水產飼料擠壓膨化機的特性分析和正確選用

bosten

目前, 我國大多數飼料廠均采用環模制粒生產水產飼料。通過環模制粒生產的硬顆粒飼料沉入水底10～20min即潰散，采食性差，部分殘留在水域環境中，對水質污染嚴重；而擠壓膨化飼料經過高溫、高壓，是一種低污染、浪費少、高轉化率的優質環保型飼料。因此，水產膨化料已有逐步取代硬顆粒料成為水產飼料主流的趨勢。水產膨化飼料生產過程一般包括原料粉碎、混合、二次微粉、擠壓膨化、烘干、冷卻等工序，其中擠壓膨化在整個工藝中具有十分重要地位,  對飼料的品質、生產效率等影響較大。為此, 本文就單、雙螺桿水產飼料擠壓膨化機的工作特性和合理選用進行論述,為廠家正確應用水產飼料擠壓膨化機提供參考, 使擠壓膨化技術在生產中真正起到作用, 達到增產、降耗，提高飼喂時養分消化率和能量利用率的目的。
1 擠壓膨化機的結構特點及工作原理
    擠壓膨化機主要由一個機筒和在膨化機筒內旋膨化轉的螺桿等部件組成，有單螺桿擠壓膨化機和雙螺桿擠壓膨化機兩大類。在擠壓加工過程中，物料從喂料口進入模腔，由螺桿推動向前輸送時，受到擠壓、混合、壓縮和剪切。由于推動力、摩擦力和剪切力及外加熱的作用，物料受壓變熱，達到高溫、高壓狀態，熟化成為改性的糊狀物。當物料從前面的模孔擠出后，由于溫度和壓力突然降至常溫、常壓狀態，致使物料內水分急劇汽化蒸發，體積迅速膨脹，成為膨化物。
1.1 單螺桿擠壓膨化機
    單螺桿擠壓膨化機的螺桿由一根軸把各種結構的螺桿單元連接組成。整個螺桿由三段組成：喂料段、揉合段及熔融均化段。物料從喂料口進入機筒后，在螺桿中經歷固體輸送、熔融和均化過程，使物料從松散狀態轉變成連續可塑的面團狀。
    在單螺桿擠壓腔中物料基本上緊密圍繞在螺桿的周圍，呈螺旋形的連續帶狀，螺桿轉動時物料沿著螺旋就像螺母一樣向前移動,但當物料與螺桿的摩擦力大于物料與機筒的摩擦力時,物料將與螺桿產生共轉,這就不能實現對物料的向前擠壓和輸送作用了。當物料的水分、油分越高，這種趨勢就越明顯。為避免這些問題，現在大多數的單螺桿擠壓膨化機采用分段式，單、雙螺旋，壓力環與捏合環交錯排列的組合螺桿和內壁開槽機筒，以適應機腔內物料的變化情況。
    單螺桿擠壓膨化機結構相對比較簡單，價格也相對較低，其發展較早，技術相對比較成熟，設備穩定，在膨化水產飼料生產中作為主要設備已有40多年的歷史，廣泛應用于羅非魚、鮰魚、草魚、鯉魚等的低蛋白成魚飼料生產中。另外，在池塘混養魚料等低檔飼料生產中，單螺桿擠壓膨化機有明顯的優勢，其原料無需經過超微粉，粒度95%通過30～50目即可，大大降低了設備投資費用，提高了生產效率。
1.2 雙螺桿擠壓膨化機
    雙螺桿擠壓膨化機是多螺桿擠壓膨化機中的一種，是在單螺桿擠壓膨化機的基礎上發展起來的，在雙螺桿擠壓膨化機的機筒中，并排安放兩根螺桿，故稱雙螺桿擠壓膨化機。根據螺桿的相對位置可分為嚙合型與非嚙合型，嚙合型又可分為部分嚙合型和全嚙合型，具體見圖1；根據螺桿的旋向可分為同向旋轉與反向旋轉兩類，反向旋轉又可分為向內和向外兩種，具體見圖2。
    同向旋轉式雙螺桿壓力區性質不同，物料在套筒內腔受螺桿的旋轉作用，產生高壓區和低壓區，具體見圖3（a）中符號“+”、“-”所示的位置。顯而易見，物料將沿著兩個方向由高壓區向低壓區流動：一是隨螺桿旋轉方向沿套筒內壁形成左右兩個C形物料流（見圖4），這是物料的主流；另一個是通過螺桿嚙合部分的間隙形成逆流[見圖3（b）]。產生逆流的原因是左螺桿把物料拉入嚙合的間隙，而右螺桿又把物料從間隙中拉出，結果使物料呈“∞”字形前進，改變料流方向。這不僅有助于物料的混合和均化，而且還使螺桿的齒槽間產生研磨(即剪切)與滾壓作用，出現壓延效應，這個效應與反向螺桿壓延效應相比要小得多。當然，壓延效應小，物料對螺桿的磨損也就減小，物料就是這樣經過輸送、剪切、混合和機筒外殼的加熱，在高溫、高壓的作用下達到熟化，最后被擠出筒外。
