硬顆粒飼料真空噴涂工藝研究

劉海

摘 要：顆粒飼料在加工生產(chǎn)過程中需要經(jīng)過高溫、高濕的調(diào)制，擠壓制粒以及高溫干燥等的加工技術(shù)，這不僅是飼料調(diào)制、制粒所必需的，并且還具有殺滅飼料中病原微生物的作用。但是，這一加工過程中，也會(huì)使硬顆粒飼料中的熱敏性成分產(chǎn)生嚴(yán)重的損失，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的飼養(yǎng)目標(biāo)。文章就此對(duì)硬顆粒飼料真空噴涂工藝進(jìn)行了研究，具體內(nèi)容供大家參考。

關(guān)鍵詞：硬顆粒飼料；真空噴涂；工藝分析

前言

真空噴涂技術(shù)在飼料的加工過程中主要是用于飼料組成成分（如油脂或糖蜜）的添加，特別是對(duì)于膨化顆粒飼料的液體組成成分添加。當(dāng)下對(duì)于此類工藝的研究報(bào)道較多，但是真正對(duì)于顆粒飼料表面熱敏性添加劑真空噴涂技術(shù)的研究不多，特別是將維生素和酶制劑二者相結(jié)合做成乳化劑后再噴涂到硬顆粒飼料上的研究未見報(bào)道。

1真空噴涂技術(shù)研究

1.1真空噴涂液體滲透機(jī)理

為了保證飼料產(chǎn)品的品質(zhì)及解決常壓噴涂所帶來的問題，國內(nèi)外開始采用液體真空后噴涂工藝。

真空噴涂的工藝流程如下：

成型機(jī)擠出顆粒→干燥機(jī)→真空噴涂機(jī)（稱量→抽真空→混合噴涂→壓入外界大氣）→冷卻機(jī)。

顆粒飼料經(jīng)稱量后進(jìn)入真空噴涂混合室，邊混合邊對(duì)混合室內(nèi)進(jìn)行抽真空。當(dāng)真空度達(dá)到一定程度，顆粒內(nèi)部空隙中的空氣會(huì)從顆粒內(nèi)部遷移至顆粒表面并一起被真空泵抽走。當(dāng)達(dá)到所需的真空度時(shí)，向顆粒飼料均勻地噴灑定量的液體，充分混合，使顆粒表面相互摩擦讓液體均勻分布。混合均勻后，打開入氣閥門，讓外界空氣以適當(dāng)速度進(jìn)入混合室，由于顆粒內(nèi)外氣體壓差，使顆粒表面液體向顆粒內(nèi)部遷移。當(dāng)混合機(jī)內(nèi)真空度為零時(shí)，開始卸料。由于顆粒內(nèi)外的液體濃度差，顆粒外部的液體還可能會(huì)向內(nèi)部遷移，但這種遷移強(qiáng)度會(huì)逐漸減弱。以上內(nèi)容完成了整個(gè)液體滲透過程。

1.2真空噴涂工藝效果的影響因素

第一，顆粒飼料特性：顆粒的密度、顆粒飼料直徑的大小、顆粒飼料的堅(jiān)實(shí)度、擠出顆粒的干燥速度、擠出顆粒的溫度、飼料表面的光滑程度；第二，噴涂液體特性：液體組分的粘度、液體組分的溫度、液體組分中的雜質(zhì)、液體的種類、液體添加比例；第三，霧化系統(tǒng)構(gòu)成：霧化形式、噴嘴設(shè)計(jì)、噴涂壓力；第四，混合室內(nèi)真空度；第五，釋壓時(shí)間；第六，液體噴涂時(shí)間；第七，混合時(shí)間。

2硬顆粒飼料真空噴涂工藝

2.1材料

本此研究中的材料主要有：鯉魚顆粒料、液體植酸酶、甲基紫、無水乙醇，其中，甲基紫、無水乙醇為分析純。

2.2真空噴涂系統(tǒng)

真空噴涂系統(tǒng)的主體設(shè)備采用SCH-0.015P型不銹鋼螺帶錐形混合機(jī)，各處閥門均采用防漏氣閥，在機(jī)器內(nèi)腔導(dǎo)出三個(gè)接口，分別用于安裝噴嘴、真空表和瀉壓裝置，瀉壓裝置為自行設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)釋壓時(shí)間的控制。此外，真空泵采用2XE-1型旋片式真空泵，液體噴嘴處的噴涂壓力靠真空度來調(diào)節(jié)。

2.3噴涂用植酸酶稀釋液

本次系列試驗(yàn)的每批噴涂飼料樣品質(zhì)量擬定為2kg。稱取甲基紫量按噴涂飼料量的萬分之一計(jì)算，即稱取0.2g的甲基紫樣品若干備用。

試驗(yàn)所用液體植酸酶為液體酶制劑，酶活力單位按10000U/ml計(jì)算。液體移取采用KHB（100-1000μl）移液槍，調(diào)整移液槍刻度至1000μl，吸取1ml（1000μl）酶液至50ml小燒杯中，置換槍頭，再移取9ml蒸餾水與小燒杯中，室溫狀態(tài)下混合均勻，即為液體植酸酶的十倍稀釋液，濃度為1000U/ml。

