调控水产饲料膨化加工单元的工艺过程
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超低淀粉的加州鲈膨化饲料及其设备制作方法与制作流程
作为进一步的方案，所述日本级鱼粉28份、罗非鱼粉24份、磷虾粉12份、发酵豆粕5份、肠 膜蛋白粉5份、高筋面粉6份、磷酸二氢钙2份、大豆磷脂油5份、豆油2.8份、乌贼膏浸出液3 份、鱼溶浆2份、加州鲈维生素预混料2份、加州鲈鱼矿物质及其他预混料3份、乳化剂0.2
份。
作为进一步的方案，所述加州鲈维生素预混料包括以下重量份的组分：维生素A4％、维生 素D 4％、维生素E 0.5％、维生素K 0.5％、维生素B1 0.5％、维生素B6 1％、维生素B12 1％、烟酸2％、泛酸2％、生物素0.5％、胆碱15％、叶酸3％、脱脂米糠66％。
可以提升加州鲈的养殖效率，另外，降低淀粉含量后，腾出空间有利于其它需要的营养添 加，提升配方的调整空间。
（5）本技术利用饲用乳化剂的添加，科学的原料搭配和双螺杆膨化工艺，获得的超低淀粉
膨化饲料。具有以下特点：淀粉糊化度高、饲料整体淀粉含量低、耐水性好、营养成分溶失
率低;产品表观质量稳定、色泽均一、切口整齐、含粉率、粉化率低。
上述制备方法所制得的超低淀粉加州鲈膨化饲料中，测得粗蛋白含量为50.0%-54.0%，粗脂 肪含量为6.0-9.0%，所制得的饲料开裂颗粒≤5%，成品粉状物≤0.1%。
一种用于制备超低淀粉的加州鲈膨化饲料的乳化剂添加设备，包括混合机, 其特征是，还包
括高压乳化剂罐和喷淋管，喷淋管与高压乳化剂罐连通，喷淋管伸入混合机内，喷淋管设有 与混合机内部连通的喷淋口，喷淋管上设有开关。
开始进入，设置喷洒压力的添加量为2kg/吨；
步骤五，乳化剂充分与物料混合后，所有混合后的原料通过双螺杆膨化机进行高温高压膨化 制粒；
步骤六，在85～90℃条件下将饲料颗粒烘干；
步骤七，烘干后的饲料颗粒进入喷油桶，并将大豆磷脂油和豆油均匀喷晒在饲料颗粒上；
份。
作为进一步的方案，所述加州鲈维生素预混料包括以下重量份的组分：维生素A4％、维生 素D 4％、维生素E 0.5％、维生素K 0.5％、维生素B1 0.5％、维生素B6 1％、维生素B12 1％、烟酸2％、泛酸2％、生物素0.5％、胆碱15％、叶酸3％、脱脂米糠66％。
可以提升加州鲈的养殖效率，另外，降低淀粉含量后，腾出空间有利于其它需要的营养添 加，提升配方的调整空间。
（5）本技术利用饲用乳化剂的添加，科学的原料搭配和双螺杆膨化工艺，获得的超低淀粉
膨化饲料。具有以下特点：淀粉糊化度高、饲料整体淀粉含量低、耐水性好、营养成分溶失
率低;产品表观质量稳定、色泽均一、切口整齐、含粉率、粉化率低。
上述制备方法所制得的超低淀粉加州鲈膨化饲料中，测得粗蛋白含量为50.0%-54.0%，粗脂 肪含量为6.0-9.0%，所制得的饲料开裂颗粒≤5%，成品粉状物≤0.1%。
一种用于制备超低淀粉的加州鲈膨化饲料的乳化剂添加设备，包括混合机, 其特征是，还包
括高压乳化剂罐和喷淋管，喷淋管与高压乳化剂罐连通，喷淋管伸入混合机内，喷淋管设有 与混合机内部连通的喷淋口，喷淋管上设有开关。
开始进入，设置喷洒压力的添加量为2kg/吨；
步骤五，乳化剂充分与物料混合后，所有混合后的原料通过双螺杆膨化机进行高温高压膨化 制粒；
步骤六，在85～90℃条件下将饲料颗粒烘干；
步骤七，烘干后的饲料颗粒进入喷油桶，并将大豆磷脂油和豆油均匀喷晒在饲料颗粒上；
水产饲料膨化机工作原理
