2024年9月9日发(作者:刀光亮)
工作研究
WORK RESEARCH
硬颗粒饲料真空喷涂工艺研究
王春华
(杭州市农业技术学校)
摘 要
真空喷涂技术在饲料的加工过程
中主要是用于饲料组成成分(如油脂或糖蜜)
的添加,特别是对于膨化颗粒饲料的液体组成
成分添加。当下对于此类工艺的研究报道较
多,但是真正对于颗粒饲料表面热敏性添加剂
真空喷涂技术的研究不多,特别是将维生素和
酶制剂两者相结合做成乳化剂后再喷涂到硬颗
粒饲料上的研究未见报道。文章对硬颗粒饲料
真空喷涂工艺进行了研究,旨在为饲料行业提
供经验参考。
1 真空喷涂技术研究
1.1真空喷涂液体渗透机理
为了保证饲料产品的品质及解决常压喷涂所
带来的问题,国内外开始采用液体真空后喷涂工
艺。
真空喷涂的工艺流程如下:
成型机挤出颗粒→干燥机→真空喷涂机(称
量→抽真空→混合喷涂→压入外界大气)→冷却
机
颗粒饲料经称量后进入真空喷涂混合室,
边混合边对混合室内进行抽真空。当真空度
达到一定程度,颗粒内部空隙中的空气会从
颗粒内部迁移至颗粒表面并一起被真空泵抽
走。当达到所需的真空度时,向颗粒饲料均
匀地喷洒定量的液体,充分混合,使颗粒表
面相互摩擦让液体均匀分布。混合均匀后,
打开入气阀门,让外界空气以适当速度进入
混合室,由于颗粒内外气体压差,使颗粒表
面液体向颗粒内部迁移。当混合机内真空度
为零时,开始卸料。由于颗粒内外的液体
322018·5
浓度差,颗粒外部的液体还可能会向内部迁
移,但这种迁移强度会逐渐减弱。以上内容
完成了整个液体渗透过程。
1.2真空喷涂工艺效果的影响因素
第一,颗粒饲料特性:颗粒的密度、颗粒饲
料直径的大小、颗粒饲料的坚实度、挤出颗粒的
干燥速度、挤出颗粒的温度、饲料表面的光滑程
度。第二,喷涂液体特性:液体组分的粘度、
液体组分的温度、液体组分中的杂质、液体的种
类、液体添加比例。第三,雾化系统构成:雾化
形式、喷嘴设计、喷涂压力。第四,混合室内真
空度。第五,释压时间。第六,液体喷涂时间。
第七,混合时间。
2 硬颗粒饲料真空喷涂工艺
2.1材料
此研究中的材料主要有:鲤鱼颗粒料、液体
植酸酶、甲基紫、无水乙醇。其中,甲基紫、无
水乙醇为分析纯。
2.2真空喷涂系统
真空喷涂系统的主体设备采用SCH-0.015P型
不锈钢螺带锥形混合机,各处阀门均采用防漏气
阀,在机器内腔导出三个接口,分别用于安装喷
嘴、真空表和泻压装置,泻压装置为自行设计,
可以实现对释压时间的控制。此外,真空泵采用
2XE-1型旋片式真空泵,液体喷嘴处的喷涂压力
靠真空度来调节。
2.3喷涂用植酸酶稀释液
本次系列试验的每批喷涂饲料样品质量
拟定为2kg。称取甲基紫量按喷涂饲料量的
万分之一计算,即称取0.2g的甲基紫样品若
干备用。
试验所用液体植酸酶为液体酶制剂,酶
活力单位按10 000 U/ml计算。液体移取采
用KHB(100~1 000μl)移液枪,调整移
液枪刻度至1 000μl,吸取1ml(1 000μl)
酶液至50ml小烧杯中,置换枪头,再移取
9ml蒸馏水与小烧杯中,室温状态下混合均
匀,即为液体植酸酶的十倍稀释液,浓度为
1 000U/ml。
取150ml的烧杯若干加入128ml的蒸馏
