第七章 饲料制粒与膨化

第七章饲料制粒与膨化第一节制粒第二节膨化第一节制粒一、概述通过机械作用将单一原料或配合混合料压实并挤压出模孔形成的颗粒状饲料称为制粒。制粒的目的是将细碎的、易扬尘的、适口性差的和难于装运的饲料，利用制粒加工过程中的热、水分和压力的作用制成颗粒料。（一）、成形饲料的优点1、提高饲料消化率：在制粒过程中，由于水分、温度和压力的综合作用，使饲料发生一些理化反应，使淀粉糊化，酶的活性增强，能使饲喂动物更迅速地消化饲料，转化为体重的增加。用全价颗粒料喂养畜禽，与粉料相比，可提高转化率10%～12%。用颗粒料喂育肥猪，平均日增重4%，料肉比降低6%，喂肉鸡可平均降低3%～10%。2、减少动物挑食：配合饲料是由多种原料根据动物的营养需要配合而成，通过制粒使各种粉状原料成为一个整体，可防止动物从粉料中挑拣其爱吃的，拒绝摄入其它成分的现象，由于颗粒饲料在贮运和饲喂过程中可保持均一性，因此，可减少饲料损失8%～10%。3、使得储存运输更为经济。经制粒一般会使粉料的散装密度增加40%～100%。4、避免饲料成分的自动分级，减少环境污染。在粉料贮运过程中由于各种粉料的容重不一，极易产生分级，制成颗粒后就不存在饲料成分的分级，并且颗粒不易起尘，在饲喂过程中颗粒对空气和水质的污染较粉料要少的多。5、杀灭动物饲料中的有害菌：沙门菌被动物摄入体内会保留在动物组织中，人吃了感染这种细菌的动物产品后会得一种沙门杆菌的肠胃病。采用蒸汽高温调质再制粒的方法能杀灭存在于动物饲料中的沙门菌，减少病菌的传播。与粉状饲料相比，颗粒饲料也存在一些不足，如电耗高、所用设备多、需要蒸汽、机器易损坏及消耗大等。同时，在加热、挤压过程中，一部分不稳定的营养成分受到一定程度的破坏等，但综合经济技术指标优于粉状饲料，所以制粒是现代饲料加工中一个必备的加工工段。（二）颗粒产品的分类颗粒饲料通常有三种类型：1、硬颗粒调质后的粉料经压模和压辊的挤压，通过模孔成型。硬颗粒饲料产品以圆柱形为多，其水分一般低于13%，相对密度为1.2～1.3，颗粒较硬，适用于多种动物，是目前生产量最大的颗粒饲料。2、软颗粒软颗粒含水量大于20%，以圆柱形为多，一般由使用单位自己生产，即做即用，也可风干使用。3.、膨化颗粒粉料经调质后,在高温、高压下挤出模孔，密度低于1。膨化颗粒饲料形状多样，适用于水产动物类、幼畜、观赏动物等。（三）、对颗粒饲科生产的要求1、颗粒形状均匀，表面光泽，硬度适宜，尺寸按饲养对象种类和日龄而异。2、

