影响颗粒料加工质量因素的分析和解决方法.docx

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影响颗粒料加工质量因素的分析和解决方法

影响颗粒料加工质量因素的分析和解决方法

1颗粒饲料加工质量优劣的鉴定

颗粒料加工质量的好坏，主要表现在以下几个方面：

①颗粒的稳定性。

主要指颗粒料在成型后在冷却、分级、转运、储存过程中保持原有几何形状的特性。

②颗粒的外观质量。

主要指颗粒表面是否光滑，颗粒的颜色、长度是否一致等。

③颗粒的硬度。

饲喂不同的动物，对颗粒料的硬度要求是不一样的。

例如猪料的硬度要求较低，鸭料、鱼料的硬度要求较高。

④颗粒熟化程度。

颗粒的熟化程度高有利于动物消化吸收，常通过检测淀粉的糊化度来评判。

⑤颗粒的水分。

合理的水分有利于提高饲料的适口性和企业的经济效益；而较低的水分是饲料安全储存的必要条件。

2影响颗粒加工质量的因素

根据美国大豆协会饲料技术顾问熊易强博士的研究表明，在颗粒质量的影响因素中配方占40%，粉碎粒度占20%，调质效果占20%，制粒过程控制占15%，冷却条件占5%。

我们在生产实践中得到的经验数据基本符合这个观点。

2.1配方

配方是保证颗粒质量的重要因素。

其中水分、淀粉、蛋白质、脂肪粗纤维对颗粒的质量影响尤其明显。

2.1.1水分

原料混合以后综合样的理想水分夏季12%～14%，冬季10%～12%，通过调质原料吸收蒸汽后达到水分15%～17%。

一般添加原料重量1%的蒸汽物料对应升高13～15℃。

笔者通过测量在四川的气候条件下使用“逆流式冷却器”如果蒸汽饱和度较高，夏季通过制粒冷却后颗粒水分会比原料降低0.5%～1.5%,冬季如果不对调质器和冷却器，保温水分会上升0.5%～1.5%。

只要蒸汽的饱和度足够，不管是冬季还是夏季添加较多的蒸汽使物料调质充分成品料的水分反而比低温调质低。

所以要控制成品水分必须控制原料水分。

原料水分过高还会导致制粒过程中堵塞环模，产生片状的锅巴了混入成品，甚至导致生产无法连续进行。

如果原料水分过低，饲料成品颗粒易产生干脆现象，粉化率会提高；同时为提高企业的经济效益和动物的适口性，可有条件地人工添加水分，详细规定在“调质效果”中阐明。

2.1.2淀粉

生淀粉表面粗糙，制粒阻力大，粘结性能差但通过蒸汽调质、环模压辊挤压，淀粉会部分糊化。

糊化淀粉粘结性能好，颗粒质量好。

所以有时为了满足工艺上的要求而非营养指标的要求也要在配方中添加一定量的淀粉原料。

这在水产料的配方设计中尤其重要，例如在幼鱼料的配方设计中，从营养的角度幼鱼对淀粉的消化率极低，但为了保持幼鱼料在水中的稳定性配方中必需添加一定量的淀粉，或其它粘结剂。

