饲料设备制造与工艺-二

第六章饲料挤压膨化（1）膨化机（2）膨化产物的后熟化主要内容

膨化饲料是将粉状饲料原料（含淀粉或蛋白质）送入膨化机内，经过连续的混合、调质、升温、增压、挤出模孔、骤然降压，以及切成粒段，干燥、稳定等过程,所制得的一种膨松多孔的颗粒饲料。

第一节饲料膨化技术

一、膨化饲料的特点膨化饲料的特点提高了饲料的消化率和利用率适合上层鱼类采食可杀死多种细菌压制不同形状、动物所喜爱的膨化颗粒料。对维生素C和氨基酸都有一定的破坏作用耗电量大、产量低优点缺点二、膨化机的分类膨化机单螺杆双螺杆湿法膨化干法膨化能膨化粘稠状物料出料稳定添加水蒸汽添加水分含水量可达25%～35%膨化机

1.膨化饲料的特点2.膨化机的分类本节小结1.什么是膨化饲料，其有何特点？课后思考第一节饲料膨化技术

一、单螺杆膨化机单螺杆膨化机进料装置喂料绞龙调质器膨化机构模板切刀传动装置螺旋喂料器或振动喂料器液态饲料组分添加系统20%～30%第二节膨化机

3、膨化机主主体膨化机主体筒体螺杆成型模切割机构温度调节加热夹套

（1）螺套（（筒体）结构构双层夹套形式式单层结构蒸汽来加热和和保湿加工难度使用成本较低低螺套外的加热热组件结构简单加工容易使用成本较高高筒体进口至出口逐渐变小进口空隙容积积与出口空隙容积之比比叫压缩比

（2）螺杆喂料段压缩段10%～25%双头螺纹等直径螺槽由深变浅浅50%螺杆挤出段双头螺纹等直径螺槽更浅15%～30%模板压力和温度骤骤降，使其体体积迅速膨胀胀，水分快速速蒸发，脱水水凝固，即成成膨化料。经经膨化后的体体积要比原体体积增大9～～13倍。挤压力30～～100kg/cm2，，120℃～～170℃，，压力最大，，温度最高，，螺杆、螺套套磨损最严重重（3）各段的的压强变化螺杆输送区段压缩区段挤出区段糊化段压力猛猛增挤出段前压力力达到最高

（4）各工作作部件材料螺杆材质螺套（筒体））材质螺旋叶片精密浇注车床加工40Cr、16-4不锈锈钢38CrMoAl合金喷涂增强其耐磨性性表面硬度达60～70HRC耐磨材料38CrMoAl、40Cr表面硬度达70HRC螺套内壁沟槽槽模板42CrMo表面硬度40—50HRC切刀装置1—4把锋利500～600r/min传动装置可移移动的支架上上刀片刃口必须须紧贴模板面面转动4.切刀装置置

二个止推轴承承轴承套油封端盖润滑油箱三角带驱动主主轴皮带轮450～550r/min400r/min5.主轴传动动装置主轴传动装置置

(二)挤压膨膨化工作原理理200℃，，3～8MPa挤压推动反向阻滞作用用加热摩擦热常温常压爆炸水、热固化定型(二)挤压膨膨化工作原理理影响膨化产品品质量的因素素物料粒度水分密度化学成分（淀粉、蛋白白质、脂肪的的含量）挤压过程压力温度水分螺杆的设备性能原料粒度原料水分成分含量产品膨化度的的要求

