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水产饲料加工工艺学二、水产饲料种类（一）水产配合饲料水产配合饲料是水产全价配合饲料、水产添加剂预混合饲料、水产浓缩饲料和水产混合饲料统称。水产全价配合饲料按产品形态和制作方法又可分为：1. 硬颗粒饲料 2. 挤压颗粒饲料3. 软颗粒饲料4. 微囊颗粒饲料5. 粉末饲料6. 其它形态饲料第一章 水产配合饲料原料第一节 原料种类和特点一、饲料原料分类（一）依据饲料起源分类1.植物性饲料：青绿饲料、粗饲料、谷类子实及加工副产品等。2.动物性饲料：利用动物性产品加工而成，奶粉、鱼粉、蚕蛹、肉骨粉、羽毛粉等。3.微生物饲料：利用微生物包含酵母、霉菌、细菌及藻类等生产饲料。4.矿物质饲料：天然和工业生产矿物质，如石粉、食盐、硫酸铜等。5.特种饲料：尿素、添加剂等。（二）国际饲料分类法-由美国科学家Harris L.E.(1963)提出，现在已被世界很多国家接收。该法以多种饲料干物质关键营养特征为基础，将饲料分为八类：1.青干草和粗饲料：粗纤维含量18%，青干草、秸秆、秕壳等。2.青饲料：天然含水量60%，牧草、蔬菜类、树叶等。3. 青贮饲料：用新鲜天然植物性饲料调制而成青贮饲料，包含水分含量在45%55%低水分青贮（半干青贮）料。4.能量饲料：粗纤维18%，粗蛋白质20%，包含谷类籽实、糠麸类、块根块茎类等。5.蛋白质饲料：粗纤维含量 静态精度2.示值不变性：反复称量同一重物时各次称量结果一致程度。示值不变性受配料秤偶然误差及秤设计和制造平衡性能影响。前者反应了秤抗干扰能力，后者反应秤体各承关键向最终受力点传力百分比是否一致。3.灵敏性：衡量配料秤称量值显示装置对负载质量改变反应能力。通常以感量来反应配料秤灵敏性。感量：配料秤显示装置可表示荷载最小改变量称为感量，又称分度值。感量越小，配料秤灵敏度越好。对于等级相同配料秤，往往最大称量值大，感量大；最大称量值小，感量也小。（三）配料误差对产品质量影响配料误差可分为绝对误差和相对误差。绝对误差 = 真值 示值相对误差 = （真值 示值）X100% /真值绝对误差相同情况下，某原料在配方中占百分比大，这一原料配料相对误差就小；相反，某原料在配方中占百分比小，该原料配料相对误差就大。对同一个原料而言，配料相对误差越大，对产品质量影响越大。但对不一样原料，即使配料相对误差相同，对产品质量影响也会有很大不一样。二、配料设备（一）人工配料设备1. 机械秤：天平和机械台秤优点：价格低，不需要电力，使用寿命 长，维修方便。缺点：被称物料质量值不明了，需预 先设定计量值。2. 电子秤：关键称量构件为传感器。优点：精度高，显示称量值直观、清楚；含有去皮重、置零等功效。部分电子秤还有称量次数累计及称量总质量累计等功效。（二）自动配料设备自动配料系统通常由配料仓、给料器和自动配料秤组成。需称量原料分别存放在各个配料仓中。每个配料仓下连接一台给料器，给料器下连接配料秤。多料秤：一台配料秤上可连接多台给料器，每 一配料周期中称取多个原料。单料秤：有些配料秤上连接一台给料器，每批 次只称一个原料。水产饲料厂多采取多料秤。2. 电子自动配料秤自动配料秤包含多杆配料秤、字盘配料秤、电子配料秤等多个形式。电子自动配料秤精度高、功效多、操作方便。电子自动配料秤由秤斗、卸料门、传感器、信号处理及显示器、控制器等组成。多料秤：在一个称量周期内，由一台配料秤称取多个物料。（三）配料设备使用2. 使用和管理 在额定称量值内称量物料，尽可能避免过载，使用台秤时，物料轻放轻取，减小秤所受冲击载荷。 占配方百分比大原料 大秤称量 用量少原料 小秤称量 确保给料器输送通畅 定时检测（4）预防料仓结拱方法a. 