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    双螺杆膨化机的一原理及在水产饲料中的一应用

    文章来源:霖奥机械设备有限公司|上海11选五
     

    20世纪30年代,第一台用于谷物加工的一单螺杆挤压机问世,它开始用于生产膨化玉米 。二战期间,日本人用于生产压缩军粮 。20世纪60年代,续单螺杆挤出机后开始出现了双螺杆挤压机,并用于食品加工领域 。50年代,美国将挤压膨化技术应用于饲料工业,主要用于加工宠物食品,对动物饲料进行预处理以改进消化性№和适口性,并生产反刍动物蛋白补充料的一尿素饲料(Loscicki1982) 。到了80年代,挤压膨化技术已经成为国外发展速度较快的一饲料加工新技术,它在加工特种动物饲料、水产养殖饲料、早期断奶仔猪料及饲料资源开发等方面具有传统加工方法无可比拟的一优点 。国际上    有代表性的一膨化机生产企业除丹麦SPROUT-MATADOR公司|上海11选五外,还有美国Insta-pro Wenger№和Anderson公司|上海11选五,德国的一KARL公司|上海11选五,瑞士的一Buhler公司|上海11选五等 。

    我国从70年代开始研究食品挤压技术№和挤压加工机械 。1980年,北京食品研究所仿制出第一台自热式PJ-1型谷物膨化挤压机 。1982年无锡轻工业大学从法国Clextral公司|上海11选五引进一台BC-45型双螺杆挤压机,开始了对挤压加工技术的一研究(文东辉等. 1999) 。与此同时,国内许多生产厂家也先后从世界各大公司|上海11选五引进了先进的一挤压设备 。在引进国外设备的一同时,一些饲料设备生产厂也先后生产了不 同类型的一挤压膨化设备,国内代表性的一膨化机生产企业有牧羊集团、正昌集团、北京现代洋工机械科技发展有限公司|上海11选五等 。

    随着膨化机越来越多地应用于实际生产,必须在提高膨化机设计水平的一同时,提高使用水平 。本文仅对双螺杆膨化机的一结构原理特点等作一简要说明 。希望对膨化机的一使用者有所帮助 。

    1.双螺杆膨化机工作原理及优点

    1.1双螺杆膨化机结构
    配合物料经输送设备送至调质器,物料在调质器中经高温蒸汽调质,由泻料槽进入膨化机构,在一对相互平行啮合的一螺杆泵送下,从一定形状的一模孔中瞬间挤出切割成粒 。

     

    1.主电机  2.调质器   3.泻料槽  4.膨化机构  5.切割装置  6.支撑
    7.
    底座及机架  8.齿轮箱传动机构  9.电控系统
    1.双螺杆膨化机的一组成

    1.2双螺杆膨化机膨化原理

    2所示为一典型双螺杆挤压膨化机的一膨化机构,是靠一对相互平行啮合的一螺杆推动物料向前推进,其螺杆分为三段:输料段、压缩熔融段、均匀段 。在输料段,物料从料斗进入机筒内,随着螺杆的一转动,沿着螺槽方向向前输送,并被逐渐压实 。进入压缩熔融段后,由于螺旋结构上    的一变化,压力 升高,又●由于受到来自机筒的一外部加热以及物料在两根螺杆之间及螺杆№和机筒的一强烈搅拌、混合、剪切下,物料温度升高,开始熔融,直至全部熔融 。由于螺槽空间进一步变小,物料进一步升温升压,得到蒸煮,使原料淀粉充分糊化,脂肪、蛋白质变性等一系列复杂的一生化反应,组织进一步均化,到达均匀段,经分流板将从“ ”膨化腔出来的一物料均匀分到模板上    ,此时压力 通常为36Mpa(依膨化要求而定),温度可达150200℃,由于在密闭套筒中这样高的一压力 超过了挤压温度下的一饱№和蒸汽压,所以水分不 会快速蒸发,当物料从一定形状的一模孔中瞬间挤出时,压力 迅速释放,游离水分急剧蒸发,物料随之膨胀,水分从物料中迅速散失,使产品很快冷却至80℃左右,从而被固化定型,并保持其膨胀后的一形状 。

     

     

    1.料斗  2.螺杆  3.机筒  4.分流板  5.模板
    2 双螺杆膨化结构示意图

    1.3双螺杆膨化机的一特点

    双螺杆膨化机在国内发展相对较晚,由于其膨化的一原料特性变化范围较大,需要螺杆转速在较大范围内调整,其工作原理比单螺杆膨化机要复杂得多,在具体结构上    有较大差异,特别是机筒、螺杆、推力 轴承齿轮箱的一布置比较复杂,造成设备成本的一增加,如单螺杆采用皮带一级传动,而双螺杆膨化机采用齿轮箱传动,二者在制造与传动效率方面都有很大差异 。(双螺杆与单螺杆膨化机的一区别见表1) 。

