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調(diào)質(zhì)時間的測定及其對制粒性能的影響

畜牧編輯 2013-10-9 14:45

1113 3 原作者: 畜牧編輯

簡介

摘要：水分、熱量和時間是影響調(diào)質(zhì)的3個重要參數(shù)，在水分、熱量相對穩(wěn)定的條件下，調(diào)質(zhì)時間就決定了調(diào)質(zhì)質(zhì)量，而高效的調(diào)質(zhì)正是保證優(yōu)質(zhì)顆粒飼料的首要條件。　

　　摘要：水分、熱量和時間是影響調(diào)質(zhì)的3個重要參數(shù)，在水分、熱量相對穩(wěn)定的條件下，調(diào)質(zhì)時間就決定了調(diào)質(zhì)質(zhì)量，而高效的調(diào)質(zhì)正是保證優(yōu)質(zhì)顆粒飼料的首要條件。
　　關(guān)鍵詞：調(diào)質(zhì)；水分；熱量；調(diào)質(zhì)時間；充滿度；淀粉糊化度
　　1 調(diào)質(zhì)三要素
　　調(diào)質(zhì)是飼料制粒前的一道水熱處理加工工序，在改善顆粒質(zhì)量，提高顆粒飼料的耐水性，提高飼料的營養(yǎng)消化吸收率，減少成型能耗，殺滅有害病菌等方面，起著重要作用。國內(nèi)外研究表明，作為顆粒飼料質(zhì)量的重要因素之一，它在顆粒飼料總體質(zhì)量中占有至關(guān)重要的地位。隨著市場對顆粒飼料品質(zhì)要求的提高，各飼料加工企業(yè)也越來越重視飼料加工中的調(diào)質(zhì)工序，改進或升級調(diào)質(zhì)設(shè)備是他們當(dāng)前改善顆粒飼料產(chǎn)品質(zhì)量，提高市場競爭力的重要手段之一。
　　調(diào)質(zhì)就是飼料在通入蒸汽且保持一定時間的條件下，即水熱作用下，使原料中的生淀粉得以熟化。水分、熱量和時間是淀粉由生淀粉變?yōu)楹矸鬯枰?個重要參數(shù)。調(diào)質(zhì)過程中加入蒸汽，使飼料的水分和溫度增加，同時調(diào)質(zhì)又經(jīng)過一定的時間，由此滿足了淀粉糊化的必要條件。經(jīng)過充分的調(diào)質(zhì)作用可使產(chǎn)品中淀粉的糊化度大幅度增加。調(diào)質(zhì)過程中的水熱作用還促使原料中的蛋白質(zhì)受熱變性。變性蛋白易于被酶解，從而使飼料的蛋白質(zhì)可消化性得以大大提高。
　　2 調(diào)質(zhì)時間的測定
　　水分、熱量和時間是調(diào)質(zhì)的3個重要參數(shù)，它們決定著調(diào)質(zhì)效果的優(yōu)劣，在制粒過程中水分，熱量這兩個參數(shù)相對穩(wěn)定，而調(diào)質(zhì)時間則因為設(shè)備的選用及調(diào)節(jié)方法等因素影響差別較大。目前，飼料廠調(diào)質(zhì)時間的測定方法多種多樣，大多不太規(guī)范。根據(jù)流體知識，我們得出計算調(diào)質(zhì)器時間的公式：

