楊惠敏 黑龍江省林甸縣農(nóng)業(yè)局水產(chǎn)中心
1機型
可把擠壓機型簡單的分成單螺桿擠壓機和雙螺桿擠壓機。
一般而言,短單螺桿擠壓機常用于品種單一的原料預(yù)處理及對加工質(zhì)量要求不高的某些普通與飼料加工。其對物料變化、產(chǎn)品要求變化等的適應(yīng)能力較差。較大規(guī)模水產(chǎn)飼料生產(chǎn)所用的擠壓機,其螺桿的長徑比通常大于10∶1。長徑比越大,擠壓機適應(yīng)能力的可調(diào)范圍就越寬。與單螺桿擠壓機相比,雙螺桿擠壓機的使用范圍更寬。
由于 2 個螺桿的協(xié)助作用,擠壓過程中物料的走向得到較理想的控制,避免了單螺桿擠壓機中出現(xiàn)的逆向隙流,使物料受力均衡,機內(nèi)停留時間一致,產(chǎn)品均一。即使原料水分大于 40%,油脂含量大于 17%,仍能制得成型率高的產(chǎn)品。雙螺桿擠壓機無需設(shè)置機膛內(nèi)壁阻力槽,加上2 個螺桿工作時相互清理粘附于螺桿的物料,機內(nèi)物料殘留很少,為改換品種和停機前的清理帶來很大便利。
2 原料入機水分
原料入機水分指進(jìn)入擠壓腔時的物料水分。該參數(shù)對產(chǎn)量、電耗、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備使用壽命及擠壓機的工作平穩(wěn)性等都有影響。物料水分提高,蒸氣成本和干燥成本相應(yīng)增加。而水分的提高,可促使物料軟化,降低物料對設(shè)備的摩擦阻力,從而降低對螺桿的驅(qū)動力要求,并減小易損件的磨損。
另外,通過蒸氣來提高物料溫度所需的費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于由機械能通過摩擦產(chǎn)生熱量所需的費用。
因此,當(dāng)物料水分含量低于 20%時,增加水分使系統(tǒng)操作費呈直線下降趨勢。當(dāng)物料水分達(dá)到25%后,增加水分對驅(qū)動能耗及磨損不再有明顯的影響,系統(tǒng)操作費趨于穩(wěn)定。將飼料產(chǎn)品的粉化率、耐水性、營養(yǎng)成分保留率、加工中對原料組成變化的適應(yīng)性及設(shè)備生產(chǎn)能力等歸結(jié)成量化指標(biāo),稱為產(chǎn)品特性。產(chǎn)品特性亦與物料水分密切相關(guān)。由系統(tǒng)操作費和產(chǎn)品特性的變化規(guī)律可得出,物料水分在 22%~31%是擠壓機的適宜操作參數(shù)。
3 產(chǎn)品密度
3.1密度控制機理擠壓水產(chǎn)飼料的密度小于養(yǎng)殖水的密度,飼料浮于水面。飼料密度比水密度大的幅度越高,飼料下沉的速度越快。擠壓水產(chǎn)飼料密度受內(nèi)因和外因控制。內(nèi)因即物料本身性質(zhì),原料中難以形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的成分含量越高,產(chǎn)品密度越大。外因即擠壓過程,特別是擠壓機近出口處提供的條件。物料進(jìn)入模板前,溫度越低,壓力越小,產(chǎn)品密度越高。
3.2 配方要求淀粉既為動物提供能量,又是飼料產(chǎn)品必要的成型和保型材料。無論是生產(chǎn)沉性飼料還是浮性飼料都少不了淀粉原料,而淀粉經(jīng)糊化后極易形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品密度下降,因而通過改變淀粉含量能較大幅度調(diào)節(jié)產(chǎn)品密度。對目前性能較好的單螺桿擠壓機而言,生產(chǎn)浮性飼料時,原料中的淀粉含量不宜低于 l 8%,而生產(chǎn)沉性飼料,原料中的淀粉含量不宜高于20%。
對質(zhì)量較好的雙螺桿擠壓機而言,上述淀粉含量還可放寬。蛋白質(zhì)因來源不同,成為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的難易程度變化很大。未變性的蛋白質(zhì)一般較變性后的蛋白質(zhì)易于成為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),植物蛋白較動物蛋白易于成為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因而,生產(chǎn)浮性飼料可多采用低溫豆粕,生產(chǎn)沉性飼料則需多采用魚粉。
3.3 加工要求
擠壓過程中的外因調(diào)節(jié)主要為水分、溫度、??酌娣e和螺桿轉(zhuǎn)速。擠壓顆粒內(nèi)的孔穴因物料出模孔瞬間水分汽化體積膨脹而留下。孔穴的大小與多少與原料水分相關(guān),生產(chǎn)浮性飼料需要原料的合適含水量。
原料中的水分降低物料對螺桿和機膛內(nèi)壁的摩擦力,從而降低近模板處物料的壓力和溫度,減少出模瞬間水分的汽化程度,使產(chǎn)品密度增高。調(diào)節(jié)原料水分成為調(diào)節(jié)產(chǎn)品密度的重要措施。如近模板處螺膛溫度可調(diào),可加溫促使水分汽化,產(chǎn)品密度下降;用冷卻水降溫,減少汽化強度,產(chǎn)品密度增高。所有物料通過??壮蔀楫a(chǎn)品,模孔是物料的最后通道。通道面積大,物料在較低壓力小就可通過,模板內(nèi)外壓差小,物料汽化程度低。生產(chǎn)沉性飼料選用??纵^多的模板,生產(chǎn)浮性飼料則選用??咨俚哪0濉?/P>
擠壓機螺桿轉(zhuǎn)速增加,對物料施加的機械能就增加,從而影響產(chǎn)品的密度。采用同一擠壓機,并固定時產(chǎn)量,發(fā)現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)速與產(chǎn)品容重的關(guān)系隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增加,產(chǎn)品容重減小,即生產(chǎn)沉性飼料時選用較低的螺桿轉(zhuǎn)速有利于增加顆粒密度。然而,高轉(zhuǎn)速的螺桿對物料有更強的作用力。降低螺桿轉(zhuǎn)速,在增加產(chǎn)品密度的同時,有削弱糊化度的趨勢。
3.4密度控制裝置
現(xiàn)有 2 種控制擠壓產(chǎn)品密度的機械裝置。泄壓裝置,安裝在套筒的中后部。物料運行至該部段時得到減壓,物料中的部分水氣化揮發(fā),并帶走熱量使料溫降低。物料再經(jīng)隨后的螺桿擠壓推進(jìn)通過??壮尚巍N锪辖?jīng)由該負(fù)壓段后,更多的汽化水從泄壓口排出,壓力和溫度也可在更大范圍內(nèi)下降。另一擠壓產(chǎn)品密度控制裝置是將擠壓機切刀安裝在壓力可調(diào)范圍為0~350千帕的外部密度控制腔(EDC)內(nèi)。
剛出模孔的顆粒首先在此經(jīng)由1次壓力緩沖,釋放部分熱能后再進(jìn)入常壓空間。這種逐步減壓系統(tǒng)抑制了顆粒料進(jìn)入常壓空間時的瞬時汽化。通過調(diào)節(jié)EDC中壓力的大小,可人為地調(diào)整產(chǎn)品的密度。泄壓裝置和EDC的聯(lián)合使用,可使顆粒產(chǎn)品容重從400克/升增加到700克/升。