    反向旋轉雙螺桿擠壓膨化機一般采用兩根尺寸完全相同，但螺紋方向相反的螺桿。向內旋轉和向外旋轉的區別在于壓力區的位置不同，雙螺桿向內旋轉產生的壓力為上高下低，物料通過雙螺桿時，在入口會產生極高的壓力，造成進料困難，目前這種向內反向旋轉式很少采用；雙螺桿向外旋轉產生的壓力為上低下高，有利于進料。但反向旋轉與同向旋轉相比，物料在螺桿內形成的C形物料流不能從一根螺桿移向另一根螺桿，物料產生的混合程度顯著降低，其自潔能力也沒有同向旋轉雙螺桿有效和穩定。
    反向旋轉雙螺桿由于上下有壓力差，產生使螺桿向兩側偏移的分離力F，螺桿在F作用下壓向機筒，加速了機筒和螺桿的磨損，且轉速越高，F越大，磨損越嚴重，從而限制了螺桿的轉速；而同向旋轉雙螺桿不存在分離兩螺桿的力，故磨損較小，可高速運轉，并能達到很高的產量，故同向旋轉雙螺桿應用較廣泛。
    物料所需要的熱量來源，除了與單螺桿相同的部分外，大部分來自嚙合間隙；受嚙合螺紋的剪切、擠壓和混合，產生熱量，并使熱量均勻化。間隙的大小對膨化質量影響很大，間隙小、剪切力大，但通過的物料量減少；間隙大，通過的物料量增加了，但剪切力減小。雙螺桿強制輸送和自潔的特性，使物料在機筒中停留時間短而均勻；雙螺桿良好的混合性能使物料得到的熱量及時均化，加快了物料的熟化程度，減少了料溫的波動，提高了膨化產品的產量和質量。
    雙螺桿擠壓膨化機具有適應性強、滑移輸送及自潔等優點，但其結構復雜，投資成本高，相應的維修和操作成本也較高。因而，雙螺桿擠壓膨化機一般用于那些具有高附加值的水產和寵物飼料生產中，如鰻魚、甲魚及幼魚飼料的生產，因為這些產品在市場上銷售的價格足以回報雙螺桿技術的制造產品所需的費用；另外一些特種水產飼料如微粒水產飼料（直徑為0.8～1.5mm）、高脂肪水產料及生產量小但配方常變的飼料也需采用雙螺桿擠壓膨化機進行生產。
    雙螺桿擠壓膨化機在國內發展相對較晚，對于中型以上的雙螺桿擠壓膨化機，由于其原料特性變化范圍較大，需要螺桿轉速在較大范圍內調整，由于其工作原理不同于單螺桿擠壓膨化機，在具體結構上有較大的差異，特別是機筒、螺桿、推力軸承及齒輪箱的布置比較復雜，造成設備成本的增加。在同等生產能力下，同向旋轉雙螺桿擠壓膨化機與單螺桿擠壓膨化機的對比結果見表1。
2 水產飼料擠壓膨化機選用時應注意的問題
     在新建水產飼料加工廠或改造原飼料生產線時, 選用擠壓膨化機首先要考慮其類型, 根據飼料生產能力選擇相匹配的擠壓膨化機；尤其是老廠改造時, 還應考慮原粉碎機、烘干機、冷卻器的生產能力是否足夠。選用時應重點考慮幾個問題。
2.1 膨化機的膨化效果
     對于水產飼料來說,好的膨化效果就是顆粒成形率99%以上、顆粒粉化率小于1%、顆粒漂浮率（下沉率）100%，顆粒大小均勻、色澤一致，具有很好的耐水性；上浮型水產飼料在水中保持10h、下沉型水產飼料在水中保持3h不潰散等。
2.2 擠壓膨化機的投資價格
    雙螺桿擠壓膨化機設備投資費用是同等生產能力的單螺桿擠壓膨化機的1.5～1.7倍；易損件的費用大約是單螺桿擠壓膨化機的1.5倍；電耗費用也大約為單螺桿擠壓膨化機的1.5倍。
2.3 擠壓膨化機的使用壽命
     不同廠家的擠壓膨化機由于結構特征和使用材質的不同, 使用壽命也不盡相同。所以, 在選用擠壓膨化機時,應特別注意一些易損件的耐磨性, 以及其結構設計上是否合理, 能否達到減少螺桿磨損的目的；另外, 在選用擠壓膨化機時還要考慮該機器是否能真正達到節能降耗的目的。對于沒有經過超微粉的原料，其易損件的磨損將更加嚴重，特別是雙螺桿擠壓膨化機，這種情況選用單螺桿擠壓膨化機更合理。
3 擠壓膨化機的控制方式
    擠壓加工大多數為人工或半自動操作，擠壓產品的質量與操作人員自身的素質有很大關系，人為控制進料、蒸汽和水的添加速度以及產品的溫度將會造成顆粒產品質量不穩定，尤其是水分的不均勻性，從而烘干后水分含量達不到指標，生產出不合格品，給飼料廠帶來較大的經濟損失。以時產6t的水產膨化機為例，當顆粒水分超過安全儲藏水分后，顆粒將發霉；當顆粒水分達到安全儲藏水分后，每降低一個百分點的水，飼料廠一年的經濟損失將達80多萬。全自動控制方式采用先進的計算機控制物料、水和蒸汽的流量，根據設置自動添加，對所有故障實施報警，消除了與擠壓膨化機操作相關的人為因素影響和無法避免的產品質量波動。

