王春華
摘要: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。文章對(duì)硬顆粒飼料真空噴涂工藝進(jìn)行了研究,旨在為飼料行業(yè)提供經(jīng)驗(yàn)參考。
關(guān)鍵詞:硬顆粒飼料;真空噴涂;工藝分析
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(guó)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?;旌暇鶆蚝螅蜷_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(100-1000μ1)移液槍,調(diào)整移液槍刻度至1000μl,吸取Iml(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 x25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 xl00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。
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。經(jīng)觀察對(duì)比,各顆粒的滲透深度都不太大。
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。
3 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)(略)