含水率在9%-14%，在南方应在12.5%以下，以便贮存。3、颗粒密度将影响压粒机的生产率、能耗、硬度等，硬颗粒密度以1.2-1.3g/cm3，颗粒强度以0.8-1.0kg.f/cm2为宜(大、小)。4、粒化系数(成形饲料的重量与进入压粒机饲料重量之比）表示压粒机及压粒工艺的性能，一般要求不低于95％。5、对鱼虾饵料、还要求饵料在水中稳定．在水中浸泡3小时以上不散开。（四）、成形原理和成形机械分类按成形部件的工作原理，可将制粒（块）机分为型压式、挤压式和冲压式三类。型压式是靠一对回转方向相反、转速相等而带型孔（穴）的压辊之间对物料的压缩作用而成型的。挤压式具有通孔的压模（模板），压辊（或螺杆）将调质好的物料挤出模孔，是靠挤模孔对物料的摩擦阻力而压制成的产品。我国现用得最多的环模、平模或螺杆式制粒机都属此类。冲压式压粒机是利用往复直线运动的冲头（活塞）将在周壁密闭的长槽内的物料撞压而成形的。活塞式压块机就属此种类型。1、对辊式制粒机其主要工作部件是一对反向、等速旋转的轧辊。它依靠轧辊的凹槽，使物料成形。因该机压缩作用时间短，颗粒强度较小，生产率低，一般应用较少。2、螺旋制粒机主要部件是圆柱形的或圆锥形的螺杆，它依靠螺杆对饲料挤压，通过模板成形，生产效率不高。我国多用其生产软颗粒饲料。按成形部件的结构特点，可将制粒机分为5种3．环模制粒机其主要部件是环模和压辊，通过环模和压辊对物料的强烈挤压使粉料成形。它又可分为齿轮传动和皮带传动型两种，是目前国内外使用的最多的机型，主要用于生产各种畜禽料、特种水产料和一些特殊物料的制粒。4．平模制粒机：其主要工作部件是平模和压辊，结构较环模简单；但平模易损坏，磨损不均匀；国内的平模制粒机多为小型机，它较适用压制纤维型饲料。5．活塞式制块机：供料器向一定容器加料后，通过活塞的往复运动，将物料压缩成形。该机多用于压制主要以草料为主的混合料。（五）、制粒系统的工艺流程制粒系统的工艺流程是由预处理（如调质等）、压粒及后处理三大部分组成，这三部分是互相制约的，它决定着颗粒饲料的质量和经济性。1、斗提机2、待制位粉料仓3、给料器4、润质器5、制拉器6、冷却器、7、破碎机8、风机9、螺旋分离机10、分级筛11、成品仓12、自动打包机二饲料调质和液料添加颗粒饲料生产率的高低和质量的优劣，除与压粒设备性能有关外，与制粒前饲料调质和液料添加极相关。（一）、液料的添加Ⅰ、液料添加的目的和作用为了增加颗粒饲料营养和改善制粒性能，常在压粒前添加糖蜜、油脂或作为载体而含有微量元素矿物质及维生素的液体。1、添加油脂的主要目的是：①增加日粮的热质密度（脂肪的热量值为可溶性碳水化合物的2.25）倍；②增加适口性：③具有润滑作用，减少制粒机的磨损2、添加糖蜜的作用是：①提高饲料能量密度；②作为开胃剂；③作为制颗粒的粘合剂；④提供微量矿物质；⑤作为非蛋白氮和维生素液态增补剂的载体。Ⅱ、液料添加方法和添加量液料添加分压粒前和压粒后两种方法。压粒前添加可在生产配合粉料的混合机、与制粒机配套的调质器、熟化器中进行；也可在制粒后用涂脂机喷涂于颗粒表层上。1、在混合机内添加液料在混合机内安设有管道和喷嘴，完成液料的添加。作业时一定要注意：(l）添加颗序，使大综配料、油脂和微量组分混合均匀；(2）添加前液料要加热和过滤。(3）液料要雾化好，否则影响混合均匀度和贮藏稳定性。2、在调质器内添加液料目前制粒用的粉料的液料添加一般是在调质器内进行，粉料进入调质器过程中，在用蒸汽调质的同时加人液料。因物料在调质器内停留时间短，液料附在粉料的表面，故要注意液料的添加量。添加量适当，可减少模、辊的摩擦阻力，延长模辊寿命，促使成形，提高颗粒质量。油脂添加一般控制在3％以下，否则将难于压粒成形。需要添加多量的油脂（＞3%)，则常采用压粒后涂油方法来添加。糖蜜根据制粒物料不同，其添加量为2％一l0％。3、在熟化罐内添加液料为了饲料代用品很好压粒，常在调质器后再安上一个熟化罐，或在两个调质器中间加设一个熟化罐，目的是增加调质时间（物料在熟化罐内停留时间常为15一3omin的，使物料有足够时间吸收添加的液料，因此添加量有所增加（油脂量可达5％一8%）。采取这种添加工艺可提高制粒机的生产率和新粒的耐久性。（二）、调质Ⅰ、调质的作用与效果饲料调质是饲料压位前通入蒸汽和添加液料。饲料与蒸汽和添加液料搅拌混合、湿热调质作用，使物料达到以下效果：1、经过热和水的作用使饲料中淀粉糊化，提高了饲料消化率。2、调质后的饲料流动性好，能增加饲料的粘着性，有利饲料成形。3、调质能软化饲料，起着润滑作用，减少摩擦生热和模辊的磨损，节省电耗，提高饲料通过压模的通度，降低制粒机的工作压力。达到：(1）提高制粒机的生产率：在适宜的调质条件下，用蒸汽调质比不给蒸汽生产将提高1倍以上；(2）蒸汽适当，可提高颗粒的密度，降低粉化率，提高产品质量。由于蒸汽对物料的糊化作用，提高了饲料消化率。（3）延长模辊的使用寿命；(4）用蒸汽调质，可降低制粒的电耗，一般单产电耗可降低23%左右，降低了生产成本。Ⅱ、影响调质质量的因素除添加液料有影响外，还有蒸汽质量、饲料原料的组成以及调质设备等。1、调质蒸汽（量、质）加入蒸汽过多会使物料变得过软，易堵塞模孔；蒸汽不足会使物料糊化程度差，难于成形。通常禽畜配合饲料调质蒸汽添加量是进料的3%-6%，一般按物料的5%来计算所需的蒸汽量。对不同物料，添加的蒸汽量不同。含淀粉较多的，需添加较多的蒸汽量，汽压较低；对蛋白质含量较高的物料，应控制蒸汽添加量,汽压较高。根据饲料配方中主要原料的理化特性，选择适宜的蒸汽量、蒸汽压力、温度、水分和调质时间。制粒时含水率低于16％-17%、温度低于82-85℃，物料糊化不好而产生脆性，颗粒甚至不能成形，降低了成形率和坚实度。2、被调质的原料原料的容重、粒度、组成（淀粉、纤维、蛋白质、月旨肪的含量）、含水率等，对制拉性能有很大影响。原料粒度细，表面积大，吸收蒸汽的热和水快，易于制粒成形，效率高，对工作部件磨损小；粒度过大，会增加压模和压辊的磨损，能耗大，产量低，质量差。蛋白型饲料：蛋白质具有亲水性，调质时水分不宜增加过多，易堵塞压膜孔，采用过热蒸汽为好，调质是热量比增湿更重要。淀粉型饲料：淀粉需要高温、高湿的调质条件，采用低压过热蒸汽或在混合机内加一些水分为宜。纤维型饲料：纤维持水性和粘结性差。温过高，颗粒易产生裂缝，采用较低的过热蒸汽或在混合机内加少量水分，以降低压制时的料温。脂肪型饲料：脂肪型饲料水分不宜过高，采用较高的过热蒸汽。热敏型饲料：热敏型饲料力求调质温度低，可采用较低的过热蒸汽或在混合机内加少量水分，来降低料温是有效的。蒸汽—水分调质需要一定时间，以便提高料温和含水量，促进淀粉糊化。对以玉米为主的饲料配方，采用普通的蒸汽调质装置，物料在调质室内停留15一30min即可满足调质要求。对于某些原料，需要使其组分内部吸收一定水分以保证达到最佳压粒效果，这时要求调质时间达到20min或更长些。这样普通诃质装置不能胜任，则需要采用调质器和熟化罐组成的调质系统，以适应配合何料日益采用更多的谷物代用品的调质要求-----添加大量糖蜜、调质时间长。Ⅲ、供汽添液和调质系统1、蒸汽供给系统为保证供给高质量的充足的蒸汽，则必须设置供给蒸汽系统。从锅炉出来的蒸汽到调质器的蒸汽供给系统必须配有冷凝器、汽水分离器、调压阀和压力表等。汽水分离器应尽量靠近调质器，分离出的水进冷凝器排出，以免进入机面造成制粒机堵塞。为得到要求的不同蒸汽压力，在制粒机附近的蒸汽管路上须安上调压阀，便于操作人员调节压力和观看压力表。为获得优质蒸汽，所有蒸汽管路都要包上保护层，这是改善蒸汽质量和节能的措施。制粒机机型不同，进人制粒机蒸汽的入口各异，有的设单进汽口，有的蒸汽会同添加料液（糖蜜等）一起加入调质器。共同进入有利蒸汽对添加料液的加热、雾化和与物料均匀调质。调质器的蒸汽供给系统1、截止阀2、安全阀3、压力表4、减压阀5、汽水分离器6、疏睡阀7、大汽包2、液料添加系统液料添加系统是由贮存罐、加热器、输送泵、液料温度调节器、过潞器、管路等组成。为使液料流动颗利和雾化好，常对液料加热，加热温度根据液料要求不同而调节，糖蜜加热温度不超过50℃，油脂加热温度不超过70-80℃，否则将引起焦化变质。