hualin_hu

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hncs001

黃曲霉毒素及其檢測方法綜合介紹　
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2005年11月22日   點擊：240次   來源:中國飼料在線


　　一、黃曲霉毒素介紹
　　
　　黃曲霉毒素(aflatoxin，簡稱為AF)是到目前為止所發現的毒性最大的真菌毒素。它可通過多種途徑污染食品和飼料，直接或間接進入人類食物鏈，威脅人類健康和生命安全，對人體及動物內臟器官尤其是肝臟損害嚴重，該毒素是黃曲霉和寄生曲霉中產毒菌株的代謝產物，普遍存在于霉變的糧食及糧食制品中。黃曲霉毒素十分耐熱，加熱至230℃才能被完全破壞，因此一般烹飪加工也不易消除。

　　二、黃曲霉毒素對人體的危害

　　1、引起急、慢性中毒：
　
　　黃曲霉毒素是劇毒物質，其毒性相當于氰化鉀的10倍，砒霜的68倍。黃曲霉毒素屬肝臟毒，除抑制DNA、RNA的合成外，也抑制肝臟蛋白質的合成，黃曲霉毒索引起人類的急性中毒事件，國內外均有許多報導，最典型的是印度的霉變玉米事件，該事件直接導致了數十人喪生，數百人患上不同類型的肝臟疾病。

