福建水产设备联盟

饲料调质

饲料机械与加工 2020-03-25 15:47:34


一、调质的意义和要求


(一)调质的概念

所谓调质就是对饲料进行热湿处理,使其淀粉糊化,蛋白质变性,物料软化以便于制粒机提高制粒的质量和效率,并改善饲料的适口性、稳定性,提高饲料的消化吸收率。

图8—15列出了影响饲料质量的各种因素,其中60%产生在制粒调质之前,通过适当的或特殊的调质,可以克服粒度或配方不当而造成的影响,生产出合格的颗粒。

(二)调质的意义

1.提高制粒机的制粒能力:通过加蒸汽使物料软化,具有可塑性,利于挤压成型,并减少对制粒机工作部件一环模和压辊的磨损,提高制粒机产量,降低电耗。经实践证明,在适宜的调质条件下,用蒸汽调质比不用蒸汽产量可提高1倍左右。同时适当的调质也可提高颗粒密度,降低粉化率,提高产品质量。

2.促进淀粉糊化和蛋白质变性,提高饲料消化率:在调质简体中,饱和蒸汽和物料接触,蒸汽在粉料表面凝结时放出大量的热,被粉料吸收使粉料温度大幅上升(一般38~50"C),最终达到82~88E。同时水蒸气以水的形式凝结在粉料表面。在热量和水分的共同作用下,粉料开始吸水膨胀,直至破裂(谷物淀粉50~60℃开始吸水,豆类淀粉55~75℃开始吸水),使淀粉变成粘性很大的糊状物,有利于颗粒内部相互粘接,同时物料中的蛋白质变性后,分子成纤
维状,肽键伸展疏松,分子表面积增大,流动滞阻,因而粘度增加,有利于颗粒成型。又因为肽键疏松,有利于动物的消化和吸收。特别是水产动物或特种经济动物。据资料,当有蒸汽调质时,淀粉糊化率可达35%~45%,而不用蒸汽制粒则糊化率不大于15%。

3.改善颗粒产品质量:用适当的蒸汽调质,可提高颗粒饲料的密度、强度和水中稳定性等。

4.杀灭有害病菌:调质过程的高温作用可杀灭饲料中的大肠杆菌及沙门菌等有害病菌,提高产品的贮存性能,有利于畜禽健康。沙门菌的最高承受温度为89℃,因此经调质后粉料温度只要达到90℃以上,就能杀灭全部的沙门菌。

5.有利于液体添加:新的调质技术可提高颗粒饲料中的液体添加量,满足不同动物的营养需要。

(三)调质的要求

1.物料粒度:原料粉碎得很细或有太粗大的颗粒夹杂其中,这对制粒效率或颗粒料的质量有不良影响。建议理想的粉料粒度分布如下:
3.35mm以上——不得超过1%;
2mm以上——不得超过5%;
0.5mm以上——约占20%;
0.25mm以上——约占24%;
0.25mm——不得少于20%。

2.对蒸汽要求:虽然在制粒过程中可以适当加水,但经验证明,加蒸汽比加水的效果好。蒸汽压力必须保持一定,此可由减压阀来控制。蒸汽由锅炉产生时,其压力可能因炉火不均或其他因素不能保持稳定,若用汽包和性能良好的减压阀可以保持其管路中的蒸汽压力稳定。由于配方改变,而在制粒过程中需要使用不同压力的蒸汽时,亦可由减压阀来调整。减压阀应装置于调质器前端3~6米处且易于操作之管路上。此一距离使蒸汽减压后维持在稳定的状态。进入制粒机的蒸汽应是温度高、水分少的过饱和蒸汽。蒸汽压力在0.2~0.4MPa,蒸汽温度在130~150'(2 o

3.调质温度和水分:调质温度和水分存在一定的关系。谷物淀粉的糊化温度一般在70~80℃,而调质温度主要靠蒸汽的加入而获得。按照理论和实际经验,蒸汽加入一般按制粒机最大生产率的4%~6%来计算蒸汽添加量。蒸汽添加量小,粉料糊化度低,产量低,压模压辊磨损加剧,产品表面粗糙,粉化率高,电耗大;蒸汽添加量过大,会导致物料水分过高而使模孔堵塞,经冷却达不到储存水分要求,影响颗粒饲料的质量。

据经验,使用饱和蒸汽时,在吸收1%的水分,物料温度升高11℃。例如,某饲料厂其蒸汽添加量为5%,室温为25℃,则调质后的温度为5×11℃+28℃=83℃。此估算法仅用于室温较高(20~30℃)的情况下。

4.调质时间:调质时间,即粉料通过调质筒体所需的时间。调质时间的测定可通过以下两种方法测定:一是通过调质轴的转速和调质筒体内的叶片之间的距离、叶片的外形尺寸及调质简体的长度来计算;二是在调质筒体糖蜜添加口处投入一定数量的染色颗粒,记下时间,打开门盖,在出口处用编织袋接料,当看到一半以上的颗粒时记下时间,这段时间可近似认为是调质时间。

根据国内外制粒机的实际使用证明,调质时间一般在10~45s。延长调质时间可通过以下几种方法实现:

(1)降低调质轴的转速当调质轴转速在200~450r/min时,物料基本充满筒体上部,调质时间短,调质效果差;当转速小于200r/min的某一转速时,物料的搅拌输送充满系数高,调质时间长,便于提高颗粒的产量和质量。

(2)改变叶片的安装角度叶片的安装角度一般有以下几种,见图8—16。90℃充满系数大,调质时间最长,但考虑到产量等综合因素一般采用45℃,末端2~3片改为0℃,其目的为匀料和改变流动方向。

(3)增加调质筒体长度对于某一安装角,筒体越长,调质时间越长,由于单层调质简体长度一般不超过4m。目前常用多层调质器,以增加调质筒体总长度来延长调质时间。

二、蒸汽供给系统

蒸汽使用的一般原则是:高压输送,低压使用。由锅炉产生的60~80kPa的饱和蒸汽,高压输送到制粒机旁分汽缸中。输送管路必须保温和设置疏水阀,而且锅炉尽可能靠近主车间,一般不超过30m,确保输送蒸汽的质量。通过减压阀,使蒸汽保持一定压力,并根据不同配方,使用不同蒸汽压力。

一套完整的蒸汽管路,应包括分汽缸、疏水器、减压阀、汽水分离器、截止阀、安全阀、压力表、过滤器、观察镜和检查阀等附件。如图8—17。

一套完善的蒸汽管路系统应具备下列功能:

①具有供应制粒机最高产量的蒸汽量,则需足够容量的锅炉、管道尺寸和控制阀等保证;

②分离并排出蒸汽中冷凝水(汽一水分离器、疏水阀和放水阀等);

③蒸汽压力要稳定,并根据配方不同可以调节(汽缸、减压阀)。

在完好的蒸汽管路系统中,通过分汽缸和疏水阀等的作用,可将冷凝水和悬浮物在蒸汽输出分汽缸前收集并流回锅炉或排到机外。

合理选用蒸汽管路直径极为重要。应根据蒸汽输送量、蒸汽压力和输送速度来选用管路直径。减压阀下游蒸汽速度一般为18m/s,根据制粒机的最大产量及蒸汽添加量(产量的百分比)可计算蒸汽用量,从而可确定减压阀下游的管道直径。蒸汽管路直径的选用见表8-3。


减压阀是整个蒸汽管路中的重要附件,必须正确选型才能保证其长期稳定工作。由于国产减压阀的性能不稳定,可靠性差,出口压力波动范围大,容易损坏等,直接影响到颗粒产量和质量。目前暂选用进口减压阀为好。

过滤器(内置40~200目滤网)的作用是除去蒸汽中的悬浮物和固体杂质,一般安装在分汽缸上方。为了防止过滤器中积聚凝结水造成水锤和减少过滤面积,当内径大于25mm时过滤器应水平安装。

汽-水分离器的主要作用是使蒸汽和水分离,并将分离出的水滴沿倾斜的管壁聚集后由一专门排水口排出,因而确保设备所使用的蒸汽的干燥性,并可延长设备及其他控制阀的使用寿命。

安全阀是确保设备的使用压力在规定的安全范围内。在减压系统中,当减压阀上游压力高于设备运行的额定压力时,必须安装安全阀。安全阀选型应保持在设定压力下能通过减压阀所能流过的最大流量。

使用的蒸汽压力一般为20~40kPa。当压力过低时在固定的时间内达不到调质要求;当压力过高容易造成物料温度过高,水分低,某些营养物质的损失和颗粒质量变坏等问题。

三、畜禽鱼饲料的调质
1.畜禽饲料的调质:一般畜禽颗粒料调质要求较低,调质时间较短,选用一层调质器和蒸汽管路来调质即可满足调质要求,要求稍高的畜禽料再增加一层调质器或延长调质器长度,增加其调质时间,即可满足调质要求。对一般畜禽颗粒饲料在水中稳定性(不散失的浸泡时间)大于15min即可。


2.鱼虾颗粒料的调质:鱼虾颗粒料要求高,特别是水中稳定性,对鳗鱼和对虾的颗粒料在海水中浸泡2h,对虾颗粒料散失率小于12%,鳗鱼应小于4%。为了满足这一特殊要求,制粒前通常采用3层加强夹套调质器,其结构见图8—18,其蒸汽系统管路见图8一19。


从制粒机压出的颗粒进入颗粒稳定器保温30~60min进行熟化,再经干燥处理,生产出满足要求的鱼虾颗粒饲料。

3.鱼虾颗粒料的调质器系统特点:粉状配合饲料(含水13%左右)。从料斗进入喂料绞龙,通过调速电机将喂料绞龙调节到一定转速,即绞龙以一定流量喂人调质筒体内,调质筒体上有两个进气孔,分别连接于蒸汽系统中的A、B两路蒸汽管道上(图8—19):A路蒸汽为间接加热蒸汽,用以物料保温;B路蒸汽为直接加热蒸汽,直接进入物料,其作用是增加物料温度和含水量。在搅拌桨叶作用下,对物料进行搅拌、输送并吸热熟化,物料经过1min左右的调质后被送入制粒室制粒。