加热方法有二：一是用蒸汽通过蛇管或隔层对液料加热；二是用电先对水加热，再由热水对液料加热，避免直接加热把液料烤焦。加热的液料用泵输送，经过过滤器、计量器而进入喷嘴，借助压缩空气喷雾出来与粉料混合均匀。3、供料和调质系统供料器和调质器是制粒机的组成部分。供料器的功能是将料仓的料均匀地输人混合调质器。为此，以采用变螺距或锥形螺旋（即变直径）供料器为宜。根据供料器来选配相应的螺距和直径。供料量的大小可在一定范围内调节供料器的转速，转速范围为17----150r/min，一般应在l00r/min,以免料流波动。(1）普通供料调质器：它有三种形式；①螺旋供料--螺旋调质连轴式；②螺旋供料--桨叶调质连抽式；③螺旋供料器和桨叶调质器组合系统。后者是一般饲料制粒常采用的通用调质器。具有变速驱动的供料器和恒定高速驱动并具有强烈混合作用，附设有蒸汽、油脂或糖蜜添加装置。(2）三级调质器：对于含高蛋白质、水中稳定性高的鱼虾饵料，要求物料能高度糊化，非通用调质器所能胜任。可在制粒机上配上三级调质器，使物料压制前强化调质，促使淀粉充分糊化，使压制出的颗粒坚硬，耐水性好，满足鱼虾饵料的要求。(3）配熟化罐的调质系统：对谷物代用品及含纤维量高的饲料，用通用调质器往往达不到调质要求，可采用带有熟化罐的调质系统。混合后的物料先进入1号供料调质器，经添加蒸汽和液料进行搅拌调质后进入熟化罐，这种熟化罐通常为圆柱体，其容积按要求的调质时间设计。饲料在熟化罐熟化后，进人2号供料调质器（或制粒器），再吸收添加的蒸汽．以便达到需要的最佳状态。制粒原料在熟化糟内的逗留时间，一般畜禽饲料为3--4min，纤维素含量高的牛饲料则需20--30min，以便充分熟化而改善其制粒性能。带有熟化罐的调质系统1、粉料仓2、供料调质器3、熟化罐4、供料调质器5、制粒机超级调质器短时间高温调质器，其结构和功能像硬颗粒的螺杆挤压机，可使物料产生预压致密和膨化，是一种新产品，能在几秒内使物料升温到100--200℃。其特点：①可完全杀死各种细菌和流行病微生物（93.3℃可完成杀菌作用）;②提高液体添加量而不影响颗粒质量；③高热作用加强淀粉糊化（79.4℃含水17%开始糊化）；④对纤维含量高的奶牛用料，受挤压可提高纤维的消化率；⑤由于作用时间短，对脂溶性维生素或维生素c等活性成分受损害程度少；⑥可提高生产率25％，并可降低粉化率。三成形机械（一）、软颗粒饲料机软颗粒饲料机是结构简单、造价低廉，应用最早也最广泛（食品、陶瓷等行业）的一种机型。它用于压制含水量较高（20％--30%）、且具有一定可塑性、凝聚性和流动性的配合饲料或青饲料、鲜活物等混合物料，压制出的软颗粒含水率在20％--25％、密度为1--1.05g/cm3，由于压制温度较低（一般不超过60℃），对饲料营养（特别是维生素）无破坏作用，因压制出软颗粒含水率高，一般在养殖场现压现喂，不宜烘千贮存。软颗粒饲料机多为螺杆式。螺杆颗粒机主要由螺杆、机筒、模板、切刀、传动装置和机架等组成，螺杆为变螺距、变直径的螺旋，模板一般配有数种规格孔径，根据需要更换使用。（二）、硬颗粒饲料机目前我国应用最广的是环模制粒机和平模制粒机两种。Ⅰ、构造和工作过程1、环模制粒机它是采用环形压模和与其相配的圆柱形压辊为主要工作部件（压粒器）的制粒机。因其压模轴线为水平布置，故常称卧抽环模制粒机，它主要由料斗、螺旋供料器、搅拌调质器、压粒器、电机及减速传动装置等组成。制粒时，螺旋供料器将料斗下来的物料输送给搅拌调质器，与此同时加入的蒸汽、糖蜜、油脂等搅拌混合，进行调质处理，随后喂入压粒器压粒，在压粒器内，撇料器（匀料板）将调质好的物料均匀地分配到模、辊之间．环模由电机带动回转，安装于环模内的压辊（一般2一3只）由压模通过模辊间的物料及其间的摩擦力使压辊自转不公转，由于模、辊的旋转，将模、辊间的物料钳人、挤压，最后成条往状从模孔中被连续挤出来，再由安装在压模外面的固定切刀切成一定长度的颗粒饲料。2、平模制粒机采用水平圆盘压模与其相配的压辊为主要工作组件（压粒器）的制粒机，又常称立轴平模制粒机。它与环模制粒机相比，在结构、工作原理和过程有许多相似，如供料器、调质器等结构基本相同，也是采用挤压原料。1、料斗2、螺旋供料器3、蒸汽孔4、搅拌调质器5、分料器6、压棍7、压模8、切刀9、出料盘10、颗粒料11、皮带12、链轮Ⅱ、主要工作部件不论是平模还是环模制粒机，压模和压辊都是最重要的工作部件和磨损部件。1、压模(l）材质与加工：压模国内外一般采用优质合金钢、铬钢（含铬12％一14%）和渗碳不锈钢，而以后者为最佳，因为其耐磨性极好，抗断能力和耐腐性能也好，而且成本低。我国模孔多用手工钻孔，既费工时，加工质量述不能保证。国外压模使用寿命达5000—10000t以上，国内厂家也采用合金制造，使用寿命较低，仅1000—2000t，较好的达5000t左右。(2）模孔模孔的形状有直形孔、阶梯孔，外锥孔和内锥孔四种；按孔径内外大小可分为内小外大（阶段、梯形或圆锥形）和内大外小两类，前者用于模孔径＜10mm以下，后者适于＞10mm以上的模孔。其所以有此差别是有利于制粒成形。直形孔和阶梯孔适于配合饲料的制粒，但阶梯孔不常用，外锥孔适用于脱脂糠等高纤维饲料，内锥孔适用于牧草粉类体积大的饲料。由于直形圆孔加工简单，用的最为广泛。进料孔口应比模孔径大，以利物料压入模孔内。进料孔口有三种形式：直孔、锥孔和曲线孔。其中曲线口最佳，锥孔口次之，直孔口最差。试验表明，用曲线孔口比直孔口可降低电耗26%，提高生产率11.2%，但加工困难，故常采用锥孔口或直孔口。压模工作面的开孔率大小，对制粒机的生产率有很大影响。在考虑压模有足够强度的条件下，尽量提高开孔率，一般按等边三角形布孔，也有按等腰三角形布孔的。模孔直径在2—20mm范围内有多种规格，根据要求选根据孔径大刁不同，开孔率可在20％—30%之间选取。（3）厚度：压模厚度与模孔直径和被加物料特性有关，压制不同的饲料，需要采用相应的最佳深（厚）径比，以便获得优质颗粒饲料。常用压模厚度在32一127mm范围内。2、压辊压辊是用来向压模挤压物料并从模孔挤出成形。(l）材质及加工：由于辊、模线速度墓本相等，辊的直径仅为压模内径的0.4，故压辊磨损率比压模高2.5倍。若模、辊同时更换，则压辊硬度应高于压模。故压辊一般用高碳合金钥或用与压模同样材料制造，表层硬度达肖氏80°以上。为增强攫取能力，压辊表面采取增加摩擦力和耐磨措施，通常在辊面沿轴向拉丝（槽沟不出两端，以免端部跑料）或开凹坑，国外也有在辊面堆焊碳化钨，既增加了摩擦面，又增加了耐磨性。据资料，其使用寿命比拉丝辊面长3倍。模辊最好同时更换，如模辊仅换其一，将加速模辊的磨损，我国为减少昂贵的压模耗用量，常舍辊保模，延长压模使用寿命。12234(2）压辊尺寸：压辊的宽度和直径，除受压模内径限制之外，还要考虑在其内部安装轴承的尺寸，压辊的宽度与其半径的比值可按1.0—1.6来确定。（3）模辊间隙：压模与压棍的间隙的调整极为重要。间隙过小，会加剧模辊的机械磨损；间隙过大，易造成物料在模辊间打滑，影响对物料的挤压，使颗粒质量恶化。模辊间隙一般为1.0—1.4mm.对环模制粒机物料一般为0.1—0.3mm，压草粉为0.5mm；对平模制粒机为0.005—0.3mm。Ⅲ、制拉机的使用和维护制粒机能否合理使用对制粒质量和产量有极大关系1、做好正式投产前的试运转新压膜使用前应检查模孔是否光滑、垂直、模孔入口是否正确光滑，压模在制造厂热处理后，模孔未进行抛光处理，模孔光洁度不够，有的孔甚至带有加工留下来的螺旋纹或热处理时烧结的杂质（如氧化物、铁屑等），严重时有l/3以上模孔不出料（小模孔的压模尤为严重）。故在使用前要进行光洁处理，即投产前试运转。抛光材料配方10%左右的磨料（水泥粉或细研磨砂）,10%左右润滑油（豆油、机油等）,10%豆饼粉，70%粉碎稻糠。配法：先将除润滑油之外的其他物料混匀，然后加入油脂拌均，配制量视制粒机大小而定，一般为25-50kg。磨料备好后，启动制粒机，进料，收集重投，反复运转20-40min停机（20min为一个周期）。清理机内抛光物料，再启动投人含油麸质词料将抛光物料压出，未压出，即为被堵塞模孔（两种物料颜色判定）。