水产饲料膨化机工作原理
水产饲料膨化机工作原理
水产饲料膨化机是一种特殊的膨化机械，可以将原料（如青蛙、虾米、鱼粉等）膨化成水性饲料，用于水养动物的营养饲料供给。
为了满足不同类别水养动物的饲料需求，该机可以控制饲料的膨化程度和颗粒尺寸，使其能够达到不同种类动物的需要。
水产饲料膨化机一般由料斗、膨化室、喷头和控制部件等组成，以及直联的电机动力部件。
工作原理是将原料放入料斗中，料斗自动将原料通过螺旋出料机构送至膨化室内，进入膨化室后，原料经由电机动力的循环螺杆旋转，在膨化室内的挤出作用下，原料便会膨化变化成悬浮的小颗粒，然后进入喷头附近，膨化喷嘴的压力作用和涡旋作用，将悬浮的膨化饲料射出，最后在水中形成悬浮的浮游饲料，以此满足水养动物的营养需求。
水产饲料膨化机常见的工艺参数有机器的功率、机器的转速、添加剂的数量、饲料原料的比例、膨化环境的温度和湿度、以及饲料的膨化度和颗粒尺寸等，这些参数需要根据不同类别水养动物，通过调整，以确保水养动物能够得到合适的营养饲料。
- 1 -。
膨化饲料加工工艺及配方管理
以尽可能高的温度 尽可能干的空气，但不 能牺牲整个系统的效率 均匀分配 适当 均匀的分布厚度 物力、化学性能、形状、尺寸等
饲料形状与烘干时间
饲料形状 球状，Ø=0.5 圆柱形， Ø=0.5, 长=0.25 圆柱形， Ø=0.5, 长=0.5 圆柱形， Ø=0.5, 长=0.75 Y字形，高=0.5，厚度=0.24
Pb:试样表面水分压 Pf:敞开水面水分压 实验室仪器可以在5min内测定水分活度
几种微生物生长最低Aw需求
含水量和温度对淀粉膨胀比影响显著； 不同来源淀粉存在差异，小麦、玉米、稻米中的谷物淀粉具 有较好的膨化效果，块茎淀粉不仅具有良好的膨化性能，还 具有十分好的粘结能力，糙米膨化效果差。
影响挤压物膨胀的因素—淀粉
常温或低温条件下，长期放置的α-淀粉会逐渐变硬，这种现象 叫淀粉的凝沉或回生，也叫淀粉老化，成为β-淀粉；
•最大膨胀比挤压条件：机镗温度140℃，水分14%； •100-170 ℃之间，提高温度可增强膨胀，再升高温度则减弱； •增加含水量通常使膨胀急剧减弱。
影响挤压物膨胀的因素—其它
麸皮颗粒易使处于临界厚度的气泡孔壁破裂而降低膨 胀程度；
增加脂肪含量（5%以内）可增强挤压膨胀，超过此限 则膨胀急剧减弱；
老化淀粉不再溶于水，也不能被酶分解； 一般聚合程度高的淀粉易老化，直链淀粉较支链淀粉易老化。
直链淀粉含量对膨胀度的影响
影响挤压物膨胀的因素—模板
完全熟化但膨胀较低的沉性水产或宠物饲料 使用的模头开孔面积为550-600mm2 /吨/小时；
高度膨胀食品或浮性水产饲料使用的模头开 孔面积为200-250mm2 /吨/小时；
挤压物的膨胀
影响挤压物膨胀的因素—淀粉
纯淀粉的最大膨胀比是500%，其次为全谷物粉（400%）、 饲料混合物（200-300%，淀粉含量40-50%）、油料（150200%，淀粉含量0-10%）；
日本鳗专用膨化饲料及其设备制作方法与应用与制作流程
本技术介绍了一种日本鳗专用膨化饲料，包括以下组分：鱼粉、鸡肉粉、发酵豆粕、磷酸二氢钙、高筋面粉、混合植物油、氯化胆碱、胆汁酸、维生素混合物、矿物质混合物；本技术还介绍了所述日本鳗专用膨化饲料在日本鳗养殖中的应用。
本技术饲料具有低成本、饲料效率高等特点，可提高日本鳗的生长性能，提升其养殖增重率和成活率，降低肠炎病的发病率，促进脂肪和蛋白代谢，保障日本鳗肝胆健康，提升养殖的效益。
