第六章飼料擠壓膨化（1）膨化機(jī)（2）膨化產(chǎn)物的后熟化主要內(nèi)容

膨化飼料是將粉狀飼料原料（含淀粉或蛋白質(zhì)）送入膨化機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)連續(xù)的混合、調(diào)質(zhì)、升溫、增壓、擠出?？住ⅢE然降壓，以及切成粒段，干燥、穩(wěn)定等過(guò)程,所制得的一種膨松多孔的顆粒飼料。

第一節(jié)飼料膨化技術(shù)

一、膨化飼料的特點(diǎn)膨化飼料的特點(diǎn)提高了飼料的消化率和利用率適合上層魚類采食可殺死多種細(xì)菌壓制不同形狀、動(dòng)物所喜愛的膨化顆粒料。對(duì)維生素C和氨基酸都有一定的破壞作用耗電量大、產(chǎn)量低優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)二、膨化機(jī)的分類膨化機(jī)單螺桿雙螺桿濕法膨化干法膨化能膨化粘稠狀物料出料穩(wěn)定添加水蒸汽添加水分含水量可達(dá)25%～35%膨化機(jī)

1.膨化飼料的特點(diǎn)2.膨化機(jī)的分類本節(jié)小結(jié)1.什么是膨化飼料，其有何特點(diǎn)？課后思考第一節(jié)飼料膨化技術(shù)

一、單螺桿膨化機(jī)單螺桿膨化機(jī)進(jìn)料裝置喂料絞龍調(diào)質(zhì)器膨化機(jī)構(gòu)模板切刀傳動(dòng)裝置螺旋喂料器或振動(dòng)喂料器液態(tài)飼料組分添加系統(tǒng)20%～30%第二節(jié)膨化機(jī)

3、膨化機(jī)主主體膨化機(jī)主體筒體螺桿成型模切割機(jī)構(gòu)溫度調(diào)節(jié)加熱夾套

（1）螺套（（筒體）結(jié)構(gòu)構(gòu)雙層夾套形式式單層結(jié)構(gòu)蒸汽來(lái)加熱和和保濕加工難度使用成本較低低螺套外的加熱熱組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單加工容易使用成本較高高筒體進(jìn)口至出口逐漸變小進(jìn)口空隙容積積與出口空隙容積之比比叫壓縮比

（2）螺桿喂料段壓縮段10%～25%雙頭螺紋等直徑螺槽由深變淺淺50%螺桿擠出段雙頭螺紋等直徑螺槽更淺15%～30%模板壓力和溫度驟驟降，使其體體積迅速膨脹脹，水分快速速蒸發(fā)，脫水水凝固，即成成膨化料。經(jīng)經(jīng)膨化后的體體積要比原體體積增大9～～13倍。擠壓力30～～100kg/cm2，，120℃～～170℃，，壓力最大，，溫度最高，，螺桿、螺套套磨損最嚴(yán)重重（3）各段的的壓強(qiáng)變化螺桿輸送區(qū)段壓縮區(qū)段擠出區(qū)段糊化段壓力猛猛增擠出段前壓力力達(dá)到最高

（4）各工作作部件材料螺桿材質(zhì)螺套（筒體））材質(zhì)螺旋葉片精密澆注車床加工40Cr、16-4不銹銹鋼38CrMoAl合金噴涂增強(qiáng)其耐磨性性表面硬度達(dá)60～70HRC耐磨材料38CrMoAl、40Cr表面硬度達(dá)70HRC螺套內(nèi)壁溝槽槽模板42CrMo表面硬度40—50HRC切刀裝置1—4把鋒利500～600r/min傳動(dòng)裝置可移移動(dòng)的支架上上刀片刃口必須須緊貼模板面面轉(zhuǎn)動(dòng)4.切刀裝置置