不出料的模孔，用方电钻钻出磨料后进行人工抛光处理；也可用含油质饲料磨合48—72小时，达到正常工作状态。2、合理掌握制粒机的负荷制粒机负荷程度对产量和质量有很大影响。启动机器应在空载的状态下进行。开始工作时，在粉料通过压模之前投料宜少，待电流表指针表明电流下降后，方可逐渐加大喂入量，然后缓慢地添加蒸汽，进料量和蒸汽添加同步进行，制粒机工作一段时间后，压模工作温度上升，电机负荷平稳地下降，此时可适当地增加喂入量，直至被压出颗粒温度达80℃左右时、才可将喂入量调至最大，当压出的颗粒有一定硬度、表面光泽时制粒机便可投入正常工作。这一过程约需5—10min，否则会造成孔模增塞，通常应满负荷作业以达到最佳生产效率。要掌握制粒机的负荷，首先要控制进料流量。(1）保证连续进料，不能因结拱而时断时续，并通过调整喂料器转速来控制实际进料量；(2）为保证进入喂料器的料流稳定，在制粒机上方直接安装一储料仓，料仓容量为制粒机小时需要量的l/3以上。混合好的粉料提升后进入此料仓，不能安置储料仓，应尽量增加进料溜管直径和角度。进料溜管因结拱敲打变形，要及时推形或更换。制粒机喂料流量是否充足，同混合机排料系统的工艺安排有关。混合机排料时间为20—60s，就混合机本身没有间题，问题往往发生在混合机后的排料系统—缓冲斗、输送机、斗提机，它们在混合机排料时间内能否全部容纳一批混合料，并在一个混合周期把该批料全部输送到待制粒仓。为了便于掌握制粒机的负荷，多采用控制制粒机主电机电流的办法，即安装精密电流表，以电流大小作为现场操作的依据．例如主电机37kw，额定电流为69.8A，我们可控制在65A左右。即可根据电流表所示电流值来调节喂料机转速，同时调节蒸汽量，以发挥制粒机的效率，最好安装带有主电机电流自动调节装置，根据制粒机负荷自动调节供料器转速，从而保证制粒机满负荷工作。停车前，应先关闭供汽开关，减少喂入量继续运转一段时间，等到流出松软的颗粒或粉料即可停车。因此时模孔内残存的为干粉料，对下次开车有利。也可如前述在最后压入用植物油拌粉料（或用油质粉料），使全部模孔均挤出油质粉料时停车。3、颗粒料水分的控制原料含水过低，物料难以成形，很难压出颗料；物料含水率过高，蒸汽过量，压辊容易“打滑”，同样压不出颗粒。物料含水量适当，可提高制粒机产量和质量，同时为料的安全储运做了保证。影响因素(1）风网的影响春秋季节颗粒含水偏高，原因有二，其一原料水分偏高；其二风网设计不合理。气温低时风网的管道和风机易积水、积料，影响冷却效果，导致含水率偏高。为了提高冷却效果，尽可能缩短室内管道长度．尽量避免垂直管道，并用30-50mm厚硅酸铝耐火纤维包扎保温。风机出口接一沙克龙，对吸风量在6000m3/h以上的风机，风管内风速最好控制在16-18m3／s，物料不会附着在管壁上。2）冷却时间与风量的影响冷却时间相对长些，有充分热交换时间。实践证明，对立式冷却器，Ф3.2颗粒冷却时间应为7-9min，风量为1500-1700m3/h.t,Ф4-6颐粒的冷却时间为8-10min，风量为1600-1800m3/h.t。在冷却风量为1500m3/h.t条件下，卧式冷却器运行指标为卧式冷却器冷却指标季节指标梅雨季夏季秋季冬季冷却时间（min）12.06.5-7.59.512.0(3）蒸汽质量的影响要使用于饱和蒸汽，因其温度高、含水率少。进入调质器的蒸汽压力以0.2-0.4MPa为宜。(4）正确使用冷却器：例如进入和流出的物料流量一致，使颗粒含水率均匀；对立式冷却器顶部分料板要调好，使两面料筑均匀等．（三）、干草和混合饲料压块制饼机青粗饲料资源充足，成本低廉，如能充分利用和合理加工，不仅用于草食动物，就是用于猪鸡等单胃动物也会有很大的经济价值。干草按牧草干燥的方法可分为晒干牧草和烘干牧草两种。晒干牧草是利用传统的牧草收获方法（收割—晾晒—搂集—集垛或压捆）而得的干草，烘干牧草是利用快速的人工烘干法（几分钟内将牧草干燥到含水量8%—12%，这种干燥法营养物质损失不超过3％—10%）而获得高质量牧草。晒干牧草除以整喂、切碎后喂或粉碎后加入配合饲料中外，还可以加入一定精料制作成混合饲料饼，主要用来喂牛、羊等。烘干牧草主要用来加工成干草粉或干草粉颗粒，作为猪禽等配合饲料的一个组成部分。1、干草压块干草块主要由晒干的苜蓿等豆科牧草压制而成，收获季节多雨地区也可用烘干牧草来制作。先将草条或草捆干燥到含水量10％—12%，并切碎成（有的牧草在收获时已切碎）25—35mm长碎段，压块前喷入一定量的水（水量为0.019—0.07m3/t干草）,然后用压块机压制成干草块，冷却贮存。草块一般是3cm见方、长5—7cm的矩形块，单个容重700—900kg／m3，散装容重410—520kg／m3。干草块能很好地保持干草的养分，贮存6个月色味不变，易于分发喂饲，降低劳动消耗，便于贮运。干草块主要用作牛、马、羊的基础饲料。2、饲料饼的制作将秸杆粉碎，添加干草碎段、能量饲料、蛋白质饲料、矿物微量元索以及糖蜜等粘合剂，然后压制成饼，称为枯秆饼。加入尿素，称为尿素枯秆饼，主要用于喂饲牛、马。饲料饼制成35×35或50×50mm的方形断面，长25—70mm在含水量不超过15％时饲料饼容重为720—800kg/m3，堆积容重为300—400kg/m3，机型有冲头式、辊式两种。我国研制的饲草压饼机是全自动液压传动三级压缩饲草压饼机。主要由料箱、送料、预压和成形压缩三油缸、压缩室、推移室、机座等组成。压前将饲草（含水率10％一19%）切成30-50mm的碎段，装入下部装有大直径大螺距双向搅龙和出口设两根推料杆的料箱，由搅龙强制送向送料室，经三级压缩，将密度为0.04-0.045g/cm3的散草压到密度为的0.6-0.8g/cm3硬草饼,压缩比为17:1。整套成型机械（四）、影响制粒工艺效果的因素（一）原料1、原料物理性质的影响1)、粒度：粉料被粉碎得细，有利于水热处理的进行。相反，粒度粗的粉料，吸水能力低，调质效果差。压制直径为8.0mm的颗粒，粉料直径不大于2.0mm；压制直径为4.0mm的颗粒，粉料直径不大于1.5mm；压制直径为2.4mm的颗粒，粉料直径不大于1.0mm。一般情况下，用1.5～2.0mm孔经的粉碎机的筛片粉碎物料。2)、容重：物料的容重对产量有直接的影响，一般颗粒料的容重在750kg/m3左右，粉状物料的容重在500kg/m3左右。制成同样的颗粒，容重大的物料，产量高、功率消耗小；反之，则产量低，功率消耗大。2、物料化学成分的影响1）、淀粉质：不同形态的淀粉质对制粒有不同的影响。生淀粉微粒表面粗糙，对制粒的阻力大，含量高时，制粒产量低、压模磨损严重；与其它组分结合能力差，产品松散。熟淀粉即糊化淀粉经调质吸水后以凝胶状存在，有利于物料通过模孔，使制粒产量提高。同时凝胶干燥冷却后能粘结周围的其它组分，使颗粒产品颗粒结构精密、质量提高。糊化程度的高低除受温度、水分、作用时间影响外，还与淀粉种类有关，如大麦、小麦淀粉的粘着力比玉米、高粱好。一般鸡、鸭、猪饲料中含有高淀粉的谷物类原料50%～80%，制粒时采用较高温度和水分。采用绝对压力0.4Mpa左右的蒸汽调质，使料温不低于80℃，水分17%～18%，淀粉糊化度达到40%左右。2）、蛋白质蛋白质经加热且变形，可增强粘结力。对于含天然蛋白质料25%～45%的鱼虾等特种饲料，由于含蛋白质高，一般均可制得质量高的颗粒，而且因体积质量大，制粒产量也高。制粒时采用纯度高的蒸汽，有利于高蛋白原料的制料。3)、油脂：原料中所固有的油脂因在制粒过程中的温度和压力作用油脂不会榨出，所以对制粒影响不是很大，而外加油脂对制粒的产量和质量都有明显的影响。物料中添加1%的油脂，会使颗粒变软，并且会明显地提高制粒产量，会降低压模、压辊磨损的效果。但制粒前原料含油量高，所得颗粒松散。制粒前油脂的添加量应限制在3%以内。4）、糖蜜：通常添加量小于10%，可作为粘合剂，对增强颗粒硬度有好处，其效果取决于物料对糖蜜的吸收能力。一般在调质器添加较好，当添加量20%～30%时，则制得的颗粒较软，应用螺旋挤压机压制。5)、纤维质：本身没有粘结力，但在一般的配比范围内与其它富有粘结力的组分配合使用，没有太大的影响。但如纤维质太多，阻力过大，则产量减少，压模磨损快。