　　2、致癌性：

　　黃曲霉毒素有極強的致癌性，長期攝入黃曲霉毒素會誘發肝癌。它誘發肝癌的能力比二甲基亞硝胺大75倍，是目前公認的致癌性最強的物質之一。另據世界衛生組織報導，黃曲霉毒素含量在30?50ug/kg時為低毒，50?100ug/kg時為中毒，100?1000ug/kg時為高毒，1000ug/kg以上為極毒。鑒于黃曲霉毒素對人類的巨大危害性，我國對其在食品中的含量作了嚴格規定，其中，乳制品中黃曲霉毒素最高允許量為5ug/kg（即5ppb）。

　　三、黃曲霉毒素的種類

　　黃曲霉毒素主要有4種：即B1、B2、C1、G2，其中B1被認為是主要的有毒物質，有2種這些毒素的代謝產物M1和M2。其中黃曲霉毒素B1主要存在于農產品，動物飼料，中藥等產品中；黃曲霉毒素M1是動物攝入黃曲霉毒素B1后在體內經羥基化代謝的產物，一部分從尿和乳汁排出，一部分存在于動物的可食部分，如乳、肝、蛋類、腎、血和肌肉中，其中以乳最為常見。黃曲霉毒素M1的毒性和致癌性與黃曲霉毒素B1的基本相似。由于牛乳及其制品是人類、特別是嬰兒的主要食品，所以其危害性更大。

　　四、最新政策及國標（含國外一些政策）

　　1、自2003年8月1日起，凡在我國境內從事米、面、油、醬油、醋生產加工的企業，其產品須經檢驗合格后方可上市。國家質檢總局發布的《關于印發小麥粉等5類食品生產許可證實施細則的通知》中明確規定，黃曲霉毒素B1必須檢測。

　　2、在第八期《中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局公報》中發布關于黃曲霉毒素檢測方法的最新國標：

　　（1）、GB/T 18979-2003 《食品中黃曲霉毒素的測定??免疫親和層凈化高效液相色譜法和熒光光度法》

　　（2）、GB/T 18980-2003 《乳和乳粉中黃曲霉毒素M1的測定??免疫親和層凈化高效液相色譜法和熒光光度法》

　　以上兩項國標均在2003年8月1日開始實施

　　3、2002年2月4日歐盟決議對從中國進口或委托從中國進口的花生和花生制品實施黃曲霉毒素強制性檢測的特殊條件


　　五、中國及國際上對黃曲霉毒素的檢測標準

　　1、主要國家：

　　品名中國標準美國標準歐盟

　　玉米、花生、花生油，堅果和干果（核桃、杏仁）≤20μg/kg (ppb)≤20μg/kg (ppb)≤2、4、5、8、10、15μg/kg (ppb)
　　玉米及花生仁制品（按原料折算）≤20 μg/kg (ppb)≤20μg/kg (ppb)≤2、4、5、8、10、15μg/kg (ppb)
　　大米、其它食用油（香油、菜子油、大豆油、葵花油、胡麻油、茶油、麻油、玉米胚芽油、米糠油、棉籽油）≤10 μg/kg (ppb)≤10μg/kg (ppb)≤2、4μg/kg (ppb)
　　其它糧食（麥類、面粉、薯干）、發酵食品（醬油、食用醋、豆豉、腐乳制品）、淀粉類制品（糕點、餅干、面包、裱花蛋糕）≤5μg/kg (ppb)≤5μg/kg (ppb)不得檢出
　　牛乳及其制品（消毒牛乳、新鮮生牛乳、全脂牛奶粉、淡煉乳、甜煉乳、奶油）、黃油、新鮮豬組織（肝、腎、血、瘦肉）≤0.5μg/kg (ppb)≤0.5μg/kg (ppb)≤0.05μg/kg (ppb)