技术要求1.一种日本鳗专用膨化饲料，其特征在于，包括以下组分：鱼粉、鸡肉粉、发酵豆粕、磷酸二氢钙、高筋面粉、混合植物油、氯化胆碱、胆汁酸、维生素混合物、矿物质混合物。
2.根据权利要求1所述的日本鳗专用膨化饲料，其特征在于，所述鱼粉包括秘鲁超级鱼粉；所述鸡肉粉包括美国宠物级鸡肉粉。
3.根据权利要求2所述的日本鳗专用膨化饲料，其特征在于，各组分的重量份数如下：秘鲁超级鱼粉40～46份、美国宠物级鸡肉粉8～18份、发酵豆粕10～16份、磷酸二氢钙1～1.5份、高筋面粉14～20份、混合植物油9～12份、氯化胆碱0.1～0.3份、胆汁酸0.1～0.3份、维生素混合物1～1.5份、矿物质混合物1～1.5份。
4.根据权利要求3所述的日本鳗专用膨化饲料，其特征在于，各组分的重量份数如下：秘鲁超级鱼粉40份、美国宠物级鸡肉粉18份、发酵豆粕10份、磷酸二氢钙1.5份、高筋面粉19.3份、混合植物油9份、氯化胆碱0.1份、胆汁酸0.1份、维生素混合物1份、矿物质混合物1份。
5.根据权利要求3所述的日本鳗专用膨化饲料，其特征在于，各组分的重量份数如下：秘鲁超级鱼粉43份、美国宠物级鸡肉粉13份、发酵豆粕13份、磷酸二氢钙1.5份、高筋面粉17份、混合植物油10份、氯化胆碱0.2份、胆汁酸0.3份、维生素混合物1份、矿物质混合物1份。
6.根据权利要求1所述的日本鳗专用膨化饲料，其特征在于，所述混合植物油包括豆油、葵花籽油、亚麻籽油，三者的体积比为1:1:1。
08第八章 膨化工艺
二、膨化工艺参数对饲料营养价值的影响
挤压机结构 物料粒度对挤压效果的影响 物料水分对UA及产量的影响 物料温度对挤压效果的影响 原料处理对大豆膨化效果的影响
第三节 膨化加工工艺
膨化饲料的生产有间歇膨化和连续膨化两 种工艺. 连续膨化使用较多,主要有三种形式:气流连 续膨化工艺,流动层式连续膨化工艺和挤压 式膨化工艺. 间歇膨化工艺生产周期长,生产效率低,因而 其应用受到限制.
一、间歇膨化工艺
物料装罐后密封，再加热是罐内温
度达到膨化所需压力，这时便可以 一开盖，开盖后物料会迅速膨化， 并自动流出。
二、气流式连续膨化工艺
包括两个系统：一是加热蒸气产生和输送 系统，二是进料和膨化系统。
来自锅炉的饱和蒸气，由高压风机压送至 蒸气加热器，变成过热蒸气，再输入物料 加热管。物料加热管有三个通管，其中一 个管口与离心分离器进风管相连，另一个 与旋转供料器相连，从而形成循环的热风。
第八章 膨化工艺
第一节 第二节 第三节 第四节 膨化原理 膨化对饲料营养价值的影响 膨化加工工艺 膨化设备
第一节 膨化原理
膨化指含有一定淀粉比例(20%以上)和一定 水分的原料,经高温高压处理后,淀粉糊化,蛋 白质分层,水分呈过热状态,再在短时间内(约 10s左右)降为常压,温度骤降,在温差、压差 的作用下,饲料体积迅速膨胀,水分迅速蒸发 而形成质地结构疏松的饲料,即膨化饲料。
湿法膨化营养成分损失小，适口性好，利 于动物消化吸收，能耗低，产量高，因而 适于大豆，粉料等原料的连续膨化过程。
湿法膨化的特点
增设蒸气等预处理有助于饲料异味的挥发 和祛除，使所有颗粒成为均匀的不可逆的 和连结的分散体。 提高膨化生产率。比干法高70—80%。 降低原料损失。干法损失5—6%，湿法损失 仅2%。 湿挤压膨化，延长易损件使用寿命22—50%。
《饲料制粒与膨化》课件
定期清理膨化机内部，去除积聚的物料和杂物，以防止 堵塞和确保膨化质量。
定期对膨化机进行全面检查和维护，包括检查电气系统 、控制系统等，以确保设备安全可靠。
05 制粒与膨化技术的发展趋势