水,再移取加入2ml的液体植酸酶十倍稀释
液,放置于磁力加热搅拌器上搅拌混合,在
液体混合状态下小心加入事先称好的甲基紫
样品,混合10min左右取下烧杯并做标号,即
为130ml液体添加量条件下的喷涂液喷涂用植
酸酶稀释液。
2.4实验方法
喷涂试验操作步骤为:第一,称取2 000 g
的饲料样品,称重前将成品饲料做过筛处理,
筛去粉末。第二,将饲料加入混合机内,加密
封盖防止漏气。第三,打开混合机开关使混合
室中饲料处于预混合状态。第四,将喷涂液加
入到真空喷涂机的外置液体添加罐中。第五,
打开真空泵开关,调整手动阀使混合室内真空
度置于各号试验要求值处,待压强稳定后,关
闭手动阀。第六,打开加液阀门,使液体均匀
进入喷涂室,放液时间控制在20s左右,待液
体释放完毕后,混合时间计时开始。第七,到
达试验拟定混合时间,先关掉混合机,再切断
真空泵电源,打开手动释压装置,调整泄压阀
刻度使压力在各试验号拟定的释压时间处释放
完全。第八,打开卸料阀门,开机卸料,以
50ml小烧杯等时间间隔在料口取料,将取得
的全部喷涂饲料样品平铺于一张报纸上,自然
晾干。
2.5切片观察和照相分析
第一,待样品完全晾干后,以四分法从中取
约10g样品,从中随机选取饲料颗粒做切片处理。
要求上下切面平齐完整,无边缘破损,喷涂样品
切片厚度控制在4mm左右,每个处理做3~4个切
片样品。
WORK RESEARCH
工作研究
第二,将各切片置于XTT型实体显微镜下观
察,视野光线不足时可加外光源,观察各处理样
品之间的喷涂效果差别。
第三,将显微镜置于6.3×25倍下,切片下面
加一个游标卡尺做参比,调整焦距至视野清晰,
用佳能A650相机对各处理样品作切面拍照(注意
照相过程中不要对相机的变焦阀作任何调整,下
同)。
第四,将显微镜置于25×100倍下,对各个处
理样品的边缘取点拍照,每个处理取6个点。
第五,将拍照的照片,用Image-ProPlus
6.0图像分析软件对各照片的喷涂效果进行测
量,记录数据,统计分析(具体计算过程不予
展示)。
2.6实验结果
实验采用两次正交实验设计方法,通过极差
分析和方差分析,确定了真空度、混合时间、释
压时间与喷涂渗透深度的主次关系,并对真空喷
涂植酸酶水溶液的工艺参数进行了优化。经观察
对比,各颗粒的渗透深度都不太大,其中2#处理
直观显示相对较好。
2.7真空喷渗结果的讨论
从以上真空喷渗试验结果分析可得,在硬颗
粒饲料的真空喷涂中,各控制参数对最终的喷涂
效果影响均不显著。各个不同的工艺参数下的喷
涂效果差异也很小,必须借助统计分析才能得出
之间差异性。
3 结束语
综上所述,通过设计正交试验对植酸酶稀释
液在硬颗粒饲料中的喷涂效果进行研究,得到
如下结论:第一,在硬颗粒饲料真空喷涂技术
研究中,真空度、液体添加量,释压时间、混
合时间对硬颗粒料的对最终喷渗深度的影响均
不显著。各因素按对最终喷渗效果影响大小排
列依次为:真空度、液体添加量、释压时间、
混合时间。第二,植酸酶稀释液在鲤鱼全价硬
颗粒中的最佳喷涂工艺参数为:液体添加量
135ml/2kg,真空度0.046MPa,混合时间5min,
释压时间40s。
(参考文献略)
2018·533