不同原料的淀粉糊化后粘结性能不同。

例如大麦和小麦的粘结性能比玉米好，烘干玉米不如自然风干玉米好。

2.1.3蛋白质

配方中蛋白质含量适量时，易于制粒，颗粒质量也较好，因为蛋白质受热后变性、粘性增大，制粒机产量提高、质量好。

蛋白质含量过高时，吸收蒸汽能力严重下降，调质温度降低，制粒的效果下降。

2.1.4脂肪：

适量的脂肪能减小物料和环模的摩擦阻力，从而减小环模磨损；也能使产量提高，能耗降低，颗粒表面光滑。

但要控制在3%以内，脂肪含量过高颗粒质量会下降，特别易脆。

如果配方需要的脂肪含量超过5%可采用后喷涂工艺。

2.1.5粗纤维：

粗纤维含量不宜超过10%～15%。

因为它自身的粘贴性差，使饲料粒子间的结合力下降；同时也影响饲料吸收蒸汽的能力，使饲料的硬度升高、成型率和产量降低，也使设备磨损量和设备的振动严重增大。

2.2原料的粉碎粒度

粉碎细度是影响颗粒品质和生产效率的一个重要环节。

粉碎细度决定着饲料组份的表面积。

粒度细，表面积大，吸收蒸汽的水分均匀而快速，原料中淀粉糊化度高。

粉碎度越细致越均一，制出的颗粒质量越好，环模和压辊磨损越小。

相反粉碎粒度粗的原料由于含有大颗粒，会引起制出的颗粒破裂和断开，导致粉料增加。

2.2.1调质效果调质是制粒前的重要环节，好的调质效果能极大地提高产量，降低制粒机振动、降低能耗，提高颗粒质量。

调质效果的好坏可以用三个指标来反映，一是调质后原料的温度：

一般要求猪料不低于80℃；水产料不低于90℃；禽料不低于65℃。

根据熊易强博士的研究：

在不堵机的条件下调质温度越高越有利于保证颗粒质量，和营养成份尽量少的被破坏。

二是水分：

通常配合饲料调质后水分可达15%～17%。

不同物料对水分的吸收能力不一样；如果物料对水分的吸收能力差，加入过多的蒸汽，转变成游离水后易造成堵机。

三是时间：

物料在调质室内需要30～40s以上的停留时间。

影响调质效果的因素有3个方面：

①物料本身的特性；②蒸汽的品质；③调质设备的性能和参数调节。

2.3环模和制粒机因素

环模影响颗粒饲料质量的因素主要是环模的压缩比、孔径、孔壁粗糙度、减压孔的直径和深度以及维护使用状况等。

不同品种饲料对环模的压缩比及模孔直径的要求有所不同，压制不同品种的饲料，需要选用相应的压缩比和孔径，以获得所需质量的饲料颗粒。

环模的维护使用状况也会影响颗粒饲料质量，如出现如下情况，颗粒饲料质量将会明显下降：

环模的工作面不均匀的磨损、过多的蜂窝孔、有效厚度降低和模孔内表面出现斑点或刻痕等。

制粒机的因素主要是转速。

环模在制粒机上的线速度一般为4～8m/s（线速度在外径上测量），能提供两种压模转速的制粒机在生产品种广泛的饲料时可获得最佳效果。

一般来说，制粒机的转速越高，饲料颗粒的质量越差。

2.4冷却因素

颗粒饲料离开环模时的温度达70℃～100℃，水分达15%～18%，为了安全储存和输送，确保颗粒的耐久性，减少颗粒的破碎，颗粒料温度要降低到不高于室温5℃，最好控制在3℃以内。

水分降低到10%～12.5%，这一过程是通过冷却器来完成的。

一般空气温度每升高约11℃，其持水能力就可提高一倍，故当半成品水分高时，可以通过提高进入冷却器的空气温度来调节颗粒成品的水分。

目前被广泛地与环模制粒机配套使用的是逆流式冷却器，这种冷却器自动化程度高，颗粒冷却后表里如一、无裂缝、外观光滑。

3颗粒料异常外观的产生原因及改进办法

生产中，颗粒饲料产品有时会出现不同程度的外观质量缺陷。

现将颗粒饲料中常出现的加工缺陷归纳如下，并分析缺陷产生的原因，提出各种改进措施。

3.1颗粒弯曲且一面呈现许多裂纹

3.1.1产生原因：

这种现象通常是在颗粒离开环模时产生的。

原因有：

①当切刀刀口位置离环模与压辊啮合区表面较远或切刀平面与啮合区切线角度不合理或刀口较钝时，颗粒从模孔挤出时是被切刀碰断的或撕裂而非被切断的；②减压孔过大。

这2种情况会造成有部分颗粒弯曲且一面呈现许多裂纹。

3.1.2改进措施：

①增大环模的压缩比，增大环模、压辊对物料的压缩力；从而增加颗粒料的密度、硬度和强度；②提高粉碎细度；③如果添加了糖蜜或油脂应控制添加量并改善糖蜜或油脂的散布均匀度。

