第十三章制粒工艺.ppt

第第 十十 三三 章章 制制 粒粒 工工 艺艺 1.制粒工制粒工艺艺概述概述原理原理制粒工制粒工艺艺制粒制粒设备设备影响制粒影响制粒质质量的因素量的因素制粒制粒对饲对饲料养分的影响料养分的影响2.一、概述一、概述1、概念、概念：利用机械利用机械挤压挤压作用将粉状配合作用将粉状配合饲饲料或料或单单一原料一原料（米糠、牧草等）（米糠、牧草等）挤压挤压而成粒状而成粒状饲饲料的料的过过程称程称为为制粒制粒 2、生、生产颗产颗粒粒饲饲料的主要原因料的主要原因：提高提高饲饲料利用率料利用率(较较粉料高粉料高10%)营营养全面，养全面，动动物不能挑食，减少养分分离物不能挑食，减少养分分离改善改善饲饲料的料的储储运特性运特性(容重增加容重增加4040100%)100%)缩缩短短动动物采食物采食时间时间杀灭杀灭沙沙门门氏菌氏菌3.4.3、颗颗粒粒饲饲料料类类型型：u硬硬颗颗粒粒粉料在粉料在调质调质室内与室内与喷喷入的蒸汽混合，入的蒸汽混合，经挤压经挤压得到的得到的颗颗粒粒水分水分较较低（低（20%），），颗颗粒粒较较硬硬u软颗软颗粒粒粉料加水后（粉料加水后（2030%水分）具有一定的可塑性、凝聚水分）具有一定的可塑性、凝聚性和流性和流动动性，形成性，形成较软颗较软颗粒粒现场现场使用或切断后使用或切断后风风干使用干使用u膨化膨化/膨膨胀颗胀颗粒粒5.二、制粒原理二、制粒原理调质调质后的粉料具有一定的温度、湿度，粉粒后的粉料具有一定的温度、湿度，粉粒间间松散、空隙大，松散、空隙大，淀粉糊化而具有一定的黏淀粉糊化而具有一定的黏结结力，蛋白力，蛋白质质部分部分变变性，糖分受性，糖分受热热而具有可塑性而具有可塑性在外界在外界挤压挤压力的作用下，粉粒体相互靠近、重新排列、力的作用下，粉粒体相互靠近、重新排列、连连接接力增大，最后被力增大，最后被压压成具有一定成具有一定强强度、密度的度、密度的颗颗粒粒制粒形成部件工作原理：制粒形成部件工作原理：l型型压压式式l挤压挤压式式l自凝式自凝式l冲冲压压式式6.三、制粒工三、制粒工艺艺1、制粒、制粒过过程程 供料区供料区环节环节 压紧压紧区区环节环节 挤压挤压区区环节环节2、制粒工、制粒工艺艺流程流程 制粒工制粒工艺艺流程主要由流程主要由预处预处理理、制粒及后制粒及后处处理理三部分三部分组组成成7.膨化膨化 粉料粉料调质调质制粒制粒后熟化后熟化冷却冷却破碎破碎分分级级外涂外涂成品成品三、制粒工三、制粒工艺艺8.9.10.3 3、冷水制粒、冷水制粒、冷水制粒、冷水制粒降低成本：降低成本：约为约为蒸汽制粒的蒸汽制粒的40%出料温度出料温度约约60 淀粉糊化不淀粉糊化不够够11.4 4、重复制粒、重复制粒、重复制粒、重复制粒经过经过制粒加工的制粒加工的饲饲料，立即通料，立即通过过第二个第二个压压模模对对热热而而软软的的颗颗粒粒进进行重新制粒的工行重新制粒的工艺艺l第一次制粒中第一次制粒中饲饲料通料通过过一个薄壁一个薄壁压压模模进进行加工，行加工，实实际际上起到上起到调质调质的作用；第二次的作用；第二次则则用有效厚度用有效厚度较较大的大的压压模模进进行制粒行制粒可改可改进颗进颗粒粒饲饲料料质质量，尤其是高量，尤其是高纤维纤维原料原料时时；此外可提高制粒能力和此外可提高制粒能力和饲饲料料营营养价养价值值设备设备投投资资、电电耗、部件磨耗、部件磨损损等等 12.15.16.6 6、工、工、工、工艺设计应艺设计应艺设计应艺设计应注意的注意的注意的注意的问题问题问题问题配配备备至少两个待制粒至少两个待制粒仓仓制粒机制粒机进进料口前料口前设设置高效除置高效除铁铁装置装置制粒机直接安排在冷却器上方制粒机直接安排在冷却器上方经筛经筛理后的理后的颗颗粒粒应应用用带带式式输输送机或其他不易破碎送机或其他不易破碎颗颗粒的水平粒的水平输输送送设备输设备输送送一般来一般来说压说压制大制大颗颗粒的粒的产产量比量比压压制小制小颗颗粒的粒的产产量量高，高，单单位消耗低位消耗低17.7 