取150ml的燒杯若干加入128ml的蒸餾水，再移取加入2ml的液體植酸酶十倍稀釋液，放置于磁力加熱攪拌器上攪拌混合，在液體混合狀態(tài)下小心加入事先稱好的甲基紫樣品，混合10分鐘左右取下燒杯并做標(biāo)號(hào)，即為130ml液體添加量條件下的噴涂液噴涂用植酸酶稀釋液。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

噴涂試驗(yàn)操作步驟為：第一，稱取2000g的飼料樣品，稱重前將成品飼料做過篩處理，篩去粉末。第二，將飼料加入混合機(jī)內(nèi)，加密封蓋防止漏氣。第三，打開混合機(jī)開關(guān)使混合室中飼料處于預(yù)混合狀態(tài)。第四，將噴涂液加入到真空噴涂機(jī)的外置液體添加罐中。第五，打開真空泵開關(guān)，調(diào)整手動(dòng)閥使混合室內(nèi)真空度置于各號(hào)試驗(yàn)要求值處，待壓強(qiáng)穩(wěn)定后，關(guān)閉手動(dòng)閥。第六，打開加液閥門，使液體均勻進(jìn)入噴涂室，放液時(shí)間控制在20s左右，待液體釋放完畢后，混合時(shí)間計(jì)時(shí)開始。第七，到達(dá)試驗(yàn)擬定混合時(shí)間，先關(guān)掉混合機(jī)，再切斷真空泵電源，打開手動(dòng)釋壓裝置，調(diào)整泄壓閥刻度使壓力在各試驗(yàn)號(hào)擬定的釋壓時(shí)間處釋放完全。第八，打開卸料閥門，開機(jī)卸料，以50ml小燒杯等時(shí)間間隔在料口取料，將取得的全部噴涂飼料樣品平鋪于一張報(bào)紙上，自然晾干。

2.3切片觀察和照相分析

第一，待樣品完全晾干后，以四分法從中取約10g樣品，從中隨機(jī)選取飼料顆粒做切片處理。要求上下切面平齊完整，無邊緣破損，噴涂樣品切片厚度控制在4mm左右，每個(gè)處理做3-4個(gè)切片樣品。

第二，將各切片置于XTT型實(shí)體顯微鏡下觀察，視野光線不足時(shí)可加外光源，觀察各處理樣品之間的噴涂效果差別。

第三，將顯微鏡置于6.3×25倍下，切片下面加一個(gè)游標(biāo)卡尺做參比，調(diào)整焦距至視野清晰，用佳能A650相機(jī)對(duì)各處理樣品作切面拍照（注意照相過程中不要對(duì)相機(jī)的變焦閥作任何調(diào)整，下同）。

第四，將顯微鏡置于25×100倍下，對(duì)各個(gè)處理樣品的邊緣取點(diǎn)拍照，每個(gè)處理取6個(gè)點(diǎn)。

第五，將拍照的照片，用Image-ProPlus6.0圖像分析軟件對(duì)各照片的噴涂效果進(jìn)行測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析（具體計(jì)算過程不予展示）。

2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)采用兩次正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，通過極差分析和方差分析，確定了真空度、混合時(shí)間、釋壓時(shí)間與噴涂滲透深度的主次關(guān)系，并對(duì)真空噴涂植酸酶水溶液的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

圖1為6.3×25倍顯微鏡下正交試驗(yàn)中各處理顆粒剖面照片，經(jīng)觀察對(duì)比，各顆粒的滲透深度都不太大，其中2#處理直觀顯示相對(duì)較好。

2.5真空噴滲結(jié)果的討論

從以上真空噴滲試驗(yàn)結(jié)果分析可得，在硬顆粒飼料的真空噴涂中，各控制參數(shù)對(duì)最終的噴涂效果影響均不顯著。各個(gè)不同的工藝參數(shù)下的噴涂效果差異也很小，必須借助統(tǒng)計(jì)分析才能得出之間差異性。

結(jié)束語：

綜上所述，通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)對(duì)植酸酶稀釋液在硬顆粒飼料中的噴涂效果進(jìn)行研究，得到如下結(jié)論：

第一，在硬顆粒飼料真空噴涂技術(shù)研究中，真空度、液體添加量，釋壓時(shí)間、混合時(shí)間對(duì)硬顆粒料的對(duì)最終噴滲深度的影響均不顯著。各因素按對(duì)最終噴滲效果影響大小排列依次為：真空度、液體添加量、釋壓時(shí)間、混合時(shí)間。

第二，植酸酶稀釋液在鯉魚全價(jià)硬顆粒中的最佳噴涂工藝參數(shù)為：液體添加量135ml/2kg，真空度0.046MPa，混合時(shí)間5min，釋壓時(shí)間40s。

參考文獻(xiàn)：

[1]張粟.硬顆粒飼料維生素K_3、植酸酶真空噴涂技術(shù)研究[D].河南工業(yè)大學(xué)，2010.