2024年9月9日发(作者:刀光亮)
工作研究
WORK RESEARCH
硬颗粒饲料真空喷涂工艺研究
王春华
(杭州市农业技术学校)
摘 要
真空喷涂技术在饲料的加工过程
中主要是用于饲料组成成分(如油脂或糖蜜)
的添加,特别是对于膨化颗粒饲料的液体组成
成分添加。当下对于此类工艺的研究报道较
多,但是真正对于颗粒饲料表面热敏性添加剂
真空喷涂技术的研究不多,特别是将维生素和
酶制剂两者相结合做成乳化剂后再喷涂到硬颗
粒饲料上的研究未见报道。文章对硬颗粒饲料
真空喷涂工艺进行了研究,旨在为饲料行业提
供经验参考。
1 真空喷涂技术研究
1.1真空喷涂液体渗透机理
为了保证饲料产品的品质及解决常压喷涂所
带来的问题,国内外开始采用液体真空后喷涂工
艺。
真空喷涂的工艺流程如下:
成型机挤出颗粒→干燥机→真空喷涂机(称
量→抽真空→混合喷涂→压入外界大气)→冷却
机
颗粒饲料经称量后进入真空喷涂混合室,
边混合边对混合室内进行抽真空。当真空度
达到一定程度,颗粒内部空隙中的空气会从
颗粒内部迁移至颗粒表面并一起被真空泵抽
走。当达到所需的真空度时,向颗粒饲料均
匀地喷洒定量的液体,充分混合,使颗粒表
面相互摩擦让液体均匀分布。混合均匀后,
打开入气阀门,让外界空气以适当速度进入
混合室,由于颗粒内外气体压差,使颗粒表
面液体向颗粒内部迁移。当混合机内真空度
为零时,开始卸料。由于颗粒内外的液体
322018·5
浓度差,颗粒外部的液体还可能会向内部迁
移,但这种迁移强度会逐渐减弱。以上内容
完成了整个液体渗透过程。
1.2真空喷涂工艺效果的影响因素
第一,颗粒饲料特性:颗粒的密度、颗粒饲
料直径的大小、颗粒饲料的坚实度、挤出颗粒的
干燥速度、挤出颗粒的温度、饲料表面的光滑程
度。第二,喷涂液体特性:液体组分的粘度、
液体组分的温度、液体组分中的杂质、液体的种
类、液体添加比例。第三,雾化系统构成:雾化
形式、喷嘴设计、喷涂压力。第四,混合室内真
空度。第五,释压时间。第六,液体喷涂时间。
第七,混合时间。
2 硬颗粒饲料真空喷涂工艺
2.1材料
此研究中的材料主要有:鲤鱼颗粒料、液体
植酸酶、甲基紫、无水乙醇。其中,甲基紫、无
水乙醇为分析纯。
2.2真空喷涂系统
真空喷涂系统的主体设备采用SCH-0.015P型
不锈钢螺带锥形混合机,各处阀门均采用防漏气
阀,在机器内腔导出三个接口,分别用于安装喷
嘴、真空表和泻压装置,泻压装置为自行设计,
可以实现对释压时间的控制。此外,真空泵采用
2XE-1型旋片式真空泵,液体喷嘴处的喷涂压力
靠真空度来调节。
2.3喷涂用植酸酶稀释液
本次系列试验的每批喷涂饲料样品质量
拟定为2kg。称取甲基紫量按喷涂饲料量的
万分之一计算,即称取0.2g的甲基紫样品若
干备用。
试验所用液体植酸酶为液体酶制剂,酶
活力单位按10 000 U/ml计算。液体移取采
用KHB(100~1 000μl)移液枪,调整移
液枪刻度至1 000μl,吸取1ml(1 000μl)
酶液至50ml小烧杯中,置换枪头,再移取
9ml蒸馏水与小烧杯中,室温状态下混合均
匀,即为液体植酸酶的十倍稀释液,浓度为
1 000U/ml。
取150ml的烧杯若干加入128ml的蒸馏
