揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 楊 雪 王洪榮*
宜興天石飼料有限公司 鄒益東 朱建全
甜菜堿在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛,一般以粉劑的形式飼喂動(dòng)物,但有些動(dòng)物喜愛采食顆粒料,并且對(duì)顆粒料的消化率高于粉料,為此本試驗(yàn)探討了加水量、賦形劑含量、篩孔大小對(duì)甜菜堿濕法制粒成品率的影響,旨在篩選出甜菜堿制粒的最佳工藝參數(shù)。
1.1 儀器設(shè)備 CH槽型混合機(jī)、YK-160搖擺制粒機(jī)、QZL-500球形拋丸機(jī)、FG沸騰干燥機(jī),均為常州鵬多干燥設(shè)備有限公司產(chǎn)品;標(biāo)準(zhǔn)篩。
1.2 試驗(yàn)材料 甜菜堿粉劑(96%,宜興天石飼料有限公司)、微晶纖維素、水。
1.3 試驗(yàn)方法 根據(jù)相關(guān)資料及試驗(yàn)設(shè)備的實(shí)際情況,確定各因素及水平,以烘干后甜菜堿顆粒(20 ~ 60 目)產(chǎn)出率為指標(biāo),設(shè)計(jì) L9(33)正交試驗(yàn),篩選出制粒的最佳工藝條件,因素與水平見表1。
1.4 工藝操作步驟
1.4.1 制粒 (1)按照表1中的比例,稱取適量甜菜堿粉劑、賦形劑,放入CH槽型混合機(jī)內(nèi),加入適當(dāng)比例的水;(2)通過攪拌槳的旋轉(zhuǎn)作用,使得甜菜堿粉劑、賦形劑和水充分混合;(3)混合均勻后,利用搖擺制粒機(jī)的擠壓作用,使甜菜堿濕材穿過篩孔,制備成甜菜堿濕顆粒。
表1 濕法制粒因素與水平
1.4.2 拋圓 甜菜堿濕材顆粒轉(zhuǎn)移入球形拋圓機(jī)內(nèi),通過控制轉(zhuǎn)速及引風(fēng)機(jī)頻率,使得甜菜堿顆粒受離心力、重力以及空氣浮力的作用,在拋圓機(jī)內(nèi)由上到下,由內(nèi)向外翻騰,形成球丸。
1.4.3 烘干 將制得的球丸投入FG沸騰干燥機(jī)內(nèi),去掉多余的水分,烘干后,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)篩篩分后得到所需的球形顆粒,待測。
1.5 拋圓工藝參數(shù) 根據(jù)物料的比重及顆粒大小等確定拋圓工藝參數(shù),先打開設(shè)備再進(jìn)料。剛打開拋圓機(jī)時(shí),需將引風(fēng)頻率及轉(zhuǎn)速的工藝參數(shù)設(shè)定相對(duì)低一些,待進(jìn)料完畢,物料旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后,提高引風(fēng)頻率及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速,摸索的工藝參數(shù)見表2。
表2 拋圓工藝參數(shù)
2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 見表3。
表3 濕法制粒的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
由表3可見,影響顆粒成品率的因素排列順序?yàn)镃>A>B,即篩孔大?。炯铀浚举x形劑添加量,綜合各因素K值之間的比較,得出理論上最佳工藝條件為A3B3C1。
2.2 正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果 見表4。
表4 濕法制粒的正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果
由表4可見,F(xiàn)檢驗(yàn)表明,A因素各水平之間和C因素各水平之間達(dá)到了顯著差異水平,說明,加水量及篩孔大小對(duì)顆粒產(chǎn)出率有明顯的影響,而B因素各水平之間的差異不顯著,說明賦形劑的添加量對(duì)顆粒的產(chǎn)出率影響不顯著。由試驗(yàn)結(jié)果可知,在加水量為20%,賦形劑含量為15%,篩網(wǎng)為16目時(shí),甜菜堿顆粒的成品率最高。
研究表明,甜菜堿粉劑在未加賦形劑的情況下雖可制備成顆粒,但效果不佳,不僅成品率低,而且表面光潔度差。加入賦形劑后,成品率顯著提高,但微晶纖維素的用量需適宜,添加量過小,物料仍為松散狀態(tài),添加量過高,會(huì)降低甜菜堿的含量(牟洪等,2011;陳鋆等,2009;楊建宏等,2009a、b;段丹丹等,2007)。
水分添加量需適宜,過少會(huì)導(dǎo)致粉塵過多,降低成品率。添加量過多,會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象:甜菜堿粉劑結(jié)塊,堵塞制粒機(jī);制出的顆粒偏大;一批料完成之前搖擺出來的濕材顆粒易粘連等。因此,在生產(chǎn)甜菜堿顆粒的過程中,須嚴(yán)格控制水分的添加量,并且在拋圓的過程中適當(dāng)用噴槍均勻地噴灑一些水分(不宜過多),可增加其產(chǎn)品的成品率。
制粒機(jī)篩網(wǎng)的大小是根據(jù)產(chǎn)品的要求確定的,綜合考慮設(shè)備的條件、制粒效果、產(chǎn)品要求等因素,設(shè)定芯材的顆粒大小為20~60目。在搖擺擠壓的過程中,甜菜堿濕材顆粒通過篩孔擠壓出來時(shí),因搖擺制粒機(jī)產(chǎn)生的顆粒沒有經(jīng)過高強(qiáng)度擠壓,密度較低,表觀上呈多孔狀,濕材顆粒的形狀是不規(guī)則的,經(jīng)過拋圓機(jī)的拋圓過程,濕材顆粒變成了球形或近似球形,并且通過拋圓機(jī)的引風(fēng)作用,使得顆粒表面喪失了一部分水分,因此,顆粒的大小有所降低。拋圓后的球形顆粒經(jīng)過烘干后,大部分水分在這一步驟喪失,顆粒大小進(jìn)一步降低。因此,會(huì)出現(xiàn)16目篩網(wǎng)的成品率高于18目和20目篩網(wǎng)成品率的現(xiàn)象。
通過對(duì)甜菜堿粉劑的制粒、拋圓、烘干處理,篩選出其濕法制粒的最佳工藝參數(shù),即在加水量為20%,賦形劑含量為15%,篩網(wǎng)為16目時(shí),濕法制粒的成品率最高。
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