粗纤维含量高的物料，内部松散多孔，应控制入模水分。如做叶粉颗粒，水分12%～13%，温度55～60℃为宜。如水分过高，温度也高，则颗粒出模后会迅速膨胀而易于开裂。6)热敏性原料：加某些维生素、调味料等遇热易受破坏的物料制粒时，应适当降低制粒温度，并需超量添加，以保证这些成分在成品中的有效含量。3、粘结剂某些饲料中含有的淀粉质、蛋白质或其它具有粘结作用的成分不多，难以制颗粒。因此需加粘结剂，使颗粒达到希望的结实程度。粘结剂有很多种，在添加时要考虑其增加成本的多少及是否有营养价值等因素。饲料中常用的粘结剂有以下几种：A：α-淀粉：又称预糊化淀粉，是将淀粉浆加热处理后迅速脱水而得，由于价格较贵，主要用于特种饲料。海藻酸钠：又称藻朊酸钠，由海带经水浸泡、纯碱消化、过滤、中和、烘干等加工而得。在近海地区，用一定量的海带下脚料配入饲料，也可以得到较好的颗粒。膨润土：它的大致化学组成为Al2O3•Fe2O3•3MgO•4SiO2•nH2O。膨润土钠具有较高的吸水性，加水后膨胀，可增加饲料的润滑作用，用作不加药饲料的粘结剂与防结块剂。用量应不超过最终饲料成品的2%。膨润土要求粉碎的很细，至少应有90%-95%的粉粒通过200目筛孔。木质素：是性能较好的粘结剂，添加后能提高颗粒硬度，降低电耗，添加量一般为1%-3%。Ⅳ、环模几何参数对制粒质量的影响环模几何参数对颗粒饲料质量的影响主要表现在环模孔有效长度、孔径、模孔的粗糙度、模孔间距、模孔的形状等方面。1、模孔的有效长度：模孔的有效长度是指物料挤压（成形）的模孔长度。模孔的有效长度L越长，物料在模孔内的挤压时间越长，制成后的颗粒就越坚硬，强度越好。反之，则颗粒松散，粉化率高，颗粒质量降低。2、模孔的粗糙度：模孔的粗糙度越低（即光洁度越高），物料在模孔内易于挤压成形，生产率高，而且成形后的颗粒表面光滑，不易开裂，颗粒质量好。、冷却器（一）冷却器工作原理从制粒机刚压出的颗粒料，含水率为13％—17%，温度为75一85℃，这种状态的颗料易碎，也不宜贮运。需用冷却器将其迅速冷却，即将料温降到接近室温（比室温高6—8℃)，水分降至12%—13%，使颗粒料变硬，便于贮运。从制粒机出来的颗较通过冷却器时，与周围空气接触，只要大气不处在饱和状态，就会从颗粒表面带走水分，颗粒内部的水分在毛细管的作用下移至表面，水分在蒸发作用下脱离颗粒，使颗粒得到冷却。同时被空气吸收的热量使空气加热，又提高了空气的载水能力。空气不断被风机排出，带走冷却器内颗粒料的热量和水分。（二）冷却器的构造冷却器主要有立式、卧式两种立式冷却器分为塔式冷却器、逆流式冷却器，占地面积小，结构简单，动力消耗小，特别对小直径颗狡更适用，缺点是易出碎粒，冷却不太均匀，要求厂房高度较高；卧式冷却器占地面积较大，通风量也大，冷却效果较好，硕粒不易破碎，要求厂房高度低。根据车间布置及产品结构来选定。1、塔式冷却器湿热颗粒进入进料口，经塔形分料档板分流，从机头分两路流向冷却筒，至冷却筒后经二道塔形活动淌板和塔形筛板分流，逐渐流向冷却筒，再经塔形筛板分流后，流出料斗。开始时，颗粒料逐渐堆积，充满冷却筒的三分之二处时，料的自重作用使进料门挤开并转过一定的角度，使进料门轴上的料位器接通，开启振动电机，振动排料。出料量的大小由进料门联动控制，出料速度大于进料速度。工作一段时间后，延时开关复位。振动电机断电，停止排料，如此循环往复，振动电机始终处于间歇工作状态，使颗粒料在冷却器内始终处于充满状态，保证冷却时间，保证冷却效果。该机型的优点：采用立式塔流并利用自然空气对物料进行冷却。该机操作维护简便，能耗低，冷却效果好，占地面积小，不锈钢筛板装拆容易，且寿命长。2、逆流式冷却器湿热颗粒料从冷却器顶部旋转关风喂料器的进料口进入，经料仓顶部棱形散料器，使颗粒料分流，使其从前、后、左、右、中五路流入料仓中。颗粒料逐渐堆积，触到上部料位器时，出料电机接通，排料机构开始工作。电动机通过减速器和偏心机构带动排料框作左右往复运动，当排料框与固定框之间的相对位置达到一定程度时，料经排料框之间的缝隙中排入出料斗，当排料框与固定框各自相对位置错开时则不排料。当排料大于进料，机构颗粒料层降至下料位器时，则电机停止转动，排料停止，进料继续进行至接近到上料位器，重复工作。冷却器在整个工作过程中，风机始终是工作的，由于粒料是从上往下流动的，而风是从下向上流动的，与料的流动方向相反，且冷风与下部已冷却的物料相接触，热风与上部热料相接触。颗粒料在料仓停留期间，与进入的冷风进行热交换。并由风带走物料的热量与水分，起到对物料进行冷却和降低水分的作用。该冷却器特点避免了冷风与热的颗粒料直接接触而产生骤冷现象，因而能防止颗粒产生表面开裂；同时由于采用关风器进料，且进风面积大，因此冷却效果显著。2、卧式冷却器卧式冷却器也称输送带式冷却器，由链板构成的输送带以很低移动速度（0.55-1.8m/min）将颗粒从进口带到另一端（单层）或再带回到原来端（双层）的卸料口卸下。冷却空气从底部进入，垂直向上穿过移动的物料层，使物料冷却。卧式冷却器最适于冷却易碎颗粒饲料和块状饲料,因卧式冷却器在物料在机内时间和不易挂料方面都优于立式，但应该指出，颗粒在卧式冷却器内任何时候都应保持均匀的厚度。卧式冷却器结构较复杂，维修费较高。一般卧式冷却器双层为5m长．单层为8m长。1、进料口2、进风口3、链板4、出风口5、机架6、出料口（三）冷却时间和所需空气量水分从颗粒中心移至表面及至蒸发所需的时间称为停留时间（即冷却时间）。冷却颗粒所要求的时间取决于颗粒的大小及其成分等。立式冷却器的冷却时间T可用下式计算：T=60Vr/QminV----冷却器容量（m,);r----物料容重（崛／m吕）;Q----生产率（kg/b）。根据试验得到的最短冷却时间（即颗粒料在冷却器内停留时间）.它适用于大多数配合饲料。某些饲料冷却时问要长些，如含糖蜜10％以上的颗粒料，冷却时要比表中时间多20%，冷却所需的空气量与冷却器的产量有关。二、颗粒破碎机在制粒系统中，一些大的饲料厂（5t/h及其以上的）常配上破碎机，将冷却后的较大预粒破碎成较小的碎粒。其目的有二，一是满足喂饲幼鸡等家禽和幼小动物的要求（一般直径为1.6—2.5mm)；二是根据制粒原理，压制小颗粒产量低、能耗大、且难于成形，故通常压成4.0—6.0mm的颗较再破碎成小碎粒。压制大颗粒比直接压成小颗粒生产率提高140%左右，能耗降低20％--40％。破碎机主要部件的参数对其工作性能的影响1、轧辊直径对破碎效果的影响，破碎区长度LD--轧辊直径（mm),d--颗粒直径（mm);b--轧距（mm），从上式可知：轧辊直径、颗粒直径愈大，则破碎区长度愈长，颗粒受到挤压作用愈强烈，粉末则愈多。实践表明，颗粒直径对粉末的影响要比轧辊直径的影响更显著。因此，绝不宜用太大的颗粒破碎成碎粒，且设计破碎机时宜采用较小直径的轧辊。据资料，轧辊直径在152--228mm范围内，并多为152；而颗粒直径相应为4.76一6.35mm。2、轧辊齿形辊齿有两种基本齿形。一种是快轴沿轴向（与轴线成2°，为使轧辊各处负荷均匀）拉成锯齿形丝，慢辊则沿圆周方向（与轴线成87°）拉成U形丝，另一种齿形是快慢辊均为轴向齿。为获得好的破碎效果，常将快辊齿的作用角a（亦称前角）减小，从而增加辊齿对颗拉的减切力，减少挤压力。3、轧距破碎机的轧距即两个对辊之间的间距。破碎机轧距对破碎效果影响很大。轧距过小，粉末增加，且能耗增多；轧距过大，破碎不完全，使不合格的大粒增多。因此应根据颗粒破碎情况调节轧距。调整时必须使轧距保持平行，即轧辊在全长上轧距要一致。一般情况下，轧距应为颗粒直径的2/3。4、速度比即快辊线速度与慢辊线速度之比，通常为1.5：1或1.25：1。5、轧辊长度破碎机的生产率决定于轧辊的长度，在其他技术参数合理的条件下，每小时每厘米长的轧辊破碎7-9kg颗粒为宜。颗粒经破碎后可得85％-90%的合格碎粒，粉末返回重新制粒。型号ModelMUSL20×80MUSL24×110MUSL24×165MUSL30×180产量Capacity(t/h)5-8102025-40功率Power（Kw）7.57.51522牧羊产品正昌SSLG系列二辊碎粒机