增大斗仓卸料口尺寸，尽可能采取条形卸料口。b.增大斗仓壁倾角，使斗仓尽可能陡峭而光滑。c. 采取非对称斗仓，采取曲线斗仓或偏心卸料口。d. 改善仓壁材料或仓内壁刷涂环氧树脂等光滑材料，以增强粉体流动性能。e. 减小仓体高度，采取浅仓以降低粉体压力。f. 配料仓内嵌入改流体可改善物料流动性。g. 在必需时，可采取振动，气力或螺旋搅拌等强制性破拱设施。 第三节 混合一、混合机理（一）混合要求确保养殖水产动物采食饲料营养均衡分布。（二）混合类型- 按被混合物料状态：固-固混合，固-液混合- 按混合工艺分：分批混合，连续混合所谓混合, 就是多种饲料原料经计量配料后, 在外力作用下多种物料组分相互掺合和和相对运动, 使其均匀分布一个操作。在外力作用下，物料被混合。混合过程实际上是物料间相互掺合和相对运动一个过程。在不一样外力作用下，物料混合可分为对流混合、剪切混合和扩散混合三种。对流混合：又称体积混合，成团物料粒从混合料堆一处移向另一处，即物料团作相对流动。扩散混合：因为受到压缩、泼散等作用，物料单个粒子 和其它粒子之间相互吸引、排斥或穿插，粒子间相对位置得以改变。剪切混合：使物料粒子和粒子间相互形成剪切面，粒子间经过相互参插而增加物料混合均匀程度。不管采取何种混合设备，三种混合类型总是同时存在。但混合机类型不一样，三种混合类型所起混合作用强弱程度也不一样。（三）混合过程离析：被混合物料粒子间存在密度、粒度、表面特征等差异，在运动时肯定也产生着自动分级。自动分级使物料均匀状态受到破坏，这种破坏均匀状态现象称为离析。不管采取什么混合设备，混合和离析这对矛盾同时存在，只是速度不一而已。二、混合设备（一）混合机分类及选择依据混合机机械运动方法，可分为机壳转动型和机壳固定型。1. 机壳固定型混合机特点 有较强对流混合能力，混合速度较快。 能够是间歇混合，也能够是连续混合。 生产能力大，部分机型能混合附着性或凝结性较强物料，也能混合添加液体后潮湿物料。 轻易处理加料、排料时产生粉尘。 混合室不易清扫洁净，常有残料留存。2. 机壳转动型混合机特点 以扩散、剪切混合方法为主，基础消除混合死角，产品均匀性好。 间歇式作业。 易于清扫混合室内部。 适适用于多品种、小批量混合。如高浓度微量添加剂混合或稀释等。 占用面积较大，机架基础较大。 装料、排料时产生粉尘，需要采取对应防尘方法。水产饲料生产中对混合机要求：- 混合后产品CV较低；- 混合结束排料后机内残留量少；- 混合所需时间短；- 混合耗能低；- 混合机结构简单，操作方便，能适应多个物料性能。第四节 成型一、成型目标和要求（一）成型目标饲料原料经粉碎、配料和混合等加工后已包含水生动物生长所需多种营养素，假如饲料不成型水生动物在水中采食，多种营养素入水后即在水中分散水生动物得不到营养全方面饲料，大量营养物质被浪费在水中绝大部分水产饲料采取成型后颗粒饲料。水产饲料颗粒成型由调质和制粒两个步骤组成。调质：就是经过水蒸汽对混合粉状物料进行热湿作用，使物料中淀粉糊化、蛋白质变性、物料软化方便于制粒机提升制粒质量和效果，并改善饲料适口性、稳定性，提升饲料消化吸收率。制粒：经过机械作用将单一原料或配合料压实并挤压出模孔形成颗粒状饲料称为制粒。1、调质意义和要求调质就是对物料进行水热处理，经过水蒸汽对混合粉状物料进行热湿作用，使物料中淀粉糊化、蛋白质变性、物料软化方便于制粒机提升制粒质量和效果，并改善饲料适口性、稳定性，提升饲料消化吸收率。如：鳟鱼对熟淀粉消化率是69%，对生淀粉消化率仅40%。淀粉熟化3个必需条件：水分、热量和时间。不调质直接制粒，成品中淀粉糊化度仅24%左右，充足调质后制粒糊化度可达40%左右。调质意义 促进淀粉糊化和蛋白质变性, 提升饲料消化率. 