以提高饲料的密实度，防止饲料松软；④调节切刀与环模表面的距离和角度；⑤使用较比较薄的切刀（1～1.2mm厚的锰钢片性能较好）并且生产过程中磨损后要及时磨锋利；⑥必要时使用粘结剂，改善颗粒料内部的结合力；⑦减压孔直径与有效孔直径差应控制在0.2～0.4mm。

3.2水平裂纹横向贯穿整个颗粒

3.2.1产生原因：

与颗粒弯曲显现类似，裂纹发生于颗粒的横切面，只是没有弯曲。

其产生原因主要：

①含有较多纤维的蓬松饲料制粒时，由于其中含有比孔径长的纤维，当颗粒被挤出后，因纤维的膨胀作用使颗粒在横切面上产生贯穿的裂纹。

②调质温度低或时间短，调质不充分，饲料熟化度不够。

③粘结性原料含量过少。

④调质后水分高。

3.2.2改进措施：

①增大环模的压缩比，增大环模压辊对物料的压缩力；从而增加颗粒料的密度、硬度和强度；②提高粉碎细度，使其中最长的纤维长度不超过粒径的三分之一；③降低产量以减小饲料通过模孔的速度，增加密实度。

④提高调质质量：

加长调质时间，或使用多层调质器或高效调质器。

⑤当粉料的水分过高或含有尿素时，也可能产生枞树皮状的裂纹，应控制添加的水份和尿素含量。

3.3颗粒产生纵向裂纹

3.3.1产生原因：

①配方中含有蓬松而略带弹性的原料，在经过调质是会吸水膨胀，经过环模压缩制粒后，会因水分的作用及原料本身的弹性而弹开，产生纵向裂纹。

②环模压比过低。

③调质温度低或时间短，调质不充分，饲料熟化度不够。

3.3.2改进措施：

①如果有必要而且配方成本允许，调整配方。

②使用较饱和的干蒸汽降低粉料调质后的水分。

③降低产量或加大压缩比，尽可能地延长饲料在环模中的时间；④有必要时添加粘结剂，也可以减少颗粒产生纵向裂纹。

⑤提高调质质量：

加长调质时间，或使用多层调质器或高效调质器。

⑥必要时增加后熟化工序。

3.4颗粒产生辐射式裂纹

3.4.1产生原因这种外观主要是由于颗粒中含有较大的颗粒，这些大颗粒在调质时，很难充分吸收水蒸汽中的水分和热量，不象其它较细的原料那么易软化，而在冷却时，由于软化程度不同，导致收缩量的差异，以致产生辐射式裂纹。

3.4.2改进措施：

①控制原料的粉碎细度和颗粒均匀度。

②使调质充分均匀，让原料各组分都能充分均匀软化。

③减少冷却风量，延长冷却时间。

④必要时增加后熟化工序。

3.5颗粒表面凹凸不平

3.5.1产生原因：

饲料中的表面凹凸不平，影响了饲料的美观，投喂到水中，饲料各部分的耐水性不同，使饲料在短时间内溃散。

原因在于：

①制粒的粉料中含有没有粉碎过或半碎的大颗粒原料，调质过程中未能充分软化，在通过模孔时就不能很好地和其它原料结合在一起，使颗粒显得凹凸不平。

②调质后的原料中夹杂有蒸汽泡，蒸汽泡使饲料在压制成颗粒的过程中产生气泡，当颗粒被挤出环模的一瞬间，由于压力的变化导致气泡破裂而在颗粒表面产生凹凸不平现象。

任何含有纤维的饲料皆可能发生此种情况。

3.5.2改进措施：

①妥善控制粉料的细度、改善调质效果从而在调质时使所有原料都能充分软化。

②对于含纤维比较多的原料，由于容易夹杂蒸汽泡，因此不要在这种配方中加入太多的蒸汽。

3.6颗粒出现腮须状

3.6.1产生原因如果加入的蒸汽量过多，过多的蒸汽游离于纤维或粉料中未被充分吸收，而在颗粒挤出环模时，因压力的急剧变化蒸汽泡爆裂而将纤维或颗粒原料凸出表面，形成腮须，尤其在生产高淀粉、高纤维含量的饲料时，使用的蒸汽过多，情况越严重。