正昌SSLG系列三辊碎粒机

产量：0.5-6t/h三、颗粒分级筛已冷却的颗粒或由破碎机破碎的碎粒，需经过分级筛提取合格的产品，把不合格的小碎粒和粉末筛理出来返回重新制粒，不合格大颗粒再经破碎机较碎成合格的碎粒。颗较分级筛的结构形式主要有两种：振动式和摇动式。摇动式分级筛的运动轨迹是环形的，使物料从一侧到另一侧，从一端到另一端运动的同时沿着倾斜筛面从进料口移到出料口。振动式分级筛通过非常快速的振动，使物料通过各层筛面。多为两层筛，也有三层筛。第一层筛上物较径过大，返回破碎机重新破碎，最下层筛的筛下物是碎屑和粉末，中间为合格产品。正昌SFJY圆形分级筛特别适于特种水产饲料（虾料）破碎作业后的筛分。四、涂油设备向混合机或制粒机调质器中加入油脂量一般不超过3％。因添加过多，则不易混合均匀，有碍淀粉糊化，缺乏粘合性，不利于制粒。畜禽需要油脂添加量达9%（例如肉鸡）。为此，常在制粒后进行表面涂油。这种方法既增加了油脂添加量，又不使颗料变软。涂油一般采用两种形式：一种是颗粒自流下落过程中进行喷涂；一种是颗粒在滚筒内翻转过程中进行喷徐。1、转盘式涂油机也称自流式涂油机，颗粒饲料由料斗经振动器稳定地进入加温室内转动的圆盘上，由于离心的作用，颗粒成切向抛散在圆盘的四周，形成一空心料流柱体。圆盘的转速可调，料流柱体的直径和料层厚度相应改变，有利涂油均匀。料流柱外围设有环形蒸汽加热层，对颗粒料加热，以利颗粒迅速吸收油脂。喷涂油脂后的颗粒进入环带式螺旋输送器，颗粒在输送过程中相互接触和摩擦，有助于油脂进一步均布，涂油好的颗粒从出料口排出。喷油量可由手控或自控。自控是在料斗和喷涂室之间安装一个能测出颗粒流量的传感器，连接一比例控制器，它能按要求的喷油率和颗粒流量使供油球阀作脉冲运动，只要调节到所需的喷油率，喷油量就能按颗拉流量自动调节。自流式涂油机1、料斗2、振动给料器3、分料圆盘4、喷嘴5、颗粒流6、螺旋输送机7、涂油颗粒牧羊SYPL差重连续式液体喷涂机

2、卧式转简涂油机颗粒料由缓冲仓经自流量平衡器和导流管进入倾斜滚筒，由于滚筒的转动，在颗粒料翻转并前移的同时喷嘴向颗粒料喷徐油脂，涂油的颗粒料最后从出料口排出。该设备配有电子控制系统，可根据颗粒料的流量按比例喷入油脂。1、导流管2、流量平衡器3、料位器4、料位连续显示器5、缓冲仓6、液筒7、喷管和喷嘴8、电控柜9、供油系统10、出料口11、电机主机功率1.5KW生产能力8-20t/h喷涂量1.5L/h-666L/h贮油罐容量50-200kg

正昌SYPL系列微量液体喷涂机

第二节饲料膨化技术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，经过一次连续的混合、调质、升温、增压、挤出模孔、骤然降压，以及切成粒段，干燥、稳定等过程得到的一种膨松多孔的颗粒饲料。80年代以后，膨化技术得到了快速的发展，其在食品、油脂、粮食以及饲料行业得到广泛应用。膨化饲料已对传统加工技术产生了挑战，并取得了明显的经济效益。在饲料行业生产的膨化饲料，目前主要应用于鱼饲料、乳猪料，以及实验、观赏动物饲料，收到了良好的饲养效果。一、★膨化饲料的特点1、植物性原料经过膨化过程中的高温高压处理，使其淀粉糊化、蛋白质组织化，有利于动物消化吸收，提高了饲料的消化率和利用率。如水产饲料经膨化加工可提高消化率10%～35%。2、膨化加工可得到质松、多孔的浮性颗粒料，适合上层鱼类采食。3、原料经高温、高压膨化后可杀死多种细菌，能预防动物消化道疾病。4、模板可制成不同形状的模孔，可压制不同形状、动物所喜爱的膨化颗粒料。5、经过挤压蒸煮和膨化，可使大豆等一类植物蛋白组织化，脱除某些毒素，钝化豆类抗营养因子。★膨化料的缺点由于挤压膨化过程中高温的作用，对一类热敏性的组分（如维生紊C）有较大的破坏和损失。过高的温度（＞180℃）还会破坏一些氨墓酸，从而降低蛋白质的营养效价。通常，可采用在膨化成形后添加适量的维生素C和某些氨墓酸来补救加工中的损失，也可采用高温短时的工艺过程，即既满足对某些生长抑制因子进行纯化的高温要求，又使达到某一高蜂值温度所持续的时间尽可能的短，从而使蛋白质免受破坏；二是膨化加工耗电量大、产量低，一般可以从提高饲料报酬中得到回收。二、膨化机的分类1、按螺杆的结构分类：单螺杆和双螺杆两种形式。单螺杆结构相对较简单，双螺杆结构较复杂，但它能膨化粘稠状物料，出料稳定，受供料波动的影响较小。2、按调质方法分：有湿法膨化和干法膨化两种。湿法膨化机在调质时要添加水蒸汽，以增加物料的湿度和温度；而干法膨化机在调质时不加蒸汽，利用相互间的摩擦力生热，有时要添加水分以增加物料的湿度。加水、加蒸汽后物料在调质前的含水量可达25%～35%。目前在水产饲料加工中，以湿法单螺杆膨化机为主。第二节膨化机一、单螺杆膨化机