　
　　注：調(diào)質(zhì)器有效容積為調(diào)質(zhì)筒容積減去軸和槳葉的容積，容重為飼料的容重（蒸汽調(diào)質(zhì)后），充滿度為飼料容積占調(diào)質(zhì)器有效容積的百分比，流量即為產(chǎn)量。
　　上式中分子也就是充滿度為f狀態(tài)下調(diào)質(zhì)器容納的飼料重量（調(diào)質(zhì)后）。分母為喂料產(chǎn)量。分子的數(shù)值可以在正常生產(chǎn)中急停調(diào)質(zhì)器及喂料器，然后稱重調(diào)質(zhì)筒中飼料的重量獲得，分母則可以通過一定時間內(nèi)（如1min）取樣稱重獲得。
　　通過上面公式，可以看出，在物料特性及產(chǎn)量一定的情況下，調(diào)質(zhì)時間和調(diào)質(zhì)筒的有效容積及充滿度成正比，一般飼料廠調(diào)質(zhì)設(shè)備選定的條件下，要想提高調(diào)質(zhì)時間，就只能從提高飼料的充滿度著手了，而一般槳葉式調(diào)質(zhì)器，由于結(jié)構(gòu)限制，充滿度一般不超過50%，一定程度上制約了調(diào)質(zhì)時間的提升極限，但過高的充滿度也不利于飼料的混合及調(diào)質(zhì)均勻性。
　　下面以牧羊SBTZ33雙軸差速調(diào)質(zhì)器為例，計算一下飼料的調(diào)質(zhì)時間。
　　SBTZ33雙軸差速調(diào)質(zhì)器有效容積為850L，飼料容重以0.5kg/L，充滿度以40%，產(chǎn)量為1.11kg/S（即4T/H），根據(jù)上面公式：
　　調(diào)質(zhì)時間S=850×0.5×40%/1.11=154s，即SBTZ33調(diào)質(zhì)器在4T/H的產(chǎn)量下，調(diào)質(zhì)時間達154秒，在轉(zhuǎn)速不可改變的情況下，調(diào)整槳葉角度，改變槳葉對飼料的推進方向和推進量，飼料在調(diào)質(zhì)筒內(nèi)的充滿度發(fā)生變化，從而達到調(diào)整調(diào)質(zhì)時間的目的。
　　鑒于現(xiàn)有調(diào)質(zhì)器結(jié)構(gòu)特點，即充滿度不能太高的情況下，出現(xiàn)了一種新型高效調(diào)質(zhì)器，分上下兩層，混合和均質(zhì)保溫延時分工明確，上層通蒸汽高速混合均勻，下層通過低速大槳葉變頻傳動結(jié)構(gòu)保證飼料均質(zhì)保溫，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，更改飼料的充滿度，使其可在20%～80%調(diào)整。從而及時更改調(diào)質(zhì)時間，可在1～2min。且能保持極低的飼料殘留量，也確保飼料的安全衛(wèi)生。
　　目前，飼料廠家主要采用放排料計時的方法測量調(diào)質(zhì)時間，做法是首先開啟調(diào)質(zhì)器，直到調(diào)質(zhì)器料排空。隨后把喂料器喂料量瞬間開到正常生產(chǎn)量，與此同時開始計時，當(dāng)調(diào)質(zhì)器開始排料時計時截止。
　　或者采用稱重法，方法如下：在設(shè)定產(chǎn)量正常生產(chǎn)工況下，急停調(diào)質(zhì)器喂料器，最后把調(diào)質(zhì)器內(nèi)物料放空稱重，稱重量除以產(chǎn)量即得調(diào)質(zhì)時間。通過此法可大致測出調(diào)質(zhì)時間。
　　還有些飼料廠家采用在調(diào)質(zhì)器進料口投入有顏色的顆粒狀物料，開始計時，在調(diào)質(zhì)器出料口有顏色物料出現(xiàn)時計時結(jié)束。這種方法也不是太準確，因為這種顏色物料和飼料特性不同，其流動性也和飼料不一樣，而且等物料在調(diào)質(zhì)器出口出現(xiàn)時的時間也不好把握。
　　3 調(diào)質(zhì)時間與淀粉糊化度、配方中淀粉含量的關(guān)系
　　調(diào)質(zhì)時間在180S糊化度在45.8%左右，圖1展示就是在通常制粒條件下，調(diào)質(zhì)時間和淀粉糊化度的關(guān)系。
　　

　　圖1 調(diào)質(zhì)時間和淀粉糊化度關(guān)系圖
　　我們發(fā)現(xiàn)，隨著調(diào)質(zhì)時間的增長，淀粉糊化度越高，制粒的質(zhì)量也會越高。根據(jù)配方中淀粉的含量，我們推薦的調(diào)質(zhì)時間如圖2所示。
　　

　　圖2 推薦的調(diào)質(zhì)時間與配方中淀粉含量的關(guān)系
　　根據(jù)飼料配方中的淀粉含量選擇對應(yīng)的調(diào)質(zhì)時間，根據(jù)調(diào)質(zhì)時間再選用相應(yīng)的調(diào)質(zhì)器。
　　總之，只有好的調(diào)質(zhì)過程，才能生產(chǎn)出高顆粒質(zhì)量的粒料來。物料經(jīng)調(diào)質(zhì)后，有燙手感，手捏能成團，松手能散開，此時，物料達理想的調(diào)質(zhì)狀態(tài)。當(dāng)然，影響顆粒飼料顆粒質(zhì)量的因素很多，也相當(dāng)復(fù)雜，還僅限于調(diào)質(zhì)技術(shù)，只是在眾多因素中，其影響因素占有重要位置。俗話說良好的開始是成功的一半，而調(diào)質(zhì)正是保證顆粒質(zhì)量的首要條件。（來源：飼料廣角　作者：朱炎峰）

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