制粒膨化調質器的調制效果因素分析

IMCTT

　　調質是制粒或膨化不可缺少的工序，沒有良好的調質系統，就沒有優良制粒或膨化效果，而影響調質器調質效果的因素較多，主要取決于以下3種因素。

　　1　物料性能

　　1.1 物料性質

　　由于飼料的組分種類很多，其物料性質不相同，影響調質效果亦不同。根據其主體的組分，物料性質分為蛋白型、淀粉型、纖維型、脂肪型、熱敏型等，在調質時作業參數應各不相同。

　　1.1.1 蛋白型飼料 蛋白質具有親水性，調質時水分不宜增加過多，否則易堵塞壓膜孔，為此，采用過熱蒸汽為好，因為蛋白型飼料調質是熱量比增濕更重要。

　　1.1.2 淀粉型飼料 淀粉需要高溫、高濕的調質條件，所以，采用低壓過熱蒸汽或在混合機內加一些水分為宜。

　　1.1.3 纖維型飼料 纖維持水性和粘結性差，為此水分不宜過高，一般13%-14%，料溫控制在55-60℃左右。如果料溫過高，壓制的顆粒易產生裂縫，采用較低的過熱蒸汽或在混合機內加少量水分，以降低壓制時的料溫。

　　1.1.4 脂肪型飼料 脂肪型飼料水分不宜過高，為此，采用較高的過熱蒸汽有利于脂肪型制粒。

　　1.1.5 熱敏型飼料 熱敏型飼料力求調質溫度低，料溫控制在60℃以下，水分不宜高，所以，可采用較低的過熱蒸汽或在混合機內加少量水分，來降低料溫是有效的。

　　1.2 物料的顆粒大小和均勻程度

　　由于飼料的組分種類很多,而相同類型粉狀物料的顆粒大小和均勻程度相差亦大，這對調質器操作帶來一定的難度并提出了較高的要求。因為調質要求使每個顆粒的中心都軟化，如小顆粒調質已達到要求時，則大顆粒調質尚未達到要求。如顆粒粒徑相差越大，調質效果就差距越大。國外最新研究結論：提出了“粉狀顆粒粒徑對調質效果的影響”，力求物料顆粒粒徑盡量接近，便于取得均勻的調質效果。為此，對于大型飼料廠對調質要求高的品種，顆粒可先進行分級，再進行調質的工藝，來取得最佳調質效果，同時還能節約能耗。

　　1.3 物料的水分

　　水分是影響調質效果的重要因素，在調質溫度，調質時間相同情況下，物料的水分含量高，其調質效果優于水分低的物料。由于微生物對濕熱的抗性較差，在蒸汽的作用下微生物能在周圍介質中吸取高溫的水分，因而，對微生物細胞蛋白質的凝固有促進作用，加速微生物死亡（濕熱物料微生物死亡時間為較低水分物料的1/3）。所以，在物料的水分含量高的條件下沙門氏菌等霉菌及致病菌和植物血球凝結素、蛋白酶抑制劑有害因子破壞和滅活度高，同時淀粉糊化度亦高。