提升制粒机制粒能力. 改善颗粒产品质量. 杀灭有害病菌. 有利于液体添加.调质要求 物料粒度. 对蒸汽要求. 调质温度和水分. 调质时间. 即粉料经过调质筒所需时间, 调质时间越长其效果越好, 实际使用证实, 调质时间通常在10 45秒. 延长调质时间可经过以下多个方法: (1) 降低调质器转轴转速.(2) 改变叶片安装角.(3) 增加调质筒体长度.2. 鱼虾饲料调质鱼虾颗粒料调质要求较高, 尤其是水中稳定性, 对鳗鱼和对虾颗粒料在海水中浸泡2h, 对虾饲料散失率小于12%, 鳗鱼饲料应小于4%. 为了满足这一特殊要求, 制粒前通常采取3层加强夹套式调质器.制粒目标：将细碎、易扬尘、适口性差和难于装运饲料，利用制粒加工过程中热、水分和压力作用制成颗粒料。补充：和粉状饲料相比，颗粒饲料含有以下优点：1. 提升饲料消化率。2. 降低动物挑食。3. 使得储存运输更为经济。4. 避免饲料成份自动分级，降低环境污染。5. 杀灭动物饲料中沙门菌。和粉状饲料相比，颗粒饲料不足：1. 电耗高、所用设备多、需要蒸汽、机器易损坏及消耗大。2. 加热、挤压过程中，一部分不稳定营养成份受到一定程度破坏。补充：颗粒产品分类通常有三种类型：1. 硬颗粒：调质后粉料经压模和压辊挤压，经过模孔成型。以圆柱形为多，水分通常低于13%，相对密度1.21.3。2. 软颗粒：含水量大于20%，以圆柱形为多，通常由使用单位自己生产，即做即用，也可风干使用。3. 膨化颗粒：粉料经调质后，在高温、高压下挤出模孔，密度低于1。膨化颗粒饲料形状多样，适适用于水产动物类、幼畜、观赏动物等。补充：硬颗粒饲料技术要求1. 感官指标：大小均匀，表面有光泽，没有裂纹，结构紧密，手感较硬。2. 物理指标：(1) 颗粒直径, 直径或厚度为120mm, 依据饲喂动物种类而不一样。(2) 颗粒长度. 通常颗粒饲料长度为其直径1.52倍。(3) 颗粒水分. 中国南方颗粒水分应12.5%, 贮藏时间长应更低，北方地域可13.5%。(4) 颗粒密度. 过硬使制粒机产量下降，动力消耗增加，还使动物咀嚼费力。 水中稳定性水中稳定性是水产饲料特有加工质量标准。水中稳定性测定法有浸泡减量法、浸泡捏出水面法等多个。漂浮率、下沉率和膨化度不一样水产动物各自习惯于在水域上层、中层或下层生活或采食。上层鱼：浮性饲料；中层鱼：缓沉饲料（相对密度靠近或略大于）；下层采食成虾、成蟹及贝类：快速沉降料。挤压颗粒饲料漂浮率和下沉率全部和产品膨化度相关。挤压颗粒饲料产品粒径和挤压机模板孔径之比称为膨化度。淀粉糊化度成型过程中对物料进行水、热、和压力综合作用，促进饲料中淀粉糊化。淀粉糊化不仅有利于饲料可消化率提升，糊化淀粉黏结性、可塑性、流动性等物理特征又大大优于生淀粉。这些物理特征有利于改良颗粒饲料产品耐水性、坚实度等加工质量。 水生动物不一样种类、不一样生长久及不一样养殖模式、对颗粒饲料加工质量会有不一样要求。 水产饲料颗粒成型中加工机具、工艺参数是影响颗粒质量关键方面。 但原料组成及粉碎、混合、成型后颗粒后处理等加工也会影响颗粒质量。 调质器机壳由单层和双层两种。单层有清理门。双层组成夹套，夹套中通入蒸汽，以提升调质温度。 单轴桨叶调质器各桨叶形状、大小相同，但桨叶面和主轴倾斜角可调。当桨叶面和主轴倾斜角为45度时桨叶对物料轴向推进力最大，物料向前移动最快。 物料在桨叶搅动下进行两个方向运动，一是绕轴转动，二是沿轴向向前推移。 现有单轴桨叶调质器有效调质长度通常为2-3米，物料调质时间仅10-20秒，调质作用相对较弱。 水产饲料加工中要求有较高调质强度。很多水产饲料厂将2条或3条单轴桨叶调质器串联使用，延长调质时间，增强调质效果。平模制粒机工作原理（中型动辊式）粉料由料斗进入调质器和蒸汽和水调质后，进入压制机构。