（一）单螺杆膨化机结构图

它主要有进料装置、喂料绞龙、调质器、膨化机构、模板、切刀及传动装置等组成。（二）、结构1、螺杆：螺杆是挤压机的主要部件，根据螺杆各部分的功用不同，可将螺杆分为3段。喂料段：占螺杆总长的10%～25%，保证进料数量及料流稳定。压缩段：压缩段螺杆为双头螺纹，等直径，螺槽沿着物料推移方向由深变浅，对物料形成压缩，这段螺杆较长，占总长的50%。挤出段：挤出段也为双头螺纹等直径，螺槽更浅，此段挤压力可达30～100kg/cm2，温度可达120℃～170℃，这段压力最大，温度最高，因此这段螺杆、螺套磨损亦最严重。此段长度占螺杆总长的15%～30%。国外有些公司此段制成锥形，使压缩比更大，挤压力更强。挤出段出口端是模板，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9～13倍。2、螺套（筒体）结构及材质：螺套结构一般为双层夹套形式，也有单层结构。内部是螺纹沟槽。夹套形式主要是用来使用蒸汽来加热和保湿，制造加工难度大，用户使用成本较低；单层结构是采用缚在螺套外的加热组件（比如电阻丝）来加热和保温，结构简单，制造加工容易，但用户使用成本较高。为了防止挤压物在螺套内壁旋转而不向前输送，螺套内壁口开有纵向直槽或螺旋槽。内壁槽增加了物料作圆周运动的阻力，迫使物料向压模口前进。筒体内腔的空隙从进口至出口逐渐变小。进口空隙容积与出口空隙容积之比叫压缩比★，压缩比是一个主要的技术参数。筒体的外部在进料区段，挤压段则通过蒸汽或电热夹套，以调节加热温度，并在不同区段安装温度、压力检测装置。喂料搅龙3、成形模板结构和材质挤出段出口端是模板，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。成形模板用抱箍和最后一节螺套固定在一起，是用来控制产品的形状。根据不同产品形状要求，可以设计制造不同的模孔；一般鱼、虾等水产饲料做成圆形孔，宠物饲料做成与之相熟悉的食物形状，如骨头形、环行等。模板的材料也要求耐磨，不能太硬，否则模板很容易开裂。模孔加工要求光滑，加工好后还要求进行研磨，以减少出料时的阻力。现在能加工到的最小模孔直径可达φ1mm。4、切割机构被连续挤出的膨化产品由切割机构将其切割成均匀一致的段粒。通常专设一台割刀电机驱动割刀架旋转，割刀的旋转速度可由变速装置调节，割刀速度愈快，制品粒段的长度愈短（常用变速旋转切刀的速度范围为500—600r/min）。割刀与挤出成型模板之间留有一定的间隙，以免旋转的割刀与模板碰撞磨擦。（三）挤压膨化工作原理含有一定温度和水分的物质，在挤压膨化机的螺套内受到螺杆的挤压推动作用和卸料模具或螺套内节流装置的反向阻滞作用，以及外部的加热或物料与螺杆和螺套的内部摩擦热的热作用，使物料处于高达3～8MPa的高压和200℃左右的高温。高的压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压，所以在挤压机螺套内水分不会沸腾蒸发，物料呈现熔融的状态。当物料由模具口挤出，压力骤然降为常压，水分便发生急骤的蒸发，产生了类似于“爆炸”的情况。产品随之膨胀，水分从物料中的散失，带走了大量热量。使物料在瞬间从挤压时的高温迅速降至80℃左右。从而使物料固化定型，腔体状物料中留下许多微孔并保持膨化后的形状。（四）、单螺杆膨化机的主要技术参数

螺杆的技术参数：螺杆是挤压膨化机的主要工作部件，它的几何结构比较复杂。螺杆的结构参数及工作参数直接影响膨化效果，主要参数有螺杆的外径螺旋升角θ压缩比C.R长径比L/D齿槽深度螺距1．螺杆的外径DsDs=D－2δ

式中：D—螺套内径

δ—螺杆与螺套内径间隙，δ=0.5～2mm,如δ大于2mm，需更换螺杆。

2、螺旋升角θ螺旋角θ是螺杆中心的垂线与螺旋叶片之间的夹角。θ角小，物料在螺套内滞留的时间长，物料混合时间亦较长，它适用于粒状原料的膨化；θ角大，物料在螺套内滞留的时间短，它适用于粉状原料的膨化。3.压缩比C.R

它是衡量螺杆挤压能力的参数，螺套内壁与螺杆之间的容积从进料口至挤出口逐渐减少，其比值称为压缩比，它的范围为1～3，C.R值小，则物料受挤压程度小，物料膨化程度低；C.R值大，物料受挤压程度较大，物料膨化程度高。4.长径比L/D