　　2  調質器性能

　　2.1 調質器結構和工藝參數

　　2.1.1 調質器結構 ①調質器是單層調質器，還是三層調質器；調質器是長型（3-4m）、還是短型（2m以下）調質器；是雙筒調質器，還是單筒調質器；是等直徑調質器，還是差動調質器；是大直徑調質器，還是較小直徑調質器；是常壓調質器，還是高壓調質器，其不同的結構對調質效果有較大的影響。如：對調質時間、調質液體組分的添加量、調質的熟度都不盡相同。所以，對于耐水性要求高的蝦飼料，對于液體組分的添加量比例較高，宜用調質時間長、調質轉速高的調質器，如差動筒調質器。耐水性要求不太高的魚飼料用三層調質器、雙筒調質器、差動調質器均可以，只要調節調質器槳葉的角度來控制調質時間，就可以滿足調質要求，但要比較投資的經濟性。一般禽畜飼料采用單筒大直徑調質器、雙筒調質器都能達到使用要求。差動筒調質器、三層調質器、長型調質器、高轉速調質器、雙筒調質器具有良好的調質性能，其中差動調質器和雙筒調質器調質均勻性最佳，因差動調質器解決或改善了縱向調質均勻問題。其它調質器一定程度有縱向調質不均勻問題依然存在。②槳葉結構不同調質性能仍然有不同，早期調質器的槳葉名副其實是槳葉，而且逐步從較大面積的槳葉轉化為小面積的槳葉，近期調質器的槳葉已成方形桿狀（槳葉數量亦是影響調質效果重要因素,目前變化不大）。調質效果很大程度決定物料的翻動性能。槳葉大，面積就大，對物料輸送有利，但相對靜止的物料就多，翻動性能相對就差。所以，調質效果亦就差。為此，調質器的槳葉逐步發展成有一定面積的方形桿狀，槳葉數量增多，減弱了物料輸送能力，延長調質時間，有良好的翻動性能，從而，提高了調質效果。

　　2.1.2 調質器轉速 相同直徑的調質器轉速對調質效果影響較大，轉速高，使調質物料翻動性能加強，亦使蒸汽在物料表面的速度梯度加大，從而加速了調質速度和效果。同時，槳葉轉速高，打擊力大，加速了水分向物料內部擴散。所以，高轉速的調質器具有較好的調質效果，液體組分的添加比例可達10%后,仍然有較好的調質效果。

　　2.1.3 調質時間 任何熱量傳遞，質量（水分）傳遞都需要時間，才能獲得最好的調質。而且，不同成品物料粉碎的粒度不同，熟化程度要求不同，調質器的結構不同，則調質時間要求亦應有所不同。一般禽畜飼料調質的時間為30s左右，魚蝦飼料的調質時間達2-20min。總之，調質時間對調質質量影響甚大。可通過調節調質器打板的角度、改變調質器長度和增設保溫均質系統增加調質時間，使物料得到較好的調質效果。目前在制粒機上增設保溫均質器,就可不同程度改善調質效果。

　　3  調質蒸汽質量

　　由于不同質量的蒸氣，其溫度及含水率不同， 過熱蒸汽質量好，溫度高及含水率低，而制粒調質和膨化調質對物料溫度和物料含水率都有不同的要求，制粒工藝一般要求入制粒室的料溫在75-85℃，物料含水量在17%-18%，制粒后的料溫80-85℃。膨化工藝一般要求入膨化腔的料溫在95℃以上，物料含水量在28%-30%為宜，膨化腔內的料溫達130-140℃以上。由于蒸汽調質后物料難以達到28%-30%的水分，所以，膨化工藝必要時在混合機或調質器內加入水，才能使物料的水分達到28%-30%的要求。在調質器內加水，因水對物料作用時間短，形成物理化學結合水達不到25%的要求，很大一部分是機械結合水（游離水，自由水）。對制粒而言，如要增濕時，在混合機內加水比調質器內加水好,使物料增加的水易成物理化學結合水。而一般制粒和膨化宜在調質器內加水，因水易從顆粒中蒸發，穩定性較差，顆粒在冷卻或干燥過程中易失去。外加的水對熱敏型物料十分有益。總之，調質是制粒、膨化的重要的環節，由于物料組分不同，飼料的成品不同，調質器不同，調質的各種參數亦應有所不同。

　　來源： 飼料機械與加工

推薦閱讀：
　　飼料加工中的清理技術
　　油脂添加設備的使用及維護
　　油脂后噴涂技術在飼料加工中的應用
　　飼料干燥、冷卻過程中的熱能轉化的介紹
　　顆粒飼料加工工藝中原料的接收技術與粉碎工藝