二個(gè)止推軸承承軸承套油封端蓋潤(rùn)滑油箱三角帶驅(qū)動(dòng)主主軸皮帶輪450～550r/min400r/min5.主軸傳動(dòng)動(dòng)裝置主軸傳動(dòng)裝置置

(二)擠壓膨膨化工作原理理200℃，，3～8MPa擠壓推動(dòng)反向阻滯作用用加熱摩擦熱常溫常壓爆炸水、熱固化定型(二)擠壓膨膨化工作原理理影響膨化產(chǎn)品品質(zhì)量的因素素物料粒度水分密度化學(xué)成分（淀粉、蛋白白質(zhì)、脂肪的的含量）擠壓過(guò)程壓力溫度水分螺桿的設(shè)備性能原料粒度原料水分成分含量產(chǎn)品膨化度的的要求

膨化制品的截截面積膨化度=———————————————擠壓機(jī)模具孔孔口截面積密度是指單位位體積膨化產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量（（g/l）密度、膨化度度膨化度是指膨膨化后制品的的體積增大倍倍數(shù)（三）單螺螺桿膨化機(jī)的的主要技術(shù)參參數(shù)螺桿的技術(shù)參參數(shù)螺桿的外徑Ds螺旋升角θθ角小粒狀θ角大粉狀壓縮比C.R長(zhǎng)徑比L/D7.5﹕1～～25﹕11～310～20度度小膨化程度低大膨化程度高大壓力較大小壓力較小能被充分塑化化二、膨脹脹器（一一））膨膨脹脹器器及及膨膨脹脹料料的的特特點(diǎn)點(diǎn)膨脹脹器器與與膨膨化化機(jī)機(jī)的的區(qū)區(qū)別別膨脹脹器器的的出出料料口口開開度度可可在在一一定定范范圍圍內(nèi)內(nèi)任任意意調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)生產(chǎn)產(chǎn)各各種種膨膨化化率率不不同同的的膨膨脹脹料料可以以直直接接生生產(chǎn)產(chǎn)膨膨脹脹粗粗屑屑料料膨脹脹料料的的特特點(diǎn)點(diǎn)對(duì)飼飼料料原原料料選選擇擇范范圍圍廣廣受螺螺桿桿的的擠擠壓壓作作用用，，物物料料溫溫度度可可達(dá)達(dá)110℃℃增大大添添加加液液體體飼飼料料（（糖糖蜜蜜、、油油脂脂））的的比比例例.生生產(chǎn)產(chǎn)膨膨脹脹顆顆粒粒料料，，可可提提高高制制粒粒機(jī)機(jī)環(huán)環(huán)模模的的效效率率提高高飼飼料料轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率殺死死沙沙門門菌菌高能能量量的的飼飼料料增加加制制粒粒機(jī)機(jī)的的產(chǎn)產(chǎn)量量降低低制制粒粒機(jī)機(jī)的的噸噸料料電電耗耗可利利用用廉廉價(jià)價(jià)原原料料，，降降低低生生產(chǎn)產(chǎn)成成本本（二二））膨膨脹脹器器的的工工作作原原理理調(diào)質(zhì)質(zhì)膨脹脹器器70度度-90度度水分分17%-21%3-7秒秒140℃℃4MPa團(tuán)狀狀、、絮絮狀狀或或粗屑屑狀狀（三三））膨膨脹脹器器的的主主要要結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)膨脹脹器器喂料料器器調(diào)質(zhì)質(zhì)器器主傳傳動(dòng)動(dòng)箱箱螺桿桿螺螺套套環(huán)形形隙隙口口出出料料機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)油脂脂添添加加系系統(tǒng)統(tǒng)變頻頻控控制制器器變速速調(diào)調(diào)速速電電機(jī)機(jī)喂料料絞絞龍龍2.