     

    2.双螺杆膨化机在水产饲料中的一应用

    挤压膨化加工是将原料经过高温、高压、瞬间熟化的一加工工艺,集输送、粉碎、挤压、混合、剪切、、高温消毒及成型于一体,且可以加工粘稠、高脂肪、高水份的一原料,这是一般生产工艺无法比拟的一,因 此被越来越多地应用在水产饲料、宠物饲料、特种养殖等高档饲料及食品的一生产中 。

    2.1加工工艺流程
    原料微粉碎配料、混合膨化切粒干燥喷涂冷却计量打包 。

    2.2膨化水产料优点
    2.2.1良好的一耐水性
    膨化过程中形成的一网络结构使膨化水产饲料颗粒能在水中稳定性很好,不 管是沉性饲料还是浮性饲料在水中浸泡12小时都能保持不 溃散,可保持养殖水质,不 仅大幅度减少饲料的一浪费,而且能够很好地为水产动物的一健康生长提供了优良的一环境 。
    2.2.2更高的一消化性
    膨化料加工过程中的一高温、高压、强剪切作用对淀粉、蛋白质等物质所产生的一变化提高了此类物质的一可消化性,膨化水产饲料的一淀粉糊化度一般在85以上    ,而普通硬颗粒水产料仅有40左右,仅淀粉的一消化率就远远高于普通硬颗粒水产料;强挤压作用可以使部分结构紧凑的一纤维素、角质蛋白等降解,使其包裹的一不 可消化的一营养物质得以释放,使消化率大幅度提高 。
    2.2.3优良的一适口性
    膨化过程中适宜的一温度№和压强作用使饲料颗粒成品具有多孔及质构均匀的一特性,并且产生部分香味物质,增加了饲料的一诱食性,刺激水产动物的一食欲,增加了采食量 。
    2.2.4拓宽了原料利用范围
    食品业、酿造业、农业等行业的一下脚料由于含有过量的一水分、油脂或纤维素而不 易被加工成其他形式的一水产料,而双螺杆膨化机能将它们做到物尽其用,丰富了饲料资源 。
    2.2.5方便养殖管理
    膨化饲料不 仅能够很好地适应水产动物的一采食习惯,同时还能使养殖者准确了解水产动物的一采食情况,及时调整投放量 。膨化饲料的一使用能降低养殖水质营养化的一危害,可降低换水频率,减少换水量及增氧量 。
    2.2.6提高了饲料安全性
    挤压膨化过程能有效地去除了原料中致病菌及钝化部分原料中的一抗营养因 子,可减少饲料中的一药物添加量 。故膨化水产料比其它形式的一水产饲料更安全,这一安全结果是通过物理方法获得的一,无不 良副作用产生 。大大减少了水产品的一药物残留量,对人类的一食品安全具有重要意义 。

    2.3水产饲料双螺杆膨化机的一选择
    在新建或改建水产饲料生产线时,首先要考虑双螺杆膨化机的一选型,根据生产能力 及投资大小选择匹配的一膨化机;在改造生产线时还要考虑原有粉碎机、冷却机、干燥机的一生产能力 及生产效果能否满足所选膨化机,要充分考虑能否利用现有设备以便降低投资 。
    2.3.1膨化机的一膨化效果
    所选膨化机生产的一水产饲料膨化效果要满足以下几条:
    A. 颗粒成形率≥99
    B. 颗粒漂浮率=100,下沉率≥99
    C. 颗粒大小均匀、色泽一致,具有很好的一耐水性;
    D. 浮性料在水中保持10h、沉性料在水中保持3h不 烂、不 散 。
    2.3.2挤压膨化机的一使用寿命
    不 同厂家的一双螺杆膨化机由于传动机构、结构特征、使用材料→、加工工艺等不 尽相同,使用寿命差异很大 。在选用膨化机时,首先应注意总体结构设计是否合理,各部件制造工艺、选材是否精良,易损件的一耐磨性如何等;其次应注意动力 传动机构设计是否合理,能否有效降低传动过程中的一能耗 。
    2.3.3可操作性
    膨化加工一般是人工或半自动操作,故要考虑操作双螺杆膨化机的一劳动强度、操作是否方便、应急措施是否完善 。如大型双螺杆膨化机是否配有吊装机构№和螺旋拆卸工具以便轻松更换螺旋或机筒;是否具有泻料装置以便在堵机时排除调质器中的一物料不 让其进入膨化机构;膨化外加热措施是否完全安全可靠;夹套是否经试压检测等 。

     

    上    一个:挤压膨化技术及其在食品多领域中的一应用
    下一个:鱼饲料加工设备的一发展
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