螺套的有效工作长度L与其内径D之比，称为长径比，它的范围在7.5﹕1～25﹕1，若L/D值大，则对物料产生的压力较大，物料能被充分塑化，螺套内逆流和泄漏量较少，有利于提高产量；若L/D值小，则与上面的情况相反。5、其他齿槽较深，螺距较大和齿宽较小的螺杆，因空间容积相应较大，故在一定转速下可获得较大的产量；多头螺杆由于齿面与物料的接触面积增大，故压力和热量的传递效果较好，但空间容积相应减少；（五）、操作特性原料及其膨化产品的品种、湿度、粒度及面团流变学等特性参数选择1、对多数干膨化饲料产品（湿度小于10%），宜选用具有高剪切揉和作用的机型和高温（150-200℃）的操作参数，以使原料中的淀粉充分糊化，则可增加螺杆转速，以矮齿行的螺杆为宜，这种机型结构和操作参数还适宜组织化植物蛋白的挤压加工。2、对于半干饲料产品（湿度25%）左右或者仅仅挤压成形饲料产品而不需要膨化的情况，则选用低剪切作用的机型和采用较低的操作温度。螺杆的齿高可取小一点，温度通常不超过90℃。3、一般操作参数、物料特性参数范围A：原料湿度一般在12%--20%；B：原料粒度控制在0.5—1.4mm（即12目筛下物至32目筛上物）为好；C：挤压腔内工作压力在25—100kg.f/cm2；D:挤压腔内最高工作温度为120--200℃；E：物料在挤压过程中在挤压腔内停滞的时间一般为10-40s;F:单位质量产品输入的能量（包括机械能和热能）为0.25—0.4MJ/kg。二、双螺杆膨化机双螺杆膨化机与单螺杆膨化机的膨化机理基本相同，所不同的是膨化所需要热量不只靠挤压物料产生的“应变热”（机械热），还设置有专门的外部热控温装置，而螺杆的主要作用是推进物料。近年来，在膨化颗粒饲料和食品加工中，双螺杆膨化机的使用日益增多，尤其是在生产幼鱼开食料的小粒径饵料加工过程中，双螺杆膨化机的优越性尤为突出。根据螺杆的啮合方式分为：异向旋转啮合式、同向旋转啮合式、异向旋转非啮合式、同向旋转非啮合式，以同向旋转啮合式最为常见。这种类型的膨化机在运转中，一个螺杆的螺纹与相邻螺杆的流槽存在着相互作用，因而螺筒壁无需提供物料防转机构，对物料有良好的混合效果，有较高的单机生产能力以及螺杆表面的自清理能力。双螺杆膨化机螺杆为分段结构，根据水产动物及宠物饲料对调质的要求。可增减螺杆长度，以改变物料在机膛内的逗留时间，水产动物饲料一般归类于等剪切加工，要求螺杆长度与直径比的范围为10﹕1～20﹕1。膨化机螺杆为分段机构，可使用不同断面的螺杆，以适应各种加工需要，有时将螺杆设计成带剪切阻流器或揉合部件的螺杆段，以降低螺杆向前输送挤压物料的能力，以增加机械能向热能的转换。膨化机的套筒也为分段式，可以按工艺要求延长或缩短整个螺筒的长度，并能进行有效而经济的维修保养。有各种不同形状的螺杆断面，以满足各种加工要求。★双螺杆膨化机与单杆膨化机相比有以下优点：1.通过螺杆的物料流量稳定，一般不会出现断料或波涌现象，生产过程稳定可靠；2.机械运转过程中产生的热能可以提供挤压膨化所需的大部分，少量的补充热量来自于加热夹套。而单螺杆膨化机需在调质阶段预加部分热量；3.可加工特别小的水生动物饲料（0.8～1.0mm直径的产品）；4.双螺杆膨化机螺杆的转速对产品质量有较大的影响，可加工油脂含量超过22%的物料，也可加工水分含量超过30%的高水分物料；5.物料在机内滞留的时间分布范围比较窄，这使物料温度比较容易控制，能量利用充分，产量和质量均很稳定；6、产品残留量低，更换配方时不需清理机械。第三节、膨化产品的后熟化生产浮性、慢沉性和沉性饲料时，都要加入不同量的饱和水蒸汽，使物料达到一定的温度和湿度（含水量），并且含水量的多少直接影响到物料的糊化程度和沉浮性能，另外再经过膨化螺杆的高温高压作用，物料变成熔融状。刚出机的产品水分在22%～28%，温度在80～135℃。产品一般较软，不便贮存与运输。物料也没有完全糊化。为提高物料的硬度和糊化度，一定要对膨化产品进行后熟化处理，即干燥和冷却。膨化产品的干燥通常选用连续输送式干燥机进行处理。膨化产品通常在通入干燥机最初的4～6分钟内承受着177～190℃的高温，不会损害其营养价值，但在干燥循环的后一半时期内，空气温度要降低，以免产生非酶褐变反应，损害产品的营养价值。产品经过干燥后，物料水分降低，但温度较高，必须降低其温度、冷却。通常将干燥机和冷却器设计成整体，即干燥/冷却机。在这种设计中，多通道干燥机的上部为干燥，下部为冷却。物料的冷却一般采用吸风的方法，借助周围空气来完成冷却降温干燥。选择干燥/冷却机，必须注意以下几点。

1．从膨化机出来的产品稍带塑性，而且特别是淀粉含量较高的情况下，稍带粘性。因而不应把产品堆得太厚，以减少变形和结块。

2．产品在干燥过程中应被翻转和搅动。以促进干燥，打破团块。最好用两级或多级干燥实现这一目的。

3．为了迅速、有效、均匀地进行干燥，气流应相对较快而均匀地通过产品。

4．为适应产品的特性，产品在干燥/冷却机内的停留时间和料层厚度应为可调的。第四节挤压膨化过程中物料成分的变化一、挤压膨化过程中的淀粉（一）淀粉的作用一般饲料中淀粉是主要成分，原料中淀粉含量的高低以及淀粉在挤压过程的变化，与产品的质量有十分密切的关系。天然原料中存在的淀粉有直链淀粉与支链淀粉之分。在饲料生产过程中为获得很好的膨化产品，有时要添加变性淀粉，以提高产品的质量。1、赋形作用原料经挤压机挤出后，糊化的淀粉分子相互交联，形成了网状的空间结构。该结构在挤出物迅速冷却。蒸发掉部分水分后成型，成为膨化饲料结构的骨架，给予产品一定的形状。若淀粉含量很低或根本不含淀粉，则很难达到较高的膨化程度，形成松散的产品结构。2、密度控制作用总体而言，淀粉含量高的原料经挤压后，易膨化，产品密度小。而且所含淀粉中，若直链淀粉和变性淀粉含量高，则产品膨化度大，密度小。3、强度控制作用直链淀粉和变性淀粉含量高时，膨化制品的抗碎强度大，其质地较硬。4、吸水速度控制作用变性淀粉含量高的原料经挤压膨化后，会产生燧面性结构。该结构的形成可降低产品的吸水速度，能使产品在水中或在液状食品中不会立即变成糊状，而能较长时间保持产品的外型。水产饲料要求有较高的耐水性能，否则不仅造成饲料的浪费，而且污染水质。（二）淀粉在挤压过程中的变化衡量淀粉在挤压过程中的变化情况：1、糊化度：糊化之后的淀粉与总淀粉含量之比。2、吸水指数：表示挤压膨化后，物料吸收水分的能力。将一定水分含量的物料悬浮于水中，在样品经过离心以及除去上层清液之后，每克样品所形成的胶凝体的质量。3、水溶性指数：上述试验的上层清液中所含原始样品的百分率，淀粉糊化程度高，降解程度大的样品水溶性指数大。天然淀粉的吸水性很小，口感很硬，不易被淀粉酶作用。进入体内不易消化，淀粉在一定的水分含量和一定的温度下，其颗粒会溶胀分裂，内部有序态的分子之间的氢键断裂，分散成无序状态，这个作用称为糊化作用。糊化之后的淀粉也称为α－淀粉。淀粉糊化之后，吸水性增大，易受酶的作用，吸收后易消化。产品质地柔软。★淀粉的糊化主要受温度和水分的影响，不同的物料的淀粉其糊化温度略有差异，常见的淀粉糊化温度如下：大米淀粉：68～78℃小麦淀粉：59～64℃玉米淀粉：62～70℃马铃薯淀粉：56～66℃淀粉的糊化程度与螺杆的转速（影响到剪切力和挤出时间）、温度和水分含量有十分密切的关系。实验表明：温度高、水分含量高，糊化度好；螺杆转速提高，糊化度减少，其原因是由于物料在机膛内的停留时间随转速的提高而减少造成的。支链淀粉能促进膨化，使产品变轻、变松、变脆；相反，直链淀粉含量高的原料制成的产品质地较硬，膨化度、溶解度较小，吸水速度较慢，故水中稳定性较好。二、挤压膨化过程中的蛋白质蛋白质在水分含量较高时加热，会发生变性，产生絮状沉淀或形成凝胶结构。挤压膨化过程是高温、低水分的加工过程，过程中物料呈熔融状态，并经历了均质化的作用。在高温、高压、高剪切力的作用下，原有的蛋白质结构被挤压经过模孔时，绝大多数蛋白质沿物料流动方向成为线性结构，并产生了分子间重排。蛋白质产生变性的程度与挤压过程中的一些参数有十分密切的关系。实验结果证明：挤压温度高（太高会产生生华），蛋白质变性程度大，组织化程度好；温度低，挤出产品溶解性好。不同的蛋白质，其变性温度有差异。生产组织化蛋白，其温度一般控制在140～160℃，水分为20%～40%，若生产的产品要求有较好的溶解度，则温度可低一些。挤压过程中，除了蛋白质的变性和组织化外，蛋白质的含量也有所变化。一般情况下，经挤压后蛋白质含量会有所下降。★有些氨基酸下降程度大，损失多；有