調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)器器軸向向斷斷面面上上每每段段有有四四個(gè)個(gè)葉葉片片橫向方向向上按螺螺旋線排排列添加高比比例液體體大開門式式的清理理門調(diào)整槳葉葉角度，，維修清清理添加液體體飼料和和蒸汽的的分配閥閥調(diào)質(zhì)器3、螺桿桿螺套總總成螺桿螺套4節(jié)1.05﹕1到到2.6﹕1分體裝配配式結(jié)構(gòu)構(gòu)彈性柱銷銷聯(lián)結(jié)螺桿固定定軸螺桿螺套套總成膨脹器的的出料機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)置置在機(jī)座座前端，，接分料料盤，機(jī)機(jī)座外圈圈上裝有有滑閥機(jī)機(jī)構(gòu)，滑滑閥機(jī)構(gòu)構(gòu)后端聯(lián)聯(lián)結(jié)出料料口開度度顯示裝裝置，出出料口開開度顯示示裝置與與滑閥機(jī)機(jī)構(gòu)和液液壓系統(tǒng)統(tǒng)連接。。出料機(jī)構(gòu)構(gòu)的開度度可根據(jù)據(jù)需要通通過(guò)液壓壓系統(tǒng)和和出料開開度顯示示裝置驅(qū)驅(qū)動(dòng)滑閥閥機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行大小小調(diào)節(jié)和和定位。。在生產(chǎn)前前或生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程中中，根據(jù)據(jù)需要給給信號(hào)處處理系統(tǒng)統(tǒng)一指令令，信號(hào)號(hào)處理系系統(tǒng)隨即即發(fā)出信信號(hào)給液液壓系統(tǒng)統(tǒng)，液壓壓系統(tǒng)的的電機(jī)得得到指令令后啟動(dòng)動(dòng)，并帶帶動(dòng)齒輪輪泵工作作，液壓壓系統(tǒng)根根據(jù)指令令驅(qū)動(dòng)油油缸活塞塞前進(jìn)或或后退，，油缸的的運(yùn)動(dòng)最最終帶動(dòng)動(dòng)滑閥中中的滑板板運(yùn)動(dòng)，，從而達(dá)達(dá)到調(diào)節(jié)節(jié)出料口口開啟度度的目的的。4、環(huán)形形隙口出出料機(jī)構(gòu)構(gòu)雙螺桿膨膨化機(jī)與與單螺桿桿膨化機(jī)機(jī)的膨化化機(jī)理基基本相同同，所不同的是是膨化所所需要熱熱量不只只靠擠壓壓物料產(chǎn)產(chǎn)生的““應(yīng)變熱熱”（機(jī)機(jī)械熱）），還設(shè)設(shè)置有專專門的外外部熱控控溫裝置置，而螺螺桿的主主要作用用是推進(jìn)進(jìn)物料。。三、雙雙螺桿膨膨化機(jī)螺桿為分分段結(jié)構(gòu)構(gòu)10﹕1～20﹕1螺桿可使使用不同同的斷面面套筒也為為分段式式螺桿的嚙嚙合方式式異向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)嚙合式式同向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)嚙合式式異向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)非嚙合合式同向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)非嚙合合式雙螺桿膨膨化機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)同向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)嚙合式式異向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)嚙合式式異向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)非嚙合合式同向