3.6.2改进措施改善调质质量。

高淀粉、高纤维含量的饲料，应使用（0.1～0.2MPa）的低压蒸汽。

蒸汽压力越低，开始凝结的时间越短，有利让蒸汽中的水分与热量能充分释放给饲料吸收。

假若蒸汽压力太高，带压的蒸汽进入调质器的瞬间易出现闪蒸，在温度降到100℃之前不会则蒸汽不会凝结。

于是有部分蒸汽储积在调质后的饲料原料中，当制粒时就导致上面所述的腮须状颗粒效应，总之应特别注意蒸汽的压力调节。

另外要注意改善调质质量让添加的蒸汽充分被原料吸收。

3.7单个颗粒或个体间颗粒颜色不一致，俗称“花料”

3.7.1产生原因饲料的颜色不均匀容易使养殖户对产品的质量产生怀疑。

一般来说，饲料颜色不均匀与熟化和混合调质过程相关。

原料的粉碎粒度不够容易导致原料混合不均匀，从而影响饲料颗粒不同部位的熟化程度。

另外，熟化过程中温度过高、颗粒大小不一等因素也会影响饲料颗粒的颜色。

主要表现为从环模挤出的个别颗粒的颜色比其它正常颗粒的颜色深或者浅，或者单个颗粒的表面颜色不一致，从而影响整批饲料的外观质量。

综合而言，原因主要有：

①饲料配方成分复杂，原料品种多；①混合不均匀；③调质不均匀，制粒前的粉料水分含量不一致；④重复制粒的回机料添加量过大；⑤环模孔内壁粗糙度、模辊间隙、模辊磨损量不一致，环模内布料不均匀等造成环模出料不均匀；⑥粉碎细度达不到要求；⑦粉料在料仓中有分级现象。

3.7.2改进措施：

①改善混合效果；②提高调质质量：

加长调质时间、使用多层调质器或高效调质器、延长调质时间；③控制粉料的细度和均匀度；④制回机料添加量，添加回机料必须经过混合；⑤修整或更换环模、压辊；⑥调整模辊间隙到最佳位置，并且使所有的间隙一致。