压辊由主电机带动绕主轴作公转，同时在摩擦力作用下作自转。压模是一固定圆盘，其上有很多按一定规律排列模孔。物料经过模孔成为坚固颗粒。压模转动时，压辊前面物料层被挤入压缩区压实， 假如挤压力大到能克服下面模孔内料柱摩擦力，则新物料会被一点点压进模孔，从而将物料柱排向前进， 连续动作，物料不停压出孔外，由切刀切断，形成颗粒。平模制粒机优缺点优点：结构简单，制造方便，价格低廉。缺点：压辊内外侧线速度不一致，所以压辊在转动过程中现有滚动又有滑动，最终造成压辊内外侧磨损不一致，物料受力不一致。开孔率其它参数相同时，开孔率大，产量就大。但开孔率过大，压模强度下降，使用寿命缩短。通常在15% 30%之间。孔径小，取小值；孔径大，取大值。 压膜材料可选择不锈钢、铸钢或碳钢制造，对一些特殊物料，也可采取青铜模。(四) 挤压机extruder单螺杆挤压机: 结构简单，制作方便，产量大，操作 费用低。双螺杆挤压机：对原料适应范围宽，产品质量好。 在料斗出口用螺旋喂料器输出流量适宜和稳定物料。物料经调质后水分较高，在20-30%之间。 部分挤压机调质器重装有液态组分添加系统，油脂、氯化胆碱等液体料可在此加入。 套筒、螺杆式挤压机关键构件。进入挤压机套筒物料由螺杆推进向前，在螺杆作用下，物料在体积有限套筒内受到强烈剪切力和挤压力，部分机械能在此间转换成热能。物料在套筒内受到压力可达10-15Mpa，温度高达150-200度。三、成型设备操作和维护（一）调质用蒸汽用于水产饲料调质蒸汽，应有较高饱和度和适宜压力。不含冷凝水蒸汽，称为饱和蒸汽或干蒸汽。饱和蒸汽热含量高并易于在粉料中分布，有利于粉料均匀地吸收水分 在套筒内留给物料空间逐步缩小，从而使物料受到压力越来越大。每一螺距内，物料在套筒进口处占有体积和离开套筒前占有体积之比称为压缩比。 压缩比反应了物料在整个挤压过程中体积受压缩程度。 套筒内压力大小和压缩比相关。可经过逐步增加螺杆齿根直径、缩小螺距、减小套筒内径等方法来增大压缩比。 螺杆长度和螺杆齿外径比值为螺杆长径比。 长径比大，物料受挤压时间长，升温、增压均匀，物料间相互作用及物料受热量和压力作用充足。 生产水产饲料挤压机，长径比为(1020):1。双螺杆挤压机按两螺杆转向分同向旋转型及相向旋转型，按两螺杆排布分啮合型及非啮合型。第五节 成型后处理一、成型后处理步骤和要求（一）成型后处理步骤水产颗粒饲料成型后处理包含熟化、冷却、干燥、破碎、分级和外涂6个过程。依据成型颗粒种类、饲料饲喂对象及饲喂场所选择这6个过程中全部或某多个。 干燥后产品水分取决于1. 干燥前水分、形状和大小、密度等物料特征；2. 风温、风速、热风湿度、干燥床前进速度、料层厚度等操作参数。真空外涂机为间歇式作业，作业过程为：批量进颗粒料 关闭进料门 抽真空 喷液体料并混合 释放真空 排料挤压颗粒饲料内部有较多孔隙，在负压升至常压过程中能吸入较多外涂液。真空外涂机用于挤压颗粒饲料外涂，效果更为理想。第四章 水产配合饲料加工质量控制水产配合饲料生产中需时时考察指标：1. 饲料产品利用率2. 饲料营养价值3. 养殖环境及使用性能一、粒度测定及其结果表示（一）筛理粒度测定筛理法最简单，使用最广泛，可测定粒径在0.04 1mm范围内松散粉料粒度。但对最大粒径小于0.1mm样品，测定难度大，正确性变差。为使测定结果正确反应实际情况，上一层筛筛孔尺寸约为相邻下一层筛筛孔尺寸2倍。（二）显微镜粒度测定1. 显微镜粒度测定 唯一能够观察和测量单个粉粒方法。 采取光学显微镜，可进行粒度范围为1100mm粉料测定。 采取电子显微镜，可测定10 5000nm范围内粉料。将样品在载玻片上分散。不宜分散黏性样品滴加分散液，常见蒸馏水、酒精、丙酮、苯等挥发性液体及甘油、液体石蜡等粘滞性液体。 