饲料设备制造与工艺课程

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、膨化机机主体膨化机主体体筒体螺杆成型模切割机构温度调节加热夹套

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

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

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

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

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

膨化制品品的截面面积膨化度=—————————————————挤压机模模具孔口口截面积积密度是指指单位体体积膨化化产品的的质量（（g/l）密度、膨膨化度膨化度是是指膨化化后制品品的体积积增大倍倍数（三）单单螺杆杆膨化机机的主要要技术参参数螺杆的技技术参数数螺杆的外外径Ds螺旋升角角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度小膨化程度度低大膨化程度度高大压力较大大小压力较小小能被充分分塑化二、膨膨胀器器（一）膨膨胀器及及膨胀料料的特点点膨胀器与与膨化机机的区别别膨胀器的的出料口口开度可可在一定定范围内内任意调调节生产各种种膨化率率不同的的膨胀料料可以直接接生产膨膨胀粗屑屑料膨胀料的的特点对饲料原原料选择择范围广广受螺杆的的挤压作作用，物物料温度度可达110℃℃增大添加加液体饲饲料（糖糖蜜、油油脂）的的比例.生产膨膨胀颗粒粒料，可可提高制制粒机环环模的效效率提高饲料料转化率率杀死沙门门菌高能量的的饲料增加制粒粒机的产产量降低制粒粒机的吨吨料电耗耗可利用廉廉价原料料，降低低生产成成本（二）膨膨胀器的的工作原原理调质膨胀器70度-90度度水分17%-21%3-7秒秒140℃℃4MPa团状、絮絮状或粗屑状（三）膨膨胀器的的主要结结构膨胀器喂料器调质器主传动箱箱螺杆螺套套环形隙口口出料机机构油脂添加加系统变频控制制器变速调速速电机喂料绞龙龙2.调质质器轴向断面面上每段段有四个个叶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。糊化程度度螺杆的转转速温度水分影响到剪剪切力和和挤出时时间直链淀粉粉支链淀粉粉促进膨化化变轻、变变松、变变脆较硬，吸吸水速度度较慢，，水中稳稳定性好好膨化度、溶解解度较小二、挤压膨膨化过程中的的蛋白质挤压温度高变性程度大组织化程度好好温度低溶解性好生产组织化蛋蛋白140～160℃有较好的溶解解度水分为20%～40%温度可低一些些赖氨酸蛋氨酸其余的氨基酸酸蛋白质含量有有所下降淀粉（糖）含含量温度水分美拉德反应影响蛋白质含含量有所下降的因素素易受酶的作用用低档次的原料料膨化程度低提高挤压温度度和适量调整整水分含量。。粘稠度大能耗大蛋白质经挤压压后三、挤压过过程中的脂肪肪膨化饲料有较较长的保质期期淀粉糊化蛋白质变性生长抑制因子子破坏脂肪氧化酶和和脂肪水解酶酶也被破坏杀菌作用脂肪与淀粉和和蛋白质形成成复合物游离脂肪降低低温度水分螺杆转速游离脂肪复合体的生成成的影响因素素四、挤压膨膨化过程中的的维生素和矿矿物质高温短时空气接触少维生素损失也也不太严重表挤压膨膨化对维生素素稳定性的影影响四、挤压膨膨化过程中的的维生素和矿矿物质五、挤压膨膨化过程中的的抗营养因子子抗营养因子抗胰蛋白酶棉酚芥籽甙单螺杆挤压机机双螺杆膨化机机95%以上失失活完全丧失酚表1棉籽和和去皮大豆各各占50%的的混合物经挤压膨化后后的棉酚减少少情况挤压膨化加