7、饲饲饲饲料制粒工料制粒工料制粒工料制粒工艺艺艺艺中糖蜜的添加中糖蜜的添加中糖蜜的添加中糖蜜的添加糖蜜特点：糖蜜特点：含水分含水分25，提高配合，提高配合饲饲料料营营养价养价值值及及适口性，适口性，还还起着黏起着黏结剂结剂作用作用应应注意的注意的问题问题：添加量超添加量超过过89时时易引起料易引起料仓仓堵堵塞，一般蛋白塞，一般蛋白质质含量低的物料比含量高的物料能吸收含量低的物料比含量高的物料能吸收更多的糖蜜，而物料含水量高更多的糖蜜，而物料含水量高则则吸收糖蜜少，添加于吸收糖蜜少，添加于冷料上会使糖蜜在其外表凝冷料上会使糖蜜在其外表凝结结成球状成球状18.颗颗粒粒饲饲料表面料表面喷喷涂脂肪能提高涂脂肪能提高饲饲料料发热发热量，抗水性以及适量，抗水性以及适口性，减少散装口性，减少散装饲饲料在运料在运输输中的中的损损失失添加添加1脂肪可使脂肪可使颗颗粒粒变软变软、产产量提高、量提高、电电耗降低，但添加耗降低，但添加过过多使多使颗颗粒散松，适宜的添加量粒散松，适宜的添加量12高添加量条件下可高添加量条件下可选择选择制粒后制粒后喷喷涂（涂（56），），喷喷涂量取涂量取决于决于颗颗粒表面粒表面积积和和颗颗粒重量粒重量1.5为为油脂油脂喷喷涂量的最小极限涂量的最小极限目前普遍使用的目前普遍使用的喷喷涂涂设备设备是是转盘转盘式和式和滚滚筒式脂肪筒式脂肪喷喷涂机涂机8 8、饲饲饲饲料制粒工料制粒工料制粒工料制粒工艺艺艺艺中脂肪的添加中脂肪的添加中脂肪的添加中脂肪的添加19.1、待制粒、待制粒仓仓l足足够够容量容量l料位器料位器l开开闭闭灵活的下料灵活的下料门门l有两面相有两面相邻邻的垂直的垂直侧侧壁，其一在壁，其一在喂喂料料螺旋的始端螺旋的始端l另两面另两面应有不同有不同倾斜度斜度(60,70)l细粉回流管粉回流管四、工四、工艺设备艺设备2、喂料装置、喂料装置 可可变变速不速不锈钢锈钢螺旋螺旋输输送器送器20.2、制粒机、制粒机辊辊式制粒机式制粒机螺杆式制粒机螺杆式制粒机 环环模制粒机模制粒机 平模制粒机平模制粒机柱塞式制柱塞式制块块机机 21.22.2-1 2-1 环环模制粒机模制粒机环环模模转动转动，环环模内有模内有2 23 3个个压辊压辊，将，将饲饲料料压压入入环环模模模孔，模孔，挤挤出模孔后在被固定的切刀切断成出模孔后在被固定的切刀切断成颗颗粒料粒料特点：特点：环环模与模与压轴压轴上的各上的各处线处线相等，无相等，无额额外摩擦力，外摩擦力，制粒效率高制粒效率高优优点：点：环环模可更模可更换换，切刀，切刀调调整方便，模整方便，模辊轴辊轴承不阻承不阻塞塞缺点：缺点：环环模易磨模易磨损损，修理，修理费费用大用大23.24.压压模：模：压压模所包模所包围围的空的空间间称称为压为压制室制室(颗颗粒粒饲饲料成形的心料成形的心脏脏)模孔：模孔：直形孔、直形孔、阶阶梯形孔、外梯形孔、外锥锥形孔、内形孔、内锥锥形孔（关形孔（关键键参参数数长长径比）径比）开孔率：开孔率：产产量、使用寿命量、使用寿命压压模材料：模材料：不不锈钢锈钢、碳、碳钢钢2-1 2-1 环环模制粒机模制粒机25.26.压辊压辊：作用是将物料作用是将物料挤压挤压入模孔入模孔拉拉丝辊丝辊面、面、带带凹穴的凹穴的辊辊面、槽沟面、槽沟辊辊面及碳化面及碳化钨辊钨辊面面2-1 2-1 环环模制粒机模制粒机27.安全装置：安全装置：安全安全销销传动传动装置：装置：齿轮传动齿轮传动和皮和皮带传动带传动 微机自微机自动动控制：控制：根据主根据主电动电动机机负负荷控制荷控制进进料量，由粉料料量，由粉料的温度控制蒸汽加入量等。