选择分散液标准： - 对所测样品分散性能影响 - 对显微镜观察中样品成像清楚度影响 - 要预防样品吸收分散液后膨胀，使粒度改变而影响测定结果正确性。为提升显微镜法测定正确性，每一样品测定粒子数要足够多。- 当样品粉粒大小均匀时，计量粒子数不少于10颗。- 当样品粒度范围分布较宽时，计量粒子数不少于100颗。（三）沉降法粒度测定1. 沉降法粒度测定原理在确定介质中，相同物质粉粒，其沉降速度和粉粒颗粒大小相关。经过测定粉粒沉降速度，间接确定被测粉粒大小。可依靠重力场使粉粒沉降，也可利用离心力场使粉粒沉降。二、粒度对营养和加工影响（一）粒度对消化率影响1. 粒度和消化率 饲料被水产动物食入后，在齿嚼、肠胃蠕动等机械力作用下破碎并和消化液搅拌混合。消化液浸润并水解饲料，使其中蛋白质、淀粉、脂肪等大分子营养物质成为可吸收利用小分子。 饲料被消化，首先得喝消化液接触。 增加饲料粒子表面积就增加了饲料和消化液直接接触面积，同时也加紧了消化液渗透到饲料粒子内部速度（二）粒度对产品均匀度影响1. 均匀度对粒度要求 Pfost从数理统计理论分析出，只有当一组分粒子数在每份料中多于900颗时，对该组分检测正确性才有确保。 某组分在各份饲料中粒子数大于等于20颗时，营养偏差才不至于很大。 当某一组分在饲料中占有配比确定后，这一组分在每份饲料中平均粒子数取决于两个原因：每份料重量和该组分粒度。（三）粒度对制粒质量影响1. 粒度和调质 热量传输依靠粉粒内部分子振动按温度梯度从表及里快速进行。 水分传输经过粉粒中存在毛细管慢慢向内渗透。2. 粒度和耐水性硬颗粒压制中，在压辊、压模作用下，饲料穿越模孔成型而出。各粉粒过孔期间变形、贴紧、黏合等物理改变进行程度和粒子大小相关。原料粒度大- 难以软化，可塑性差；- 粒子间接触面积小，易留下空隙；- 具黏结力物料不易分布均匀，不具黏结力物料更易脱落。3. 粒度和颗粒表面硬颗粒水产饲料制造中，原料中大粉粒在3个方面影响产品表面质量: 在圆柱体颗粒饲料两端，大粒子原料使切口不平，坑洼端面不仅影响外观，同时会增加颗粒饲料含粉率。 在成型过程中，大粒子和周围其它物料受力不匀，使颗粒饲料中存在较大内应力。在冷却干燥、储运等操作中，内应力加大造成颗粒表面裂缝或是颗粒断裂，影响颗粒大小均一和表面平整。 多种原料颜色不一样，多种大粒子原料间色差、大粒子和细粉末间色差，在颗粒饲料表面留下不规则斑点，给人以不均匀感觉。三、粒度控制技术（一）避免不合格粒度方法 选择适宜粉碎设备 免粉碎原料正确选择 预防不一样产品间混杂 规范粒度检测制度（二）、混合均匀度测定方法1. 甲基紫法2. 氯离子选择性电极法3. 铁离子法第三节 颗粒外观一、水产颗粒饲料不良外观及其危害外观质量缺点包含：长短不一、表面毛糙、裂缝多、含粉率高二、不良外观形成及控制方法（一）颗粒整齐度（二）颗粒光洁度- 内孔抛光技术- 压模长时间不用，孔壁受腐蚀- 入模水分过高，颗粒受孔壁摩擦力小，得不到必需挤压，表面紧密度低。在随即干燥中，较多水分从颗粒表面挥发，愈加剧了表面毛糙程度。- 废风排放引发冷凝水并和颗粒接触造成表面不平整第五章 水产配合饲料加工工艺 不一样类型水产配合饲料需采取不一样加工机械和进行不一样机械组合。适宜加工工艺，制得产品才有质量确保，生产成本才会有效降低。第一节 水产预混合饲料加工工艺（一）载体和稀释剂功效载体：一个能够接收或承载微量添加剂物料，它能够和一个 或多个微量组分相结合并改变微量组分对外显示物理 性质。稀释剂：是一类混合于微量组分中可饲物料，经过稀释混合 后能改变活性主原料浓度，使其稀释。但不能改 变其混合特征。载体和稀释剂即使有着不一样作用和特点。但二者也无显著界限。载体常含有稀释作用