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)非嚙合合式雙螺桿膨膨化機(jī)與與單桿膨膨化機(jī)相相比優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)加工高油油脂的飼飼料可大于17%加工高水水分物料料超過(guò)30%的加工特別別小的水水生動(dòng)物物飼料0.8～～1.0mm直直徑的產(chǎn)產(chǎn)品加工配方方中油脂脂含量超超過(guò)22%的物物料保持高效效率地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)械械能滯留的時(shí)時(shí)間分布布范圍比比較窄物料溫度度比較容容易控制制產(chǎn)量和質(zhì)質(zhì)量均很很穩(wěn)定構(gòu)造較復(fù)復(fù)雜，機(jī)機(jī)械加工工精度要要求高，，投資要要大得多多單桿膨化化機(jī)、膨膨脹機(jī)及及雙螺桿桿膨化機(jī)機(jī)本節(jié)小結(jié)結(jié)1.簡(jiǎn)述述單桿膨膨化機(jī)擠擠壓膨化化的工作作原理。。2.結(jié)合合工作原原理簡(jiǎn)述述膨脹機(jī)機(jī)與膨化化機(jī)有何何不同？？3.與單單桿膨化化機(jī)相比比，雙螺螺桿膨化化機(jī)有何何優(yōu)點(diǎn)？？課后思考考第二節(jié)膨膨化化機(jī)浮性半浮性飼飼料慢沉性沉性飼料料水分22%～～28%溫度80～135℃℃出機(jī)顆粒粒第三節(jié)膨膨化化產(chǎn)品的的后熟化化一、膨化化產(chǎn)品的的干燥料層的厚厚度空氣速度度1m/s溫度范圍圍100～～200℃干燥面積積多層形式式最初的4～6分分鐘內(nèi)177～～190℃后一半時(shí)時(shí)間內(nèi)，，空氣溫溫度應(yīng)降降低連續(xù)輸送送式干燥燥機(jī)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)過(guò)干燥以以后，物物料水分分降低了了，但溫溫度較高高，必須須降低其其溫度、、冷卻。。通常將干干燥機(jī)和和冷卻器器設(shè)計(jì)成成整體，，即干燥燥/冷卻卻機(jī)。在這種設(shè)設(shè)計(jì)中，，多通道道干燥機(jī)機(jī)的上部為干干燥，下下部為冷冷卻。物料的冷卻一般般采用吸吸風(fēng)的方方法，借助周圍圍空氣來(lái)來(lái)完成冷冷卻，降降溫，干干燥。如果未經(jīng)冷卻卻就包裝裝產(chǎn)品或或散料貯貯存，產(chǎn)品中中的剩余余水分會(huì)會(huì)轉(zhuǎn)移到到包裝或或貯存裝裝置（例例如容器器壁）的的最冷處處。因而而，在這這些較冷處含含水量會(huì)會(huì)增加，，從而引引起產(chǎn)品品變質(zhì)。。二、膨化化產(chǎn)品的的冷卻三、選擇擇干燥/冷卻機(jī)機(jī)注意事事項(xiàng)不應(yīng)把產(chǎn)產(chǎn)品堆得得太厚應(yīng)被翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和攪動(dòng)動(dòng)氣流應(yīng)相相對(duì)較快快而均勻勻停留時(shí)間間和料層層厚度可可調(diào)選擇干燥燥/冷卻卻機(jī)注意意事項(xiàng)膨化產(chǎn)品品的干燥燥、冷卻卻及選擇擇干燥/冷卻機(jī)機(jī)應(yīng)注意意的事項(xiàng)項(xiàng)。本節(jié)小結(jié)結(jié)1.膨化化產(chǎn)品為為什么要要進(jìn)行后后熟化，，通常的的方法是是什么？？2.