硬颗粒饲料真空喷涂工艺研究

刘海

摘 要：颗粒饲料在加工生产过程中需要经过高温、高湿的调制，挤压制粒以及高温干燥等的加工技术，这不仅是饲料调制、制粒所必需的，并且还具有杀灭饲料中病原微生物的作用。但是，这一加工过程中，也会使硬颗粒饲料中的热敏性成分产生严重的损失，从而导致产品不能够实现预期的饲养目标。文章就此对硬颗粒饲料真空喷涂工艺进行了研究，具体内容供大家参考。

关键词：硬颗粒饲料；真空喷涂；工艺分析

前言

真空喷涂技术在饲料的加工过程中主要是用于饲料组成成分（如油脂或糖蜜）的添加，特别是对于膨化颗粒饲料的液体组成成分添加。当下对于此类工艺的研究报道较多，但是真正对于颗粒饲料表面热敏性添加剂真空喷涂技术的研究不多，特别是将维生素和酶制剂二者相结合做成乳化剂后再喷涂到硬颗粒饲料上的研究未见报道。

1真空喷涂技术研究

1.1真空喷涂液体渗透机理

为了保证饲料产品的品质及解决常压喷涂所带来的问题，国内外开始采用液体真空后喷涂工艺。

真空喷涂的工艺流程如下：

成型机挤出颗粒→干燥机→真空喷涂机（称量→抽真空→混合喷涂→压入外界大气）→冷却机。

颗粒饲料经称量后进入真空喷涂混合室，边混合边对混合室内进行抽真空。当真空度达到一定程度，颗粒内部空隙中的空气会从颗粒内部迁移至颗粒表面并一起被真空泵抽走。当达到所需的真空度时，向颗粒饲料均匀地喷洒定量的液体，充分混合，使颗粒表面相互摩擦让液体均匀分布。混合均匀后，打开入气阀门，让外界空气以适当速度进入混合室，由于颗粒内外气体压差，使颗粒表面液体向颗粒内部迁移。当混合机内真空度为零时，开始卸料。由于颗粒内外的液体浓度差，颗粒外部的液体还可能会向内部迁移，但这种迁移强度会逐渐减弱。以上内容完成了整个液体渗透过程。

1.2真空喷涂工艺效果的影响因素

第一，颗粒饲料特性：颗粒的密度、颗粒饲料直径的大小、颗粒饲料的坚实度、挤出颗粒的干燥速度、挤出颗粒的温度、饲料表面的光滑程度；第二，喷涂液体特性：液体组分的粘度、液体组分的温度、液体组分中的杂质、液体的种类、液体添加比例；第三，雾化系统构成：雾化形式、喷嘴设计、喷涂压力；第四，混合室内真空度；第五，释压时间；第六，液体喷涂时间；第七，混合时间。

2硬颗粒饲料真空喷涂工艺

2.1材料

本此研究中的材料主要有：鲤鱼颗粒料、液体植酸酶、甲基紫、无水乙醇，其中，甲基紫、无水乙醇为分析纯。

2.2真空喷涂系统

真空喷涂系统的主体设备采用SCH-0.015P型不锈钢螺带锥形混合机，各处阀门均采用防漏气阀，在机器内腔导出三个接口，分别用于安装喷嘴、真空表和泻压装置，泻压装置为自行设计，可以实现对释压时间的控制。此外，真空泵采用2XE-1型旋片式真空泵，液体喷嘴处的喷涂压力靠真空度来调节。

2.3喷涂用植酸酶稀释液

本次系列试验的每批喷涂饲料样品质量拟定为2kg。称取甲基紫量按喷涂饲料量的万分之一计算，即称取0.2g的甲基紫样品若干备用。

试验所用液体植酸酶为液体酶制剂，酶活力单位按10000U/ml计算。液体移取采用KHB（100-1000μl）移液枪，调整移液枪刻度至1000μl，吸取1ml（1000μl）酶液至50ml小烧杯中，置换枪头，再移取9ml蒸馏水与小烧杯中，室温状态下混合均匀，即为液体植酸酶的十倍稀释液，浓度为1000U/ml。

