揚州大學動物科學與技術學院 楊 雪 王洪榮*
宜興天石飼料有限公司 鄒益東 朱建全
甜菜堿在動物生產中的應用非常廣泛,一般以粉劑的形式飼喂動物,但有些動物喜愛采食顆粒料,并且對顆粒料的消化率高于粉料,為此本試驗探討了加水量、賦形劑含量、篩孔大小對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。
1.1 儀器設備 CH槽型混合機、YK-160搖擺制粒機、QZL-500球形拋丸機、FG沸騰干燥機,均為常州鵬多干燥設備有限公司產品;標準篩。
1.2 試驗材料 甜菜堿粉劑(96%,宜興天石飼料有限公司)、微晶纖維素、水。
1.3 試驗方法 根據相關資料及試驗設備的實際情況,確定各因素及水平,以烘干后甜菜堿顆粒(20 ~ 60 目)產出率為指標,設計 L9(33)正交試驗,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槽型混合機內,加入適當比例的水;(2)通過攪拌槳的旋轉作用,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 甜菜堿濕材顆粒轉移入球形拋圓機內,通過控制轉速及引風機頻率,使得甜菜堿顆粒受離心力、重力以及空氣浮力的作用,在拋圓機內由上到下,由內向外翻騰,形成球丸。
1.4.3 烘干 將制得的球丸投入FG沸騰干燥機內,去掉多余的水分,烘干后,經標準篩篩分后得到所需的球形顆粒,待測。
1.5 拋圓工藝參數 根據物料的比重及顆粒大小等確定拋圓工藝參數,先打開設備再進料。剛打開拋圓機時,需將引風頻率及轉速的工藝參數設定相對低一些,待進料完畢,物料旋轉穩定后,提高引風頻率及轉盤轉速,摸索的工藝參數見表2。

表2 拋圓工藝參數
2.1 正交試驗設計及結果 見表3。

表3 濕法制粒的正交試驗設計及結果
由表3可見,影響顆粒成品率的因素排列順序為C>A>B,即篩孔大小>加水量>賦形劑添加量,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 正交試驗方差分析結果 見表4。

表4 濕法制粒的正交試驗方差分析結果
由表4可見,F檢驗表明,A因素各水平之間和C因素各水平之間達到了顯著差異水平,說明,加水量及篩孔大小對顆粒產出率有明顯的影響,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顆粒的產出率影響不顯著。由試驗結果可知,在加水量為20%,賦形劑含量為15%,篩網為16目時,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,添加量過高,會降低甜菜堿的含量(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,過少會導致粉塵過多,降低成品率。添加量過多,會出現以下現象:甜菜堿粉劑結塊,堵塞制粒機;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,在生產甜菜堿顆粒的過程中,須嚴格控制水分的添加量,并且在拋圓的過程中適當用噴槍均勻地噴灑一些水分(不宜過多),可增加其產品的成品率。
制粒機篩網的大小是根據產品的要求確定的,綜合考慮設備的條件、制粒效果、產品要求等因素,設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,因搖擺制粒機產生的顆粒沒有經過高強度擠壓,密度較低,表觀上呈多孔狀,濕材顆粒的形狀是不規則的,經過拋圓機的拋圓過程,濕材顆粒變成了球形或近似球形,并且通過拋圓機的引風作用,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過烘干后,大部分水分在這一步驟喪失,顆粒大小進一步降低。因此,會出現16目篩網的成品率高于18目和20目篩網成品率的現象。
通過對甜菜堿粉劑的制粒、拋圓、烘干處理,篩選出其濕法制粒的最佳工藝參數,即在加水量為20%,賦形劑含量為15%,篩網為16目時,濕法制粒的成品率最高。
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