CHAPTER
制粒技术的发展趋势
高效节能
随着环保意识的增强和能源成本的上升，制粒技术正朝着 高效、节能、环保的方向发展，以提高生产效率和降低能 耗。
膨化目的
通过膨化技术，使饲料在高温、高压、高剪切力的条件下进 行热处理和湿性膨胀，使淀粉糊化和蛋白质变性，杀灭病原 菌和寄生虫。膨化技术可以提高饲料的卫生质量，延长保质 期。
制粒与膨化的应用范围
制粒应用范围
制粒技术广泛应用于猪、鸡、鸭等家畜家禽的配合饲料加工中，特别是肉鸡、肉鸭和生长肥育猪的饲料加工。制 粒技术可以提高饲料的适口性和消化率，改善饲料的质量和稳定性。
冷却
将干燥后的饲料进行自然冷却或强制冷却，使饲料温度降低到适宜的储存温度， 保证产品质量和安全性。
04 制粒与膨化设备的维护与保养
CHAPTER
制粒设备的维护与保养
定期检查制粒机的润滑系统，确保润 滑油充足且清洁，以减少设备磨损和 保持正常运转。
检查制粒机的各个部件，如切刀、压 辊、调制器等，确保其完好无损，如 有磨损或损坏应及时更换。
原料配比
根据养殖需求和动物生长 阶段，科学配比原料，确 保饲料营养成分均衡。
原料粉碎
将原料进行粉碎，使物料 粒度均匀，增加物料表面 积，有利于调质和制粒。
调质处理
调质时间
根据原料种类和粒度，合理控制调质时间，使物 料充分吸水膨胀软化。
调质温度
适当提高调质温度，有助于淀粉糊化和蛋白质变 性，提高制粒效果。
水产饲料生产工艺流程及主要设备
水产饲料生产工艺流程及主要设备
水产饲料生产的工艺流程及主要设备如下：
1. 原料处理：原料包括鱼粉、虾粉、藻类、豆粉、玉米粉等。
首先进行筛分、去杂处理，然后将原料与添加剂按一定比例混合。
主要设备：筛分机、去杂机、混合机
2. 破碎：将混合好的原料进行破碎，使其颗粒度更加均匀。
主要设备：破碎机
3. 搅拌膨化：将破碎后的原料送入搅拌膨化机中，通过高温高压的蒸汽或水蒸气作用使其膨化，提高饲料的可溶性和可消化性。
主要设备：搅拌膨化机
4. 制粒：将膨化后的饲料通过制粒机进行压制，使其形成颗粒状，方便储存和使用。
主要设备：制粒机
5. 干燥：将制粒后的饲料进行干燥，降低水分含量，提高饲料的稳定性和保存时间。
主要设备：干燥机
6. 包装：将干燥后的饲料经过包装机进行包装，方便运输和销售。
主要设备：包装机
需要注意的是，水产饲料生产工艺流程和设备的选择可能根据不同的企业和产品类型有所差异，上述只是一个基本的参考流程。
第十四章-膨化工艺
➢ 膨化系统的第一部分
➢ 将已调质好的物料进行输送并压缩，使物料充满 螺旋槽内
➢ 此段螺杆为单头螺纹，占螺杆的总长为10~25%
➢ 水和蒸汽通常在此处注入，因为其内压力相对较 低，且有足够长的输送时间，以保证物料与水充 分混合
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输送阶段
➢ 物料从这一区域向前输送 ➢ 螺杆为双头螺纹，等直径，螺槽沿着物料推移方
➢ 有自清螺杆表面的作用，输送物料稳定，工作完毕腔内物料残留 量极少；若要变换生产品种，不必停机清理
➢ 生产率较大，适应加工含高油物料（＞17%）和高湿度物料（超 过35%含水量）
➢ 双螺杆膨化机构造较复杂，机械加工精度要求高，选用这种机型 时投资大；但在产品效益中能得到补偿
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2、膨胀器的工作原理
➢ 有一副螺杆和螺套，具有混合和揉搓的功能
