挤压膨化饲料加工技术分析及应用.pdf

新工艺

挤压膨化饲料加工技术
分析及应用

中国农业大学工学院/宋立霞王红英韦尔特

摘要该文从密度控制技术、自动控制技术和加工过程中的节能降耗技术方面对挤压膨化饲料加工技术进行
分析，并在此基础上阐述与技术相配的挤压膨化机械的研究进展。
关键词膨化饲料；技术；密度控制；设备

1挤压膨化加工工艺技术对膨化产品密度的控制，因不需减少喂料量，产量不会
受到影响。Wenger公司采取了这种方式控制膨化产品密
膨化工艺是一种集混合、揉合、剪切、加热、冷却
度，目前国内也有一些企业采取此方法。国内公司还申
等多种作业于一体的加工过程，其工艺过程比较复杂，
请了膨化机的膨化腔专利——在腔体上设泄压孔。需要
影响产品质量的工艺参数多，控制技术要求高。本文主
泄压时，在泄压口上加一个泄压盖；不需要时，可以在
要从密度控制、自动控制和节能降耗等方面具体分析。
泄压口上加一个密封盖[5]。
1.1密度控制技术
1.1.2机内增设调压装置（模前加压）挤压机调压是在挤
在挤压膨化过程中，影响饲料密度的因素很多，如
压腔和出料模板之间安装截流阀，调节挤压腔内与挤压
加工工艺、设备、加工参数、过程控制、饲料原料、配方等。
腔外的压力差。
通过改变原料或配方来控制产品密度在一定程度上可行，
1.1.3加压切割技术（模后加压）Sprout-Matador公司
但应用价值不大；通过改变螺杆的配置可以实现膨化饲
针对水产饲料开发了一种新型的密度控制系统。这种密
料产品密度的控制，但是操作不方便。通过调整操作参
度控制系统采用了加压切割技术，使切割室维持一定的
数的方式也可实现密度的控制。俞微微、刘俊荣、王勇
正压。当物料从膨化腔进入切割室后，由于水分的沸点
等的研究表明，螺杆转速与进水速率的交互项、进料速
随压力增加，因此可降低闪蒸从而控制物料的膨胀度，
率及其二次项和进水速率对膨化度有极显著影响，而从
且淀粉分子在切割室内瞬间被固化，从切割室进入常压
理论上来说膨化度与密度有负相关的关系[1]。Botting、
后物料不再发生膨胀。切割室的正压可以用气泵输入压
Case和张裕中等得到了同样的结论[2][3][4]。
缩空气实现，出料时可以使用关风机。这种方法避免了
另外，在水产饲料的加工过程中，为满足水生动物
控制其它影响膨胀度的因子，从而降低了人工操作的需
的采食要求，应控制水产饲料的沉浮性，而饲料的沉浮
求，同时可控性又强于其它方法。目前国内还没有应用
性又与密度有着密切关系，因而在水产膨化饲料的生产
此项新技术，但这项技术无论是从膨化产品密度控制方
上应用密度控制技术显得尤为重要。目前，控制挤压膨
面，还是从操作使用方面，都优于排气方式，是目前膨
化产品的密度主要是通过控制压力和温度来实现。主要
化技术发展的新方向[6]。
方法有以下几种：
1.1.4控制模板的开孔率通过改变出料模板的开孔率，
1.1.1在膨化腔体上开泄压孔在膨化腔体上开泄压孔，
可以改变模板前后的压力差，从而达到控制产品密度的
生产浮性饲料时将泄压孔堵住，使之满足加工浮性饲料
目的，根据需要计算出开孔面积，用小钢珠将多余的开
高温、高压的需要；生产沉性饲料时打开泄压孔，使物
孔堵住。一般说来，生产沉性饲料时，模板开孔面积为
料到达泄压孔时套筒内压力得到部分释放，同时，一些
550mm2/（t•h）～600mm2/（t•h），即每小时加工1t
水蒸气也从泄压孔排出。这些物料被挤压至膨化腔体末
沉性饲料的开孔面积为550mm2～600mm2；生产浮性饲
端后被压实，可获得容重高的沉性饲料。也可以利用此
料时，开孔面积为200mm2/（t•h）～250mm2/（t•h）[7]。
泄压孔进行抽真空，使物料在被强制运动的过程中散失
1.1.5MDCS密度控制系统MDCS密度控制系统是一种
一部分水蒸气。这种方法通过控制膨化腔内的压力实现

2008.0223
挤压式控制装置，与普通膨化设备结合使用，通过控制物向着与产品质量结合的方向发展，而我国计算机的引入
料的温度实现膨化度可控。这种控制系统通过膨化设备螺主要还是解决生产自动化问题，仅注重于生产过程设备
旋挤压末端的可调节开口的挤压孔将膨化设备分为两段，运行的监控和单机设备的控制，对于改善产品质量等方
前段保证熟化度，后段控制膨化度。在挤压孔后增设热交面还没有发挥应有的作用。通信网络在国外已应用到膨
换温度控制机构和整流装置，使物料实现均匀降温后汇总化过程控制，实现系统信息资源共享。将来我国膨化饲
到出料模板前，这时的物料温度和压力有所下降，从而形料生产的自动控制，应该向着将通信网络应用于生产过
成了比较致密的产品。在这个过程中，物料的整体温度均程，注重与品控结合的方向发展。
匀下降，且物料的降温是在密闭的管路中进行的，所以其1.3挤压膨