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饲料酶制剂微丸造粒设备及工艺研究

张栋梁  
【摘要】: 饲料酶微丸制粒是一个较新的课题,要解决的技术难题主要有三个:一是控制颗粒的大小,即40目左右的微丸;二是生产能力要大;三是控制制粒过程中的温升,防止过高的温度破坏酶的活性。 本文研究了挤出滚圆法生产饲料酶微丸的工艺和设备,重点对单螺杆挤出机和旋压挤出机的结构、特点进行了分析和评价,并实验验证了它们的实际挤出效果。 单螺杆挤出机中,螺旋升角是一个非常重要的设计参数,应合理选择。适当增大螺旋升角,可有力推动物料的向前运动,有助于生产效率的提高;但如果螺旋升角过大,螺杆的制造将比较困难,效果也有限度;转速对生产效率和挤出温度也有显著影响,且与物料的性质有关,需经实验选择合适的转速;配方对挤出效果的影响是有针对性的,不同的酶及状态(液态、粉状等)需要选择适当的辅料种类和配比,并加以实验,反复修正,直至达到满意的效果为止。单螺杆挤出机能够实现饲料酶微丸制粒的要求,但受挤出螺杆尺寸及结构形式的限制,其生产能力相对有限。 旋压挤出机是另一种挤出造粒形式,是利用旋转的叶片把物料从周围的圆柱形筛网中挤出。在旋压挤出机中,转速对生产效率和挤出温度也有重要的影响,对转速和配方进行了重点研究。旋压挤出机由于挤出筛网面积大,可实现饲料酶的大规模造粒要求,可工业化生产直径为0.6 mm~0.8 mm的饲料酶微丸。与单螺杆挤出机相比,旋压挤出机在生产能力上有很大的优势。 在旋压挤出机中,挤出筛网的厚度是一个非常重要的设计参数,必须合理地选择,在保证其足够强度,不被破坏的前提下尽可能地选取较小的厚度值,以使物料的挤出过程阻力小,温升小,挤出流畅。应用有限元方法对筛网进行了详细分析、设计计算。 挤出滚圆法在保证生产效率和温升不高的前提下,可以生产圆整度高的微丸,以淀粉为材料,通过正交试验,找出了制造微丸的最佳工艺条件。 应用挤出滚圆设备,进行了生产植酸酶微丸的实验研究。发酵酶液经超滤浓缩后酶液酶活达到10000 U/ml以上时,通过对辅料配方的研究,应用挤出滚圆制备的植酸酶微丸干燥后成品的酶活可达5000 U/g以上,完全可以满足实际生产对酶活的要求。挤出滚圆法制备植酸酶微丸的颗粒分布窄,大小均匀,成品率高,微丸的机械强度较好,酶活的保留高。且生产能力大,是制备饲料酶微丸的理想方法之一。


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