急剧升高使物料的组织结构发生变,化，淀粉进一步糊化，蛋白质变性，粗纤维被破坏，杀死沙门氏,菌等有害菌,高温高压的物料从出料口出来，其压力在瞬间突然释放，冷

15、却后,物料呈疏松多孔的结构，膨胀后的物料呈团状、絮状或粗屑状,54,3,膨胀料的特点,饲料原料选择范围广，可利用廉价原料，降低生产成本,由于受螺杆的挤压作用，物料温度可达,110,由于热敏性饲料的影响控制在,110,增大添加液体饲料（糖蜜、油脂）的比例，可生产高能,量的饲料,生产膨胀颗粒料，可提高制粒机环模的效率，即增加制,粒机的产量，降低制粒机的吨料电耗，并能适用各种配,方的制粒,55,4,膨胀与膨化加工的相同点,物料挤压通过筒体时，将电能转化为热量和压力,物料通过筒体时，经混合、揉搓等作用,添加蒸汽进一步提高温度,可添加水、油脂和糖蜜等液体,在筒体出口处，由于压力陡降，物料体积增大,56,膨化机,膨胀器,压模形状,带孔,配有旋转切割刀具,环隙锥形模块，可调节环隙大小,压模作用,建立压力,并使物料成形,建立压力，但不使物料成形,产品对配方的依赖性,中,高,高,淀粉糊化度,高,8090,中,4080,蛋白质溶解性,10,1012,物料混合效果,较高,低,加工过程水分含量,1828,单螺杆,1860,双螺杆,1218,能量消耗,高,3080 kW,吨,低,1230 kW,吨,干燥产品,必要,有时必要,机内压力,310MPa,14MPa,设备投资及生产成本,高,低,5,膨化与膨胀的区别,