➢ 在螺套的外壳上备有蒸汽喷射阀和油脂喷射阀，用于添加蒸汽和 油脂
➢ 出料口的开度由液压系统驱动的滑阀机构来任意调节
➢ 经调质后的物料温度应控制在70~90℃，水分应在17~21%
➢ 被喂入膨胀器后，物料在螺杆螺套之间受挤压、摩擦、剪切等作 用，其内部压力不断升高，最大达4MPa，温度也不断升高，最 高可达140℃
阻流器的作用，用来增大成形区/ 熟化区段内物料的压力
➢ 单式 / 复式
单式成型模主要有圆柱孔、窄缝 孔和环形孔３种型式，饲料工业 上主要应用单式成型模
复式成型模，由单式成型模配合 而组成的多相料成型模，用于生 产双重特性的制品，如双色或多 味制品，主要用于膨化食品生产
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（5）单螺杆干法膨化机
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膨化机的能量输入
• 在加工水产饲料时，膨化机的产率通常比较高， 膨化机需要的能量较高，但是SME处于比较低的 水平，停留时间较短，螺杆速度比较高
原料中不同成分对膨化度的影响--经验
• 淀粉：形成产品颗粒骨架的最主要的成分，减小淀粉源颗粒的 粒径，增加淀粉量能够增加产品的膨化度
• 直链淀粉和支链淀粉的比例也直接影响产品颗粒的膨化度，增 加支链淀粉的含量有助于提高膨化度 • 油脂：加入会降低产品的膨化度 加入的油脂将形成一个保护淀粉颗粒的分散相，该分散相在螺 杆压缩和剪切物料时有润滑作用，从而使物料不能得到有效的 加工。 • 乳化剂：指脂肪酸，甘油单脂，加入会降低产品的膨化度 与支链淀粉形成络合物，在淀粉颗粒上形成保护层
原料的选择
• 调整产品颗粒容重的原料成分： 水，淀粉和油脂是控制产品容重的关键因素 蛋白质，麸皮和盐分对产品的容重进行局部调 整 蛋白质颗粒在剪切力的作用下可以改变形式和 大小，发生凝聚，油脂会阻止该凝聚 麸皮在较强的剪切力下可改变其性质 • 同一种原料成分往往具有多种功能，原料成分 比例的选择是一个非常复杂的过程
调质器调质工艺
• 大多依靠经验方法来使用和调整工艺 • 需要考虑调质工艺的三个方面的特征： 热能量的需求和加入量 加热速率和软化复水时间 物料的停留时间分布 • 调质器内，蒸汽，水和原料颗粒应充分混合均匀
调质器内物料的停留时间分布
• 常用的计算公式包括（工业上常用时间2-10分钟之间）
• • • • •
调质器调质工艺
• 最早应用在单螺杆膨化机加工宠物和水产料，克服单螺杆膨化 机较低的混合效率和缺少灵活性的缺陷。目前，单螺杆和双螺 杆膨化机都用调质工艺 • 调质器的主要功能包括： ***加入蒸汽和水来预热，软化，初步熟化原料中的谷物颗粒 ***降低螺杆熔融区的剪切强度，以减少由强剪切引起大分子降解 和营养流失，同时，也可改善产品质量 ***增加膨化机螺杆输送体积或质量，从而提高膨化机产量 ***软化原料颗粒，颗粒变软以减少磨损，延长螺杆和机筒的寿命
• 膨化机的运行特征：在一定的螺杆转速范围内，从齿轮箱输出的扭矩 是恒定的 • 国内外使用膨化机的主要差异：比扭矩， NM/cm^3 国内：比扭矩=2-2.5，国外：比扭矩=4-5 • 比扭矩=单个轴的输出功率/（2个轴的中心距，a）^3
膨化机膨化工艺--机械特征
• 在相同的螺杆转速下，比扭矩高的膨化机可以提供更 多的机械能 • 比扭矩大小：影响螺杆的剪切力，螺杆内原料的充满 度，加工原料和产品的温度 • 大功率马达 较高比扭矩，其它因素也影响比扭矩 • 比扭矩高，可加工的原料粒径范围宽 • 膨化机的螺杆配置：无数种组合，每种设备都会不一 样