3.8颗粒耐水性差

3.8.1产生原因饲料的耐水性是指饲料在水中的抗溶蚀能力，通常以规定条件下饲料在水中的溶失率表示。

国家标准中规定对虾饲料的耐水性要达到30min。

饲料耐水性差会导致饲料在未被摄食前就溶散在水中，造成饲料的浪费，并且污染水质。

颗粒耐水性差的原因有：

①调质时间短、调质温度低，造成调质不充分温度低熟化度不够、水分不足。

②淀粉等粘结性原料含量不足。

③环模的压缩比过低。

④脂肪含量过高或粗纤维含量过高。

⑤粉碎细度不够。

3.8.2改进措施：

①提高原料水分、调整浆叶角度延长调质时间、增加调质蒸汽。

②对调质器夹层加蒸汽加热、必要时增加后熟化稳定设备。

③调整配方适当增加淀粉含量、减少脂肪、粗纤维的含量；必要时添加粘结剂。

④加大环模的压缩比、提高粉碎细度。

3.9颗粒料含粉多

3.9.1养殖户经常因为饲料中料粉过多而投诉。

粉料产生原因有3类：

①因为饲料颗粒表面不光滑、颗粒松散、切口不整齐等在运输过程中饲料易粉化；②分级筛粉料口被堵塞，制粒冷却产生的粉料没有被筛分出来。

③成品仓中物料是呈漏斗型下料的，颗粒料的流动性好会先下，粉料流动性差会积聚，到一定的时候会坍塌，这种坍塌下来的颗粒料含粉特别高。

如果接料时不注意检查将这种料清出来，会造成一批料中有个别的几包粉料特别重。

3.9.2改进措施：

①针对饲料颗粒表面不光滑、颗粒松散、切口不整齐等原因，产生的粉料可以采取如下措施：

根据原料的特性和颗粒要求选择合适的环模开孔面积、压缩比和喂料量；在设计配方时考虑颗粒粉化的影响适当减少脂肪、纤维的含量，增加淀粉含量；通过延长调质时间、增加调质水分和温度等措施提高调质质量，提高饲料熟化度；提高粉碎细度：

调整或修磨切刀使颗粒切口整齐。

②清理或检修分级筛。

③接料过程中注意检查饲料含粉率；将含粉率，超标的料重新筛分；针对鱼料等对含粉率，有严格要求的颗粒料，必要时在成品仓下，接料称前加一台震动筛，对饲料进行二次筛分。

3.10颗粒长短不一

3.10.1产生原因长短不一的饲料颗粒影响饲料的整体外观，另外也会导致饲料不能充分被动物利用，造成浪费。

颗粒长短不均匀的原因有：

①在同一时刻制粒室内物料分布不均匀；

②制粒机的喂料量不均匀，调质效果波动很大；

③模辊间隙不一致；

④压辊磨损不一致；

⑤环模导料口的磨损量，沿轴向不一致或环模上被堵死的孔较多；

⑥沿环模的轴向，两端的出料速度小于中间的速度。

⑦设计环模时减压孔相比有效孔过大，有的颗粒在减压孔中被摔断；小粒径的环模因减压孔长，尤其易产生颗粒长短不均匀的现象。

⑧切刀的位置或角度不合理。

3.10.2改进措施：

①调整布料刮刀的长短、宽窄或角度。

②刚开设生产和快结束生产时喂料量小且不均匀，导致颗粒长度偏短，如果要求高要接出来。

生产过程中要保持喂料量、蒸汽调质的稳定，投入的切刀数量要和产量相匹配，必要时要牺牲产量保证得到合适的颗粒长度。

③调节压辊调节螺丝使每个模辊间隙一致。

④新环模要配新压辊，使用中的每个压辊磨损量要一致；如果压辊、环模轴向磨损不一致，必要时要将高的地方打磨掉。

⑤修理环模的导料口；及时清理，环模上被堵死的孔。

⑥在设计环模时，沿环模的轴向，两端的3排孔压缩比可以比中间的小1～2mm（根据配方和粒径选择）。

⑦在设计环模时对颗粒长短要求严格的产品，例如鱼料有效孔直径与减压孔直径差要控制在0.2～0.4mm范围内。

⑧切刀厚度控制在1.5mm内,刀口锋利,刀口位于压辊和环模的啮合线上,切刀平面于压辊环模啮合面切线上翘3～5度角。

⑨定期检查环模与制粒机的同轴度，超标时要修配环模、调节主轴承间隙或更换主轴和空轴轴承。

3.11成品水分过高

3.11.1产生原因：

饲料颗粒水分过高，不利于饲料的储存，易发霉发酵。

造成颗粒料水分过高的原因有：

①原料水分过高。

②蒸汽饱和度不够，调质后水分过高。

③调质温度过低。

④烘干或冷却时间不够。

⑤烘干或冷却设备产能不足或发生故障。

⑥环境温度低和相对湿度高。

3.11.2改进措施：

①控制原料水分夏季12%～14%，冬季10%～12%。

②调质后水分控制在15%～17%，冬季取下线；控制调质温度，特别是冬季调质温度最好控制在80℃以上。

③提高蒸汽的饱和度。

④延长烘干或冷却时间。

⑤控制制粒机产量，使之与烘干机或冷却器产能相匹配。

⑥检查冷却风网是否有短路或堵塞显现；检查冷却器的布料和下料是否均匀。

⑦在冬季对冷却器保温或加蒸汽盘管加热冷却风。