　　2、其他

　　(1)、WHO／FAO標準。國際衛生組織(WHO)／世界糧農組織所屬的食品法典委員會(CAC)推薦食品、飼料中黃曲霉毒素最大允許量標準為總量(B1+B2+G1+G2)小于15μg／kg；牛奶中M1的最大允許量為0．5μg／kg

　　(2)、南非標準。1990頒布了黃曲霉毒素的最大允許標準：食品中黃曲霉毒素總量小于10μg／kg，其中黃曲霉毒素B1小于5μg／kg。

　　(3)、其他標準。印度標準是花生中黃曲霉毒素B1小于30μg／kg；越南和阿根廷的標準為黃曲霉毒素B1小于20μg／kg。

　　六、黃曲霉毒素檢測方法

　　測定黃曲霉毒素M1的方法有薄層色譜法、高效液相色譜法、酶聯免疫吸附測定法、質譜法、放射免疫測定法。這些方法或多或少都具有如下不足之處：

　　（1）、在操作過程中，需要使用劇毒的黃曲霉毒素M1作為標定標準物，對操作人員造成巨大的沾污危險，而且黃曲霉毒素M1標準物質購買十分困難。

　　（2）、操作過程煩瑣、復雜、時間長，勞動強度大。

　　（3）、儀器設備昂貴、笨重、操作復雜，難以實現現場快速分析。

　　（4）、靈敏度較差，重復性很難得到滿意結果。

　　在上面第四項中提到的最新國標方法“免疫親和柱法”較好的解決了上面的不足，該種方法可以采用配套的熒光儀進行檢測，也可以和高效液相色譜法結合，解決標準物污染和操作過程繁復等問題。同時該種方法有著較好的權威性和通用性，且為國外多個組織認可，被列為標準方法，如：

　　美國公職分析化學家協會（AOAC）
　　美國農業部聯邦谷物檢測中心（FGIS）
　　國際純粹與應用化學協會（IUPAC）
　　美國食品藥品行政署（US-FDA）
　　美國農業部（USDA）
　　同時在國內被認證的機構：
　　中國出入境檢驗檢疫局（CIQ）
　　中華人民共和國國家標準（GB）

　　七、黃曲霉毒素檢測??“免疫親和柱法”方法簡介

　　為了開發一種簡單、快速、靈敏、準確的分析方法,美國VICAM(維康)公司與哈佛大學、麻省理工學院、約翰－霍普金斯大學、AOAC、FDA、FGIS、美國農業部等著名大學和政府機構通力合作，發明研制了一系列以單克隆免疫親和柱為分離手段，用熒光計、紫外燈作為檢測工具的分析方法。該項技術有一下特點：

　　1、認證機構廣泛，通用性強（見第六項）

　　2、分析速度快，一個樣品只需10－15分鐘，其他傳統的方法要做到定量分析需要幾小時至幾天的時間。

　　3、靈敏度高，測定范圍廣泛（0－300ppb）,用熒光計可以測定0.1ppb的黃曲霉毒素M1，用HPLC可以檢測出10ppt的黃曲霉毒素M1。

　　4、采用單克隆免疫技術，可以特效性地將黃曲霉毒素和其他真菌毒素分離出來，分離效率和回收率高，正確性和可靠性強。

　　5、儀器輕便容易攜帶，自動化程度高，操作簡單，直接讀出測試結果，對實驗操作人員要求不高，可以在小型實驗場所使用。

　　6、不需要劇毒的黃曲霉毒素和其他真菌毒素標準物來標定，所以在整個實驗過程中，絕對安全可靠。

　　八、可以測試的其他真菌毒素

　　該中方法適用廣泛，利用同一臺儀器和相似的分析方法還可檢測出赭曲霉毒素，伏馬毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素和T-2毒素等。

huaishiz

學習了。。。
謝謝分享