顆粒飼料加工調(diào)質(zhì)器的工作原理和正確使用

　調(diào)質(zhì)是對顆粒飼料制粒前的粉狀物料進行水熱處理的一道加工工序，國內(nèi)外研究表明調(diào)質(zhì)是影響顆粒飼料質(zhì)量的重要因素之一，它在顆粒飼料總體質(zhì)量中所起的作用為20%左右。
 
　　一、調(diào)質(zhì)器在顆粒飼料加工中的作用
 
　　1、對粉狀物料作熟化處理。大多數(shù)動物消化淀粉的能力很低，但能較大程度的消化熟淀粉，調(diào)質(zhì)器使物料在水熱作用下，淀粉的糊化度大幅度增加，同時還促進物料中的蛋白質(zhì)受熱變性，變性的蛋白易于被酶解，從而提高了顆粒飼料的消化利用率。
 
　　2、對粉狀物料進行滅菌處理。大部分致病菌像大腸桿菌及沙門氏菌等有害病菌，不耐熱，采用調(diào)質(zhì)器對物料在一定溫度下進行調(diào)質(zhì)可以殺死這些病菌，使飼料衛(wèi)生水平得到保證，這種通過調(diào)質(zhì)器對物料進行滅菌的方法與藥物防病相比，具有成本低、無污染、無藥物殘留和副作用等優(yōu)點。
 
　　3、調(diào)質(zhì)設(shè)備可顯著提高顆粒飼料的耐水性，在調(diào)質(zhì)過程中通過通過蒸汽的水熱作用，物料中的粘性組份糊化淀粉、變性蛋白可以充分發(fā)揮粘結(jié)劑的作用，能有效粘結(jié)周邊其他的組份，在壓模壓輥的擠壓作用下，粒子與粒子相互結(jié)合得更為緊密，從而使顆粒飼料變得更為密實，外表光潔，在飼養(yǎng)過程中不易被水分侵蝕，增加了水中的穩(wěn)定性。
 
　　4、調(diào)質(zhì)設(shè)備可改善物料的制粒性，提高產(chǎn)量，節(jié)省制粒的能耗，提高制粒機壓模、壓輥的壽命。通過調(diào)質(zhì)，物料得以軟化，更具可塑性，在與?？妆凇耗?nèi)壁和壓輥外表的擠壓過程中，摩擦力減小，避免了在制粒過程中大量的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，同時減緩了壓模和壓輥的磨損。
 
　　二、調(diào)質(zhì)器的種類及工作原理
 
　　1、單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器
 
　　這種調(diào)質(zhì)器是國內(nèi)外飼料加工中使用最早、應(yīng)用量最廣的調(diào)質(zhì)器，結(jié)構(gòu)較簡單，其圓柱型殼體中間裝有一條攪動軸，攪動軸上安裝多個可以調(diào)節(jié)、更換的漿葉。調(diào)質(zhì)器工作時，粉料顆粒在槳葉攪動下進行兩個方向的運動，一是繞軸轉(zhuǎn)動，二是沿軸向推移，運動軌跡近似于螺旋線。一般調(diào)質(zhì)器的轉(zhuǎn)速為150-450r/min，物料的推進速度與軸轉(zhuǎn)速和漿葉的拾物角度有關(guān)，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，可以通過調(diào)整漿葉的拾物角度來控制物料的調(diào)質(zhì)時間，如果將漿葉的角度減小到比較中間的位置，即與漿葉軸成為750～850的夾角，這樣就可以減弱每個漿葉對物料的推出作用從而延長物料在調(diào)質(zhì)室內(nèi)的滯留時間。一般單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器長2-3米，粉料可以在調(diào)質(zhì)室內(nèi)滯留20-30秒，熟化度達(dá)20%左右，基本可以滿足一些普通顆粒飼料的調(diào)質(zhì)要求。
 
　　2、蒸汽夾套調(diào)質(zhì)器
 
　　此類調(diào)質(zhì)器大體結(jié)構(gòu)與單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器相似，不同的是殼體采用雙層夾套，夾套內(nèi)通入蒸汽起保溫作用。這種蒸汽夾套調(diào)質(zhì)器在工作中對粉料的加熱作用有限，因為熱量只通過調(diào)質(zhì)器的的表面?zhèn)鹘o粉料，而這一表面積與容量之比通常很低，加之一般調(diào)質(zhì)粉料的導(dǎo)熱性能差，以至于沒有多少熱量可以傳遞給粉料，但是蒸汽夾套阻止了調(diào)質(zhì)室與室外常溫大氣直接進行熱交換，有效地減少了熱損失，使調(diào)質(zhì)器內(nèi)部能保持較高溫度，因此在寒冷的冬天和氣溫較低的地區(qū)使用這種調(diào)質(zhì)器作用較顯著。
 