膨化制品的截截面积膨化度=———————————————挤压机模具孔孔口截面积密度是指单位位体积膨化产产品的质量（（g/l）密度、膨化度度膨化度是指膨膨化后制品的的体积增大倍倍数（三）单螺螺杆膨化机的的主要技术参参数螺杆的技术参参数螺杆的外径Ds螺旋升角θθ角小粒状θ角大粉状压缩比C.R长径比L/D7.5﹕1～～25﹕11～310～20度度小膨化程度低大膨化程度高大压力较大小压力较小能被充分塑化化二、膨胀胀器（一一））膨膨胀胀器器及及膨膨胀胀料料的的特特点点膨胀胀器器与与膨膨化化机机的的区区别别膨胀胀器器的的出出料料口口开开度度可可在在一一定定范范围围内内任任意意调调节节生产产各各种种膨膨化化率率不不同同的的膨膨胀胀料料可以以直直接接生生产产膨膨胀胀粗粗屑屑料料膨胀胀料料的的特特点点对饲饲料料原原料料选选择择范范围围广广受螺螺杆杆的的挤挤压压作作用用，，物物料料温温度度可可达达110℃℃增大大添添加加液液体体饲饲料料（（糖糖蜜蜜、、油油脂脂））的的比比例例.生生产产膨膨胀胀颗颗粒粒料料，，可可提提高高制制粒粒机机环环模模的的效效率率提高高饲饲料料转转化化率率杀死死沙沙门门菌菌高能能量量的的饲饲料料增加加制制粒粒机机的的产产量量降低低制制粒粒机机的的吨吨料料电电耗耗可利利用用廉廉价价原原料料，，降降低低生生产产成成本本（二二））膨膨胀胀器器的的工工作作原原理理调质质膨胀胀器器70度度-90度度水分分17%-21%3-7秒秒140℃℃4MPa团状状、、絮絮状状或或粗屑屑状状（三三））膨膨胀胀器器的的主主要要结结构构膨胀胀器器喂料料器器调质质器器主传传动动箱箱螺杆杆螺螺套套环形形隙隙口口出出料料机机构构油脂脂添添加加系系统统变频频控控制制器器变速速调调速速电电机机喂料料绞绞龙龙2.调调质质器器轴向向断断面面上上每每段段有有四四个个叶叶片片横向方向向上按螺螺旋线排排列添加高比比例液体体大开门式式的清理理门调整桨叶叶角度，，维修清清理添加液体体饲料和和蒸汽的的分配阀阀调质器3、螺杆杆螺套总总成螺杆螺套4节1.05﹕1到到2.6﹕1分体装配配式结构构弹性柱销销联结螺杆固定定轴螺杆螺套套总成膨胀器的的出料机机构设置置在机座座前端，，接分料料盘，机机座外圈圈上装有有滑阀机机构，滑滑阀机构构后端联联结出料料口开度度显示装装置，出出料口开开度显示示装置与与滑阀机机构和液液压系统统连接。。出料机构构的开度度可根据据需要通通过液压压系统和和出料开开度显示示装置驱驱动滑阀阀机构进进行大小小调节和和定位。。在生产前前或生产产过程中中，根据据需要给给信号处处理系统统一指令令，信号号处理系系统随即即发出信信号给液液压系统统，液压压系统的的电机得得到指令令后启动动，并带带动齿轮轮泵工作作，液压压系统根根据指令令驱动油油缸活塞塞前进或或后退，，油缸的的运动最最终带动动滑阀中中的滑板板运动，，从而达达到调节节出料口口开启度度的目的的。4、环形形隙口出出料机构构双螺杆膨膨化机与与单螺杆杆膨化机机的膨化化机理基基本相同同，所不同的是是膨化所所需要热热量不只只靠挤压压物料产产生的““应变热热”（机机械热）），还设设置有专专门的外外部热控控温装置置，而螺螺杆的主主要作用用是推进进物料。。三、双双螺杆膨膨化机螺杆为分分段结构构10﹕1～20﹕1螺杆可使使用不同同的断面面套筒也为为分段式式螺杆的啮啮合方式式异向旋转转啮合式式同向旋转转啮合式式异向旋转转非啮合合式同向旋转转非啮合合式双螺杆膨膨化机结结构特点点同向旋转转啮合式式异向旋转转啮合式式异向旋转转非啮合合式同向旋转转非啮合合式双螺杆膨膨化机与与单杆膨膨化机相相比优点点加工高油油脂的饲饲料可大于17%加工高水水分物料料超过30%的加工特别别小的水水生动物物饲料0.8～～1.0mm直直径的产产品加工配方方中油脂脂含量超超过22%的物物料保持高效效率地转转换机械械能滞留的时时间分布布范围比比较窄物料温度度比较容容易控制制产量和质质量均很很稳定构造较复复杂，机机械加工工精度要要求高，，投资要要大得多多单杆膨化化机、膨膨胀机及及双螺杆杆膨化机机本节小结结1.简述述单杆膨膨化机挤挤压膨化化的工作作原理。。2.结合合工作原原理简述述膨胀机机与膨化化机有何何不同？？3.与单单杆膨化化机相比比，双螺螺杆膨化化机有何何优点？？