可以选择的原料及其功能
• 不同原料及其功能
原料成分 各种谷物粉 土豆粉 蛋白原料粉 水 麸皮 颗粒骨架形成 X X X X X X X 改变流变性 影响膨化度 改善质量 X X X
植物、动物油脂
X
X
X
• 常用淀粉源：小麦，玉米，薯类，等等 • 常用蛋白源：鱼粉，面筋，大豆，其它豆类
原料的选择
• 评价原料的质量—能否将水产动物营养成分粘连 在一起（仅从膨化颗粒成型角度看） • 原料的物理特征：粒径，硬度，流动性 • 原料的成分特征：面筋，淀粉，脂肪，水，麸皮
膨化机颗粒膨化度模型
• 物理模型：容重与工艺过程参数的定量关系
w B K F T
F Td T 0
பைடு நூலகம்
Pd FT N s
FT :总物料量, Fw ：水流量， Td 模头温度, T0 ：参考温度 25 C, Ns :螺杆转速， ：扭矩, Pd ：模头压力, B:容重, , , , K：试验参数， Ns/FT =SME
膨化机操作参数对产品的影响
• 水含量，机筒温度，螺杆转速，产率，螺杆配置，模 头温度 • 颗粒膨化度的容重模型：程宏远和Friis开发，已经在 多种中试和工业化单、双螺杆膨化机上得到验证 • 确定了水含量，螺杆转速，模头温度与颗粒容重之间 的定量关系 • 在原料配方，螺杆配置和产率确定后指导膨化机操作 参数的调节方案及方向
• 形成产品颗粒骨架结构的原料成分：淀粉和蛋白 质，淀粉在高于玻璃转换温度后变成橡胶状的粘 性熔融物，蛋白质在剪切力的作用下改变形式， 产生粘性 • 调整原料流变学特征的原料成分：水，脂肪
原料的选择
• 调整原料流变学特征的原料成分：水，脂肪 水：最关键的成分，在膨化过程中有多重作用 水含量高，物料较软，消耗的机械能比较少 水含量低，螺杆与原料之间的摩擦力比较大，较多机 械能会转移到物料中去，物料的温度上升很快 脂肪的影响：产品颗粒膨化度降低 油脂会影响螺杆与原料之间的相互作用程度，即剪切 强度油脂含量高，原料颗粒间，原料颗粒与螺杆间润 滑作用强，螺杆对原料施加的剪切作用力降低，原料 中的淀粉降解程度下降，蛋白质和纤维分子未能有效 的改变其形态
膨化机产品颗粒的质量分析
• 产品颗粒的质量是指产品颗粒的外形，组织结构，和营养 价值 • 产品颗粒的外形应该是外表圆润没有尖角，毛边的圆柱体。 最理想的颗粒应该是球状的，但是生产难度太大 • 原因：颗粒在运输，传送过程中颗粒上大部分的毛边和尖 角将会在与机械或其他颗粒的碰撞中磨损掉。这些磨损的 残渣将不能用于有效的饲喂 • 产品颗粒外形的控制是比较难的，一般认为，原料颗粒的 粉碎颗粒大小，特别是鱼骨颗粒的大小，原料在模头前的 粘度直接与外形的控制相关，控制模头温度是关键因素之 一
利用模型比较单螺杆和双螺杆膨化机的操作特征
双螺杆机，鱼粉 双螺杆机，大豆蛋白
双螺杆机
单螺杆机
膨化机颗粒膨化度模型应用
• • • • 利用模型比较单螺杆和双螺杆膨化机的操作特征 在不同膨化机上，模头温度和SME变化趋势完全不同 水含量： 单螺杆机不同配方的影响类似 在单螺杆机上，鱼粉配方， SME对容重影响不大，模头温度影 响大 • 在单螺杆机上，大豆蛋白配方， SME对容重影响较大，模头温 度影响不大 • 加工此2种配方时用单螺杆膨化机可以添加比较少的水，可减少 后续烘干的能耗
原料中不同成分对膨化度的影响--经验