水,再移取加入2ml的液体植酸酶十倍稀释
液,放置于磁力加热搅拌器上搅拌混合,在
液体混合状态下小心加入事先称好的甲基紫
样品,混合10min左右取下烧杯并做标号,即
为130ml液体添加量条件下的喷涂液喷涂用植
酸酶稀释液。
2.4实验方法
喷涂试验操作步骤为:第一,称取2 000 g
的饲料样品,称重前将成品饲料做过筛处理,
筛去粉末。第二,将饲料加入混合机内,加密
封盖防止漏气。第三,打开混合机开关使混合
室中饲料处于预混合状态。第四,将喷涂液加
入到真空喷涂机的外置液体添加罐中。第五,
打开真空泵开关,调整手动阀使混合室内真空
度置于各号试验要求值处,待压强稳定后,关
闭手动阀。第六,打开加液阀门,使液体均匀
进入喷涂室,放液时间控制在20s左右,待液
体释放完毕后,混合时间计时开始。第七,到
达试验拟定混合时间,先关掉混合机,再切断
真空泵电源,打开手动释压装置,调整泄压阀
刻度使压力在各试验号拟定的释压时间处释放
完全。第八,打开卸料阀门,开机卸料,以
50ml小烧杯等时间间隔在料口取料,将取得
的全部喷涂饲料样品平铺于一张报纸上,自然
晾干。
2.5切片观察和照相分析
第一,待样品完全晾干后,以四分法从中取
约10g样品,从中随机选取饲料颗粒做切片处理。
要求上下切面平齐完整,无边缘破损,喷涂样品
切片厚度控制在4mm左右,每个处理做3~4个切
片样品。
WORK RESEARCH
工作研究
第二,将各切片置于XTT型实体显微镜下观
察,视野光线不足时可加外光源,观察各处理样
品之间的喷涂效果差别。
第三,将显微镜置于6.3×25倍下,切片下面
加一个游标卡尺做参比,调整焦距至视野清晰,
用佳能A650相机对各处理样品作切面拍照(注意
照相过程中不要对相机的变焦阀作任何调整,下
同)。
第四,将显微镜置于25×100倍下,对各个处
理样品的边缘取点拍照,每个处理取6个点。
第五,将拍照的照片,用Image-ProPlus
6.0图像分析软件对各照片的喷涂效果进行测
量,记录数据,统计分析(具体计算过程不予
展示)。
2.6实验结果
实验采用两次正交实验设计方法,通过极差
分析和方差分析,确定了真空度、混合时间、释
压时间与喷涂渗透深度的主次关系,并对真空喷
涂植酸酶水溶液的工艺参数进行了优化。经观察
对比,各颗粒的渗透深度都不太大,其中2#处理
直观显示相对较好。
2.7真空喷渗结果的讨论
从以上真空喷渗试验结果分析可得,在硬颗
粒饲料的真空喷涂中,各控制参数对最终的喷涂
效果影响均不显著。各个不同的工艺参数下的喷
涂效果差异也很小,必须借助统计分析才能得出
之间差异性。
3 结束语
综上所述,通过设计正交试验对植酸酶稀释
液在硬颗粒饲料中的喷涂效果进行研究,得到
如下结论:第一,在硬颗粒饲料真空喷涂技术
研究中,真空度、液体添加量,释压时间、混
合时间对硬颗粒料的对最终喷渗深度的影响均
不显著。各因素按对最终喷渗效果影响大小排
列依次为:真空度、液体添加量、释压时间、
混合时间。第二,植酸酶稀释液在鲤鱼全价硬
颗粒中的最佳喷涂工艺参数为:液体添加量
135ml/2kg,真空度0.046MPa,混合时间5min,
释压时间40s。
(参考文献略)
2018·533