的温度控制蒸汽加入量等。2-1 2-1 环环模制粒机模制粒机28.2-2 2-2 平模平模压压粒机粒机u压辊压辊碾碾压压原料原料进进入入压压模而成型，模而成型，压辊压辊有有圆锥圆锥型和型和圆圆柱型，柱型，传动传动方式有方式有驱动压辊驱动压辊、驱动压驱动压模、双模、双驱动驱动u特点：特点：压压模或模或压辊压辊上各上各处圆处圆周速度不等，周速度不等，饲饲料原料易受到大料原料易受到大小不同离心力，工作平面上的小不同离心力，工作平面上的负负荷不均匀荷不均匀u优优点：点：结结构构简单简单，成本低，易清理，残留少，使用寿命，成本低，易清理，残留少，使用寿命长长，对热对热敏敏组组分影响小分影响小u缺点：缺点：成品成品质质量不量不够够一致，主要在小型一致，主要在小型饲饲料厂使用料厂使用1.1.料斗料斗2 2喂料器喂料器 3 3调质调质器器4 4压辊压辊 5 5压压模模 6 6切刀切刀 7 7减速机构减速机构8 8主主电动电动机机29.平模制粒机平模制粒机30.3、调质调质器器31.32.3-1 3-1 饲饲饲饲料的料的料的料的调质调质调质调质基本概念基本概念基本概念基本概念制粒的前道工序，通制粒的前道工序，通过对过对物料加物料加热热和增湿等水和增湿等水热处热处理，使理，使之之软软化，其淀粉糊化，蛋白化，其淀粉糊化，蛋白质变质变性，提高性，提高压压制制颗颗粒的粒的质质量和效果，并改善量和效果，并改善饲饲料的适口性，提高其消化吸收率料的适口性，提高其消化吸收率高生高生产产率、低成本率、低成本获获得高得高质质量量颗颗粒粒饲饲料的最重要因素料的最重要因素调质调质器的部件均用不器的部件均用不锈钢锈钢材料制造材料制造 在在调质调质器内除了加入蒸汽外，器内除了加入蒸汽外，还还可加入糖蜜、油脂等液体可加入糖蜜、油脂等液体添加添加剂剂对调质对调质器的要求是能保器的要求是能保证证物料有足物料有足够长够长的停留的停留时间时间，使水，使水分能逐分能逐渐渐渗透到物料内部渗透到物料内部l停留停留时间时间太短，物料里面吸不到水，而太短，物料里面吸不到水，而仅仅在表在表层层有游离水，有游离水，不利于制粒不利于制粒33.调质类调质类型：型：即即时调质时调质l调质调质器直接装在制粒机上，器直接装在制粒机上，调质时间较调质时间较短，蒸汽消短，蒸汽消耗量也耗量也较较大，大，优优点是工点是工艺艺布置方便，投布置方便，投资较资较省省早期早期调质调质 熟化熟化l将液体添加将液体添加剂剂（糖蜜、油脂等）加入物料后放在一（糖蜜、油脂等）加入物料后放在一只只调质调质熟化器内，并加入适量蒸汽，使其保持一定熟化器内，并加入适量蒸汽，使其保持一定的温度，并的温度，并让让物料在物料在调质调质器内停留器内停留较长较长的的时间时间，然，然后再通后再通过过喂料器送入制粒机喂料器送入制粒机l一般生一般生产虾饲产虾饲料等特种水料等特种水产饲产饲料需采用料需采用34.3-2 3-2 蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽调质调质调质调质的的的的优优优优点点点点润润滑滑加快生加快生产产速率，减少速率，减少电电力消耗，延力消耗，延长压长压模寿命，模寿命，提高提高颗颗粒品粒品质质，减少粉，减少粉尘发尘发生量生量增增强强糖蜜、油脂的糖蜜、油脂的流流动动性性，提高，提高颗颗粒光粒光洁洁度度糊化淀粉糊化淀粉，提高，提高营营养利用价养利用价值值l通通过过水、水、热热、压压力的力的综综合作用和（某些情况下）机械剪合作用和（某些情况下）机械剪切而使淀粉切而使淀粉链链完全断裂，晶完全断裂，晶态发态发生不可逆破坏生不可逆破坏l对对淀粉消化的影响：淀粉消化的影响：a.a.