簡(jiǎn)述述選擇干干燥/冷冷卻機(jī)應(yīng)應(yīng)注意的的事項(xiàng)課后思考考第三節(jié)膨膨化化產(chǎn)品的的后熟化化一、擠壓壓膨化過(guò)過(guò)程中的的淀粉第四節(jié)擠擠壓膨膨化過(guò)程程中物料料成分的的變化賦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氫鍵吸水性很很小硬不易被淀淀粉酶糊化淀粉粉氫鍵斷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溫度度下，其其顆粒會(huì)會(huì)溶脹分分裂，內(nèi)內(nèi)部有序序態(tài)的分分子之間間的氫鍵鍵斷裂，，分散成成無(wú)序狀狀態(tài)，這這個(gè)作用用稱為糊化作用用（二）淀淀粉在擠擠壓過(guò)程程中的變變化大米淀粉粉：68～78℃小小麥麥淀粉：：59～～64℃℃玉米淀粉粉：62～70℃馬馬鈴鈴薯淀粉粉：56～66℃糊化溫度度糊化度糊化淀粉粉與總淀淀粉含量量之比吸水指數(shù)數(shù)（WAI）表示擠壓壓膨化后后，物料料吸收水水分的能能力。水溶性指指數(shù)（WSI））將一定水水分含量量的物料料懸浮于于水中，，在樣品品經(jīng)過(guò)離離心以及及除去上上層清液液之后，，每克樣樣品所形形成的膠膠凝體的的質(zhì)量。。上述試驗(yàn)驗(yàn)的上層層清液中中所含原原始樣品品的百分分率，淀淀粉糊化化程度高高，降解解程度大大的樣品品水溶性性指數(shù)大大。糊化程程度螺桿的的轉(zhuǎn)速速溫度水分影響到到剪切切力和和擠出出時(shí)間間直鏈淀淀粉支鏈淀淀粉促進(jìn)膨膨化變輕、、變松松、變變脆較硬，，吸水水速度度較慢慢，水水中穩(wěn)穩(wěn)定性性好膨化度度、溶溶解度度較小小二、擠擠壓壓膨化化過(guò)程程中的的蛋白白質(zhì)擠壓溫溫度高高變性程程度大大組織化化程度度好溫度低低溶解性性好生產(chǎn)組組織化化蛋白白140～160℃有較好好的溶溶解度度水分為為20%～～40%溫度可可低一一些賴氨酸酸蛋氨酸酸其余的的氨基基酸蛋白質(zhì)質(zhì)含量量有所所下降降淀粉（（糖））含量量溫度水分美拉德德反應(yīng)應(yīng)影響蛋蛋白質(zhì)質(zhì)含量量有所下降降的因因素易受酶酶的作作用低檔次次的原原料膨化程程度低低提高擠擠壓溫溫度和和適量量調(diào)整整水分分含量量。粘稠度度大能耗大大蛋白質(zhì)質(zhì)經(jīng)擠擠壓后后三、擠擠壓壓過(guò)程程中的的脂肪肪膨化飼飼料有有較長(zhǎng)長(zhǎng)的保保質(zhì)期期淀粉糊糊化蛋白質(zhì)質(zhì)變性性生長(zhǎng)抑抑制因因子破破壞脂肪氧氧化酶酶和脂脂肪水水解酶酶也被被破壞壞殺菌作作用脂肪與與淀粉粉和蛋蛋白質(zhì)質(zhì)形成成復(fù)合合物游離脂脂肪降降低溫度水分螺桿轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速游離脂脂肪復(fù)合體體的生生成的的影響響因素素四、擠擠壓壓膨化化過(guò)程程中的的維生生素和和礦物物質(zhì)高溫短短時(shí)空氣接接觸少少維生素素?fù)p失失也不不太嚴(yán)嚴(yán)重表擠擠壓壓膨化化對(duì)維維生素素穩(wěn)定定性的的影響響四、擠擠壓壓膨化化過(guò)程程中的的維生生素和和礦物物質(zhì)五、擠擠壓壓膨化化過(guò)程程中的的抗?fàn)I營(yíng)養(yǎng)因因子抗?fàn)I養(yǎng)養(yǎng)因子子抗胰蛋蛋白酶酶棉酚芥籽甙甙單螺桿桿擠壓壓機(jī)雙螺桿桿膨化化機(jī)95%以上上失活活完全喪喪失酚表1棉棉籽籽和去去皮大大豆各各占50%的混混合物物經(jīng)擠壓壓膨化化后的的棉酚酚減少少情況況擠壓膨膨化加加工過(guò)過(guò)程中中淀粉粉、蛋蛋白質(zhì)質(zhì)、脂脂肪、、維生生素、、礦物物質(zhì)及及抗?fàn)I營(yíng)養(yǎng)因因子的的變化化。本節(jié)小小結(jié)1