课后思考考第二节膨膨化化机浮性半浮性饲饲料慢沉性沉性饲料料水分22%～～28%温度80～135℃℃出机颗粒粒第三节膨膨化化产品的的后熟化化一、膨化化产品的的干燥料层的厚厚度空气速度度1m/s温度范围围100～～200℃干燥面积积多层形式式最初的4～6分分钟内177～～190℃后一半时时间内，，空气温温度应降降低连续输送送式干燥燥机产品经过过干燥以以后，物物料水分分降低了了，但温温度较高高，必须须降低其其温度、、冷却。。通常将干干燥机和和冷却器器设计成成整体，，即干燥燥/冷却却机。在这种设设计中，，多通道道干燥机机的上部为干干燥，下下部为冷冷却。物料的冷却一般般采用吸吸风的方方法，借助周围围空气来来完成冷冷却，降降温，干干燥。如果未经冷却却就包装装产品或或散料贮贮存，产品中中的剩余余水分会会转移到到包装或或贮存装装置（例例如容器器壁）的的最冷处处。因而而，在这这些较冷处含含水量会会增加，，从而引引起产品品变质。。二、膨化化产品的的冷却三、选择择干燥/冷却机机注意事事项不应把产产品堆得得太厚应被翻转转和搅动动气流应相相对较快快而均匀匀停留时间间和料层层厚度可可调选择干燥燥/冷却却机注意意事项膨化产品品的干燥燥、冷却却及选择择干燥/冷却机机应注意意的事项项。本节小结结1.膨化化产品为为什么要要进行后后熟化，，通常的的方法是是什么？？2.简述述选择干干燥/冷冷却机应应注意的的事项课后思考考第三节膨膨化化产品的的后熟化化一、挤压压膨化过过程中的的淀粉第四节挤挤压膨膨化过程程中物料料成分的的变化赋形作用用密度控制制作用硬度控制制作用吸水速度度控制作作用（一）淀淀粉的作作用天然淀粉粉1～100μm氢键吸水性很很小硬不易被淀淀粉酶糊化淀粉粉氢键断裂裂吸水性增增大易受酶的的作用α－淀粉粉淀粉在一一定的水水分含量量和一定定的温度度下，其其颗粒会会溶胀分分裂，内内部有序序态的分分子之间间的氢键键断裂，，分散成成无序状状态，这这个作用用称为糊化作用用（二）淀淀粉在挤挤压过程程中的变变化大米淀粉粉：68～78℃小小麦麦淀粉：：59～～64℃℃玉米淀粉粉：62～70℃马马铃铃薯淀粉粉：56～66℃糊化温度度糊化度糊化淀粉粉与总淀淀粉含量量之比吸水指数数（WAI）表示挤压压膨化后后，物料料吸收水水分的能能力。水溶性指指数（WSI））将一定水水分含量量的物料料悬浮于于水中，，在样品品经过离离心以及及除去上上层清液液之后，，每克样样品所形形成的胶胶凝体的的质量。。上述试验验的上层层清液中中所含原原始样品品的百分分率，淀淀粉糊化化程度高高，降解解程度大大的样品品水溶性性指数大大。糊化程程度螺杆的的转速速温度水分影响到到剪切切力和和挤出出时间间直链淀淀粉支链淀淀粉促进膨膨化变轻、、变松松、变变脆较硬，，吸水水速度度较慢慢，水水中稳稳定性性好膨化度度、溶溶解度度较小小二、挤挤压压膨化化过程程中的的蛋白白质挤压温温度高高变性程程度大大组织化化程度度好温度低低溶解性性好生产组组织化化蛋白白140～160℃有较好好的溶溶解度度水分为为20%～～40%温度可可低一一些赖氨酸酸蛋氨酸酸其余的的氨基基酸蛋白质质含量量有所所下降降淀粉（（糖））含量量温度水分美拉德德反应应影响蛋蛋白质质含量量有所下降降的因因素易受酶酶的作作用低档次次的原原料膨化程程度低低提高挤挤压温温度和和适量量调整整水分分含量量。粘稠度度大能耗大大蛋白质质经挤挤压后后三、挤挤压压过程程中的的脂肪肪膨化饲饲料有有较长长的保保质期期淀粉糊糊化蛋白质质变性性生长抑抑制因因子破破坏脂肪氧氧化酶酶和脂脂肪水水解酶酶也被被破坏坏杀菌作作用脂肪与与淀粉粉和蛋蛋白质质形成成复合合物游离脂脂肪降降低温度水分螺杆转转速游离脂脂肪复合体体的生生成的的影响响因素素四、挤挤压压膨化化过程程中的的维生生素和和矿物物质高温短短时空气接接触少少维生素素损失失也不不太严严重表挤挤压压膨化化对维维生素素稳定定性的的影响响四、挤挤压压膨化化过程程中的的维生生素和和矿物物质五、挤挤压压膨化化过程程中的的抗营营养因因子抗营养养因子子抗胰蛋蛋白酶酶棉酚芥籽甙甙单螺杆杆挤压压机双螺杆杆膨化化机95%以上上失活活完全丧丧失酚表1棉棉籽籽和去去皮大大豆各各占50%的混混合物物经挤压压膨化化后的的棉酚酚减少少情况况挤压膨膨化加加工过过程中中淀粉粉、蛋蛋白质质、脂脂肪、、维生生素、、矿物物质及及抗营营养因因子的的变化化。本节小小结1