提高淀粉吸收大量水分的能力提高淀粉吸收大量水分的能力 b.b.加快加快酶酶解速度解速度35.调质调质必必须须足足够够的高的高质质量蒸汽：量蒸汽：压压力力稳稳定定去除冷凝水去除冷凝水必需必需设备设备：过滤过滤器器 蒸汽分离器蒸汽分离器 汽汽水分离器水分离器 适宜的管道尺寸适宜的管道尺寸36.37.3-3 3-3 不同不同不同不同饲饲饲饲料种料种料种料种类类类类最佳的水蒸气最佳的水蒸气最佳的水蒸气最佳的水蒸气调质调质调质调质参数参数参数参数谷物谷物为为主的主的饲饲料：料：谷物含量达谷物含量达5080，需，需82以上的以上的高温高温调质调质，含水，含水1617，低，低压压蒸汽蒸汽热热敏型敏型饲饲料：料：含含525的糖，的糖，60 就可起焦化反就可起焦化反应应，故，故避免添加水蒸气，避免添加水蒸气，选择选择薄的薄的压压模，添加油脂模，添加油脂高蛋白高蛋白饲饲料料（2545）：需高需高热热，低水分，高，低水分，高压压蒸汽蒸汽高尿素高尿素饲饲料：料：禁止添加水蒸气禁止添加水蒸气全价奶牛全价奶牛饲饲料：料：吸水力低，加工前添加吸水力低，加工前添加1213水，温水，温度度调节调节到到5460 38.4、冷却器、冷却器压压模室排出后依模室排出后依重力流入重力流入冷却干燥冷却干燥设备设备颗颗粒温度粒温度 7590 室温室温+35 颗颗粒水分粒水分16 18%13.5%以下以下39.4、冷却器、冷却器l 立式立式l卧式卧式l逆流式逆流式40.逆流式逆流式颗颗粒冷却器的作粒冷却器的作业业：41.逆流式逆流式颗颗粒冷却器特点：粒冷却器特点：相当相当简单简单，经过调节经过调节能能获获得得较宽较宽范范围围的冷却的冷却时时间间逆流式冷却器需要的空气量，逆流式冷却器需要的空气量，约为约为卧式冷却器卧式冷却器需要量的一半，允需要量的一半，允许许使用使用较较小的小的风风机和旋机和旋风风器，器，从而从而节节省能量省能量42.43.44.45.冷却冷却时间时间及冷却空气量：及冷却空气量：冷却冷却时间时间：颗颗粒粒径大，所需冷却粒粒径大，所需冷却时间长时间长。配合。配合饲饲料的冷却料的冷却时间为时间为58min。冷却空气量冷却空气量：与与产产量、量、颗颗粒大小有关，常粒大小有关，常规规的冷的冷却空气量却空气量为为14001800m3/t(立式立式1.8m/s，卧式，卧式3m/s)46.5、颗颗粒破碎机粒破碎机直接置于冷却器下方直接置于冷却器下方设设手手动动或气或气动动旁路旁路生生产产率由率由压辊间压辊间隙决定隙决定常常见见的的为对辊为对辊式破碎机式破碎机47.6、颗颗粒分粒分级筛级筛 颗颗粒分粒分级筛级筛的作用是的作用是对颗对颗粒或碎粒粒或碎粒进进行行处处理，理，筛筛去去其中其中过过大的大的颗颗粒及粒及细细粉，提高最粉，提高最终产终产品的品的质质量。量。较较多的多的为为配有两配有两层层或三或三层筛层筛面的分面的分级筛级筛。1.1.进进料口料口 2.2.筛筛体体 3.3.振振动电动电机机 分分级筛结级筛结构示意构示意图图48.7、熟化器及、熟化器及稳稳定器定器熟化器可使熟化器可使压压粒前的粒前的调质处调质处理达到更理想的效果理达到更理想的效果 一般畜禽一般畜禽饲饲料熟化料熟化34min，高，高纤维饲纤维饲料料则则需需2030min为为提高水提高水产饲产饲料的水中料的水中稳稳定性，必定性，必须须采用后熟化采用后熟化处处理理 带带熟化器的制粒流程熟化器的制粒流程 SWDFSWDF颗颗粒粒稳稳定器定器 49.颗颗粒粒稳稳定器定器50.8、油脂、油脂喷喷涂涂设备设备 当脂肪添加量超当脂肪添加量超过过3%3%时时，一般采用制粒后，一般采用制粒后喷喷涂油脂的工涂油脂的工艺艺 油脂油脂喷喷涂涂设备设备主要有主要有转盘转盘式和式和滚滚筒式两种筒式两种 转盘转盘式外涂机式外涂机 51.