尾菜饲料化生产线的研制

尾菜饲料化生产线的研制

蔬菜收获后，必须经过维护、分类、预冷、包装等商业化处理阶段。商品化处理有利于提高品质,减少运输成本,增加经济效益。蔬菜商品化处理产生的根、茎、叶、盘等统称为“尾菜”,主要集中在田间地头和冷藏库区,其产生量占蔬菜重量的30%以上将商品化处理所产生的尾菜加工成供家畜自由采食的粗饲料,既丰富了饲料资源,又实现了资源化利用。尾菜加工粗饲料要求高效、经济,其关键是降低含水量和延长贮藏期。压滤是去除水分简单、经济的方法之一,尾菜经压滤后含水量可降至30%~60%,加入吸水剂、黏合剂等辅料,通过造粒、制块,制成供畜禽自由采食的粗饲料,不但加工简单、耐储、方便运输,而且可依据商品化处理量配备相应设备,实现环境保护和资源化再利用。目前饲料所用吸水和黏合物料主要为膨润土、次粉、玉米蛋白粉、稻壳粉等1材料和方法1.1膨润土、次粉、玉米蛋白粉芹菜、白菜、莲花菜等商品化处理产生的尾菜,产自兰州市宏利蔬菜有限公司;膨润土、次粉、稻壳粉及玉米蛋白粉购自饲料公司;生产线设备依据设计方案选型、改造和配套。1.2方法1.2.1前处理及饲料制备尾菜处理生产线分为前处理和饲料制备2个工段,前处理由清洗、打浆、贮料、水处理、压滤单元组成,饲料制备由混合、制粒和块状化单元组成。1.2.2设备的安装和参数的优化按5t·h1.2.3单因素试验设计以尾菜饼50%(含水量为35%)、膨润土15.0%、次粉15.0%、稻壳粉15.0%、玉米蛋白粉5.0%为基础配方,固定其他条件,设置膨润土用量为7.5%、10.0%、12.5%、15.0%,次粉、稻壳粉用量分别为5.0%、10.0%、15.0%、20.0%,玉米蛋白粉用量为2.0%、3.0%、4.0%、5.0%,进行单因素试验和对比试验,重复3次,以成形率为指标,优选其用量。在单因素试验的基础上,采用L1.2.4指标测定水分、水质、均匀度、坚实度、密度、粗蛋白含量等采用常规方法,按照相应标准进行测定。1.3数据的统计与分析所有数据均为3次试验结果的平均值,采用SPSS软件进行分析,不同字母表示差异显著(P<0.05)。2结果与分析2.1尾菜压滤水预处理尾菜饲料化生产线设计遵循以下原则:选择耗能低、效果理想的尾菜脱水方法,保证杂质、农残等达到粗饲料相关标准,脱除的水分须处理至达标后进行排放和再利用,制备的粗饲料易干燥、耐储、适口,节能、实用、生产连续化。尾菜前处理工段设计如图1所示,主要包括气泡清洗机、打浆机、贮料罐、螺杆泵、隔膜压滤机、袋式过滤器、贮水箱、压滤水处理装置、接料盘及管道泵Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。为消除沙土和农药残留对饲料的影响,选择气泡清洗机清洗,利用鼓泡原理使尾菜在清洗机内上下翻滚,并随输送带前行,在其上部配备高压喷淋,二次清洗,外设循环水箱,网式过滤,以便去除菜沫、菜渣。贮料罐配备搅拌,防止尾菜打浆颗粒沉淀、阻塞。为提高压滤压力,选择隔膜压滤机,通过管道泵为隔膜板提供压榨介质,使压滤压力提高至2.0MPa。清洗水选择袋式过滤器去除沙土,进入清洗机循环使用。压滤水经活性炭净化、脱色、过滤处理后一部分输送至生产线二次利用,多余水由排水口排出。经甘肃省分析测试中心检测,处理后的尾菜压滤水pH为7.98、悬浮物<2.0mg·L饲料制备工段主要由全自动饲料混合机、颗粒饲料机、蜂窝制块机组成。全自动饲料混合机要求混合均匀变异系数CV<8%,噪音<85db,粉尘<10mg;颗粒饲料机选择压膜内径200mm,颗粒直径3~6mm;蜂窝制块机要求制成直径220mm及高度100mm以下、蜂窝孔直径10~15mm不同规格的圆形或方形蜂窝块状产品。2.2蔬菜预处理技术的主要技术选择2.2.1气泡清洗机输送速度通过无级变速将输送带运行速度分别设置为5m·min表1表明,各种尾菜在输送带运行速度表现为:白菜6~7m·min2.2.2压滤压力对蔬菜尾菜饼含水量的影响针对压滤物料不同,对滤布型号要求不同,选用涤纶621、涤纶750B、涤纶840A、涤纶750A、涤纶108C、单丝滤布进行对比试验,结果见表2。表2表明,芹菜尾菜使用单丝滤布、其他尾菜使用涤纶750B作为压滤滤布,尾菜饼含水量低,效果较好。为提高压滤压力,对隔膜压榨时间、压力进行了试验。结果见表3。表3可见,随着压力增大和时间延长,尾菜饼含水量逐渐降低。隔膜压力在0.05~0.06MPa,时间20min的条件下,尾菜饼含水量约35%,与25min差异不显著(P>0.05),适合后续饲料化利用。2.3尾菜粗饲料的成形性依据试验设计进行了单因素试验(单因素试验结果表略),结果表明,膨润土、次粉、稻壳粉、玉米蛋白粉用量分别为12.5%、10.0%、15.0%和3.0%时,成形性分别为86.33%、87.53%、86.77%、86.80%。在单因素试验的基础上进行了正交优选试验,结果见表4。由表4可见,最优组合为A1B2C2D2,即在膨润土、次粉、稻壳粉、玉米蛋白粉的用量分别为12.5%、10.0%、15.0%、3.0%时,成形性最为理想。极差分析表明,影响尾菜粗饲料成形率的主次因素依次为稻壳粉>玉米蛋白粉>次粉>膨润土。最优组合3次验证试验表明,成形率平均值为94.67%,高于正交试验任何一组,证明所优选的辅料组成及用量合理。2.4尾菜饲料生产及饲料产品检测表5和表6的检测结果表明,尾菜饲料化处理生产线生产率≥5t·h3尾菜的干燥、贮藏本文所研制的尾菜饲料化生产线目前尚少见报道。经生产实践应用,效果良好,为蔬菜产区提供了一种简单易行的尾菜饲料化利用途径。尾菜颗粒及块状粗饲料在自然条件下易干燥、耐贮藏、适口性好,有利于补充畜禽维生素,市场前景广阔。1)白菜、莲花菜、芹菜商品化处理产生的尾菜,在气泡清洗机输送带运行速度分别为6~7m·m