调质时间的测定及其对制粒性能的影响

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　　摘 要：水分、热量和时间是影响调质的3个重要参数，在水分、热量相对稳定的条件下，调质时间就决定了调质质量，而高效的调质正是保证优质颗粒饲料的首要条件。
　　关键词：调质；水分；热量；调质时间；充满度；淀粉糊化度
　　1 调质三要素
　　调质是饲料制粒前的一道水热处理加工工序，在改善颗粒质量，提高颗粒饲料的耐水性，提高饲料的营养消化吸收率，减少成型能耗，杀灭有害病菌等方面，起着重要作用。国内外研究表明，作为颗粒饲料质量的重要因素之一，它在颗粒饲料总体质量中占有至关重要的地位。随着市场对颗粒饲料品质要求的提高，各饲料加工企业也越来越重视饲料加工中的调质工序，改进或升级调质设备是他们当前改善颗粒饲料产品质量，提高市场竞争力的重要手段之一。
　　调质就是饲料在通入蒸汽且保持一定时间的条件下，即水热作用下，使原料中的生淀粉得以熟化。水分、热量和时间是淀粉由生淀粉变为糊化淀粉所需要的3个重要参数。调质过程中加入蒸汽，使饲料的水分和温度增加，同时调质又经过一定的时间，由此满足了淀粉糊化的必要条件。经过充分的调质作用可使产品中淀粉的糊化度大幅度增加。调质过程中的水热作用还促使原料中的蛋白质受热变性。变性蛋白易于被酶解，从而使饲料的蛋白质可消化性得以大大提高。
　　2 调质时间的测定
　　水分、热量和时间是调质的3个重要参数，它们决定着调质效果的优劣，在制粒过程中水分，热量这两个参数相对稳定，而调质时间则因为设备的选用及调节方法等因素影响差别较大。目前，饲料厂调质时间的测定方法多种多样，大多不太规范。根据流体知识，我们得出计算调质器时间的公式：

　
　　注：调质器有效容积为调质筒容积减去轴和桨叶的容积，容重为饲料的容重（蒸汽调质后），充满度为饲料容积占调质器有效容积的百分比，流量即为产量。
　　上式中分子也就是充满度为f状态下调质器容纳的饲料重量（调质后）。分母为喂料产量。分子的数值可以在正常生产中急停调质器及喂料器，然后称重调质筒中饲料的重量获得，分母则可以通过一定时间内（如1min）取样称重获得。
　　通过上面公式，可以看出，在物料特性及产量一定的情况下，调质时间和调质筒的有效容积及充满度成正比，一般饲料厂调质设备选定的条件下，要想提高调质时间，就只能从提高饲料的充满度着手了，而一般桨叶式调质器，由于结构限制，充满度一般不超过50%，一定程度上制约了调质时间的提升极限，但过高的充满度也不利于饲料的混合及调质均匀性。
　　下面以牧羊SBTZ33双轴差速调质器为例，计算一下饲料的调质时间。
　　SBTZ33双轴差速调质器有效容积为850L，饲料容重以0.5kg/L，充满度以40%，产量为1.11kg/S（即4T/H），根据上面公式：
　　调质时间S=850×0.5×40%/1.11=154s，即SBTZ33调质器在4T/H的产量下，调质时间达154秒，在转速不可改变的情况下，调整桨叶角度，改变桨叶对饲料的推进方向和推进量，饲料在调质筒内的充满度发生变化，从而达到调整调质时间的目的。
　　鉴于现有调质器结构特点，即充满度不能太高的情况下，出现了一种新型高效调质器，分上下两层，混合和均质保温延时分工明确，上层通蒸汽高速混合均匀，下层通过低速大桨叶变频传动结构保证饲料均质保温，通过调节转子的转速，更改饲料的充满度，使其可在20%～80%调整。从而及时更改调质时间，可在1～2min。且能保持极低的饲料残留量，也确保饲料的安全卫生。
　　目前，饲料厂家主要采用放排料计时的方法测量调质时间，做法是首先开启调质器，直到调质器料排空。随后把喂料器喂料量瞬间开到正常生产量，与此同时开始计时，当调质器开始排料时计时截止。
　　或者采用称重法，方法如下：在设定产量正常生产工况下，急停调质器喂料器，最后把调质器内物料放空称重，称重量除以产量即得调质时间。通过此法可大致测出调质时间。
　　还有些饲料厂家采用在调质器进料口投入有颜色的颗粒状物料，开始计时，在调质器出料口有颜色物料出现时计时结束。这种方法也不是太准确，因为这种颜色物料和饲料特性不同，其流动性也和饲料不一样，而且等物料在调质器出口出现时的时间也不好把握。
　　3 调质时间与淀粉糊化度、配方中淀粉含量的关系
　　调质时间在180S糊化度在45.8%左右，图1展示就是在通常制粒条件下，调质时间和淀粉糊化度的关系。
　　

　　图1 调质时间和淀粉糊化度关系图
　　我们发现，随着调质时间的增长，淀粉糊化度越高，制粒的质量也会越高。根据配方中淀粉的含量，我们推荐的调质时间如图2所示。
　　

　　图2 推荐的调质时间与配方中淀粉含量的关系
　　根据饲料配方中的淀粉含量选择对应的调质时间，根据调质时间再选用相应的调质器。
　　总之，只有好的调质过程，才能生产出高颗粒质量的粒料来。物料经调质后，有烫手感，手捏能成团，松手能散开，此时，物料达理想的调质状态。当然，影响颗粒饲料颗粒质量的因素很多，也相当复杂，还仅限于调质技术，只是在众多因素中，其影响因素占有重要位置。俗话说良好的开始是成功的一半，而调质正是保证颗粒质量的首要条件。（来源：饲料广角　作者：朱炎峰）

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问题是：调质器不是高压的，常压下，温度有限，熟化也是有限的，所以时间长了，改善的空间不很大的。