• 膳食纤维：小麦常常是必须添加的原料成分，加入的小麦同时 也带入了小麦麸糠（纤维）。在纤维中又分为可溶性纤维和不 可溶性纤维，小麦颗粒表皮产生的纤维是不可溶性纤维。
• 在膨化机加工中，纤维的增加会导致熔融原料的粘度增加，也 会导致膨化度的降低，容重升高，产品颗粒变硬。 有一种理论认为，这是由于纤维中的不可溶性纤维导致的结果， 可溶性纤维是对膨化度有利的。
膨化机膨化工艺确定
• 80%靠经验，15%靠感觉，5%靠运气
• 经验不易复制，在一种机械条件下可行，到另外一种 条件下不行 • 原料不断变化，配方不断修改，如，采用低淀粉产品 配方，用植物蛋白替代鱼粉配方等等 • 可行的方式：中试试验取得经验，再到工业设备上实 施 • 上述讨论仅涉及原料和工艺参数，设备结构调整也是 一种可行的方案，未涉及
原料的粉碎
• 原料的颗粒大小： 国内：常用95%过80目筛，或部分直接用面粉 国外：95-99%，0.5-1.0毫米粒径 鱼粉中若有比较多的大鱼骨颗粒，需要另外处理 植物蛋白粉碎较细 • 原料颗粒直径太小：与水滴作用后容易“结团”，观 察在家庭厨房中“和面”过程，此“结团”颗粒在调 质器内不易打散，直接导入到了膨化机 • 原料颗粒需要在调质器内软化，润湿，预糊化，结团 的过小颗粒反而弱化了这些作用
膨化机颗粒膨化度模型应用
• 利用模型确定容重与操作参数的变化关系
双螺杆机，鱼粉
双螺杆机，大豆蛋白
膨化机颗粒膨化度模型应用
• 比较前面的2张图，可以看到，加工鱼粉配方时产品的容 重变化对水含量比较敏感，而大豆蛋白配方产品对原料中 水分变化不敏感 • 鱼粉配方：模头温度和SME变化对容重影响平缓 • 大豆蛋白配方：模头温度和SME变化对容重影响较大
• 但是，也观察到在膨化机内的剪切力的作用下，不可溶性纤维 的溶解度也可以得到改善、改性，得到改性的不可溶性纤维对 膨化度有利
原料中不同成分对膨化度的影响--经验
• 盐的作用：氯化钠，小苏打，柠檬酸钠 • 盐分的加入对颗粒的膨化都有明显的影响 • 在原料中加入氯化钠将使截面膨化度降低，但是增加长度 膨化度 • 加入小苏打和柠檬酸钠的效果与氯化钠相似，即截面膨化 度降低，长度膨化度增加
t=平均停留时间 Vp=调制器体积 Fr=调制器填充比例，通常在40-55% f=原料混合物容重 Qp=向调制器加入的原料混合物的质量流量（包括调制器中原料吸收 的水分） • SCP=调制器产率
调质器内加热软化原料颗粒
• 水蒸汽和水加入到调质器内后，蒸汽冷凝释放出的热量加 热水和原料颗粒。冷凝的水和加入的水在颗粒周围形成一 层水膜。颗粒周围的温度和水含量此时很高，这些热量和 水需要时间扩散到原料颗粒中去。 • 有2个因素主导和控制这种扩散：一个是膜阻力，另一个 是热量和水的传递速率
原料颗粒与水之间的相互作用
• 水自颗粒表面扩散到颗粒内部是由颗粒周围的温 度，颗粒的大小和颗粒的特征所决定的 • 颗粒直径与颗粒软化（复水）最小时间关系图：
颗粒软化水和时间，秒
颗粒直径，微米
原料颗粒与水之间的相互作用
• 由原料颗粒的平均粒径和最大粒径，可以在此 种图表上查出颗粒水和所需要的最小时间 • 在调质器内，颗粒的与水接触的情况与实验室 测定颗粒软化时间的条件完全不同，需要给出 停留时间为4-6倍的最小停留时间 • 原料在调质器的预糊化对颗粒的质量影响比较 大 • 目前的工艺设计多为：原料在调质器内与水的 作用时间长，在膨化机内短
膨化机膨化工艺
• 膨化工艺的确定和调整：80%靠经验，15%靠感觉，5%靠 运气，行业里的关键技术
膨化机常用加工参数范围
SME W.h/kg
60或以下
L/D