飼料膨化技術最新進展及應用
1. 膨化技術最新進展
1.1密度控製係統
密度控製在膨化飼料生產、尤其是水產飼料生產中最具挑戰性的一環，沉性飼料應基本按照期望的方式下沉。如果沉性飼料漂浮在水麵上，不僅降低飼料轉化率，而且作為一種浪費的營養物對環境造成汙染。用膨化生產油脂含量相對較低的“低能配方”沉性飼料時，困難就更大了。國內目前常用的是將原料膨化後再製粒。
一般可采取配方調整和操作參數調整等方法來控製產品密度，如降低主軸轉速、少加蒸汽多加水、增加配方油脂含量、降低進料量和增強膨化腔冷卻，也可以采取一些更有力的措施，如：
—在膨化腔上設置排氣口或減壓區，這是膨化機廠商常用的方法（Wenger公司）；
—增加模板開孔率或改變模板厚度，降低模板處的壓差；
—改變螺旋和膨化腔結構；
—調整配方，尤其是減少碳水化合物的含量。
盡管這些措施在控製膨化度方麵有一定作用，但還不足以按照可控的方式生產沉性料。因此，Sprout-Matador開發出針對水產料生產的一種新的密度控製係統，可以稱之為近幾年膨化技術最重大的進步5。
在膨化機中，物料受機械剪切和高溫高壓作用，由於壓力高，溫度還達不到水分的沸點，但當物料從模板擠出，進入常壓，沸點出現，水分形成“閃蒸”，物料膨化成含很多氣孔的多孔狀結構，從而引起產品密度變化。碳水化合物含量越高，形成的孔隙越多。孔隙度高意味著密度低，物料能在水中漂浮。對於高油產品，多孔結構有利於膨化產品吸收噴塗的油脂（尤其是采用真空噴塗時），並形成較高密度的產品。但對中油脂和低油脂的沉性料生產時就比較難於控製。
Sprout-Matador研製的這種密度係統采用加壓切割（pressurized cutting or post-die pressurization，模後加壓），使切割室維持一定正壓，由於水分的沸點隨壓力增加，當物料從膨化腔進入切割室後，可降低閃蒸從而控製物料的膨脹度。因為澱粉分子在切割室內瞬間被固化，在從切割室進入常壓後物料不會再發生膨脹。圖15中上線表示水分在不同壓力下的沸點，下線表示不同壓力下產品的膨脹度，氣壓以絕對壓力表示。切割室的正壓一般維持在0.3～2.0巴（圖示1.3～3.0巴），在此範圍內增壓對產品膨化影響非常顯著，但2.0巴（圖示3.0巴）以上增壓對產品膨化度影響很小。比如對中油脂含量的海鯿、鱸魚和鱒魚飼料，常壓切割時膨脹度為50％（水分沸點100℃），采用加壓切割，1巴的正壓可降低50％的膨脹度，也就是說將產品密度從約440g/l提高至550g/l。該項技術主要用於生產較困難的沉性飼料，如低油脂產品，對中油脂產品就可不加正壓。與其他一些密度控製方法如開排氣口和減壓區等相比較，該加壓切割在生產一些具有挑戰性的產品時有獨到之處：
—可準確控製產品密度（±5g/l），是其它任何一種手段難以企及的；
—與開排氣口的機型相比，由於物料在整個膨化腔行進過程中受到的幹擾小，在生產低油脂或高澱粉類沉性飼料時，可提高膨化機產量25～50％；
—不需要去控製別的一些膨脹因子，比如螺旋和膨化腔結構、進料量等，從而降低了人工操作需求；
—由於在膨化機外控製膨脹度，操作者隻需監控產品的視覺質量即可，同時控製外加正壓比控製膨化腔壓力更容易。
國內的膨化機基本上沒有密度控製措施，僅在螺旋和膨化腔配置方麵作簡單考慮，一些廠家仿製Wenger的排氣裝置，但由於技術和加工方麵的一些因素，操縱性較差。加壓切割就比較易於實現，可用氣泵維持所需壓力，出料可使用關風機，並且由於所需壓力不高，運動件的密封也不是太大問題。該項技術從設備生產、操作使用及膨化產品密度控製等各個方麵都較排氣機型易於實現，是目前膨化技術發展的新方向。