取150ml的烧杯若干加入128ml的蒸馏水，再移取加入2ml的液体植酸酶十倍稀释液，放置于磁力加热搅拌器上搅拌混合，在液体混合状态下小心加入事先称好的甲基紫样品，混合10分钟左右取下烧杯并做标号，即为130ml液体添加量条件下的喷涂液喷涂用植酸酶稀释液。

2.2实验方法

喷涂试验操作步骤为：第一，称取2000g的饲料样品，称重前将成品饲料做过筛处理，筛去粉末。第二，将饲料加入混合机内，加密封盖防止漏气。第三，打开混合机开关使混合室中饲料处于预混合状态。第四，将喷涂液加入到真空喷涂机的外置液体添加罐中。第五，打开真空泵开关，调整手动阀使混合室内真空度置于各号试验要求值处，待压强稳定后，关闭手动阀。第六，打开加液阀门，使液体均匀进入喷涂室，放液时间控制在20s左右，待液体释放完毕后，混合时间计时开始。第七，到达试验拟定混合时间，先关掉混合机，再切断真空泵电源，打开手动释压装置，调整泄压阀刻度使压力在各试验号拟定的释压时间处释放完全。第八，打开卸料阀门，开机卸料，以50ml小烧杯等时间间隔在料口取料，将取得的全部喷涂饲料样品平铺于一张报纸上，自然晾干。

2.3切片观察和照相分析

第一，待样品完全晾干后，以四分法从中取约10g样品，从中随机选取饲料颗粒做切片处理。要求上下切面平齐完整，无边缘破损，喷涂样品切片厚度控制在4mm左右，每个处理做3-4个切片样品。

第二，将各切片置于XTT型实体显微镜下观察，视野光线不足时可加外光源，观察各处理样品之间的喷涂效果差别。

第三，将显微镜置于6.3×25倍下，切片下面加一个游标卡尺做参比，调整焦距至视野清晰，用佳能A650相機对各处理样品作切面拍照（注意照相过程中不要对相机的变焦阀作任何调整，下同）。

第四，将显微镜置于25×100倍下，对各个处理样品的边缘取点拍照，每个处理取6个点。

第五，将拍照的照片，用Image-ProPlus6.0图像分析软件对各照片的喷涂效果进行测量，记录数据，统计分析（具体计算过程不予展示）。

2.4实验结果

实验采用两次正交实验设计方法，通过极差分析和方差分析，确定了真空度、混合时间、释压时间与喷涂渗透深度的主次关系，并对真空喷涂植酸酶水溶液的工艺参数进行了优化。

图1为6.3×25倍显微镜下正交试验中各处理颗粒剖面照片，经观察对比，各颗粒的渗透深度都不太大，其中2#处理直观显示相对较好。

2.5真空喷渗结果的讨论

从以上真空喷渗试验结果分析可得，在硬颗粒饲料的真空喷涂中，各控制参数对最终的喷涂效果影响均不显著。各个不同的工艺参数下的喷涂效果差异也很小，必须借助统计分析才能得出之间差异性。

结束语：

综上所述，通过设计正交试验对植酸酶稀释液在硬颗粒饲料中的喷涂效果进行研究，得到如下结论：

第一，在硬颗粒饲料真空喷涂技术研究中，真空度、液体添加量，释压时间、混合时间对硬颗粒料的对最终喷渗深度的影响均不显著。各因素按对最终喷渗效果影响大小排列依次为：真空度、液体添加量、释压时间、混合时间。

第二，植酸酶稀释液在鲤鱼全价硬颗粒中的最佳喷涂工艺参数为：液体添加量135ml/2kg，真空度0.046MPa，混合时间5min，释压时间40s。

参考文献：

[1]张粟.硬颗粒饲料维生素K_3、植酸酶真空喷涂技术研究[D].河南工业大学，2010.