五、制粒五、制粒产产品的主要品的主要质质量指量指标标硬度：硬度：硬度硬度计测计测定，一般定，一般为为0.060.12MPa粉化率（粉化率（坚实坚实度）：度）：10(90)，优质颗优质颗粒粒饲饲料料5(95%)水分水分:12.5%颗颗粒的直径与粒的直径与长长度度:颗颗粒粒长长度一般度一般为为直径的直径的1.52.5倍倍耐水性：耐水性：一般一般鱼饲鱼饲料要求料要求0.52h，虾饲虾饲料料36h外外观质观质量：量：表面光滑，色表面光滑，色泽泽和粒度均匀，无明和粒度均匀，无明显显裂裂纹纹，粉末少，粉末少其他其他质质量：量：沉降性、漂浮性、表面密度及吸水率等沉降性、漂浮性、表面密度及吸水率等52.六、影响制粒六、影响制粒质质量的因素量的因素1.1.原料特性原料特性 原料物理性原料物理性质质：水分、粒度、容重、水分、粒度、容重、杂质杂质 原料化学成分：原料化学成分：淀粉、蛋白淀粉、蛋白质质、油脂、油脂 、纤维纤维素、糖蜜及粘素、糖蜜及粘结剂结剂 2.2.调质调质操作条件操作条件水分、温度、水分、温度、调质时间调质时间、蒸汽、蒸汽质质量量 3.3.压压模及模及压辊压辊性能性能 压压模模孔直径、厚度、模孔光滑度模模孔直径、厚度、模孔光滑度 压辊转压辊转速速4.4.冷却器冷却器（原料（原料组组成、粒度、成、粒度、调质调质、压压模和模和压辊压辊、冷却器、冷却器5050、2020、2020、1515、5 5）53.七、制粒七、制粒对饲对饲料养分的影响料养分的影响 1.1.制粒制粒过过程程对饲对饲料养分影响的因素料养分影响的因素蒸汽蒸汽 膨膨胀调质胀调质器器 压压力力 2.2.制粒制粒过过程中养分的程中养分的变变化化淀粉的淀粉的变变化化 蛋白蛋白质变质变性性 对对脂肪的影响脂肪的影响 对纤维对纤维素的影响素的影响 对维对维生素的影响生素的影响 对饲对饲料添加料添加剂剂的影响：的影响：酶酶制制剂剂、微生物制微生物制剂剂、抗生素抗生素 对饲对饲料中有害物料中有害物质质的影响的影响 54.八、最新的八、最新的颗颗粒加工技粒加工技术术1.膜内脂肪添加膜内脂肪添加提高脂肪添加的上限提高脂肪添加的上限使使热热脂肪很容易被脂肪很容易被颗颗粒料吸收粒料吸收配配备备微机控制的微机控制的调调速系速系统统和正和正压压式式喷喷油油泵泵系系统统2.水蒸气水蒸气处处理理使水气或其他液体添加使水气或其他液体添加剂剂充分被吸附到充分被吸附到饲饲料内料内对对面粉加工副面粉加工副产产物、玉米粉、玉米淀粉等含量高物、玉米粉、玉米淀粉等含量高时时很很合适，可提高合适，可提高纤维纤维素利用率素利用率加工加工时间长时间长影响影响维维生素、益生素等生素、益生素等热热敏性原料的效价敏性原料的效价55.九、九、颗颗粒粒饲饲料的料的应应用效果用效果1.颗颗粒料可提高粒料可提高动动物的日增重物的日增重614，饲饲料料转转化化率率9102.提高养分消化率：可提高干物提高养分消化率：可提高干物质质、粗蛋白及能量、粗蛋白及能量消化率消化率约约3，从而降低因，从而降低因动动物排泄物物排泄物对环对环境的境的污污染染3.降低疾病的降低疾病的发发生：胃生：胃溃疡溃疡、呼吸道疾病、呼吸道疾病56.思考思考题题1 1、制粒、制粒调质调质器有何作用器有何作用2 2、制粒、制粒饲饲料有哪些主要料有哪些主要质质量指量指标标？3 3、饲饲料制粒料制粒过过程主要涉及到的机械程主要涉及到的机械设备设备有哪些？有哪些？4 4、蛋白、蛋白质质、碳水化合物、脂肪和、碳水化合物、脂肪和维维生素等在制粒生素等在制粒过过程中有程中有什么理化什么理化变变化？化？57.