　　3、二通、三通調(diào)質(zhì)器
 
　　為了延長和控制粉料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)的滯留時間，在制粒機的上方疊加2-3個標(biāo)準(zhǔn)的單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器，就是我們通常所說的二通、三通多層調(diào)質(zhì)器。這種調(diào)質(zhì)器的特點是互相串聯(lián)，有多重蒸汽注入口，工作時粉料依次通過各個調(diào)質(zhì)器，延長了粉料的調(diào)質(zhì)時間，物料與蒸汽能更充分接觸混合，可將粉料的熟化度提高到40%左右。
 
　　4、雙軸異徑差速漿葉式調(diào)質(zhì)器
 
　　雙軸異徑差速漿葉式調(diào)質(zhì)器又稱DDC預(yù)調(diào)質(zhì)器，它是在單軸漿葉式調(diào)質(zhì)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其殼體由半徑不同的兩個大半圓焊接而成，殼體內(nèi)裝有兩根轉(zhuǎn)速不同的葉片攪動軸，殼體中部設(shè)有多個可單獨調(diào)節(jié)蒸汽量的蒸汽注入口和液體添加口，工作時由于雙軸轉(zhuǎn)速不等、旋向相反、漿葉差速搓動運動，使粉料和添加液從兩攪動軸中間向上拋起并與蒸汽一起形成對流，又充分剪切和交錯混合，粉料在槳葉的作用下，局部運動軌跡呈“8”字型，并繞軸旋轉(zhuǎn)向前推進，運動路線大為增長，因此粉料的軸向移動速度有更大的可調(diào)范圍。一般長2米左右的調(diào)質(zhì)器，調(diào)質(zhì)時間可以控制在幾十秒至240秒，可滿足特殊顆粒飼料高熟化率和高殺菌率的要求，熟化度通?？蛇_(dá)50-60%，同時具有較高相對運動的漿葉能相互“洗刷”，使這一類型的調(diào)質(zhì)器有較高的自清潔能力，粉料在調(diào)質(zhì)室的殘留現(xiàn)象也有所改善。
 
　　5、膨脹器
 
　　膨脹器也稱EXPANDER，國內(nèi)又名環(huán)隙擠壓機，其工作原理與擠壓機相同，都是用機械能來增加制粒之前加入粉料中的熱量。粉料在壓力的作用下被迫通過螺桿和壓模之間的狹窄間隙，產(chǎn)生壓實和剪切，與螺桿和缸體發(fā)生激烈的摩擦，并產(chǎn)生大量的熱量，以此達(dá)到熟化、殺菌和改善制粒狀況的目的。不同之處在于膨脹器的壓模間隙可調(diào)，工作中可以通過調(diào)整壓模間隙，控制粉料在調(diào)質(zhì)室的擠壓、摩擦、剪切強度，從而控制擴散入粉料的熱量。一般膨脹器可以對物料產(chǎn)生40帕的壓力和120℃-130℃的溫度，物料在這些條件下滯留3至5秒，非?？斓陌l(fā)生物理變化，使物料的淀粉糊化程度和蛋白質(zhì)的可溶度都得到顯著提高，然而，物料中的熱敏性營養(yǎng)成分也會在這一高溫過程中受到較大損失。
 
　　6、通用顆粒熟化機
 
　　通用顆粒熟化機即Universal Pellet Cooker，簡稱ＵPC，是由美國Wenger制造廠首先提出的新型調(diào)質(zhì)制粒設(shè)備，這一系統(tǒng)基本上是由高效的調(diào)質(zhì)器和一臺短滯留時間的改進型擠壓機組合而成。在工作過程中，調(diào)質(zhì)器提供滯留和接觸時間以優(yōu)化飼料的質(zhì)量，而改進的擠壓機則迫使粉料通過具有適當(dāng)大小空洞的壓模從而使其形成顆粒飼料。這種設(shè)備的淀粉糊化程度相當(dāng)高，一般大于70%，飼料顆粒品質(zhì)優(yōu)良，耐水持久，即使在粉料中加入大于10%的脂肪，所生產(chǎn)顆粒飼料的質(zhì)量仍然可以接受。此系統(tǒng)還有一個特點就是更換壓模非常簡易方便。目前這種調(diào)質(zhì)制粒設(shè)備在水產(chǎn)飼料、幼畜飼料和寵物飼料方面有廣泛的應(yīng)用前景。
 
　　除了上述的調(diào)質(zhì)器外還有壓力調(diào)質(zhì)器，其基本概念是提高調(diào)質(zhì)室的工作壓力，從而溫度也隨之上升，高壓可以迫使水分和熱量更快更徹底地進入粉料顆粒內(nèi)部，從而改善調(diào)質(zhì)效果。